Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
ASSEMBLY METHOD AND DEVICE FOR WIND TURBINE TOWERS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/001148
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an assembly method and device for assembling a wind turbine tower divided vertically into sections. The wind turbine tower assembly method comprises the following steps performed at the final location of the tower: placing the upper section (1) at the final location of the tower; vertically lifting the upper section (1) at least to a height that allows the lower section (2) to be positioned below the upper section (1); placing the lower section (2) below the upper section (1) at the final location of the tower; lowering the upper section (1) until it comes into contact with the lower section (2); and joining the two sections (1, 2).

Inventors:
MARTÍNEZ DE CASTAÑEDA FRANCISCO JAVIER (ES)
CIDONCHA ESCOBAR MANUEL (ES)
Application Number:
PCT/ES2013/070479
Publication Date:
January 08, 2015
Filing Date:
July 05, 2013
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
PACADAR S A U (ES)
International Classes:
F03D1/00
Domestic Patent References:
WO2011081599A12011-07-07
WO2011135172A12011-11-03
WO2007105260A12007-09-20
Foreign References:
US20090087311A12009-04-02
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
ELZABURU MÁRQUEZ, Alberto de (ES)
Download PDF:
Claims:
REIVINDICACIONES

1 . - Método de montaje para torres de aerogenerador, donde ía torre comprende a! menos dos secciones (1 , 2, 3), caracterizado porque comprende las siguientes etapas que se desarrollan en el emplazamiento final de la torre:

- Localización de la sección superior (1 ) sobre la ubicación final de la torre.

- Elevación vertical de la sección superior (1 ) a al menos una altura ta! que !a sección inferior (2) es capaz de ser situada bajo dicha sección superior (1 ).

- Localización de la sección inferior (2) bajo la sección superior (1 ) en el emplazamiento final de la torre.

- Descenso de la sección superior (1 ) hasta que haga contacto con la sección inferior (2), y

- Realización de la unión de las dos secciones (1 , 2).

2. - Método de montaje según la reivindicación 1 caracterizado porque después de la localización de la primera sección (1 ) sobre la ubicación final de la torre, dicha primera sección (1 ) se conecta a un elemento de elevación (1 1 ).

3. - Método de montaje según la reivindicación 2 caracterizado porque después de descender la sección supenor (1 ) hasta que es capaz hacer contacto con la sección inferior (2), el elemento de elevación (1 1 ) desciende hasta la sección inferior (2),

4. - Método de montaje según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la sección inferior (2) y superior (1 ) se elevan verticalmente hasta a! menos una altura tal que una tercera sección (3) puede situarse debajo de la sección inferior (2) .

5. - Método de montaje según la reivindicación 4 caracterizado porque comprende además las siguientes etapas,: - Localización de una tercera sección (3) sobre la ubicación final de la torre y bajo ¡a sección inferior (2),

- Descenso de las secciones superior e inferior (1 , 2) hasta que puedan hacer contacto con la tercera sección (3),

- Realización de la unión de la sección inferior (2) y la tercera sección (3).

6,. Método de montaje según la reivindicación 1 caracterizado porque comprende además el siguiente paso antes de elevar verticalmente la sección superior (1 ):

- Giro de la sección (1 , 2, 3) desde una posición horizontal a una posición vertical.

7. - Método de montaje según las reivindicaciones 2 y 6 caracterizado porque para girar la sección (1 , 2, 3) desde la posición horizontal a la posición vertical, ¡a sección (1 , 2, 3) se conecta a un segundo elemento de elevación (21 ).

8. - Método de montaje según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque se sitúa una góndola (31 ) sobre la sección superior (1 ) cuando dicha sección superior (1 ) se encuentra sobre la ubicación final de la torre y antes de ser elevada verticalmente.

9. - Dispositivo de montaje para torres de aerogeneradores, que comprende:

- Una base (12) que comprende un límite perimetral y al menos un lado abierto (19) de dicho límite perimetral para permitir la entrada de una sección de la torre (1 , 2, 3) en el interior del límite perimetral.

- Una guía vertical (13) acoplada a la base (12).

- Un elemento de elevación (1 1 ) para el alojamiento de una sección (1 , 2, 3) de la turbina eólica que comprende medios de sujeción para sujetar la sección (1 , 2, 3) y desplazable verticalmente con respecto a la guía vertical (13). 10, - Dispositivo de montaje según la reivindicación 9 caracterizado porque es desplazable.

1 1 . - Dispositivo de montaje según la reivindicación 10 caracterizado porque comprende ruedas (16).

12, - Dispositivo de montaje según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 1 1 caracterizado porque e! elemento de elevación (1 1 ) comprende un orificio central (14) configurado de tal manera que es capaz de contener una sección transversal de una sección (1 , 2, 3).

13, - Dispositivo de montaje según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12 caracterizado porque la base (12) comprende un segundo lado abierto para permitir la salida de una plataforma (20) que lleva la sección (1 , 2, 3).

14. - Dispositivo de montaje según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13 caracterizado porque comprende un segundo elemento de elevación (21 ) que comprende medios de sujeción para la elevación de la sección (1 , 2, 3) desde una posición horizontal a una posición vertical.

15. - Dispositivo de montaje según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14 caracterizado porque comprende un elemento de elevación auxiliar (30) unido a la base (12) o la guía vertical (13) configurado de tal manera que es capaz de tomar elementos del suelo y localizarlos sobre la sección superior (1 ) cuando dicha sección superior (1 ) se encuentra sobre la ubicación final de la torre,

Description:
CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un método de montaje y dispositivo para torres de aerogeneradores. Más específicamente, se refiere a un método y un dispositivo para e! montaje de torres de aerogeneradores divididas verticalmente en secciones unidas entre sí por juntas transversales.

Por lo tanto la invención tiene aplicación en las operaciones de montaje de las secciones de una torre de viento que se montan juntss hasta formar el cilindro o cono de la estructura de la torre.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Se conocen en la técnica anterior una variedad de métodos para el montaje de torres de aerogenerador. Los métodos conocidos realizan un montaje de la torre que consiste en colocar cada sección en la que la torre se divide sobre la sección inferior mediante la elevación con la ayuda de una grúa de montaje. El proceso normalmente implica el acoplamiento de la grúa de montaje a la sección, elevación de la sección, giro de la grúa para localizar la sección verticalmente sobre su ubicación final, por ejemplo, sobre la base y descenso de la sección sobre su ubicación final. Este proceso se lleva a cabo con cada sección hasta que se alcanza la altura total de la torre.

El uso de grandes grúas que requieren alta capacidad de carga y alta capacidad de altura de elevación, junto con las dificultades del trabajo en vertical, implican altos costes y tiempo de desplazamiento y el montaje. Los métodos conocidos tienen también el inconveniente de requerir una zona amplia, debido a la necesidad de usar grúas de gran capacidad para elevar las secciones. Dicho área se debe no sólo a las dimensiones de las bases de las grúas, sino también al radio máximo y mínimo de trabajo de las grúas que permiten sólo trabajar en un rango predeterminado de distancias de la base de las grúas.

Además las dimensiones de cada sección están limitada por la capacidad de la grúa tanto en peso como en altura. Por último, el uso de grúas de gran capacidad también limita el tiempo de las tareas de elevación ya que las paradas debidas al viento son frecuentes, porque cuando se trabaja con grúas de gran capacidad los trabajos tienen que ser interrumpidos y la elevación de materiales tiene que ser detenida cuando la velocidad del viento es superior a un límite especificado .

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Los inconvenientes anteriormente mencionados se resuelven por el método reivindicado y por el dispositivo objeto de la invención.

El método de montaje reivindicado para torres de aerogeneradores se aplica a las torres que comprenden al menos dos secciones. Las secciones pueden estar realizadas en prefabncados de hormigón, metálicas o de cualquier material adecuado.

La invención se refiere a un método y un dispositivo para el montaje de torres eólicas. El método de la invención simplifica y reduce las operaciones de trabajo y el movimiento de las secciones con respecto a los montajes tradicionales. Las secciones son transportadas al emplazamiento de la torre, por ejemplo, sobre una plataforma móvil siendo las secciones transportadas en una posición vertical u horizontal. El procedimiento reivindicado se caracteriza por las siguientes etapas que se desarrollarán en el emplazamiento definitivo de la torre, donde la torre comprende al menos una sección superior y una sección inferior:

- Localización de la sección superior sobre el emplazamiento final de la torre, lo que significa que la sección superior se encuentra sobre, por ejemplo, la base de la torre.

- Elevación vertical de la sección superior basta al menos una altura tal que la sección inferior es capaz situarse debajo de dicha sección superior.

- Localización de la sección inferior bajo la sección superior en el emplazamiento final de la torre, lo que también significa que la sección inferior se encuentra, por ejemplo, sobre la base de la torre.

- Descenso del tramo superior hasta que haga contacto con la sección inferior, y

- Realización de la unión de las dos secciones.

El método reivindicado podría ser desarrollado para más de dos secciones, siempre siguiendo el patrón de localización en primer lugar de la sección superior, elevación vertical de dicha sección, localización de la sección inferior debajo de la sección superior, realización de su unión y elevación vertical de ambas secciones montadas para permitir la ubicación bajo ambas de una sección inferior a unir y repetición de los pasos anteriores.

Por lo tanto, el método reivindicado realiza los siguientes movimientos con cada sección, en primer lugar cada sección puede ser desplazada horizontalmente sobre el suelo del parque eólico hasta su emplazamiento final, por ejemplo, montada en una plataforma o vehículo con ruedas y en segundo lugar, cada sección se desplaza verticalmente sobre su ubicación final. En contraste, los métodos de montaje conocidos realizan los siguientes movimientos con cada sección, en primer lugar cada sección se sitúa en la proximidad del emplazamiento final de la torre, en segundo lugar, la sección se eleva verticalmente, en tercer lugar dicha sección elevada se mueve horizontalmente por el giro de la grúa hasta llegar a la posición vertical sobre la ubicación final de la torre y finalmente desciende sobre la sección inferior.

Para llevar a cabo los movimientos mencionados anteriormente de cada sección del método conocido, es obligatorio el uso de una grúa, es más y debido al peso de cada sección, el uso de una grúa de gran capacidad, sobre todo porque debe realizarse un movimiento horizontal con la sección en posición elevada. También implica un proceso que consume más tiempo debido a que tienen que realizarse variedad de diferentes movimientos. Por último, el uso de grúas de gran capacidad y el giro que tiene que ser realizado también requiere una amplia área de montaje en los alrededores del emplazamiento final de la torre.

También es un objeto de la invención un dispositivo de montaje para el montaje de torres de aerogeneradores donde la torre comprende al menos una sección superior y una sección inferior. El dispositivo comprende:

- Una base que comprende un límite perimetral y un lado abierto de dicho límite perimetral para permitir la entrada de una sección de la torre en el interior del límite perimetral.

- Una guía vertical acoplada a la base.

- Un elemento de elevación para el alojamiento de una sección de la torre que comprende medios de sujeción para sujetar la sección y que es verticalmente móvil con respecto a la guía vertical.

Como se ha indicado anteriormente para el procedimiento reivindicado, el dispositivo reivindicado permite la realización de los siguientes movimientos en cada sección, en primer lugar cada sección puede ser desplazada horizontalmente a nivel del suelo hasta su emplazamiento final, como la base del dispositivo de montaje tiene un lado abierto permitiendo así que cada sección pueda ser introducida hasta que se encuentra directamente sobre, por ejemplo, la base de la torre. Una vez allí el elemento de elevación sostiene la sección y la sección se eleva verticalmente gracias a la guía vertical.

5 El dispositivo de montaje reivindicado también proporciona estabilidad a las secciones mientras se está realizando el montaje, principalmente estabilidad contra el viento, en contraste con los métodos de montaje en los que las secciones son elevadas mediante una grúa y se suspenden de un cable. Las secciones no se suspenden sino que se unen a la estructura del conjunto i o proporcionando una mayor estabilidad mecánica frente a las fuerzas del viento..

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Para completar la descripción y con el fin de proporcionar una mejor 15 comprensión de la invención, se proporciona un conjunto de dibujos. Dichos dibujos forman una sección integral de la descripción e ilustran ejemplos de realización de la invención. Los dibujos comprenden las siguientes figuras:

La figura 1 es una vista frontal esquemática de un emplazamiento de 2 0 torre que muestra un primer ejemplo de realización del procedimiento de la invención en el que las secciones alcanzan el dispositivo de montaje en una posición vertical.

La Figura 2 es una vista frontal esquemática del emplazamiento de la

25 torre de la figura 1 en el que el elemento de elevación sostiene una primera sección.

La Figura 3 es una vista frontal esquemática del emplazamiento de la torre de la figura 1 en el que el elemento de elevación eleva una primera

3 0 sección. g

La Figura 4 es una vista frontal esquemática del emplazamiento de la torre de la figura 1 en el que una segunda sección se coloca debajo de la primera sección elevada.

5 La Figura 5 es una vista frontal esquemática del emplazamiento de la torre de la figura 1 en el que el elemento de elevación sostiene la segunda sección.

La Figura 6 es una vista frontal esquemática del emplazamiento de la i o torre de la figura 1 en el que el elemento de elevación eleva la primera y la segunda secciones.

La figura 7 es la vista en planta esquemática de un ejemplo de realización del elemento de elevación.

15

La figura 8 es la vista en planta esquemática de un ejemplo de realización de la base.

La Figura 9 es una vista frontal esquemática de un emplazamiento de 2 0 torre que muestra un segundo ejemplo de realización del procedimiento reivindicado por la invención en el que las secciones alcanzan el dispositivo de montaje en una posición horizontal.

La Figura 10 es una vista frontal esquemática del emplazamiento de la

25 torre de la figura 1 donde el dispositivo de montaje se mueve a lo largo de un camino en el emplazamiento de la torre.

La Figura 1 1 es una vista lateral esquemática del emplazamiento de la torre de la figura 1 en el que el dispositivo de montaje comprende un elemento

3 0 de elevación auxiliar.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La figura 1 muestra una primera realización en la que las secciones (1 , 2, 3) alcanzan el dispositivo de montaje en una posición vertical. Más específicamente tres secciones (1 , 2, 3) se transportan en las plataformas de ruedas (20), El ejemplo de realización mostrado en la figura 1 del dispositivo de montaje comprende la base (12) que comprende el límite perimetral y el lado abierto (19) como se muestra en la figura 8. El lado abierto (19) está configurado de tal manera que las secciones de la torre (1 , 2, 3) son capaces de entrar en el límite perimetral de la base (12), por lo tanto situarse directamente sobre el emplazamiento final de la torre.

El dispositivo de montaje mostrado en la figura 1 comprende también cuatro soportes verticales que configuran su guía vertical (13). El elemento de elevación (1 1 ) es desplazable verticalmente con respecto a la guía vertical (13). Con el fin de permitir que cada sección (1 , 2, 3) se sitúa sobre el emplazamiento final, el elemento de elevación (1 1 ) se encuentra en su posición elevada.

La base (12) que se muestra en la figura 1 comprende también un segundo lado abierto para permitir la salida de la plataforma (20) que lleva la sección (1 , 2, 3).

La figura 2 muestra la sección inferior (1 ) sostenida por el elemento de elevación (1 1 ) y entre los soportes de la guía vertical (13).

El elemento de elevación (1 1 ) comprende medios para sujetar la sección (1 , 2, 3). Dichos medios de sujeción podrían ser medios de succión, medios de presión o elementos mecánicos que se unen al elemento de elevación (1 1 ) y que son capaces introducirse en un orificio de la sección (1 , 2, 3) o mantener la sección (1 , 2, 3) desde su base inferior. La figura 3 muestra el siguiente paso del método de la realización de la invención en el que la sección superior (1 ) se ha elevado verticalmente mediante el elemento de elevación (1 1 ) a una altura tal que una sección inferior (2) es capaz de sitarse debajo de dicha sección superior (1 ). La sección inferior (2) entra en el límite perimetral de la base (12), por lo tanto está situada directamente sobre el emplazamiento final de la torre y bajo la sección supenor (1 ), ver figura 4.

5 La figura 5 muestra la sección superior (1 ) y la sección inferior (2) unidas.

El elemento de elevación (1 1 ) ha sido desplazado hasta su posición inferior de modo que es capaz de sostener la sección inferior (2), En caso de una torre de tres secciones, el elemento de elevación (1 1 ) elevaa tanto en la sección superior (1 ) como inferior (2) con el fin de permitir que una tercera sección (3) se i o coloque debajo de dichas secciones superior e inferior ( 1 , 2). La tercera sección

(3) entra en el límite perimetral de la base (12), véase la figura 6.

Otros ejemplos de realización son posibles para la aplicación del método reivindicado. La figura 9 muestra una segunda realización en la que las

15 secciones (1 , 2, 3) alcanzan el dispositivo de montaje en una posición horizontal. Más específicamente tres secciones (1 , 2, 3) se transportan en las plataformas de ruedas (20). El método reivindicado comprende un paso adicional en el que antes de levantar verticalmente la sección superior (1 ), dicha sección superior (1 ) se gira de la posición horizontal a una posición vertical y

2 0 después se localiza sobre el emplazamiento fina! de la torre. Más específicamente, el dispositivo mostrado en la figura 9 comprende un elemento de elevación adiciona! (21 ) que comprende medios de sujeción, por ejemplo, un cable (18) que se conecta a! extremo superior de la sección (1 , 2, 3) para elevar la sección (1 , 2, 3) cuando se eleva el elemento de elevación adicional (21 ). Al

25 mismo tiempo, la plataforma con ruedas (20) sigue el movimiento del extremo inferior de la sección (1 , 2, 3).

La figura 8 muestra una forma de realización de la base (12). La base (12) comprende también motores (15) conectados a los cables conectados al

3 0 elemento de elevación (1 1 ).

El dispositivo de montaje es móvil de manera que puede desplazarse de un emplazamiento de la torre a la siguiente. Comprende ruedas (16) que podrían estar debajo de la base (12). El dispositivo de montaje se puede transportar fácilmente cuando el elemento de elevación (1 1 ) está descendido, ya que tiene un centro de gravedad bajo. Además la distancia entre las ruedas puede ser adaptada a la anchura de los caminos (17) en el interior del parque eólico.

El dispositivo de montaje comprende también un elemento auxiliar de elevación (30) unido a la base (12) o la guía vertical (13) y configurado de tal manera que es capaz de tomar elementos del suelo y localizarlos sobre la sección superior (1 ) cuando dicha sección superior (1 ) se encuentra sobre el emplazamiento final de la torre de tal manera que se podría situar una góndola (31 ) sobre la sección superior (1 ) cuando dicha sección superior (1 ) se encuentra sobre el emplazamiento final de la torre y antes de que sea elevada verticalmente.

Otros ejemplos de realización también son posibles para la localización de la góndola (31 ) sobre la sección superior (1 ) cuando dicha sección superior (1 ) se encuentra sobre el emplazamiento final de la torre y antes de que se eleve verticalmente, como hacer uso de una grúa situada en los alrededores del dispositivo de montaje .

Por lo general, la góndola (31 ) se localiza sobre la sección superior (1 ) de la torre cuando la torre está completamente montada pero de acuerdo con la invención, la góndola (31 ) se localiza sobre la sección superior (1 ) y se eleva después junto con dicha sección superior (1 ) hasta que toda la torre está montada. Este método de montaje de la góndola (31 ) permite localizar la góndola (31 ) a una altura considerablemente más baja en comparación con la altura de la torre completa, que conduce a evitar la necesidad de usar grúas de gran capacidad para localizar la góndola (31 ) en la parte alta de la torre. Aunque las palas se ubican con la torre completamente montada, dichas palas son mucho más ligeras que la góndola (31 ) de forma no sería necesaria una grúa de gran capacidad.