ES2914705B2 - Dispositivo de mantenimiento e inspección para aerogeneradores - Google Patents

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de mantenimiento e inspección para aerogeneradores

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un dispositivo de mantenimiento e inspección de las palas y/o de la torre de aerogeneradores. Más concretamente, se refiere a un dispositivo de inspección y mantenimiento del tipo de los que comprenden brazos robóticos y que trabajan con la pala en posición vertical sin apoyarse en la torre.

Antecedentes de la invención

Los aerogeneradores requieren tareas de mantenimiento e inspecciones periódicas, durante las cuales se deben inspeccionar y mantener las palas y la torre de los aerogeneradores.

Existen diferentes tipos de dispositivos que realizan las tareas de inspección remota de las palas del aerogenerador, que se pueden agrupar en:

-Plataformas de inspección magnética que ascienden por la torre para capturar imágenes de alta resolución gracias a su posición cercana a las distintas partes de la pala.

-Drones.

-Sistemas de trípode automatizados que toman imágenes de forma semiautomática desde la base de la torre.

-Sistemas comerciales de inspección por termografía.

Una técnica muy usada en los robots trepadores es la adhesión magnética. Estos robots incluyen electroimanes e imanes permanentes, que se colocan en la superficie o se mantienen a una cierta distancia de la misma.

El principio físico es muy fiable en superficies ferromagnéticas y es capaz de crear una fuerte adhesión generando grandes fuerzas de atracción en un área muy pequeña. Usando imanes permanentes de tierras raras es posible conseguir adhesión sin consumo de energía, consumiendo energía solamente para despegarlos.

Asimismo, deben separarse a una cierta distancia de la pared para limitar las fuerzas magnéticas y la fricción. La fuerza de adhesión de un imán depende de su estructura interna, las características ferromagnéticas de la superficie y de la distancia entre el imán y la superficie.

Frente a las ventajas que aporta la sustentación magnética en cuanto a robustez y facilidad de uso existe una gran desventaja: la limitación de depender de una estructura ferromagnética, lo que hace inviable su uso en torres de hormigón y en las palas.

Por otro lado, el uso de drones para inspección de aerogeneradores tiene una clara ventaja, ya que es compatible con todo tipo de instalaciones, materiales de torre y pala, y situación de los aerogeneradores.

Sus limitaciones vendrán de la capacidad del dron de mantener una posición fija para obtener las imágenes, y de su adecuación a las condiciones ambientales, principalmente viento y lluvia.

Los sistemas de trípode automatizados son una evolución a partir del trabajo manual realizado actualmente por los operarios de inspección de aerogeneradores. Estos operarios, típicamente, realizan una inspección manual usando un trípode y una óptica de gran alcance con la que van comprobando el estado de la pala desde la punta al buje.

En los puntos en los que se detecta algún deterioro, se toma una fotografía y se anota la zona de la pala donde se encuentra el defecto con indicaciones aproximadas.

Esta técnica requiere un operador entrenado para usar la óptica y para saber situar los defectos encontrados. Además, cabe destacar que se trata de un proceso repetitivo, muy cansado para los operarios, siendo probable que baje su nivel de concentración y su capacidad para discernir defectos a lo largo del día/días en los que se inspecciona un parque eólico.

También se conocen sistemas de inspección por termografía. La termografía, históricamente, se ha utilizado para inspección en entornos en los que se podía inducir calor a la estructura que se estaba inspeccionando.

Sin embargo, los recientes avances tecnológicos de las cámaras infrarrojas han conseguido mejorar tanto su resolución, lo que permite usarlas sin necesidad de inducir calor externamente, como su óptica, que permite usar las cámaras de manera remota.

Por otro lado, existen plataformas robóticas que permiten realizar simultáneamente las funciones de mantenimiento e inspección del aerogenerador de forma no remota, trabajando directamente sobre la pala. Estas plataformas, que incluyen sensores para poder llevar a cabo la inspección, se pueden clasificar en:

- Plataformas de inspección neumática que utilizan cámaras de succión activas.

- Plataformas para limpieza por chorro de agua.

- Plataformas con brazo robótico.

Las plataformas que incorporan un brazo robótico son técnicamente mucho más complejas, pero tienen un potencial de acción de mantenimiento mayor que las que solo permiten la limpieza de la pala, pudiendo desarrollar los brazos robóticos diferentes funciones como lijado, pintado, limpieza mediante proyección de agua y/o fregado por cepillo, proyección de resinas, etc.

Dentro de las plataformas con uno o más brazos robóticos se pueden a su vez encontrar cuatro subgrupos:

- Plataformas que trabajan con la pala en posición de horizontal, como el dispositivo de la patente KR20130025526A que comprende un cuerpo móvil automatizado del que emanan una serie de brazos articulados con cepillos en sus extremos que abrazan y limpian la pala.

- Plataformas que trabajan con la pala en posición vertical y se apoyan en la torre, como la plataforma rectangular de la patente ES2533277B1 que comprende un brazo adicional con medios de rodadura en su extremo que apoyan en la torre y permiten su ascenso por la pala.

- Plataformas que trabajan con la pala en posición vertical sin apoyarse en la torre, requiriendo estos sistemas un sistema de sujeción más complejo al prescindir del punto de apoyo adicional.

- Plataformas que no necesitan ninguna posición específica de la pala.

Por ejemplo, el documento EP2940298A1 describe un robot para la inspección de palas de aerogeneradores, del tipo de los que trabajan con la pala en posición vertical sin apoyarse en la torre, que comprende una estructura que apoya unas ruedas de giro libre en los bordes de ataque y de salida para moverse por la pala. Esta estructura tiene una articulación en un punto medio de cada uno de sus brazos, lo que le permite plegarse en torno a un solo eje de giro (a modo de bisagra) para su transporte, estando dicho eje de giro definido por la línea que une entre sí las dos articulaciones del punto medio de cada brazo. Por otro lado, este documento no describe cómo se mueve verticalmente esta estructura.

No obstante, un inconveniente de esta estructura es que solo puede adoptar formas rectangulares, no pudiendo así adaptarse a la forma aerodinámica compleja de la pala ni a un cambio de tamaño en la misma para poder acceder fácilmente a toda su superficie. Además, esto implicaría que, de querer usar la misma estructura para la limpieza de la torre del aerogenerador, se debería sobredimensionar para conseguir que encierre la superficie circular de la torre.

El documento KR101324977B1 describe una plataforma de mantenimiento de palas de aerogeneradores del tipo de los que trabajan con la pala en posición vertical sin apoyarse en la torre. Esta plataforma, también de forma rectangular, comprende unos raíles laterales que permiten el desplazamiento de sensores que realizan la inspección, así como una cesta colgante desde donde un operario realiza las tareas de mantenimiento. Una vez más, no se tiene un fácil acceso a toda la superficie de la pala porque la forma rectangular de la estructura no se adapta a la forma de la pala, que es cambiante a lo largo de su longitud siendo la parte cercana al buje más esférica, la parte de cuerda máxima con una forma aerodinámica muy compleja de grandes dimensiones y la punta de la pala muy estrecha y fina. Tampoco aporta soluciones para el mantenimiento ni inspección del fuste del aerogenerador o un fácil transporte.

Descripción de la invención

Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es proporcionar un dispositivo de mantenimiento e inspección para aerogeneradores, del tipo de los que trabajan con la pala en posición vertical y sin apoyarse en la torre, que sea adaptable a diferentes formas y tamaños de pala y/o de torre, y que no requiere para su instalación y funcionamiento de una infraestructura específica diferente en el aerogenerador a la que ya se encuentra instalada de forma estándar en todos los parques eólicos y que a su vez permita un fácil transporte del dispositivo.

Con el dispositivo de mantenimiento e inspección para aerogeneradores de la invención se consiguen resolver los inconvenientes citados, presentando otras ventajas que se describirán a continuación.

El dispositivo de mantenimiento e inspección para aerogeneradores de acuerdo con la presente invención comprende dos cuerpos para su colocación alrededor de una pala o una torre de un aerogenerador, en el que los cuerpos están unidos entre sí mediante unos brazos articulados, siendo el conjunto plegable en torno a varios ejes distintos

De acuerdo con una realización preferida los cuerpos se unen entre sí a través de dos brazos articulados, donde cada brazo comprende una articulación preferentemente equidistante de sus dos extremos. Asimismo, la unión entre el cuerpo y el brazo articulado es una unión articulada.

Además, ventajosamente, los brazos articulados y los cuerpos definen una forma geométrica romboidal para permitir al dispositivo adaptarse a la forma de la pala y facilitar su transporte.

El dispositivo de mantenimiento e inspección para aerogeneradores, de acuerdo con la presente invención, también comprende al menos un brazo robótico, instalado sobre un carro móvil que se desplazará a lo largo de un brazo articulado actuando dicho brazo a modo de carril guía. El carro móvil será capaz de realizar la trayectoria curva en la articulación del brazo articulado para desplazarse desde el primer cuerpo hasta el segundo cuerpo.

De manera preferente, se dispondrán dos o más brazos robóticos sobre sendos carros móviles que se desplazarán a lo largo de cada brazo articulado.

Para permitir la colocación segura del dispositivo de mantenimiento e inspección para aerogeneradores en su posición de uso en una pala o una torre, cada cuerpo comprende uno o más apoyos y/o uno o más rodillos.

Para la elevación y el descenso del dispositivo de mantenimiento e inspección a lo largo del aerogenerador, este comprende dos cables, unidos por un extremo a un cuerpo y por el otro extremo a un cabestrante, pasando dichos cables por unas poleas colocadas por encima de los cuerpos, en particular, a una altura justo por debajo del buje del aerogenerador.

Para facilitar el guiado de los cables, cada cuerpo comprende un cilindro hueco en la parte lateral trasera de los cuerpos, por cuyo interior pasa uno de los cables.

Para facilitar su transporte, el dispositivo de mantenimiento e inspección comprende una plataforma de transporte donde se colocan los cuerpos y los brazos articulados, los cabestrantes están ventajosamente situados en la plataforma de transporte.

Para poder colocarse alrededor de la torre de un aerogenerador, en el dispositivo de mantenimiento e inspección de acuerdo con la presente invención, al menos uno de los brazos articulados está unido de manera desmontable a uno de los cuerpos.

Gracias a que la extensión/plegado se realiza en torno a varios ejes distintos, el dispositivo de mantenimiento e inspección de la presente invención puede plegarse adaptando una forma romboidal particular que le permite adaptarse a toda la superficie de la pala o de la torre y que además le permite posicionar los brazos robóticos cerca de toda la superficie de la pala o de la torre en cualquier sección.

Además, los apoyos y rodillos permiten un agarre firme a la superficie de la pala o la torre, independientemente de la sección en que se encuentre, y permiten además el guiado del dispositivo mientras recorre la superficie de la pala. Combinado con la forma romboidal podemos adaptar la forma del dispositivo de mantenimiento e inspección a cualquier sección de cualquier tamaño de la pala o la torre.

El plegado del dispositivo de mantenimiento e inspección también facilita su transporte en la plataforma de transporte hasta el lugar donde está situado el aerogenerador a inspeccionar o mantener.

Breve descripción de los dibujos

Para mejor comprensión de cuanto se ha expuesto, se acompañan unos dibujos en los que, esquemáticamente y tan sólo a título de ejemplo no limitativo, se representa un caso práctico de realización.

La figura 1 es una vista en perspectiva del dispositivo de mantenimiento e inspección de acuerdo con la presente invención montado sobre una plataforma de transporte;

La figura 2 es una vista en perspectiva de la zona de la góndola de un aerogenerador donde se instala el cableado y poleas necesarios para la elevación del dispositivo de mantenimiento de inspección;

La figura 3 es una vista en perspectiva del dispositivo de mantenimiento e inspección de acuerdo con la presente invención, que muestra su movimiento vertical respecto a la plataforma de transporte;

Las figuras 4a y 4b son vistas en perspectiva del dispositivo de mantenimiento e inspección de acuerdo con la presente invención, que muestra el movimiento relativo entre los cuerpos y los brazos articulados que permiten el plegado de la estructura en torno a distintos ejes de giro;

La figura 5 es una vista en perspectiva del dispositivo de mantenimiento e inspección de acuerdo con la presente invención al colocarse alrededor de una pala de un aerogenerador;

La figura 6 es una vista en perspectiva del dispositivo de mantenimiento e inspección de acuerdo con la presente invención colocado alrededor de una pala de un aerogenerador operando sobre la superficie de la pala con dos brazos robóticos a cada lado; y

La figura 7 es una vista en perspectiva del dispositivo de mantenimiento e inspección de acuerdo con la presente invención colocado alrededor de una torre de un aerogenerador.

Descripción de una realización preferida

Tal como se muestra en las figuras, el dispositivo de mantenimiento e inspección para aerogeneradores de acuerdo con la presente invención, indicado en general mediante el número de referencia (100), comprende dos cuerpos (101) unidos entre sí mediante dos brazos articulados (102) que permiten el plegado del conjunto alrededor de varios ejes distintos.

Preferentemente, los cuerpos (101) están comprendidos en planos paralelos de forma que están enfrentados entre sí. Los brazos articulados (102) comprenden un primer extremo a través del cual se unen a un primer cuerpo (101), y un segundo extremo a través del cual se unen a un segundo cuerpo (101).

Cada brazo articulado (102) comprende una articulación situada entre su primer y segundo extremo, preferentemente situada equidistante del primer y del segundo extremo, tal y como se muestra en las figuras. Cada una de estas articulaciones permite la extensión/plegado del brazo articulado (102) en torno a un eje de giro, de forma que cuando ambos brazos articulados (102) se extienden, los cuerpos (101) enfrentados se alejan entre sí en una misma dirección, tal y cómo se observa en el detalle de las flechas de las figuras 4a y 4b. Dichas articulaciones permiten adaptar la forma del dispositivo a la de la pala en cada sección.

Asimismo, la unión entre el cuerpo (101) y el brazo articulado (102) es una unión articulada, lo que permite que las articulaciones situadas entre el primer y segundo extremo de los brazos articulados (102) puedan a su vez rotar respecto a un eje de giro distinto al eje de giro definido anteriormente para el plegado que posibilita la articulación situada entre el primer y segundo extremo de los brazos articulados (102). Por ejemplo, la articulación del primer brazo articulado (102) podría rotar en torno a un eje que pasa por la unión del primer cuerpo (101) con el primer brazo articulado (102) y por la unión del segundo cuerpo (101) con el primer brazo articulado (102), y de forma homóloga para la articulación del segundo brazo articulado (102) Este giro de las articulaciones, que arrastran en su movimiento a los brazos articulados (102), permite no sólo el plegado/extensión del dispositivo en varios ejes distintos para su transporte sino también un mejor pinzado de la pala (2) cuando el dispositivo se encuentra en funcionamiento.

Como se puede apreciar por ejemplo en la figura 6, hay un brazo articulado (102) a cada lado de los dos cuerpos (101), definiendo una forma romboidal. Cuando el dispositivo se encuentra en funcionamiento, los cuerpos (101) se colocan enfrentados entre sí y enfrentados al borde de ataque y salida de una pala (2) o diametralmente opuestos con respecto a la circunferencia de una torre (4), tal como se describirá a continuación.

Para permitir su colocación en una posición adecuada en la pala (2) o torre (4), el dispositivo de mantenimiento e inspección (100) también comprende unos apoyos (105) y unos rodillos (106). Dichos apoyos (105) pueden ser a su vez rodantes.

Estos apoyos (105) y rodillos (106) situados en los cuerpos (101) y en los brazos articulados (102) permiten pinzar la pala (2) o la torre (4) del aerogenerador y rodar sobre la misma para un desplazamiento controlado del dispositivo sobre la pala (2) o la torre (4) del aerogenerador.

Además, a lo largo de los brazos articulados (102) se desplazan uno o más brazos robóticos (104), que permiten realizar las tareas de mantenimiento e inspección de las palas (2) o la torre (4) del aerogenerador. Estos brazos robóticos (104) se desplazan linealmente por los brazos articulados (102) mediante un carro móvil (103).

Además, este carro móvil (103) es capaz de realizar la trayectoria curva en la articulación que comprende cada brazo articulado (102), de manera que el brazo robótico (104) puede desplazarse por el brazo articulado (102) desde el primer cuerpo (101) hasta el segundo cuerpo (101).

Para ello, se restringen los grados de libertad del carro móvil (103) mediante unos conjuntos de rodillos, dejando únicamente el grado de libertad que permite el movimiento deseado.

Por su parte, el movimiento del carro móvil (103) por el carril guía que definen los propios brazos articulado (102) es accionado, de acuerdo con una realización preferida, por al menos un elemento de arrastre como pueden ser cadenas, correas o cables (no mostradas en las figuras) que se desplazan por el interior de cada uno de los brazos articulados (102). De manera preferente, un motor transmite el movimiento a los elementos de arrastre y estos a su vez al carro móvil (103), procurando el movimiento de este último a lo largo del brazo articulado (102) incluyendo el paso de la articulación que presentan los brazos articulados (102) entre su primer y el segundo extremo.

Estos elementos tractores o de arrastre se han dispuesto de manera que al abrir o cerrar la articulación mantengan siempre la misma longitud y no se tensen/destensen, y el carro móvil (103) es solidario al menos un punto de dichos elementos tractores.

Al accionar el motor transfiere el movimiento a los elementos tractores que avanzan por el interior del brazo articulado (102), arrastrando en su movimiento al carro móvil (103), que se dispone solidario al menos un punto en la longitud de los elementos tractores. De este modo, el carro móvil (103) se desplaza linealmente por el brazo articulado (102) y, al llegar a la articulación entre dos brazos articulados (102), el elemento tractor sobre su estructura de guiado procura un movimiento circular del carro móvil (103) dibujado por la articulación. El arco que recorre dependerá de la apertura de la articulación, y al terminar el recorrido curvo el carro móvil (103) se inserta de nuevo en el siguiente brazo articulado (102).

En el interior de los cuerpos (101) se alojan diferentes elementos electromecánicos como por ejemplo sistemas electrónicos de potencia o compresores neumáticos (no representados) necesarios para el funcionamiento del dispositivo, que accionan tanto el movimiento de los brazos robóticos (104) como el pliegue de los brazos articulados (102).

Por otro lado, el sistema de control comanda estos elementos electromecánicos, pudiendo dicho sistema consistir en un mando de control situado preferentemente en la plataforma de transporte (1) que se conecta a los cuerpos (101) mediante cableado eléctrico. Como alternativa a este control local, se puede también considerar una segunda realización preferente en la que el sistema de control comanda de manera remota estos elementos, esto es, a través de una conexión inalámbrica.

Asimismo, la parte inferior de estos cuerpos (101) permiten alojar diferentes herramientas accesibles a los brazos robóticos (104) que se deslizan por los carros móviles (103) de los brazos articulados (102) que unen ambos cuerpos (101).

Además, gracias a intercambiadores de herramientas automáticos, permiten tener una variedad de herramientas disponibles para realizar diferentes operaciones de mantenimiento e inspección sobre la pala (2) o la torre (4), como pueden ser el lijado, pintado, limpieza mediante proyección de agua y/o fregado por cepillo o similar, proyección de resinas, inspección mediante ultrasonidos, inspección mediante visión en diferentes espectros, etc.

Como se puede apreciar en las figuras, de acuerdo con la realización representada, el dispositivo de mantenimiento e inspección (100) de acuerdo con la presente invención tiene una configuración geométrica en forma de rombo que permite el plegado del dispositivo (100) en planos distintos, tal como se muestra en las figuras 4a y 4b.

Esta configuración plegable permite al dispositivo ser fácilmente transportado en una unidad móvil (la plataforma de transporte (1)) y a su vez adaptarse a diferentes tamaños y formas de palas y torres de aerogeneradores.

Para colocar el conjunto de los cuerpos (101) y los brazos articulados (102) en la posición deseada en una pala (2) o una torre (4) de un aerogenerador, se utiliza un sistema de poleas (7) y cables (8) que se acoplan a su vez a unas cuerdas (9a,9b) instaladas en la góndola (3) del aerogenerador y sin necesidad de una estructura fija en el aerogenerador distinta a las ya existentes por defecto en los parques eólicos, lo que permite subir el conjunto de los cuerpos (101) y los brazos articulados (102) mediante unos cabestrantes (6) situados en la plataforma de transporte (1).

Dicho sistema no sólo permite izar el dispositivo de mantenimiento e inspección (100) para que enhebre la pala (2) y pueda recorrer toda su longitud, sino que también permite izar independientemente el primer cuerpo (101) del segundo cuerpo (101), de modo que ambos cuerpos (101) pueden situarse a alturas distintas consiguiendo un mejor control del dispositivo.

El sistema de poleas (7) y cables (8) hace ascender el conjunto de los cuerpos (101) y los brazos articulados (102) desde la parte superior de ambos cuerpos (101). El cable (8) parte de los cabestrantes (6), pasa por la parte trasera de los cuerpos (101), a través de un cilindro hueco (107), asciende hasta las poleas (7) de la góndola (3) y de ahí cada extremo libre del cable (8) se une a cada cuerpo (101).

En particular, y tal como se muestra en la figura 2, sobre la góndola (3) hay un punto de anclaje (10), donde se ancla el extremo superior de una cuerda anterior (9a) y una cuerda posterior (9b) que envuelven al buje (5), donde dicho punto de anclaje (10) forma parte de la infraestructura que ya se encuentra instalada de forma estándar en todos los parques eólicos. Por ello, el izado del dispositivo de mantenimiento e inspección (100) de la presente invención constituye una solución ventajosa que no requiere de estructuras complejas adicionales.

Por su parte, en los extremos inferiores de dichas cuerdas anterior (9a) y posterior (9b) se colocan respectivamente unas poleas (7), a través de las cuales pasan los cables (8) que se extienden hasta los cabestrantes (6) colocados en la plataforma de transporte (1), tal como se muestra en las figuras 3, 4a y 4b.

El dispositivo de mantenimiento e inspección (100) de acuerdo con la presente invención también comprende unos sensores (no representados en las figuras) distribuidos en posiciones adecuadas, que permiten el control del dispositivo de mantenimiento e inspección (100) desde el sistema de control situado preferentemente en la plataforma de transporte (1).

Entre los distintos sensores podemos encontrar sistemas de odometría para el cálculo de la posición de los cuerpos (101) sobre la pala (2) o la torre (4), LIDAR para el reconocimiento de la forma de la pala (2) o de la torre (4), sensores de ultrasonidos, cámaras, acelerómetros y otros similares para el posicionamiento de los cuerpos (101) sobre la pala (2) o la torre (4).

El dispositivo de mantenimiento e inspección (100) se desplaza plegado en la plataforma de transporte (1), que puede ser un remolque o similar si el aerogenerador es terrestre o una barcaza o similar si el aerogenerador es marino, tal como se muestra en la figura 1.

La colocación del dispositivo de mantenimiento e inspección (100) se realiza de la siguiente manera. En su posición inicial, el dispositivo (100) se sitúa a nivel del suelo en la base del aerogenerador al que se quiere dar mantenimiento y/o inspección, preferentemente en la proyección del borde de ataque de la pala (2), estando dicha pala (2) en posición vertical, esto es, paralela a la torre (4).

Un operario sube hasta la góndola (3), sujeta por sus dos extremos una cuerda posterior (9b) - preferentemente una eslinga- y la lanza, desde la parte superior de la góndola (3), por encima del buje (5) de manera que queda a horcajadas en el buje (5) por delante de las palas (2) y el pliegue de la cuerda posterior (9b) desciende hasta el nivel del suelo.

Asimismo, sujeta por un primer extremo una primera cuerda anterior (9a) - preferentemente una eslinga - y la lanza, desde la parte superior de la góndola (3), por un primer lateral del buje (5) de manera que dicha cuerda anterior (9a) se pliega a la altura del contorno de separación entre el buje (5) y la góndola (3) y su segundo extremo desciende hasta el nivel del suelo. Se repite este proceso para una segunda cuerda anterior (9a) que se lanza por un segundo lateral del buje (5).

En el suelo un operario enganchará las dos poleas (7) que llevan ya encarrilados los cables (8) que izarán el conjunto de los cuerpos (101) y los brazos articulados (102). La polea (7) por la que pasa el cable (8) que izará el cuerpo (101) que ascenderá por el borde de ataque de la pala (2) se enganchará en el pliegue de la cuerda posterior (9b) que pasa por delante del buje (5) y la otra polea (7), la que izará el cuerpo (101) que ascenderá por el borde de salida, se enganchará a los dos segundos extremos de las cuerdas anteriores (9a) que caen por detrás del buje (5)

El operario situado en la góndola recogerá la cuerda posterior (9b) y las cuerdas anteriores (9a) izando en la vertical las poleas (7) y con ellas los cables (8). Como consecuencia, a medida que las poleas (7) ascienden, un operario en el suelo debe ir liberando ambos cables (8) de cada cabestrante (6). Una vez lleguen a una altura que las deje cerca del buje (5), el operario fija los dos extremos de la cuerda posterior (9b) y los primeros extremos de las cuerdas anteriores (9a) a un punto de anclaje (10) de la góndola (3). El operario situado en la góndola podrá hacer uso en el proceso de un pequeño cabestrante portátil o similar (no mostrado en las figuras) para facilitar el acenso y descenso del cableado.

La disposición final de este procedimiento será: los cables (8) salen de los dos cabestrantes (6) situados en la plataforma de transporte (1) para ascender hasta las poleas (7) fijadas bajo el buje (5) para descender hasta cada uno de los cuerpos (101).

El material de fabricación de los cables (8) de izado, las cuerdas anteriores (9a) y la cuerda posterior (9b) no está limitado a ninguna realización concreta, pudiendo ser, por ejemplo, de acero o bien de fibra textil elástica como el nylon o poliéster.

Durante el izado, el conjunto de los cuerpos (101) y los brazos articulados (102) se despliega cerca de la punta de la pala (2), a la vez que asciende por los cables (8).

El rombo formado por los dos cuerpos (101) y los brazos articulados (102) que los unen se abren para permitir un enhebrado cómodo en la pala (2) (figura 5). Una vez la pala (2) se encuentra en el interior del conjunto de los cuerpos (101) y los brazos articulados (102), este se pliega - haciendo uso de las articulaciones situadas entre el primer y el segundo extremo de cada brazo articulado (102) - de manera que los cuerpos (101) enfrentados se acercan entre sí para abrazar la pala (2). Los cuerpos (101) hacen contacto sobre el borde de ataque y el borde de salida de la pala (2) por medio de los apoyos (105), que pueden estar conformados, aunque sin limitación, por cuatro sistemas de pinzas con ruedas situadas en sus extremos, que pinzan ambas conchas del borde de ataque y de salida.

Asimismo, la unión articulada entre cada cuerpo (101) y cada brazo articulado (102) permite el pliegue del dispositivo en torno a un eje distinto al anterior, de forma que las articulaciones comprendidas entre el primer y el segundo extremo de cada brazo articulado (102) pinzan la pala (2), haciendo contacto dichas articulaciones en la superficie que definen las conchas de la pala (2) a través de unos medios adicionales de apoyo y rodadura.

Otro punto de apoyo se basa en al menos un rodillo (106) que emana de la parte interior de uno de los cuerpos (101) y que se apoyan sobre el borde de ataque. Una vez que el conjunto de los cuerpos (101) y los brazos articulados (102) se encuentra posicionado sobre la pala (2), podrá desplazarse rodando (ascendiendo o descendiendo) por toda la superficie de la pala (figura 6).

La geometría del conjunto de los cuerpos (101) y los brazos articulados (102) le permitirá ir adaptándose de forma dinámica a la forma de la pala (2) gracias a los sensores situados en diferentes puntos, tal como se ha descrito anteriormente, tal como sensores LIDAR, de ultrasonidos, cámaras de visión en espectro visible e infrarrojo, sensores de fuerza, codificadores ópticos y magnéticos, inclinómetros y acelerómetros y otros. Todos estos sensores permiten igualmente conocer en todo momento la posición de los cuerpos (101) sobre la pala (2).

Con el dispositivo de mantenimiento e inspección (100) de acuerdo con la presente invención se puede actuar sobre toda la superficie de la pala (2) del aerogenerador de forma simultánea a ambos lados de la pala (2) gracias a los dos brazos robóticos (104) instalados en cada brazo articulado (102) que une ambos cuerpos (101).

Esta configuración permite actuar con cualquiera de estos dos brazos robóticos (104) sobre toda la superficie de ambas conchas de la pala y los bordes de ataque y salida de la pala (2) del aerogenerador (figura 6). Otras configuraciones con hasta cuatro brazos robóticos (104) permitirían actuar de forma simultánea, reduciendo el tiempo de trabajo necesario para las operaciones de mantenimiento e inspección.

Los cuerpos (101) permiten una carga de almacenamiento donde se sitúan todos los equipos de control, sistemas de potencia, compresores neumáticos y otros sistemas requeridos para el funcionamiento del dispositivo de mantenimiento e inspección.

Además, en la base de los cuerpos (101) se encuentran situadas herramientas específicas de mantenimiento e inspección (no mostradas en los dibujos), permitiendo a los brazos robóticos (104) intercambiar la herramienta de trabajo según sea necesario.

Una vez finalizadas las operaciones de mantenimiento e inspección el conjunto de los cuerpos (101) y los brazos articulados (102) se desciende hasta la plataforma de transporte (1), plegada y depositada en la misma para ser desplazada según se requiera. Igualmente son desmontadas las poleas (7) dejando el aerogenerador libre para su funcionamiento ordinario.

En la figura 7 se muestra el dispositivo de mantenimiento e inspección acoplado a la torre (4) de un aerogenerador. En este caso, se puede desacoplar la unión de uno de sus cuerpos (101) con un brazo articulado (102), permitiendo su instalación en la base de la torre (4) del aerogenerador. En este caso para la colocación del sistema de cableado para el izado de las poleas (7) la cuerda (9b) se lanza por la parte trasera de la góndola, quedando una polea (7) de izado en la parte delantera de la góndola y otra en la parte trasera, siendo el resto del método de izado cómo el descrito anteriormente.

En esta configuración, el rombo formado por los cuerpos (101) y los brazos articulados (102) rodea la torre (4) aprovechando todas las características descritas anteriormente para realizar operaciones de mantenimiento e inspección en la torre (4) del aerogenerador.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de mantenimiento e inspección (100) para aerogeneradores configurable para rodear una pala (2) o la torre (4) del aerogenerador que comprende:

-a l menos dos brazos articulados (102) que comprenden un primer extremo y un segundo extremo cada uno; y

-a l menos dos cuerpos (101) unidos entre sí mediante los brazos articulados (102),

donde los brazos articulados (102) comprenden al menos una articulación situada entre su primer extremo y su segundo extremo, caracterizado por que la unión entre cada cuerpo (101) y cada brazo articulado (102) es una unión articulada.

2. Dispositivo de mantenimiento e inspección (100) para aerogeneradores según la reivindicación 1, caracterizado por que los brazos articulados (102) y los cuerpos (101) definen una forma romboidal.

3. Dispositivo de mantenimiento e inspección (100) para aerogeneradores según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que comprende al menos un brazo robótico (104) que realiza una labor de mantenimiento o inspección.

4. Dispositivo de mantenimiento e inspección (100) para aerogeneradores según la reivindicación 3, caracterizado por que comprende un carro móvil (103) para el desplazamiento del brazo robótico (104) a lo largo del brazo articulado (102) pudiendo dicho carro móvil (103) pasar por la articulación.

5. Dispositivo de mantenimiento e inspección (100) para aerogeneradores según la reivindicación 4, caracterizado por que el carro móvil (103) es accionado por un motor que acciona al menos un elemento tractor que se desplaza por el interior del brazo articulado (102).

6. Dispositivo de mantenimiento e inspección (100) para aerogeneradores según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende al menos un sensor y/o un actuador.

7. Dispositivo de mantenimiento e inspección (100) para aerogeneradores según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los cuerpos (101) alojan herramientas accesibles al brazo robótico (104).

8. Dispositivo de mantenimiento e inspección (100) para aerogeneradores según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende unos elementos electromecánicos que accionan el plegado de los brazos articulados (102).

9. Dispositivo de mantenimiento e inspección (100) para aerogeneradores según la reivindicación 8, caracterizado por que los elementos electromecánicos son comandados por un sistema de control local o remoto.

10. Dispositivo de mantenimiento e inspección (100) para aerogeneradores según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los cuerpos (101) comprenden uno o más medios de apoyo y rodadura.

11. Dispositivo de mantenimiento e inspección (100) para aerogeneradores según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los cuerpos (101) comprenden un cilindro hueco (107) por cuyo interior pasa un cable (8) de izado del dispositivo (100).

12. Dispositivo de mantenimiento e inspección (100) para aerogeneradores según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que al menos uno de los brazos articulados (102) está unido de manera desmontable a uno de los cuerpos (101).