WO2012175766A2 - Método y dispositivo elevador par montaje y desmontaje de componentes en un aerogenerador - Google Patents

Método y dispositivo elevador par montaje y desmontaje de componentes en un aerogenerador Download PDF

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    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
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    • B66C23/20—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes with supporting couples provided by walls of buildings or like structures
    • B66C23/207—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes with supporting couples provided by walls of buildings or like structures with supporting couples provided by wind turbines
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    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F03D13/00—Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/10—Assembly of wind motors; Arrangements for erecting wind motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2230/00—Manufacture
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
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    • Y02E10/728—Onshore wind turbines
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the usual practice is the use of one or several cranes to assemble or change components such as a shovel or the rotor assembly.
  • the use of cranes supposes for the companies of maintenance of wind turbines a high economic cost and long response times derived from the availability of the crane as well as the own time of the intervention with cranes, which is much greater than the method proposed by this invention .
  • the use of cranes is often conditioned to the existence of good weather conditions. All these conditions cause the wind turbine to stand longer than necessary and therefore without generating energy, which implies significant losses for the customer who exploits the park.
  • REPLACEMENT SHEET (Rule 26) if another component is the one that is assembled or disassembled, the last module incorporates a horizontal platform adapted to the fixings or supports of the component (multiplier, generator, converter, transformer, etc.) in question.
  • the invented method and device consists of a fixed and an extendable part that can be towed or be part of a truck.
  • Said platform can be rotatable to facilitate unloading in the truck in the event that, due to access limitations, loading is not possible with a simple dejection from the original position of the shovel.
  • the platform incorporates a structure with fasteners that embrace the wind turbine tower to give it greater stability during the up and down maneuver.
  • the platform can also incorporate, or instead of the arms of the previous paragraph, extendable arms that give it greater support and stability, raising the wheels above ground level.
  • the extensible part of the device begins to climb along the tower until it reaches the root of the blade.
  • the module closest to the tower has two arms with wheels at its ends acting as stabilizing guides in the up and down maneuver.
  • the same module described in the previous paragraph has two jaws that are fixed to the blade at the root and at a midpoint.
  • the extensible device together with the shovel is lowered in front of the platform attached to the tower to prepare the shovel for loading on the truck.
  • REPLACEMENT SHEET (Rule 26) After leaving it on the truck, the platform attached to the tower collapses on the extensible device and the whole assembly is towed. In the event that the platform has to lower more shovels, as soon as the shovel is on the supports of the truck, the two jaws that held it are opened and left on the truck. Then the extendable device once again collapses towards the platform attached to the tower, the wind turbine rotor is turned until the next blade is placed vertically and downwards to proceed with its disassembly.
  • the method described above corresponds to the disassembly maneuver in maintenance work, the reverse method is applicable for the maintenance assembly or construction maneuver of the wind turbine.
  • the movements of arms of fixation, guided, jaws, extendable part and folding can be generated by a hydraulic unit, cables, rack or any other device of manual or mechanical traction.
  • Root fixation to the extensible module can also be done through the screws or nuts fixing the blade to the bushing.
  • the wind turbine with its tower (a), bushing (b) and shovel (c)
  • the device object of this invention (1) composed of a platform linked to a structure (2) with tower fixing elements (3).
  • An extensible part (4) that incorporates several sections where the latter has arms with wheels to confer guidance and stability (5) and jaws (6) to hold the blade.
  • REPLACEMENT SHEET (Rule 26) In said figure it can be seen how the device (1) is already embraced to the tower (a) through the structure (2) and the elements (3).
  • the extensible part (4) is expanded to its maximum range and has used the arms with wheels (5) to guide through the tower (a) and reach the bushing (b) with stability and safety.
  • the last module of the extensible part (4) has coupled its jaws (6) to the blade (c) allowing an operator located inside the hub to release the blade
  • the blade continues to lower and the arms (5) are removed to allow the lowering of the extensible assembly to the ground level.
  • the extendable part assembly (4) plus shovel is folded in front of the platform-structure assembly (2) to the truck loading position.
  • the structure is fastened with the fasteners to the tower (2) on the assembly
  • the device (1) is coupled as a trailer.

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Abstract

La presente invención pretende hacer más eficiente el trabajo de montaje o desmontaje de componentes en aerogeneradores. Para ello se ha diseñado un nuevo método y dispositivo elevador móvil para montaje y desmontaje de componentes en un aerogenerador que puede transportarse como remolque o estar integrado en un barco o camión caracterizado por tener una plataforma fija o giratoria elevable sobre la superficie del suelo o del mar, un conjunto extensible compuesto por uno o varios módulos para permitir acceder a la altura del componente, donde el último módulo incorpora unos elementos de fijación o apoyo del componente para sujetarlo durante la maniobra de bajada o subida.

Description

MÉTODO Y DISPOSITIVO ELEVADOR PARA MONTAJE Y DESMONTAJE DE COMPONENTES EN UN AEROGENERADOR
INTRODUCCION
La presente patente denominada METODO Y DISPOSITIVO ELEVADOR PARA MONTAJE Y DESMONTAJE DE COMPONENTES EN UN AEROGENERADOR
pretende resolver el problema de montar y desmontar componentes en un aerogenerador sin la ayuda de grúas.
ESTADO DE LA TÉCNICA
La práctica habitual es el empleo de una o varías grúas para montar o cambiar componentes tales como una pala o el conjunto rotor. El empleo de grúas supone para las compañías de mantenimiento de aerogeneradores un alto coste económico y largos tiempos de respuesta derivados de la disponibilidad de la grúa así como del propio tiempo de la intervención con grúas, que es mucho mayor que el método propuesto por esta invención. Adicionalmente, el empleo de grúas está condicionado con frecuencia a la existencia de buenas condiciones meteorológicas. Todos estos condicionantes hacen que el aerogenerador esté parado más tiempo del necesario y por tanto sin generar energía, lo que implica importantes pérdidas para el cliente que explota el parque.
Existen algunas patentes sobre el empleo de métodos de sustitución de componentes que emplean cables y eslingas.
No se han encontrado prácticas, publicaciones, ni documentación escrita que empleen un dispositivo elevador con las adaptaciones necesarias para este propósito.
DESCRIPCION DE LA INVENCIÓN
Por ser el correctivo más frecuente en esta industria, el método y dibujos descritos están particularizados para el caso en que el componente sea una pala. En el caso
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) de ser otro componente el que se monta o desmonta, el último modulo incorpora una plataforma horizontal adaptada a las fijaciones o apoyos del componente (multiplicadora, Generador, Convertidor, Transformador, etc.) que se trate. El método y dispositivo inventado consiste en una parte fija y otra extensible que puede remolcarse o ser parte de un camión.
Dicha plataforma puede ser giratoria para facilitar la descarga en el camión en el caso de que, por limitaciones de acceso, la carga no sea posible con un simple abatimiento desde la posición original de la pala. La plataforma incorpora una estructura con elementos de fijación que abrazan la torre del aerogenerador para conferirle mayor estabilidad durante la maniobra de subida y bajada.
La plataforma puede incorporar también, o en lugar de los brazos del párrafo anterior, brazos extensibles que le confieran mayor apoyo y estabilidad, elevando las ruedas por encima del nivel del suelo.
Una vez fijada la plataforma a la torre y/o al suelo. La parte extensible del dispositivo comienza a subir a lo largo de la torre hasta llegar a la raíz de la pala.
Para conferir estabilidad, el módulo más próximo a la torre cuenta con dos brazos con ruedas en sus extremos actúan como guías estabilizadoras en la maniobra de subida y bajada. Un vez arriba el mismo módulo descrito en el párrafo anterior cuenta con dos mordazas que se fijan a la pala en la raíz y en un punto medio.
Tras sujetar la pala, ésta es desatornillada del buje. En el momento que la pala está suelta se procede a descender acoplada al dispositivo extensible.
Una vez abajo, el dispositivo extensible junto con la pala se abate frente a la plataforma acoplada a la torre para preparar la pala para la carga en el camión.
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) Tras dejarla sobre el camión la plataforma fijada a la torre se abate sobre el dispositivo extensible y todo el conjunto es remolcado. En el caso que la plataforma tenga que bajar más palas, en cuanto la pala está sobre los apoyos del camión, se abren las dos mordazas que la sujetaban y se deja sobre el camión. A continuación el dispositivo extensible vuelve a abatirse hacia la plataforma fijada a la torre, se gira el rotor del aerogenerador hasta poner la siguiente pala en posición vertical y hacia abajo para proceder a su desmontaje.
El método descrito anteriormente corresponde a la maniobra de desmontaje en labores de mantenimiento, el método inverso es aplicable para la maniobra de montaje en mantenimiento o de construcción del aerogenerador. Los movimientos de brazos de fijación, guiado, mordazas, parte extensible y abatimiento pueden ser generados por una unidad hidráulica, cables, cremallera o cualquier otro dispositivo de tracción manual o mecánica.
La fijación en la raíz al módulo extensible puede ser también realizada a través de los tornillos o tuercas de fijación de la pala al buje.
DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
Figura 1
Muestra el inicio de una maniobra de desmontaje de pala en un aerogenerador con sus elementos principales:
El aerogenerador con su torre (a), buje (b) y pala (c)
El dispositivo objeto de esta invención (1) compuesto por una plataforma unida a una estructura (2) con elementos de fijación a la torre (3). Una parte extensible (4) que incorpora varios tramos donde el último tiene brazos con ruedas para conferir guiado y estabilidad (5) y mordazas (6) para sujetar la pala.
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) En dicha figura puede observarse como el dispositivo (1) está ya abrazado a la torre (a) a través de la estructura (2) y de los elementos (3). La parte extensible (4) está expandida hasta su máximo rango y ha empleado los brazos con ruedas (5) para guiarse a través de la torre (a) y llegar hasta el buje (b) con estabilidad y seguridad.
El último módulo de la parte extensible (4) ha acoplado sus mordazas (6) a la pala (c) permitiendo a un operario situado en el interior del buje proceder a soltar la pala
(c).
Figura 2 Una vez soltada la pala, la parte extensible (4) se contrae bajando la pala. Figura 3
La pala continúa bajando y los brazos (5) se retiran para permitir la bajada del conjunto extensible hasta el nivel del suelo.
Figura 4
Cuando la pala ha bajado hasta el suelo, el conjunto parte extensible (4) más pala se abate frente al conjunto plataforma-estructura (2) hasta la posición de carga en camión.
Figura 5 Se apoya la pala sobre los apoyos del trailer (7) y se abren las mordazas (6) Figura 6
Se abate la estructura con los elementos de fijación a la torre (2) sobre el conjunto
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) parte extensible y pala.
Se acopla el dispositivo (1) como un remolque.
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26)

Claims

REIVINDICACIONES
1. Método y dispositivo elevador móvil para montaje y desmontaje de componentes en un aerogenerador que puede transportarse como remolque o estar integrado en un barco o en un camión caracterizado por tener una plataforma, un conjunto extensible compuesto por uno o varios módulos para permitir acceder a la altura de la pala, el último módulo incorpora unos elementos de fijación a la pala para sujetar la pala durante la maniobra de bajada o subida.
2. Método y dispositivo como el descrito en la reivindicación 1 donde la plataforma incorpora una estructura que se abraza a la torre con uno o varios elementos de fijación.
3. Método y dispositivo como el descrito en la reivindicación 1 donde la plataforma incorpora brazos extensibles para separar las ruedas del suelo.
4. Método y dispositivo como el descrito en la reivindicación 1 donde la plataforma incorpora brazos extensibles hacia el fondo marino para separar el dispositivo del plano de acción de las olas en la superficie del agua.
5. Método y dispositivo como el descrito en la reivindicación 1 donde la plataforma incorpora brazos extensibles para separar las ruedas del suelo y se abraza a la torre con uno o varios elementos de fijación.
6. Método y dispositivo como el descrito en la reivindicación 1 , 2, 3, 4 ó 5, donde el conjunto extensible presenta al menos en el último módulo brazos con ruedas para el guiado y sujeción a la torre.
7. Método y dispositivo como el descrito en la reivindicación 1 , 2, 3, 4 ó 5, donde el conjunto extensible presenta al menos en el último módulo cualquier elemento de guiado y sujeción
8. Método y dispositivo como el descrito en la reivindicación 1 , 2, 3, 4, 5, 6 ó 7 donde se acopla una pequeña grúa a la nacelle con el objeto de extraer
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) componentes de la misma y depositarlos sobre los elementos de apoyo o fijación del componente presentes en el último módulo de la parte extensible
9. Método y dispositivo como el descrito en la reivindicación 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7 ó 8 donde el conjunto puede abatirse con respecto a la plataforma fija o giratoria para permitir la carga de la pala en camión o barco o depositarla sobre cualquier superficie, elemento auxiliar de carga o suelo.
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26)
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