ES2713200T3 - Disposición de fijación de punta de pala - Google Patents

Abstract

Disposición (1) de fijación de punta de pala realizado para soportar una pala (2) de rotor de turbina eólica, disposición (1) de fijación de punta de pala que comprende al menos - un conjunto (10) de fijación de punta realizado para sujetar la pala (2) de rotor a lo largo de una porción (20) de perfil aerodinámico de la pala (2) de rotor; y - una interfaz (11) de conexión de pivote realizada para conectar de manera pivotante el conjunto (10) de fijación de punta a unos medios (3) de transporte con ruedas; disposición (1) de fijación de punta de pala que está caracterizada por un pie (12) de soporte realizado para soportar el conjunto (10) de fijación de punta en una primera orientación de pala (V) y/o una segunda orientación de pala (H) durante el almacenamiento y el transporte de la pala (2) de rotor, y en la que el pie (12) de soporte y el conjunto (10) de fijación de punta comprenden unidades (10, 12) físicamente independientes realizadas para conectarse entre sí en la primera orientación de pala (V) o la segunda orientación de pala (H).

Description

DESCRIPCION

Disposicion de fijacion de punta de pala

La invencion describe una disposicion de fijacion de punta de pala; una disposicion de transporte y almacenamiento de pala de rotor; y un metodo de manipulacion de una pala de rotor de turbina eolica durante el transporte y el almacenamiento.

Despues de fabricar una pala de rotor de turbina eolica, puede que sea necesario transportar la pala hasta un local de almacenamiento a corto plazo o a largo plazo, y por ultimo la pala se transportara hasta un sitio de instalacion, por ejemplo en un parque eolico marino. Los modos de transporte pueden incluir transporte por barco o transporte por carretera o ferrocarril por tierra. Para una turbina eolica con una salida de potencia nominal de varios megavatios, una pala de rotor puede tener una longitud de mas de 75 m, y puede pesar varias toneladas. Generalmente, una pala de rotor de turbina eolica comprende un extremo de rafz circular para su montaje en una interfaz de paso de un buje. El extremo de rafz de una pala para una turbina eolica tan grande puede tener un diametro en el intervalo de 2,0 a 4,0 m o mas. La forma circular del extremo de rafz experimenta una transicion hacia la porcion de perfil aerodinamico de pala, que representa la mayor parte de la longitud de pala. La porcion de perfil aerodinamico generalmente es mas ancha cerca del extremo de rafz, y presenta una seccion decreciente hasta un extremo estrecho o punta. La seccion de perfil aerodinamico de la pala tiene un borde de ataque redondeado y un borde de salida relativamente afilado. Entre el borde de ataque y el borde de salida, la seccion de perfil aerodinamico tiene una superficie superior convexa curva (el lado de “succion”), y una superficie inferior concava curva (el lado de “presion”). La forma y las dimensiones poco manejables de una pala de rotor de turbina eolica hacen que el transporte sea diffcil. Ademas, la pala es bastante vulnerable a danos y, por tanto, debe tratarse con cuidado en todas las fases de transporte y manipulacion para garantizar que la superficie permanece lisa e intacta. Se dan a conocer sistemas de transporte por carretera conocidos en los documentos WO 03/057528 A1 y WO 2006/000230 A1, que describen un soporte de extremo de rafz para unir el extremo de rafz de una pala de rotor de turbina eolica a un camion de transporte por carretera, y una plataforma rodante para soportar la porcion de perfil aerodinamico de la pala. El documento WO 2009/141018 A2 da a conocer un soporte que puede montarse en una plataforma rodante de este tipo.

El propio peso de una pala de rotor puede presentar un problema durante una maniobra de elevacion. Por este motivo, generalmente se prefiere llevar la pala hasta una posicion “erguida”, es decir una posicion en la que el perfil aerodinamico esta esencialmente “vertical” o erguido con el borde de ataque de la pala abajo y el borde de salida arriba, mientras que la propia pala esta suspendida horizontalmente desde el extremo de rafz hasta el extremo de punta. Esta orientacion de pala tambien ayuda a garantizar que el borde de salida vulnerable de la pala se protege frente a danos, mientras que el borde de ataque relativamente recto tiene la suficiente resistencia estructural como para impedir que la pala se combe mientras esta suspendida en el aire.

Durante una fase de almacenamiento o transporte, pueden disponerse varias palas de rotor en una serie de armazones apilados. Para colocar muchas palas en un volumen relativamente pequeno, las palas pueden “intercalarse” con los extremos de punta de algunas palas orientados hacia los extremos de rafz de otras palas. Una disposicion de apilamiento de este tipo debe tener en cuenta la diferencia de altura entre la porcion de rafz de una pala y la porcion de perfil aerodinamico relativamente plana y estrecha cerca del extremo de punta. Ademas, una pala debe almacenarse de modo que no se deforme por su propio peso.

Entre la fabricacion y la instalacion de una pala de rotor, debe trasladarse y manipularse varias veces, por ejemplo desde un local de fabricacion hasta un local de almacenamiento, desde el almacenamiento hasta un camion, desde el camion hasta un barco, etc. Cada fase de manipulacion puede implicar un cambio en la orientacion de la pala por los motivos indicados anteriormente. Ademas, la pala debe estar conectada de manera segura en todo momento a cualquier medio de sujecion, elevacion, izado o transporte. Esto puede implicar una transferencia entre diferentes medios de sujecion, por ejemplo a causa de diferentes estructuras de montaje o interfaces de conexion de unos medios de almacenamiento y/o unos medios de transporte. Tales procedimientos de conexion requieren mucho tiempo y son costosos y pueden incrementar significativamente los costes globales de una turbina eolica.

Por tanto, un objeto de la invencion es proporcionar una manera mejorada de manipular palas de rotor de turbina eolica durante el transporte y el almacenamiento.

Este objeto se logra mediante la disposicion de fijacion de punta de pala de la reivindicacion 1; mediante la disposicion de transporte y almacenamiento de pala de rotor de la reivindicacion 13; y mediante el metodo de la reivindicacion 14 de manipulacion de una pala de rotor de turbina eolica durante el transporte y el almacenamiento. Segun la invencion, la disposicion de fijacion de punta de pala se realiza para soportar una pala de rotor de turbina eolica y comprende al menos un conjunto de fijacion de punta realizado para fijarse alrededor del borde de ataque de la pala de rotor a lo largo de una porcion de perfil aerodinamico de la pala de rotor; y una interfaz de conexion de pivote realizada para conectar de manera pivotante el conjunto de fijacion de punta a unos medios de transporte con ruedas. La disposicion de fijacion de punta de pala segun la invencion esta caracterizada por un pie de soporte realizado para soportar el conjunto de fijacion de punta en una primera orientacion de pala y/o una segunda orientacion de pala durante el almacenamiento y el transporte de la pala de rotor, y en la que el pie de soporte y el conjunto de fijacion de punta comprenden unidades ffsicamente independientes realizadas para conectarse entre sf en la primera orientacion de pala o la segunda orientacion de pala.

En el contexto de la invencion, debe entenderse que la expresion “sujetar la pala de rotor a lo largo de una porcion de perfil aerodinamico” significa que el conjunto de fijacion de punta agarra o sujeta de manera segura de otro modo la pala de rotor en un punto, o a lo largo de una longitud, de la porcion de perfil aerodinamico de la pala, que, tal como se describio anteriormente, es la parte de la pala que tiene una forma de perfil aerodinamico en seccion transversal. La pala puede soportarse en uno o mas puntos adicionales durante el transporte y el almacenamiento. Por ejemplo, una pala tambien se sujeta habitualmente en el extremo de rafz de la pala mediante una estructura de soporte de extremo de rafz apropiada.

Una ventaja de la disposicion de fijacion de punta de pala segun la invencion es que se pueden simplificar en gran medida el transporte y el almacenamiento de la pala. La conexion de pivote permite que la disposicion de fijacion de punta de pala se conecte facilmente a los medios de transporte con ruedas, que pueden ser cualquiera de una plataforma rodante, un remolque, un camion, un automotor, etc. Tal como se menciono anteriormente, la longitud de una pala de rotor para una instalacion marina puede superar 70 m, y los metodos de transporte y almacenamiento de la tecnica anterior resultan costosos y requieren mucho tiempo por la dificultad de maniobrar una pala tan larga. El conjunto de fijacion de punta segun la invencion esta caracterizado por la conexion de pivote, que permite que los medios de transporte con ruedas modifiquen su trayectoria de desplazamiento independientemente de la pala. Esto hace que sea mas facil trasladar la pala de una ubicacion a otra, por ejemplo desde un local de almacenamiento hasta un buque de transporte, mientras que al mismo tiempo garantiza que la pala siempre se sujeta de manera segura mediante el conjunto de fijacion de punta.

Segun la invencion, la disposicion de transporte y almacenamiento de pala de rotor se realiza para el almacenamiento y el transporte de una pala de rotor de turbina eolica y comprende una disposicion de fijacion de punta de pala segun la invencion para soportar la pala de rotor a lo largo de una porcion de perfil aerodinamico de la pala de rotor; y un soporte de extremo de rafz para soportar el extremo de rafz de pala de rotor.

Una ventaja de la disposicion de transporte y almacenamiento de pala de rotor segun la invencion es que la disposicion de fijacion de punta de pala, usada para ayudar a trasladar la pala de rotor de una ubicacion a otra, tambien puede usarse para soportar la porcion de perfil aerodinamico durante el almacenamiento a corto plazo o a largo plazo. El soporte de extremo de rafz de la disposicion de transporte y almacenamiento segun la invencion tambien puede usarse durante las fases tanto de almacenamiento como de transporte. Esto significa que se requiere relativamente poca manipulacion directa de la pala, dado que el conjunto de fijacion de punta y el soporte de extremo de rafz pueden montarse en la pala de rotor una vez durante una etapa de preparacion inicial, y pueden permanecer en su estado montado hasta una fase final, por ejemplo hasta que la pala ha llegado al sitio de instalacion.

Segun la invencion, el metodo de manipulacion de una pala de rotor de turbina eolica durante el transporte y el almacenamiento comprende las etapas de fijar un conjunto de fijacion de punta de una disposicion de fijacion de punta de pala segun la invencion alrededor de una porcion de perfil aerodinamico de la pala de rotor; montar el conjunto de fijacion de punta en un pie de soporte del conjunto de fijacion de punta en una primera orientacion de pala para el almacenamiento de pala y/o el transporte de pala; y/o montar el conjunto de fijacion de punta en el pie de soporte en una segunda orientacion de pala para el almacenamiento y/o el transporte; y/o conectar la interfaz de conexion de pivote de la disposicion de fijacion de punta de pala a unos medios de transporte con ruedas para una maniobra de transporte.

Una ventaja del metodo segun la invencion es que, con relativamente poco esfuerzo, la pala de rotor puede maniobrarse sin riesgo y de manera segura durante diferentes fases de transporte, y puede sujetarse sin riesgo y de manera segura durante las fases de almacenamiento. A lo largo de estas fases de transporte y almacenamiento, no es necesario modificar la posicion del conjunto de fijacion de punta con respecto a la pala; ni tampoco es necesario retirarla o volver a unirla, aunque puede que sea necesario sujetar la pala en dos posiciones diferentes, por ejemplo en una primera posicion con un perfil aerodinamico esencialmente “plano”, y una segunda posicion con un perfil aerodinamico esencialmente “erguido”. Por tanto, el metodo segun la invencion puede ofrecer un ahorro considerable en el coste de manipulacion y almacenamiento de palas de rotor de turbina eolica, particularmente cuando deben cargarse muchas palas, previstas para un sitio de parque eolico marino, desde un local de almacenamiento inicial sobre un vefuculo para su transporte por carretera o ferrocarril hasta otro local de almacenamiento, y luego transferirse de nuevo a un buque de instalacion para su transporte hasta el sitio marino. Durante todas estas fases, la disposicion de fijacion de punta de pala sujeta de manera segura la porcion de perfil aerodinamico de la pala y la protege frente a danos.

Las reivindicaciones dependientes facilitan realizaciones y caractensticas particularmente ventajosas de la invencion, tal como se revela en la siguiente descripcion. Pueden combinarse caractensticas de diferentes categonas de reivindicacion segun sea apropiado para facilitar realizaciones adicionales no descritas en el presente documento.

A continuacion, sin restringir la invencion de ninguna manera, puede suponerse que los medios de transporte con ruedas son un vehuculo tal como un remolque o una plataforma rodante que puede colocarse bajo la pala de rotor en la seccion de perfil aerodinamico, y que puede usarse para soportar la pala mientras esta se esta trasladando de una ubicacion a otra. Una plataforma rodante o un remolque puede autopropulsarse y puede tener sus propios medios de accionamiento, y puede controlarse de manera directa o remota por un operario. A continuacion, los terminos “medios de transporte con ruedas” y “plataforma rodante” pueden usarse de manera intercambiable segun sea apropiado.

Tal como se menciono anteriormente, puede ser necesario o ventajoso poder orientar una pala de rotor en diferentes posiciones durante las diversas fases de almacenamiento y transporte entre la fabricacion y la instalacion. Por ejemplo, una orientacion horizontal o “plana” puede ser mas factible durante el almacenamiento, mientras que una orientacion vertical o “erguida” puede ser deseable durante el transporte. Por tanto, en una realizacion preferida de la invencion, se realiza una disposicion de fijacion de punta de pala para su uso en al menos una primera orientacion de pala (“erguida” o esencialmente vertical) y una segunda orientacion de pala (“plana” o esencialmente horizontal). Debe entenderse que no es necesario retirar la pala de la disposicion de fijacion de punta de pala con el fin de modificar su posicion; en cambio, la orientacion de la disposicion de fijacion de punta de pala puede modificarse mientras sujeta la pala.

En cualquiera de las posiciones u orientaciones, puede realizarse la disposicion de fijacion de punta de pala para que se apoye de manera segura sobre una superficie tal como el suelo, una plataforma de camion, etc. Por ejemplo, la disposicion de fijacion de punta de pala puede tener una estructura de soporte conectada a la disposicion de fijacion de punta, y con suficiente altura como para garantizar que el eje longitudinal de la pala sea esencialmente horizontal cuando la pala se soporta mediante la disposicion de fijacion de punta de pala. Dado que la disposicion de fijacion de punta de pala se realiza preferiblemente para soportar la pala en dos orientaciones diferenciadas, pueden ser preferibles dos estructuras de soporte de este tipo, dispuestas formando angulos de 90° una con respecto a otra. Sin embargo, cuando la pala se esta sujetando en una primera orientacion, la estructura de soporte correspondiente a la segunda orientacion puede sobresalir hacia fuera una distancia considerable. Por tanto, en una realizacion particularmente preferida de la invencion, la disposicion de fijacion de punta de pala comprende un pie de soporte independiente realizado para soportar el conjunto de fijacion de punta en la orientacion de pala primera y/o segunda. El pie de soporte y el conjunto de fijacion de punta se realizan como unidades ffsicamente independientes que pueden conectarse entre sf para al menos dos orientaciones de pala diferenciadas. De esta manera, las dimensiones globales de la disposicion de fijacion de punta de pala pueden mantenerse compactas de manera favorable. Para garantizar que la pala siempre se sujete de manera segura mediante la disposicion de fijacion de punta de pala sin ningun riesgo de que el conjunto de fijacion de punta se desprenda del pie de soporte, en una realizacion preferida de la invencion el conjunto de fijacion de punta comprende una primera interfaz de montaje de pie de soporte para montar el conjunto de fijacion de punta en el pie de soporte en la primera orientacion de pala, y una segunda interfaz de montaje de pie de soporte para montar el conjunto de fijacion de punta en el pie de soporte en la segunda orientacion de pala. Puede realizarse una interfaz de montaje como mecanismo de bloqueo para bloquear el conjunto de fijacion de punta al pie de soporte.

En una realizacion preferida de la invencion, la interfaz de conexion de pivote con los medios de transporte con ruedas se realiza para permitir una rotacion libre (en un plano horizontal) de la pala de rotor con respecto a los medios de transporte con ruedas. Debe entenderse que esto significa que si cambia la posicion de uno de la pala o los medios de transporte con ruedas, el otro permanece estacionario. Por ejemplo, la pala puede permanecer estacionaria con respecto a los medios de transporte con ruedas a medida que estos cambian su orientacion. De esta manera, pueden dirigirse los medios de transporte con ruedas para modificar su rumbo durante una maniobra de transferencia de pala. Preferiblemente, la interfaz de conexion de pivote se realiza para permitir una rotacion de la pala de rotor de al menos 20°, preferiblemente al menos 30° en el plano horizontal. Esta rotacion es preferiblemente con respecto a un eje longitudinal de los medios de transporte con ruedas de modo que, por ejemplo, un eje longitudinal de la pala puede “pivotar” alrededor de un conector de clavija maestra a ambos lados del eje longitudinal de una plataforma rodante.

La interfaz de conexion de pivote puede realizarse de cualquier manera apropiada. Por ejemplo, pueden considerarse disposiciones de junta flexible tales como una junta universal, un cardan u otras. Sin embargo, en una realizacion particularmente preferida de la invencion, se usa un conector de clavija maestra dado que es relativamente sencillo en su construccion, es muy robusto y es comparativamente economico. La clavija maestra puede disponerse en cualquier parte adecuada de la disposicion de fijacion de punta de pala. Por ejemplo, puede disponerse un conector de clavija maestra en un lado del conjunto de fijacion de punta. Puede preferirse tener dos conectores de clavija maestra de este tipo en el conjunto de fijacion de punta, dispuestos esencialmente formando un angulo de 90° uno con respecto a otro, de modo que la disposicion de fijacion de punta de pala puede interconectarse con una plataforma rodante o un remolque en las dos orientaciones diferenciadas mencionadas anteriormente. Una clavija maestra de este tipo puede interconectarse con una parte de conexion adecuada en los medios de transporte con ruedas. Por ejemplo, la clavija maestra puede encajar en una “quinta rueda” dispuesta en una plataforma rodante, una unidad tractora, etc.

Puede preferirse conectar la disposicion de fijacion de punta de pala a un vehmulo de transporte con ruedas con o sin un pie de soporte conectado al conjunto de fijacion de punta. Por tanto, en una realizacion preferida de la invencion, la disposicion de fijacion de punta de pala comprende una o mas interfaces de conexion de pivote dispuestas en el conjunto de fijacion de punta y/o una o mas interfaces de conexion de pivote dispuestas en el pie de soporte. De esta manera, son posibles diversas disposiciones de montaje de modo que puede simplificarse de manera favorable la transferencia de una pala de una ubicacion a otra y/o de una orientacion a otra.

El soporte de extremo de rafz de la disposicion de transporte y almacenamiento de pala de rotor segun la invencion puede comprender tambien un conector de pivote de este tipo, de modo que el soporte de extremo de rafz puede conectarse tambien a unos medios de transporte con ruedas. De esta manera, puede obtenerse una disposicion muy maniobrable, de modo que pueden llevarse a cabo rapidamente y sin riesgo operaciones de transferencia incluso en una zona relativamente reducida tal como una zona de carga de puerto, por ejemplo cuando una pala debe transferirse a un barco para su transporte a un sitio de instalacion.

El conjunto de fijacion de punta puede realizarse de cualquier manera adecuada. Por ejemplo, el conjunto de fijacion de punta puede realizarse como un elemento de fijacion que se extiende alrededor de la pala para rodear una seccion de la pala en una disposicion de sujecion. Sin embargo, puede ser complicado y requerir mucho tiempo poner una disposicion de sujecion de este tipo en su sitio y/o liberar de nuevo una disposicion de sujecion de este tipo. Por tanto, en una realizacion particularmente preferida de la invencion, el conjunto de fijacion de punta comprende varios elementos de fijacion de borde de ataque, por lo cual un elemento de fijacion de borde de ataque debe entenderse como un dispositivo de fijacion que se coloca solo alrededor del borde de ataque, y no se extiende hacia el lado de borde de salida de la pala.

Un elemento de fijacion de borde de ataque puede realizarse para “conectarse” a la pala de cualquier manera adecuada. En una realizacion particularmente preferida de la invencion, un elemento de fijacion de borde de ataque comprende un par de almohadillas de friccion montadas de manera pivotante, en la que una almohadilla de friccion se conforma segun la forma de la pala de rotor alrededor del borde de ataque, y en la que el elemento de fijacion de borde de ataque se realiza para presionar las almohadillas de friccion contra caras opuestas de la pala de rotor a ambos lados del borde de ataque. Por ejemplo, las almohadillas de friccion pueden tener una forma concava poco profunda para colocarse sobre la superficie exterior curva de la pala. En el contexto de un elemento de fijacion de borde de ataque, debe entenderse que un montaje de pivote significa que las almohadillas de friccion de un par estan articuladas de modo que pueden ajustar su posicion con respecto a la curvatura de la superficie de pala. Las almohadillas de friccion pueden estar compuestas por un material de alta friccion adecuado que no danara la superficie de pala. Ejemplos de materiales adecuados son elastomeros, caucho sintetico, caucho de etilenopropileno-monomero de dieno (EPDM), etc. Se prefiere un material de caucho de alta friccion, pretensado con 0,2 MPa. Un elemento de fijacion de borde de ataque puede conectarse a unos medios de control de presion, por ejemplo a una unidad de accionamiento hidraulica que puede realizarse para presionar un par de almohadillas de friccion contra la superficie de pala alrededor del borde de ataque, y la presion puede ajustarse segun sea necesario. Por ejemplo, la presion puede aumentarse antes de una operacion de elevacion o transferencia, y puede disminuirse cuando la pala va a dejarse almacenada durante un tiempo.

Preferiblemente, un elemento de fijacion de borde de ataque se realiza para fijarse alrededor del borde de ataque de la pala a lo largo de una distancia que se extiende por como maximo el 33%, mas preferiblemente como maximo el 25% de la distancia entre el borde de ataque y el borde de salida. Por ejemplo, si la distancia entre el borde de ataque y el borde de salida comprende 1,85 m en el lado de succion y 1,80 m en el lado de presion, puede situarse un elemento de fijacion de borde de ataque de manera que cada almohadilla de friccion de un par de almohadillas de friccion cubre una porcion de la superficie de pala que empieza en un punto hacia fuera desde el borde de ataque, y se extiende hasta una distancia de aproximadamente 0,62 m en direccion al borde de salida.

Un unico elemento de fijacion de borde de ataque largo puede ser suficiente para sujetar la pala, por ejemplo un elemento de fijacion de borde de ataque con un par de almohadillas de friccion, cada una de aproximadamente 1,0 m de longitud. Sin embargo, en una realizacion particularmente preferida de la invencion, el conjunto de fijacion de punta comprende una pluralidad de elementos de fijacion de borde de ataque que pueden accionarse individualmente. Preferiblemente, el conjunto de fijacion de punta comprende al menos tres elementos de fijacion de borde de ataque de este tipo. De esta manera, los elementos de fijacion de borde de ataque que pueden accionarse independientemente pueden ajustarse conforme a ligeros cambios en la curvatura de la pala a lo largo de la seccion soportada por la disposicion de fijacion de punta de pala. Preferiblemente, los elementos de fijacion de borde de ataque estan dispuestos esencialmente en lmea a lo largo de una seccion del borde de ataque de la pala de rotor. Por ejemplo, en una realizacion preferida, la articulacion o el pivote compartido sobre el que se montan las almohadillas de friccion esta en lmea con el borde de ataque de la pala, es decir dispuesto en una lmea que es esencialmente paralela (pero desplazada con respecto) al borde de ataque. De esta manera, cuando la pala se sujeta en la orientacion erguida, el peso de la pala se contrarresta de manera optima por las almohadillas de friccion de los elementos de fijacion de borde de ataque.

Tal como se indico anteriormente, la pala de rotor puede trasladarse desde un local de almacenamiento hasta unos medios de transporte, y viceversa. Esto puede implicar el uso de diversos medios de elevacion de carga de servicio pesado. Por ejemplo, pueden usarse uno o mas elevadores de horquilla de servicio pesado para soportar la pala y tambien para subiro hacer descender la pala segun sea apropiado. Por tanto, en una realizacion adicional preferida de la invencion, la disposicion de fijacion de punta de pala comprende al menos una interfaz con un vehuculo de elevacion de carga. Por ejemplo, la interfaz puede comprender un par de elementos de retencion espaciados para corresponder a la distancia entre las horquillas, y para encajarse estrechamente alrededor de las horquillas. La disposicion de fijacion de punta de pala puede comprender uno o mas pares de elementos de retencion de este tipo. Por ejemplo, puede incorporarse un par de elementos de retencion en el conjunto de fijacion de punta y/o puede incorporarse un par de elementos de retencion en el pie de soporte.

El traslado de la pala de un lugar a otro puede llevarse a cabo usando un aparato tal como un elevador de horquilla tal como se describio anteriormente, pero tambien puede ser ventajoso usar una grua para izar la pala o para ayudar a trasladar la pala junto con un elevador de horquilla. Por tanto, en otra realizacion preferida de la invencion, la disposicion de fijacion de punta de pala tambien comprende varios ojales para conectarse a un cable de izado de grua. Pueden incorporarse ojales en la estructura de la disposicion de fijacion de punta de pala de modo que cuando la pala esta suspendida de la grua, la pala adopta una posicion horizontal o una posicion “erguida”.

Equipando la disposicion de fijacion de punta de pala con tales interfaces de conexion con medios de elevacion/izado, puede lograrse facilmente un cambio de orientacion de pala usando el metodo segun la invencion. Preferiblemente, el conjunto de fijacion de punta se conecta a una grua y luego se eleva para extraerlo del pie de soporte de la disposicion de fijacion de punta de pala. Luego se acciona la grua para efectuar una rotacion de un cuarto de vuelta de la pala, es decir una rotacion de aproximadamente 90°, que da como resultado un cambio entre las orientaciones de pala primera y segunda. Posteriormente, se hace descender el conjunto de fijacion de punta para volver a colocarlo sobre el pie de soporte.

Otros objetos y caractensticas de la presente invencion resultaran evidentes a partir de las siguientes descripciones detalladas consideradas junto con los dibujos adjuntos. Sin embargo, debe entenderse que los dibujos estan disenados unicamente con fines de ilustracion y no como definicion de los lfmites de la invencion.

La figura 1 es una representacion esquematica de una primera realizacion de una disposicion de fijacion de punta de pala segun la invencion;

la figura 2 muestra una vista lateral de la disposicion de fijacion de punta de pala de la figura 1;

la figura 3 muestra la disposicion de fijacion de punta de pala de la figura 1 montada en una plataforma rodante; la figura 4 es una vista en perspectiva esquematica de un pie de soporte de una realizacion de una disposicion de fijacion de punta de pala segun la invencion;

la figura 5 es una vista detallada adicional de la realizacion del pie de soporte de la figura 4;

la figura 6 es una representacion esquematica de una pala sujeta por una realizacion de una disposicion de transporte y almacenamiento de pala de rotor segun la invencion;

la figura 7 muestra una realizacion de un soporte de extremo de rafz de una disposicion de transporte y almacenamiento de pala de rotor segun la invencion;

la figura 8 es una representacion esquematica de otra realizacion de una disposicion de transporte y almacenamiento de pala de rotor segun la invencion durante una operacion de transporte por carretera.

En los diagramas, numeros iguales se refieren a objetos iguales en su totalidad. Los objetos en los diagramas no estan necesariamente dibujados a escala.

La figura 1 es una representacion esquematica de una primera realizacion de una disposicion 1 de fijacion de punta de pala segun la invencion colocada alrededor de una pala 2 de rotor. Por motivos de claridad, solo se muestra la porcion de longitud fijada de la pala 2 de rotor. La disposicion 1 de fijacion de punta de pala comprende un conjunto 10 de fijacion de punta que se monta de manera desprendible en un pie 12 de soporte.

El conjunto 10 de fijacion de punta usa varios elementos 100 de fijacion de borde de ataque para presionar de manera segura contra las superficies de lado 20P de presion y lado 20S de succion de pala de rotor, en una region cerca del borde 2L de ataque de la pala 2. La pala 2 se esta sujetando en una orientacion vertical V, de modo que el borde 2T de salida esta arriba, y el borde 2L de ataque esta abajo. Los elementos 100 de fijacion de borde de ataque pueden accionarse independientemente uno de otro. Cada elemento 100 de fijacion de borde de ataque usa un par de almohadillas 101 de friccion opuestas para presionar contra la superficie de la pala 2. Un conector de clavija maestra (no visible en el diagrama) esta dispuesto dentro de una placa 110 de clavija maestra, que se realiza para apoyarse contra una superficie de un vehnculo de transporte con ruedas tal como se explicara a continuacion.

El pie 12 de soporte se conforma para portar de manera segura el peso de la pala 2 cuando esta sujeta en el conjunto 10 de fijacion de punta. En este caso, la forma curva del cuerpo principal del pie 12 de soporte puede ofrecer un grado de flexibilidad mientras que al mismo tiempo es lo suficientemente resistente desde el punto de vista estructural como para portar el peso de la pala.

La disposicion 1 de fijacion de punta de pala puede apoyarse en el suelo usando un par de placas 122 de apoyo, y puede elevarse en su conjunto, por ejemplo mediante una carretilla elevadora de horquilla, con la ayuda de un par de elementos 13 de retencion. En esta realizacion, el pie 12 de soporte tiene un par de elementos 13 de retencion, y el conjunto 10 de fijacion de punta desprendible tambien tiene un par de elementos de retencion para elevador de horquilla. Por tanto, estos elementos 10, 12 pueden manipularse por separado o como una sola unidad.

La figura 2 muestra una vista lateral de la disposicion 1 de fijacion de punta de pala de la figura 1, dispuesta alrededor de la porcion 20 de perfil aerodinamico de pala. El perfil 20 aerodinamico se muestra en seccion transversal. El diagrama muestra con mas claridad la forma del cuerpo principal del conjunto de fijacion de punta, y tambien muestra ojales 14 de elevacion con los que puede izarse el conjunto de fijacion de punta 1 (solo o como parte de una disposicion de fijacion de punta de pala) mediante una grua. El diagrama tambien muestra dos disposiciones 108 de conector independientes para conectarse a un pie de soporte. Estas permiten que el conjunto 10 de fijacion de punta se monte, en una de dos orientaciones diferentes, sobre un pie de soporte.

El diagrama tambien muestra con claridad la manera en la que las almohadillas 101 de friccion opuestas de los elementos 100 de fijacion de borde de ataque actuan para agarrar la porcion 20 de perfil aerodinamico de una pala 2 de rotor. Cada almohadilla 101 de friccion se monta en el extremo de un brazo 105 de almohadilla, que a su vez se monta de manera pivotante alrededor de un pivote 102. En esta realizacion, los brazos 105 de almohadilla a cada lado de la pala 2 se montan de manera pivotante alrededor de un pivote 102 compartido. Para presionar las almohadillas 101 de friccion de un par contra la superficie de pala de rotor, por ejemplo para preparar una operacion de elevacion o transferencia, puede apretarse un husillo 103. Cuando se aprieta, el husillo 103 actua para empujar los extremos inferiores de dos brazos 105 de almohadilla opuestos hacia fuera, forzando asf las almohadillas 101 de friccion hacia dentro contra la superficie de la pala 2 de rotor. El diagrama muestra que una almohadilla 101 de friccion del conjunto 10 de fijacion de punta solo se fija en la pala 2 hasta aproximadamente el 25% - 30% de la distancia entre el borde 2L de ataque y el borde 2T de salida. Antes de retirar la pala 2, o antes de dejar la pala 2 en un almacenamiento a corto plazo, puede aflojarse el husillo 103 para relajar la presion. Cada par de almohadillas de friccion pueden ajustarse mediante su propio husillo dedicado.

El diagrama muestra la pala 2 en una orientacion erguida V con su borde 2T de salida arriba. La ilustracion muestra que los elementos 100 de fijacion de borde de ataque estan inclinados en un angulo a. En esta realizacion, el angulo a corresponde a un angulo entre la horizontal, y una perpendicular a traves de la cuerda de perfil aerodinamico en esa parte de la pala 2. Como medida de precaucion adicional durante una operacion de transporte, cada par de almohadillas de friccion pueden conectarse mediante una correa 104 dispuesta para estar situada contra el borde 2L de ataque de la pala 2. Un movimiento hacia abajo de la pala 2 hara que la correa 104 tire de las almohadillas 101 de friccion correspondientes hacia dentro, presionandolas contra la superficie de pala, incluso si por algun motivo el husillo 103 se rompiera o se aflojara.

La figura 3 muestra la disposicion 1 de fijacion de punta de pala de la figura 1 montada en una plataforma 3 rodante. Esto se logra insertando el conector de clavija maestra de la disposicion 1 de fijacion de punta de pala en un componente 30 correspondiente en la plataforma 3 rodante, en este caso en una “quinta rueda” 30 montada en el extremo de una disposicion 31 de elevacion hidraulica. La placa 110 de clavija maestra de la disposicion 1 de fijacion de punta de pala se apoya en la quinta rueda 30, de modo que la disposicion 1 de fijacion de punta de pala puede rotar libremente con respecto a la plataforma 3 rodante, al menos dentro de una determinada region angular tal como se explicara a continuacion. Puede usarse una carretilla elevadora de horquilla (no mostrada) para elevar la disposicion 1 de fijacion de punta de pala (usando un par de elementos de retencion tal como se describio anteriormente) y para hacerla descender de modo que el conector de clavija maestra encaja en la quinta rueda 30, que tambien actua como dispositivo de bloqueo automatico. La plataforma 3 rodante se realiza como un vehuculo 3 autopropulsado con un motor de accionamiento y una unidad 32 de control, por ejemplo con una unidad de control remota para recibir ordenes enviadas por un operario (no mostrado). La plataforma 3 rodante puede estar equipada con sensores (no mostrados) para detectar una trayectoria de desplazamiento y/o cualquier obstaculo que pueda estar presente.

La figura 4 es una vista en perspectiva esquematica de un pie 12 de soporte de una realizacion de una disposicion 1 de fijacion de punta de pala segun la invencion. En este caso, la vista es desde “debajo” del pie 12 de soporte, y muestra el conector 11 de clavija maestra y la placa 110 de clavija maestra. En esta realizacion, el cuerpo 121 principal del pie 12 de soporte se monta de manera rotatoria entre el par de elementos 13 de retencion. Un par de placas 122 de apoyo permiten que todo el pie 12 de soporte se apoye de manera segura en el suelo. Se usa un mecanismo 128 de bloqueo para bloquear los conectores 108 (tal como se muestra en la figura 2) del conjunto 10 de fijacion de punta al pie 12 de soporte en una de dos orientaciones diferenciadas.

La figura 5 es un dibujo esquematico adicional del pie 12 de soporte de un conjunto de fijacion de punta de pala, que muestra como puede realizarse el pie 12 de soporte como dos partes 12A, 12B (una parte 12A superior y una parte 12B inferior) que pueden ensamblarse o desensamblarse segun se requiera. La parte 12A superior comprende el cuerpo 121 principal, la clavija maestra y la placa 110 de clavija maestra, los elementos 128 de bloqueo de conjunto de fijacion de punta, etc. La parte 12B inferior comprende los elementos 13 de retencion para elevador de horquilla y las placas 122 de apoyo. Por ejemplo, cuando la pala se esta sujetando en el almacenamiento, la parte 12A superior del pie 12 de soporte puede conectarse a la parte 12B inferior y asegurarse usando varios pernos u otros medios de amarre. Cuando va a trasladarse la pala usando un vehfculo de traslado de pala o una plataforma rodante, en un procedimiento de transporte que implica giros, puede desconectarse la parte 12B inferior. Esto permite mas libertad de movimiento entre la pala y la plataforma rodante, dado que estas pueden pivotar una con respecto a otra alrededor de la clavija maestra, y el movimiento no se ve obstaculizado por las placas 122 de apoyo o los elementos 13 de retencion. Para una operacion de transporte que no implica giros, las dos partes 12A, 12B pueden permanecer conectadas.

La figura 6 es una representacion esquematica de una pala 2 sujeta por una realizacion de una disposicion 5 de transporte y almacenamiento de pala de rotor segun la invencion. El diagrama muestra toda la pala 2, con un extremo 21 de rafz sujeto en un soporte 6 de extremo de rafz, y la porcion 20 de perfil aerodinamico sujeta por una disposicion 1 de fijacion de punta de pala. El soporte 6 de rafz y el pie 12 de soporte de la disposicion 1 de fijacion de punta de pala se muestran apoyados en el suelo. El conjunto 10 de fijacion de punta se muestra conectado a un cable de izado de grua para preparar, o despues de completar, una maniobra de elevacion (por ejemplo para cambiar la orientacion de la pala 2 de “erguida” a “plana” o viceversa). En el diagrama, se muestra que la pala 2 esta sujeta en la posicion vertical o “erguida”, con el borde 2T de salida arriba y el borde 2L de ataque abajo.

La figura 7 es un esquema mas detallado del soporte 6 de extremo de rafz, que muestra un anclaje 60 realizado para encajarse sobre algunos de los pernos de argolla que sobresalen del extremo 21 de rafz circular. Se muestra que el anclaje 61 tiene varios conectores 63 de transporte para conectarse a una disposicion de sujecion hidraulica de un camion, tal como se explicara a continuacion. El anclaje 60 se realiza para colocarse sobre un pie 61 de soporte de extremo de rafz, de modo que el extremo 21 de rafz de la pala 2 puede soportarse durante el almacenamiento a corto plazo o a largo plazo. Este pie 61 de soporte puede desengancharse segun se requiera para una operacion de transferencia o transporte. Se muestra que una brida 62 de soporte multipiezas adicional esta dispuesta alrededor del extremo 21 de rafz, y su proposito es impedir una deformacion del extremo 21 de rafz mientras se transporta y/o almacena la pala 2.

La figura 8 es una representacion esquematica de otra realizacion de una disposicion 5 de transporte y almacenamiento de pala de rotor segun la invencion durante una operacion de transporte por carretera. En este caso, el extremo 21 de rafz se sujeta en un soporte 6 de extremo de rafz, que a su vez se asegura a un camion 41 o un tractor 41 de carretera. La porcion 20 de perfil aerodinamico de la pala 2 se sujeta por una disposicion 1 de fijacion de punta de pala que a su vez se monta en una plataforma 3 rodante o un remolque 3 autopropulsado. En el diagrama, se muestra que la pala 2 esta sujeta en la posicion horizontal o “plana”, con el lado 20S de succion arriba y el lado de presion 20P abajo. Una porcion de la pala 2 cerca del extremo de punta se fija por el conjunto 10 de fijacion de punta de la disposicion 1 de fijacion de punta de pala. Dado que el conjunto 10 de fijacion de punta se monta de manera rotatoria en la plataforma 3 rodante por medio de la conexion pivotante o clavija maestra, la plataforma 3 rodante puede cambiar su direccion de rumbo con respecto a un eje longitudinal de la pala 2 con una determinada region angular. Esto se indica en el diagrama como la porcion angular sombreada p alrededor de un eje longitudinal L3 de la plataforma 3 rodante. De esta manera, se facilita el transporte por carretera dado que la plataforma rodante no se ve obligada a seguir una lmea recta segun el eje longitudinal de la pala 2 sino que puede “virar” esencialmente de manera libre para tomar curvas en la carretera, por ejemplo.

Aunque la presente invencion se ha dado a conocer en forma de realizaciones preferidas y variaciones de la misma, se entendera que pueden realizarse numerosas modificaciones y variaciones adicionales en la misma sin apartarse del alcance de la invencion tal como se define en las reivindicaciones adjuntas. Por motivos de claridad, debe entenderse que el uso de “uno” o “una” a lo largo de esta solicitud no excluye una pluralidad, y “que comprende” no excluye otras etapas o elementos. La mencion de una “unidad” o un “modulo” no excluye el uso de mas de una unidad o modulo.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Disposicion (1) de fijacion de punta de pala realizado para soportar una pala (2) de rotor de turbina eolica, disposicion (1) de fijacion de punta de pala que comprende al menos

- un conjunto (10) de fijacion de punta realizado para sujetar la pala (2) de rotor a lo largo de una porcion (20) de perfil aerodinamico de la pala (2) de rotor; y

- una interfaz (11) de conexion de pivote realizada para conectar de manera pivotante el conjunto (10) de fijacion de punta a unos medios (3) de transporte con ruedas;

disposicion (1) de fijacion de punta de pala que esta caracterizada por un pie (12) de soporte realizado para soportar el conjunto (10) de fijacion de punta en una primera orientacion de pala (V) y/o una segunda orientacion de pala (H) durante el almacenamiento y el transporte de la pala (2) de rotor, y en la que el pie (12) de soporte y el conjunto (10) de fijacion de punta comprenden unidades (10, 12) ffsicamente independientes realizadas para conectarse entre sf en la primera orientacion de pala (V) o la segunda orientacion de pala (H).

2. Disposicion de fijacion de punta de pala segun la reivindicacion 1, en la que la interfaz (11) de conexion de pivote con los medios (3) de transporte con ruedas se realiza para permitir una rotacion libre de la pala (2) de rotor con respecto a los medios (3) de transporte con ruedas.

3. Disposicion de fijacion de punta de pala segun la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, en la que la interfaz (11) de conexion de pivote comprende un conector (11) de clavija maestra.

4. Disposicion de fijacion de punta de pala segun la reivindicacion 2 o la reivindicacion 3, en la que la interfaz (11) de conexion de pivote se realiza para permitir una rotacion de la pala (2) de rotor de al menos 20°, preferiblemente al menos 30° con respecto a un eje longitudinal (L3) de los medios (3) de transporte con ruedas.

5. Disposicion de fijacion de punta de pala segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el borde (2T) de salida de la pala (2) de rotor esta arriba cuando la pala 2 se esta sujetando en la primera orientacion de pala (V); y en la que el lado (20S) de succion de la pala (2) de rotor esta arriba cuando la pala (2) de rotor se sujeta en la segunda orientacion de pala (H).

6. Disposicion de fijacion de punta de pala segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el conjunto (10) de fijacion de punta comprende una primera interfaz (108, 128) de montaje de pie de soporte para montar el conjunto (10) de fijacion de punta en el pie (12) de soporte en la primera orientacion de pala (H), y una segunda interfaz (108, 128) de montaje de pie de soporte para montar el conjunto (10) de fijacion de punta en el pie (12) de soporte en la segunda orientacion de pala (V).

7. Disposicion de fijacion de punta de pala segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una interfaz (11) de conexion de pivote dispuesta en el conjunto (10) de fijacion de punta y/o una interfaz (11) de conexion de pivote dispuesta en el pie (12) de soporte.

8. Disposicion de fijacion de punta de pala segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el conjunto (10) de fijacion de punta comprende varios elementos (100) de fijacion de borde de ataque.

9. Disposicion de fijacion de punta de pala segun la reivindicacion 7, en la que un elemento (100) de fijacion de borde de ataque comprende un par de almohadillas (101) de friccion montadas de manera pivotante, en la que una almohadilla (101) de friccion se conforma segun la forma de la pala (2) de rotor alrededor del borde (2L) de ataque, y en la que el elemento (100) de fijacion de borde de ataque se realiza para presionar las almohadillas (101) de friccion contra caras (20P, 20S) opuestas de la pala (2) de rotor a ambos lados del borde (2L) de ataque.

10. Disposicion de fijacion de punta de pala segun la reivindicacion 8, en la que el conjunto (10) de fijacion de punta comprende una pluralidad de elementos (100) de fijacion de borde de ataque que pueden accionarse individualmente.

11. Disposicion de fijacion de punta de pala segun la reivindicacion 9, en la que los elementos (100) de fijacion de borde de ataque estan dispuestos en lmea a lo largo de una seccion del borde (2L) de ataque de la pala (2) de rotor.

12. Disposicion de fijacion de punta de pala segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la disposicion (1) de fijacion de punta de pala comprende al menos una interfaz (13, 14) con un aparato (4) de elevacion de carga.

Disposicion (5) de transporte y almacenamiento de pala de rotor realizada para el almacenamiento y el transporte de una pala (2) de rotor de turbina eolica, que comprende

- una disposicion (1) de fijacion de punta de pala segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 para soportar la pala (2) de rotor a lo largo de una porcion (20) de perfil aerodinamico de la pala (2) de rotor; y - un soporte de extremo de rafz (6) para soportar una porcion (21) de rafz de pala de rotor.

Método de manipulacion de una pala (2) de rotor de turbina eolica durante el transporte y el almacenamiento, metodo que comprende

- fijar un conjunto (10) de fijacion de punta de una disposicion (1) de fijacion de punta de pala segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 alrededor de una porcion (20) de perfil aerodinamico de la pala (2) de rotor;

- montar el conjunto (10) de fijacion de punta en un pie (12) de soporte de la disposicion (1) de fijacion de punta de pala en una primera orientacion de pala (V) para el almacenamiento de pala y/o el transporte de pala; y/o

- montar el conjunto (10) de fijacion de punta en el pie (12) de soporte en una segunda orientacion de pala (V) para el almacenamiento de pala y/o el transporte de pala; y/o

- conectar la interfaz (11) de conexion de pivote de la disposicion (1) de fijacion de punta de pala a unos medios (3) de transporte con ruedas para una maniobra de transporte.

Método segun la reivindicacion 14, que comprende las etapas de

- elevar el conjunto (10) de fijacion de punta para extraerlo del pie (12) de soporte;

- hacer rotar el conjunto (10) de fijacion de punta un cuarto de vuelta para efectuar un cambio entre las orientaciones de pala primera y segunda (H, V); y

- hacer descender el conjunto (10) de fijacion de punta para volver a colocarlo sobre el pie (12) de soporte.