NO338454B1 - Vindkraftanlegg og fremgangsmåte for montering/demontering av komponenter - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et vindkraftanlegg og en fremgangsmåte for montering/- demontering av komponenter i et vindkraftanlegg.

Vindkraftanlegg har vært kjent lenge. Ved de betydelige dimensjoner og vekter av moderne anlegg må komponentene på den side transporteres hver for seg til byggestedet. Der blir komponentene så bygget sammen. Her må det i mellomtiden kunne løftes laster på 50 tonn og mer.

På den annen side må laster også kunne heves i betydelig høyder på over 100 meter. Riktignok er det kjent vinsjer i vindkraftanlegg og særlig i gondolene, men disse vinsjer befinner seg imidlertid for det meste i den bakre del av vindkraftanleggets gondol.

I tillegg er det fra WO 96/10130 kjent en lastheveinnretning på et vindkraftanlegg. Ved denne kjente lastheveinnretning er det på en maskinramme anordnet en vinsj. Ut fra vinsjen forløper en trekkline over en svingbar stang. En slik lastløfte-innretning er anordnet på ethvert vindkraftanlegg. Her er størrelsen av lastløfte-innretningen som er anordnet på hvert vindkraftanlegg avhengig av den nødvendige bæreevne, og stiger derfor med størrelsen av vindkraftanlegget henholdsvis med vekten av dets komponenter.

Alternativt er det naturligvis mulig med løfteoperasjoner ved anvendelse av tilsvarende større og bærekraftigere kraner som igjen bare med store omkostninger kan stilles til disposisjon. Da også kostnadene for drift av en slik kran, dvs. demontere den, kjøre den bort og på nytt sette den opp er betydelig, forblir kranen overveiende på et vindkraftanlegg inntil oppføringen av anlegget har kommet så langt at kranen ikke lenger er nødvendig. Først da blir kranen transportert til det neste byggested. Her stiller avstanden mellom disse byggesteder en underordnet rolle, fordi operasjonene som er nødvendig for forflytting av en kran alltid må utføres uavhengig om den skal forflyttes noen hundre meter eller noen hundre kilometer.

Naturligvis krever også utskiftingen av komponenter i et vindkraftanlegg, så som rotorbladene, en kran som må transporteres tilsvarende krevende.

I dokumentet EP 1101934 A2 beskrives et vindkraftanlegg som har en innebygd kran på en montering, med en lastmottaker.

I henhold til den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt et vindkraftanlegg som angitt i krav 1 og en fremgangsmåte for håndterings/demontering av komponenter i et vindkraftanlegg som angitt i krav 4.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å videreutvikle en fremgangsmåte og et vindkraftanlegg av typen nevnt i innledningen ved at en kran er bundet i mindre grad ved montering/demontering av komponenter i et vindkraftanlegg.

Dette formål oppnås ved et vindkraftanlegg av typen nevnt innledningsvis ved hjelp av minst én styrerulle og minst én linegjennomføring i området ved tårnhodet for gjennomføring av en trekklinje fra en vinsj. Videre oppnås formålet ved en fremgangsmåte for montering/demontering av komponenter i et vindkraftanlegg, med trinnene: forflytting av en trekkline fra vinsjen til minst én styringsrulle i området ved

tårnhodet, og videre til komponentene som skal monteres/demonteres, anbringelse av trekklinen på komponenten, og

løsing og senking henholdsvis heving og befestigelse av komponentene.

I den forbindelse er oppfinnelsen basert på den erkjennelse at minst en del av komponentene i et vindkraftanlegg kan monteres henholdsvis utskiftes uten hjelp av en kran dersom det står til disposisjon en egnet løfteinnretning. Ved hjelp av oppfinnelsen unngås krevende tilleggsinstallasjoner på hvert vindkraftanlegg. Likevel er en allsidig løfteanretning hurtig tilgjengelig med små omkostninger.

Ved dette kan vinsjen som allerede forefinnes i den bakre del av gondolen også benyttes i det fremre området av gondolen, uten at posisjonen av vinsjen innenfor gondolen må endres.

I en foretrukket videreutforming av oppfinnelsen er det anordnet en linegjennomføring i gondolen for gjennomføring av en trekkline fra en vinsj ved foten av vindkraftanlegget. På den måten kan det benyttes en tilstrekkelig sterk vinsj med en tilstrekkelig bæredyktig trekkline for heving henholdsvis senking av tomme komponenter, slik at også slike komponenter kan monteres henholdsvis utskiftes uten anvendelse av en kran. Etter dette er det helt tilstrekkelig å transportere vinsjen til vindkraftanlegget, og trekke opp trekklinen med vinsjen som forefinnes i vindkraftanlegget frem til gondolen, og legge den der over styrerullen eller rullene, og deretter foreta de tilsvarende monteringer/demonteringer. Her er kostnadene for transport av en vinsj naturligvis betydelig mindre enn kostnadene for transport av en tilstrekkelig ytelsesegnet og særlig tilstrekkelig stor kran.

I en særlig foretrukket videreutforming av oppfinnelsen er det anordnet en holdeinnretning forbundet fast med fundamentet for en ytterligere vinsj. Dermed er også formålet med den pålitelige forankring av denne vinsj allerede oppnådd på enkel måte, slik at vinsjen kan anvendes tilsvarende hurtig når den har kommet til bestemmelsesstedet.

Fordelaktige utførelsesformer er angitt i de uselvstendige krav.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegningene, der

fig. 1 viser et vindkraftanlegg med en vinsj anordnet ved foten av tårnet,

fig. 2 er et forenklet snittriss i lengderetningen av gondolen med en første utførelsesform av oppfinnelsen, og

fig. 3 er et forenklet snittriss i lengderetningen av gondolen med en andre utførelsesform av oppfinnelsen.

På fig. 1 er et tårn 10 med et vindkraftanlegg forankret på et fundament 12. På toppen av tårnet 10 befinner det seg en gondol 14 til hvilken det er festet et første rotorblad 16.

Ved foten av tårnet 10 er det en vinsj 18 som også er forankret på fundamentet 12. Fra vinsjen 18 forløper det en trekkline 20 på baksiden av tårnet 10 (for denne betraktning er forsiden og baksiden av tårnet 10 de sider hvor de tilsvarende avsnitt av gondolen 14 befinner seg) til gondolen 14, gjennomløper gondolen og kommer igjen ut av gondolen ved en montasjeåpning anordnet for et andre rotorblad 17, og forløper nedover til rotorbladet 17 som er festet til denne trekkline og blir ved hjelp av vinsjen trukket oppover eller senket ned til bakken. Ved det andre rotorblad 17 er det vist en pil 21 som symboliserer anvendelse av en føringsline 21. Ved anvendelse av en føringsline 21 kan rotorbladet 17 føres på egnet måte, slik at det ikke utilsiktet kan slå mot tårnet 10. Videre kan det ved hjelp av en slik føringsline 21 sikres at dette rotorblad 17 ved senking ikke kommer med spissen mot bakken og blir beskadiget, men kan trekkes i retning av pilen og dermed føres i en horisontal stilling.

Fig. 2 viser et forenklet snitt i lengderetningen av gondolen 14. På denne figur er tårnet 10 hodeavsnitt vist. På dette hodeavsnitt av tårnet 10 ligger en maskinholder 26 som bærer statorholderen 28 med statoren 30. Videre holder maskinholderen 26 en akseltapp 32. På denne akseltapp 32 er rotoren med rotorbladene 16, 17 og generatorens løper 30 dreibart lagret.

På siden av maskinholderens 26 side som er vendt bort fra statorholderen 28 befinner det seg en vinsj 22 som i de fleste vindkraftanlegg allerede er standardmessig anordnet. Der befinner det seg også holderstaver 25 hvor det på deres ende som er vendt bort fra maskinholderen 26 er anordnet en første styrerulle 24. En andre styrerulle 34 befinner seg innenfor akseltappen 32.

Videre er det på figuren vist trekklinen 20 som kommer inn på baksiden av gondolen 14. Her kan gjennomgangsåpningen for denne trekkline 20 også være en stengbar åpning som er anordnet nedenfor vinsjen 22 i bunnen av gondolen 14.

Trekklinen 20 forløper etter innløpet i gondolen 14 over en første styrerull 24 gjennom en andre linegjennomføring 36 (den første linegjennomføring er følgelig åpningen i bunnen av gondolen 14), gjennom en tredje line gjennomføring 37 til styrerullen 34 og derfra til en fjerde linegjennomføring 38 i akseltappen 32, for eksempel til rotorbladet 17 som skal beveges.

Opptrekkingen av trekklinen 20 eller nedsenkingen av denne på veien mellom gondolen 14 og vinsjen 18 ved tårnets 10 fundament 12 kan bli hjulpet av vinsjen 22.

Fig. 3 viser en andre utførelsesform av oppfinnelsen. Komponentene på denne figur har de samme henvisningstall som på fig. 2. Den vesentlige forskjell fra den første utførelsesform av oppfinnelsen vist på fig. 2 er at her blir linen for vinsjen 22 som i alle tilfeller forefinnes i vindkraftanlegget anvendt som trekkline 20. Bærekraften for denne vinsj er riktignok begrenset, men det kan likevel heves komponenter med forholdsvis lav vekt, for eksempel gjennom rotorbladåpningen i den fremre del av gondolen 14. Som eksempel skal det her nevnes en stigningsmotor, altså en motor som tjener til innstilling av et rotorblad. Denne må ellers heves i den bakre del av gondolen 14 og derfra transporteres omstendelig inn i den fremre del. Dette forutsetter naturligvis at rotorbladåpningen er åpen og ikke stengt av et rotorblad.

Lineforløpet er da, som tydelig vist på figuren, fra vinsjen 22 via den første styringsrulle 24, gjennom den andre linegjennomføring 36, den tredje linegjennomføring 37, via den andre styringsrulle 34 og gjennom den fjerde linegjennomføring 38.

Ved siden av det viste og beskrevne eksempel skal det også vises til et ytterligere ikke vist alternativ. Her kan en lineføring henholdsvis styrerulle være anordnet ovenfor tårnhodet, slik at linen da kan senkes inn i det indre av tårnet henholdsvis trekkes opp ut av dette. Dermed kan det da via linen også ved behov heves eller senkes laster innenfor tårnet, særlig i området ved tårnfoten, for eksempel ytelsesskap, transformator osv., noe som er fordelaktig når disse deler må bringes ut av tårnfotområdet, noe som skjer regelmessig via sidedører i tårnet, men som imidlertid ikke alle ligger på høyde med de aktuelle komponenter som skal skiftes ut.

I stedet for en enkelt styrerulle for linen kan det også anvendes enhver annen type av lineføring hvor linen kan ledes inn i tårnet gjennom maskinholderen 26.

Et ytterligere alternativ kan også bestå i at selve vinsjen 18 ikke anbringes utenfor tårnet, men innenfor tårnet i området ved tårnfoten. Da ligger trekklinen hele tiden beskyttet innenfor anlegget og en heving og senking av last er mulig på flere steder, på den ene side områder ved baksiden av gondolen (gjennom styringsrullen 24), på den annen side i området ved navet (via rullen 38), og senking av komponenter innenfor tårnet er likeledes mulig.

Det er også mulig å anordne en ytterligere styringsrulle (som rullen 38), som er anordnet i området ved navspissen 40, slik at linen kan kjøres ut av navet i vindkraftanlegget forbi rotorbladet. Dermed kan laster så heves fra bakken inn i området for rotornavet, og også forbi rotorbladene. Når denne last for eksempel er en arbeidsplattform, er det mulig for personellet å bevege seg opp og ned direkte ved rotorbladene på utsiden for å inspisere rotorbladene, eller ved behov utføre service- eller rengj øringsarbeider.

Det vil være klart at dersom det er nødvendig kan det tilveiebringes ytterligere lineførings- eller styringsruller innenfor maskinholderen, tårnet, gondolen eller navet, uten at dette må nevnes spesielt her.

Dersom det anvendes en vinsj som befinner seg ved foten av vindkraftanlegget, så må denne ikke nødvendigvis også være fast forbundet med vindkraftanleggets fundament, men kan også være lagret åpent til transportkjøretøyet, og være fast forbundet med dette, slik at det er mulig med en meget fleksibel bruk av vinsjen. Det er også mulig å feste vinsjen på en ramme slik at det hele tiden sikres en tilstrekkelig stor motvekt av vinsjen.

Claims (4)

1. Vindkraftanlegg,karakterisert vedmed et kjøretøy plassert ved foten av vindkraftanlegget, omfattende minst én styrerulle (24, 34) og minst én linegjennomføring (35, 36, 37, 38) i området ved tårnholdet til vindkraftanlegget for å passere derigjennom en trekkline (20) fra en vinsj (18, 22), idet vinsjen er lagret utenfor tårnet ved foten av vindkraftanlegget på et kjøretøy.

2. Vindkraftanlegg ifølge krav 1,karakterisert veden linegjennomføring (35) i gondolen (14) for gjennomføring av en trekkline (20) fra en vinsj (18) ved foten av vindkraftanlegget.

3. Vindkraftanlegg ifølge ett av de foregående krav,karakterisert vedat det er anordnet en andre linegjennomføring som er dannet ovenfor tårnhodet, og ved hjelp av denne kan komponenter i vindkraftanlegget heves og senkes inne i tårnet.

4. Fremgangsmåte for håndterings/demontering av komponenter i et vindkraftanlegg, omfattende trinnene: transportering av en vinsj (18, 22) som er lagret på et transportkjøretøy til foten av vindkraftanlegget, plassere kjøretøyet ved foten av vindkraftanlegget, vinsjen blir igjen på transportkj øretøy et, legge en trekkline (20) fra vinsjen (18, 22) til minst én styrerulle (24, 34) i området ved tårnhodet og videre til komponenten (17) som skal monteres/demonteres, anbringelse av trekklinen (20) på komponenten (17), og demontere og senke eller heve og feste komponenten (17).