MX2008009123A - Procedimiento y sistema para realizar operaciones en un aerogenerador - Google Patents

Abstract

El aeronegerador tiene una estructura de góndola (1) y primeros medios de elevación (3) montados de manera permanente en la estructura (1). El procedimiento comprende las etapas de subir segundos medios de elevación, más potentes, (4) y una grúa (6) en la estructura (1) por medio de los primeros medios de elevación (3);montar de manera desmontable los segundos medios de elevación (4) y la grúa (6) en la estructura de góndola (1);subir un cabestrante (5) utilizando los segundo medios de elevación (4) y la grúa (6) en la estructura (1) y montar de manera desmontable el cabestrante (5) en dicha estructura (1);realizar operaciones que implican la manipulación de piezas pesadas (100;200) utilizando dicho cabestrante (5), y desmontar y bajar el citado cabestrante (5), la grúa (6) y los segundos medios de elevación (4) de la estructura (1).

Description

PROCEDIMIENTO Y SISTEMA PARA REALIZAR OPERACIONES EN UN AEROGENERADOR Campo de la invención La presente invención se refiere a un procedimiento y a un sistema para realizar operaciones en un aerogenerador que implican la manipulación de piezas pesadas en el mismo, en particular para subir y bajar piezas pesadas para su sustitución o reparación.

Se dispone además un conjunto de estructura de góndola que incluye medios de elevación montados de manera permanente en el mismo.

Técnica anterior Las piezas pesadas en un aerogenerador, tales como el generador, el grupo reductor o el transformador, son manipulados típicamente por medio de grúas terrestres y marítimas. Dichas grúas son grandes y voluminosas, por lo que no son lo suficientemente eficaces para bajar las piezas de la estructura de la góndola del aerogenerador y subirlas de nuevo a la estructura de la góndola. Estas grúas son costosas, de modo que se dispone de un número reducido de grúas para cada aerogenerador que tenga piezas a manipular. Como consecuencia, normalmente es necesario un transporte de las grúas al lugar donde está funcionando el aerogenerador con el consiguiente coste añadido del transporte, aparte del alquiler de grúas.

Ha habido intentos por solucionar dichos problemas, que consisten en disponer una grúa en la estructura de la góndola. Sin embargo, la grúa montada en la estructura resulta difícil de fijar al mismo así como equilibrarla cuando se manipula una pieza pesada del aerogenerador, tal como el generador.

Se han propuesto otras soluciones, como la de EP1577550, en la que se dispone un cabestrante en la estructura de la góndola del aerogenerador. En dicha patente, se dispone un cabestrante apoyado libremente en un carro en una estructura de góndola para bajar y subir piezas pesadas al aerogenerador por medio de un cable.

El cabestrante utilizado para tal fin resulta costoso ya que ha de ser bastante pesado y voluminoso para soportar las altas cargas en funcionamiento.

Sumario de la invención La presente invención dispone un procedimiento para realizar operaciones en un aerogenerador que implican la manipulación de piezas pesadas en dicho aerogenerador. Se dispone también un sistema que incluye medios de elevación y un cabestrante adecuado para llevar a cabo dicho procedimiento. Se dispone también una conjunto de estructura de góndola para un aerogenerador de acuerdo con la invención.

Tal como se ha indicado anteriormente, el aerogenerador comprende una estructura de góndola y primeros medios de elevación montados de manera permanente en la estructura de la góndola. Estos primeros medios de elevación son ligeros y pueden elevar piezas del orden de 1000 Kg.

El procedimiento de la invención comprende las etapas de subir segundos medios de elevación en la estructura de la góndola a través de los primeros medios de elevación. Estos segundos medios de elevación son más potentes que los primeros medios de elevación, pudiendo elevar, por ejemplo, piezas del orden de 9000 Kg.

De acuerdo con un aspecto de la invención, los primeros medios de elevación o los segundos medios de elevación, o ambos, son un polipasto. Polipasto, tal como aquí se utiliza, es uno de los distintos dispositivos que emplean un sistema de poleas y cadenas, cuerdas o cables, etc. dispuestos para obtener una ventaja mecánica para elevar y arrastrar piezas. Los polipastos pueden ser, por ejemplo, polipastos de cadena hidráulicos o eléctricos, polipastos de cable, etc.

De acuerdo con el procedimiento de la invención se realizan etapas posteriores que comprenden montar de manera desmontable los segundos medios de elevación en la estructura de la góndola, realizar a continuación operaciones que implican la manipulación de piezas pesadas, empleando los segundos medios de elevación, y desmontar de la estructura de la góndola los segundos medios de elevación para bajarlos a través de los primeros medios de elevación.

De acuerdo con una realización del procedimiento de la invención, se lleva a cabo una etapa adicional antes de desmontar los segundos medios de elevación de la estructura de la góndola. Consiste en subir una grúa y montar de manera desmontable dicha grúa en la estructura de la góndola del aerogenerador. En particular, la grúa se monta en la estructura de la góndola en una parte trasera de la misma, frente a la parte de la estructura de la góndola donde se disponen las palas del aerogenerador.

Esta grúa se dispone para cooperar con los segundos medios de elevación, y se utiliza para subir y bajar un cabestrante en una etapa adicional del procedimiento de la invención.

Cabestrante, tal como aquí se utiliza, se refiere a un dispositivo provisto de un tambor de arrollamiento liso o estriado que lleva una o más cadenas, cables o cuerdas enrollados al mismo en uno o más arrollamientos. La invención hace particular uso de un tambor estriado motorizado que lleva un cable en un arrollamiento. El cabestrante se monta en un carro de desplazamiento de cuatro ruedas y doble carril.

En algunas realizaciones, dicho cabestrante está provisto de una estructura de acoplamiento para fijarlo a la estructura de la góndola. En una realización, el cabestrante se sube a través de los segundos medios de elevación.

Posteriormente, el cabestrante se monta de manera desmontable en la estructura de la góndola del aerogenerador, en particular en la parte trasera de la misma.

En otra etapa de la invención, el cabestrante puede montarse después sobre unos carriles dispuestos en la estructura de la góndola, de modo que puede desplazarse a lo largo de dicha estructura. El desplazamiento del cabestrante se realiza hasta que queda dispuesto por encima de una abertura formada en la parte inferior de la estructura de la góndola. Entonces, la pieza pesada puede bajarse de la misma a través del cabestrante de modo que después se sube de nuevo una pieza nueva o reparada a la estructura de la góndola a través de dicho cabestrante. Cuando la pieza nueva o reparada se ha montado en el aerogenerador, el cabestrante, la grúa y los segundos medios de elevación se desmontan y se bajan de la estructura de la góndola.

La invención dispone además un sistema para realizar operaciones en un aerogenerador que implican la manipulación de piezas pesadas. El aerogenerador comprende un estructura de góndola y primeros medios de elevación montados de manera permanente en dicha estructura de la góndola, segundos medios de elevación destinados a ser subidos la estructura de la góndola a través de dichos primeros medios de elevación, y un cabestrante destinado a ser subido a la estructura de la góndola a través de los segundos medios de elevación y apropiados para manipular piezas pesadas del aerogenerador.

En una realización, al menos uno de dichos primeros y segundos medios de elevación de dicho sistema es un polipasto.

De acuerdo con la invención, se dispone además un conjunto de estructura de góndola para un aerogenerador, comprendiendo dicho conjunto una estructura de góndola y primeros medios de elevación montados de manera permanente en la estructura de la góndola, caracterizado por el hecho de que comprende, además, segundos medios de elevación que son apropiados para subirlos a la estructura de la góndola a través de los segundos medios de elevación y montarlos de manera temporal en la estructura de la góndola para realizar operaciones que implican la manipulación de piezas pesadas, cuando la góndola está dispuesta en un aerogenerador.

En una realización del conjunto de estructura de góndola, por lo menos uno de dichos primeros y segundos medios de elevación es un polipasto.

El conjunto de estructura de góndola puede comprender un cabestrante adecuado para subirlo y montarlo de manera temporal en la estructura de la góndola para realizar operaciones que implican la manipulación de piezas pesadas, cuando la góndola está dispuesta en un aerogenerador.

La invención hace uso de tres medios de elevación: un primer y un segundo polipasto, así como un cabestrante. En un caso particular, los primeros medios de elevación pueden ser un polipasto superior eléctrico de cadena, más concretamente un polipasto superior eléctrico de cadena única. Los segundos medios de elevación pueden ser un polipasto eléctrico de cadena de gancho y el cabestrante puede seleccionarse de un polipasto eléctrico de cable de dos carriles, un polipasto eléctrico de dos carriles o un polipasto de carro desplazable.

El uso de dichos medios de elevación, uno más potente que el otro, hace que ya no sea necesario sobredimensionar los primeros medios de elevación montados de manera permanente. El primer polipasto es un dispositivo que está montado en cada aerogenerador. El procedimiento de la invención permite manipular, y subir y bajar de la góndola de manera eficaz piezas o conjuntos de peso moderado. Para obtener un procedimiento económico, los primeros medios de elevación montados de manera permanente no puede subir el cabestrante y, por tanto, se emplea un polipasto de potencia intermedia. Si sólo se utilizasen dos medios de elevación, ello implicaría sobredimensionar la primera grúa y, por consiguiente, haría que todo el conjunto y el procedimiento fuera costoso para cada aerogenerador. Los 5 costes del polipasto y el cabestrante pueden ser compartidos por un gran número de aerogeneradores. Los polipastos tienen poco peso y son de tamaño pequeño de modo que pueden ser subidos todos a la vez y manipularse de una manera razonablemente cómoda en los límites del espacio dentro de la góndola y colocarlos en el lugar correspondiente sin 10 necesidad de operaciones de montaje.

Breve descripción de los dibujos A continuación se describe una realización de un sistema para manipular 15 piezas de un aerogenerador de acuerdo con la presente invención, solamente a modo de ejemplo no limitativo, con relación a los dibujos que se adjuntan, en los cuales: La figuras 1-9 son vistas en alzado que muestran una estructura de góndola 20 con piezas pesadas de un aerogenerador que tienen ser reparadas o sustituidas utilizando el sistema de acuerdo al procedimiento de la invención.

Descripción detallada de realizaciones particulares En las figuras adjuntas se muestra un sistema para realizar operaciones que implican la manipulación de piezas pesadas, tales como un generador de 100, un grupo reductor 200 o un transformador (no mostrado), en un aerogenerador. Estas operaciones de manipulación a realizar a través del sistema que se describe pueden ser, por ejemplo, bajar y subir dichas piezas 100, 200 (u otras piezas pesadas del aerogenerador), ya sea para sustituirlas o repararlas.

Se muestra una estructura de góndola 1 con una parte delantera A en la cual se disponen las palas del aerogenerador (no mostrado), y una parte trasera B frente a dicha parte delantera A.

La estructura de góndola 1 está formada por una estructura metálica dotada de unos perfiles superiores o raíles 1a y unos perfiles inferiores 1b. En dichos perfiles inferiores 1b hay formada una abertura inferior 2, de modo que por lo menos algunas de las piezas pesadas 100, 200, etc. del aerogenerador pueden pasar a través de la estructura de la góndola 1.

Unos primeros medios de elevación ligeros 3 están montados de manera permanente en una parte superior de la estructura de la góndola 1 por medio de un carro 3a. Los primeros medios de elevación 3 pueden ser, por ejemplo, un polipasto hidráulico o eléctrico que pueda desplazarse lateralmente en el citado carro 3a. A su vez, el carro 3a puede desplazarse longitudinalmente a lo largo de la parte superior de la estructura de la góndola 1 para que pueda quedar sustancialmente alineado sobre la abertura 2 de la estructura de la góndola 1. El primer polipasto 3 va equipado con medios de suspensión 3b y puede elevar piezas del orden de 1000 Kg.

Se disponen, además, segundos medios de elevación 4. Estos segundos medios de elevación 4 también puede ser, por ejemplo, un polipasto hidráulico o eléctrico, preferiblemente un polipasto de cadena. El segundo polipasto 4 es más potente que el primer polipasto 3 y es capaz de elevar piezas más pesadas, del orden de 9000 Kg. Los medios colgantes 3b del primer polipasto 3 son adecuados para elevar el segundo polipasto 4. El segundo polipasto 4 se monta de manera desmontable en una parte trasera B de la estructura de la góndola 1 del aerogenerador. El segundo polipasto 4 comprende una cadena de accionamiento 6d.

Se dispone también una grúa 6 en la parte trasera B de la estructura de la góndola 1. La grúa 6 tiene un cable tensor 6b, uno de cuyos extremos está conectado a la parte delantera A de la estructura de la góndola 1. El cable tensor 6a va provisto de medios tensores 6b tales como, por ejemplo, un mecanismo de trinquete, para regular la tensión en el cable tensor 6b. La grúa 6 incluye además un brazo o pluma 6c montado en la parte trasera de la estructura de la góndola 1 y lleva la cadena 6d del segundo polipasto 4 que discurre entre unas poleas 6e, 6f. Un extremo 6g de dicha cadena 6d está adaptado para elevar un cabestrante 5, estando conectado el otro extremo 6h de la misma al segundo polipasto 4.

El cabestrante 5 tiene una capacidad todavía mayor para elevar pesos, tal como del orden de 30000 Kg. Comprende una estructura de acoplamiento 5a adaptada para fijarse a la parte trasera B de la estructura de la góndola 1 , y una bobina de cable 5b para elevar las piezas 100, 200. El cabestrante 5 también está adaptado para desplazarse a lo largo de los carriles 1a de la estructura de la góndola 1 , tal como se explica a continuación.

El procedimiento para la manipulación de las piezas 100, 200 en el aerogenerador por medio del sistema descrito anteriormente es como sigue.

Para bajar, por ejemplo, el generador 100 de la estructura de la góndola 1 , de acuerdo con el procedimiento de la invención, el primer polipasto 3 sube el segundo polipasto 4 (véase figura 2) y la grúa 6 desde el suelo en el lugar de trabajo. Tanto el segundo polipasto 4 como la grúa 6 están montados en la parte trasera B de la estructura de la góndola 1 (véase figuras 4 y 5). A este respecto, el segundo polipasto 4 pasa a través de la abertura de la estructura 2 y luego se desplaza hacia la parte trasera B de la estructura de la góndola 1.

La grúa 6 sube el cabestrante 5 a la estructura de la góndola 1 , cooperando con el segundo polipasto 4 (véase figura 6) hasta que dos brazos de conexión 5c, 5d de la estructura de acoplamiento 5a del cabestrante 5 se disponen frente a la parte trasera B de la estructura de la góndola 1 (véase figura 7). La estructura de acoplamiento 5a del cabestrante 5 queda entonces fijada de manera liberable a esta parte trasera B de la estructura de la góndola 1. Hay que indicar que, en otra realización del procedimiento aquí descrito de acuerdo con la invención, el cabestrante 5 se sube directamente a la estructura de la góndola 1 a través del segundo polipasto 4.

Una vez que el cabestrante 5 ya ha sido montado de manera desmontable en la parte trasera B de la estructura, se desacopla de su estructura de acoplamiento 5a y se mueve sobre los perfiles superiores 4a de la parte trasera B a la parte delantera A de la estructura de la góndola 1 hasta que llega a quedar sustancialmente alineado con la abertura 2, tal como se muestra en la figura 8.

Se utilizan, por lo tanto, tres medios de elevación (un primer polipasto 3, un segundo polipasto de cadena 4 y un cabestrante 5) todos ellos preferiblemente eléctricos y trabajando secuencialmente. El cabestrante 5 se utiliza para manipular las piezas pesadas de la góndola (tales como el generador 100). En el procedimiento reivindicado, un medio de elevación sube a otro medio de elevación.

El generador 100 se acopla entonces a un extremo del cable 5e del cabestrante 5 y se baja al suelo para subir un generador nuevo o reparado 100 a de nuevo la estructura de la góndola 1 , tal como se muestra en la figura 9.

Una vez que el generador nuevo o reparado 100 se ha instalado en el aerogenerador, el cabestrante 5, el segundo polipasto 4 y la grúa 6 se desmontan y se bajan de la estructura de la góndola 1.

El procedimiento descrito anteriormente para operaciones de manipulación puede utilizarse también para subir y bajar otras piezas pesadas en aerogeneradores, tales como por ejemplo el grupo reductor 200 y el transformador (no mostrado).

Tal como se ha indicado anteriormente, las piezas pesadas 100, 200 a manipular pasan a través de la abertura 2 de modo que no es necesario una cubierta completamente abierta para las operaciones de manipulación. Solamente es necesaria una pequeña franja central en la cubierta de la góndola para permitir que pase el cable de elevación del cabestrante. El cabestrante 5 discurre a través de unos carriles 1a que son solidarios de la estructura de la góndola 1 y va montado externamente en la cubierta. Por lo tanto, no es necesario abrir toda la cubierta para poder desplazar el cabestrante 5.

Pueden introducirse modificaciones que se consideren convenientes en el procedimiento y el sistema para manipular piezas en un aerogenerador, así como en el conjunto de estructura de góndola que se han descrito, siempre que no se altere la esencia de la invención tal como se describe en las siguientes reivindicaciones.

Claims (18)

Reivindicaciones

1. Procedimiento para realizar operaciones en un aerogenerador que implican la manipulación piezas pesadas (100; 200), comprendiendo dicho aerogenerador una estructura de góndola (1) y primeros medios de elevación (3) montados de manera permanente en la estructura de la góndola (1), caracterizado por el hecho de que comprende las etapas de: - subir segundos medios de elevación (4) en la estructura de góndola (1) a través de los primeros medios de elevación (3), siendo los segundos medios de elevación (4) más potentes que los primeros medios de elevación (3); - montar de manera desmontable los segundos medios de elevación (4) en la estructura de góndola (1); - realizar operaciones que implican la manipulación de piezas pesadas (100; 200), utilizando los segundos medios de elevación (4), y - desmontar de la estructura de la góndola (1) los segundos medios de elevación (4) y bajarlos a través de los primeros medios de elevación (3).

2. Procedimiento según la reivindicación 1 , caracterizado por el hecho de que por lo menos uno de dichos primeros y segundos medios de elevación (3, 4) es un polipasto.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, que comprende, además, la etapa de subir una grúa (6) y montar de manera desmontable dicha grúa (6) en la estructura de góndola (1).

4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que dicha grúa (6) se monta en la estructura de góndola (1) en una parte trasera de la misma (B), frente a la parte (A) de la estructura (1) donde se disponen las palas.

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 3 o 4, caracterizado por el hecho de que la grúa (6) está dispuesta para cooperar con los segundos 5 medios de elevación (4).

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende, además, la etapa de subir un cabestrante (5) en la estructura de góndola (1), y montar de manera desmontable dicho cabestrante (5) en la 10 estructura de góndola (1).

7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que dicho cabestrante (5) se sube a través de los segundos medios de elevación (4). 15

8. Procedimiento según la reivindicación 6 cuando depende de la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que el cabestrante (5) se sube utilizando los segundos medios de elevación (4) y la grúa (6). 20

9. Procedimiento según cualquiera de las reclamaciones 6 u 8, caracterizado por el hecho de que el cabestrante (5) está montado sobre unos carriles (1a) dispuestos en la estructura de góndola (1) para poder desplazarse a lo largo de dicha estructura (1). 25

10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado por el hecho de que el cabestrante (5) se sube a la estructura de la góndola (1) junto con una estructura de acoplamiento (5a) para la fijación a la estructura de la góndola (1). 30

11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10, caracterizado por el hecho de que dicho cabestrante (5) se emplea para la manipulación de piezas pesadas (100; 200) del aerogenerador.

12. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 11 , caracterizado por el hecho de que comprende, además, la etapa de desmontar y bajar dicho cabestrante (5) de la estructura de la góndola (1). 5

13. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 12, caracterizado por el hecho de que comprende, además, la etapa de desmontar y bajar dicha grúa (6) de la estructura de la góndola (1). 10

14. Sistema para realizar operaciones en un aerogenerador que implican la manipulación de piezas pesadas (100; 200), comprendiendo dicho aerogenerador una estructura de góndola (1) y primeros medios de elevación (3) montados de manera permanente en dicha estructura de la góndola (1), caracterizado por el hecho de que comprende segundos medios de elevación

15 (4) destinados a ser subidos a la estructura de la góndola (1) a través de los primeros medios de elevación (3), y un cabestrante (5) destinado a ser subido a la estructura de la góndola (1) a través de los segundos medios de elevación (4) y apropiado para la manipulación de piezas pesadas (100; 200) del aerogenerador. 20 15. Sistema según la reivindicación 14, caracterizado por el hecho de que al menos uno de dichos primeros y segundos medios de elevación (3, 4) es un polipasto. 25

16. Conjunto de estructura de góndola para un aerogenerador, comprendiendo dicho conjunto una estructura de góndola (1) y primeros medios de elevación (3) montados de manera permanente en la estructura de góndola (1), caracterizado por el hecho de que comprende, además, segundos medios de elevación (4) que son apropiados para ser subidos a la estructura de la 30 góndola (1) a través de los primeros medios de elevación (3) y montados de manera temporal en la estructura de góndola (1) para realizar operaciones que implican la manipulación piezas pesadas (100; 200), cuando la estructura de góndola (1) se dispone en un aerogenerador.

17. Conjunto de estructura de góndola según la reivindicación 16, caracterizado por el hecho de que al menos uno de dichos primeros y segundos medios de elevación (3, 4) es un polipasto.

18. Conjunto de estructura de góndola según las reivindicaciones 16 ó 17, caracterizado por el hecho de que comprende, además, un cabestrante (5) que es apropiado para subirlo y montarlo de manera temporal en la estructura de góndola (1) para realizar operaciones que implican la manipulación de piezas pesadas (100; 200), cuando la estructura de góndola (1) se encuentra dispuesta en un aerogenerador.