ES2248034T3 - Plataforma elevadora que asciende por carriles de guia y metodo. - Google Patents

Plataforma elevadora que asciende por carriles de guia y metodo.

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ES2248034T3
ES2248034T3 ES00710007T ES00710007T ES2248034T3 ES 2248034 T3 ES2248034 T3 ES 2248034T3 ES 00710007 T ES00710007 T ES 00710007T ES 00710007 T ES00710007 T ES 00710007T ES 2248034 T3 ES2248034 T3 ES 2248034T3
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Donald D. Brennan
Brent R. Leisenring
Carl W. Diedrich
George M. Burkhart
Ralph Douglas Fredrickson
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D H Blattner and Sons Inc
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    • E04H12/342—Arrangements for stacking tower sections on top of each other
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Abstract

Una torre que comprende en combinación: a) una pluralidad de secciones generalmente tubulares (84) que tienen cada una una parte superior y una parte inferior, que incluyen una sección tubular inferior (84) para ser anclada al suelo y al menos una sección tubular superior (84) construida y dispuesta para que se pueda asegurar sobre la parte superior de una sección inferior (84); b) incluyendo cada dicha sección tubular (84) un carril de guía (40) que se extiende desde dicha parte inferior hasta dicha parte superior y que está construida y dispuesta de manera las secciones tubulares apiladas y aseguradas (84) pueden estar dispuestas de manera que el carril de guía es continuo desde la parte inferior hasta la parte superior de la torre (72) así formada; y c) una plataforma elevadora que asciende por carriles de guía (10) que se puede unir a dichos carriles de guía (40) con un sistema de carriles para el carro, incluyendo dicha plataforma (10) un mecanismo de ascenso para subir y bajar dicha plataforma (10) sobre dichos carriles de guía (40) y para asegurar dicho sistema de carriles para el carro a dichos carriles de guía (40) incluyendo además dicha plataforma un montaje de carro (90) para llevar artículos de arriba abajo de dicha torre (72). d) un aparato para mover dicho montaje de carro (90) horizontalmente sobre dicha torre (72) y para subir y bajar dicho montaje de carro (90) cuando está posicionado sobre dicha torre (72).

Description

Plataforma elevadora que asciende por carriles de guía y método.
Antecedentes de la invención
La presente invención se refiere a una torre y a un procedimiento para construir y mantener torres según las reivindicaciones 1, 8 y 9 respectivamente.
Muchos proyectos de construcción requieren la elevación de materiales y maquinaria cientos de pies sobre el terreno. Algunos ejemplos de proyectos que requerirían el levantamiento de materiales son la construcción de edificios de oficinas o complejos de apartamentos de gran altura. A menudo la construcción de torres o chimeneas industriales, como torres de hormigón o torres de acero, requiere el levantamiento de pesadas unidades modulares para completar la construcción. Un ejemplo de una torre que requiere un dispositivo de elevación tanto para la construcción modular de la torre como para elevar maquinaria pesada hasta la parte superior de la torre es una torre tubular de turbina eólica. Estas torres tubulares de turbinas eólicas pueden alcanzar fácilmente 90 metros de altura y tras completarlas requieren la elevación de un montaje de generador de turbina eólica y palas de rotor hasta la parte superior de la torre tubular de turbina eólica.
Comúnmente se usan diferentes procedimientos al construir torres o levantar objetos pesados a grandes alturas. A menudo se usa una gran grúa industrial para facilitar estas clases de proyectos de construcción. Las grandes grúas industriales pueden ayudar a levantar los diversos componentes necesarios para el montaje modular de proyectos de construcción. Además, las grandes grúas industriales también pueden situar maquinaria pesada en la parte superior de torres según se necesite.
Para cargas superiores a 54500 kg y alturas superiores a 90 metros actualmente existen pocas grúas que puedan usarse en carreteras públicas con un gasto razonable. Lamentablemente, existen desventajas para confiar en el uso de grandes grúas industriales en algunas situaciones de construcción. Dependiendo del terreno, puede ser difícil colocar la grúa en una posición operacional adecuada. En algunas situaciones, puede no haber suficiente espacio para posicionar correctamente la gran grúa industrial o incluso mover la grúa hasta el emplazamiento de proyecto. Las explotaciones de turbinas eólicas son sólo un ejemplo de una situación en la que es difícil usar una gran grúa industrial. Las explotaciones de turbinas eólicas normalmente tienen muchas torres tubulares de turbinas eólicas situadas muy cerca unas de otras para maximizar la cantidad de energía que puede ser generada por la explotación de turbinas eólicas. A menudo las carreteras que atraviesan la explotación de turbinas eólicas son demasiado pequeñas para ser usadas por una gran grúa industrial para erigir torres tubulares de turbinas eólicas adicionales. Además, el uso de una gran grúa industrial que tiene altura y capacidades de carga adecuadas para el montaje y reparación de torres tubulares de turbinas eólicas es a menudo demasiado caro.
Las explotaciones de turbinas eólicas pueden estar esparcidas por muchas millas cuadradas. Pueden transportarse grandes grúas industriales por tales explotaciones, pero a menudo deben desmontarse y volverse a montar una y otra vez para llegar a cada una de las ubicaciones de las torres eólicas. Esto pierde un tiempo valioso e incrementa los costes tremendamente.
El transporte de grandes grúas industriales a través de explotaciones de turbinas eólicas también presenta problemas cuando tienen que repararse generadores de turbinas eólicas existentes o torres tubulares de turbinas eólicas existentes. Los generadores de turbinas eólicas y las torres tubulares de turbinas eólicas a menudo son alcanzados por un rayo que puede dañar el generador de turbina eólica o las palas del rotor, necesitando por tanto la reparación o sustitución del generador de turbina eólica y piezas de la torre tubular de turbina eólica.
Los pilares o torres altos, como las torres observatorios, también requieren el uso de dispositivos de elevación, como grúas, para facilitar la construcción. Sin embargo, el uso de grúas está sometido a muchos de los inconvenientes detallados anteriormente.
Otro procedimiento que puede utilizarse para facilitar la construcción de torres es usar helicópteros para elevar componentes modulares durante la construcción de las torres. El uso de helicópteros, sin embargo, es caro y a menudo no es una solución práctica una vez que se consideran los aspectos presupuestarios.
El documento WO95/23265 describe una torre modular y un montaje de andamiaje modular en el que la plataforma puede moverse arriba y abajo en un movimiento continuo. Un carro de plataforma está engranado con la torre mediante bloques de fricción cargados por resorte y asciende o desciende a la torre a lo largo de un par de bastidores escalonados. Los módulos de la plataforma pueden conectarse de manera desmontable al carro de plataforma. Dos cilindros elevadores se engranan sistemáticamente con bastidores conectados a la torre. Los cilindros elevadores están conectados a un montaje de horquilla que eleva el carro de plataforma. El procedimiento para levantar la plataforma comprende las etapas de engranar la plataforma con la torre, engranar el cilindro elevador inferior con un primer escalón de de los bastidores de la torre y extender el cilindro inferior eyectando simultáneamente el cilindro superior, engranar el cilindro superior con un segundo escalón de los bastidores durante un intervalo de tiempo mientras el cilindro inferior está engranado con el primer escalón y después de esto extender el cilindro superior eyectando simultáneamente el cilindro inferior y repetir las etapas mencionadas.
El documento US4.311.434 describe una torre para una turbina eólica. La torre está provista de una montura que se puede elevar libremente y que adapta una barquilla que está equipada con una rueda eólica propulsora que consta de una pluralidad de palas de rotor y provista con medios para conversión de energía eólica para que sea movida sobre la montura sujeta a la torre. En caso de una tormenta de viento violenta, la barquilla puede bajarse hasta el suelo y para proteger de roturas las palas del rotor.
Breve resumen de la invención
El objeto de la invención es proveer una torre y un procedimiento para construir una torre que está estructurada de manera sencilla y no requiere tanto espacio físico para acceder a un emplazamiento de proyecto.
La plataforma elevadora que asciende por carriles de guía es capaz de soportar los tremendos pesos necesarios para facilitar el montaje modular de torres. Además, la presente invención es un dispositivo ideal para levantar maquinaria pesada hasta puntos elevados a lo largo de estructuras altas. La plataforma elevadora inventiva que asciende por carriles de guía puede usar un sistema hidráulico para desplazarse a lo largo de los carriles de guía que están conectados al lateral de las secciones tubulares. Los carriles de guía pueden ser una parte integral de las secciones o pueden conectarse a una sección usando un procedimiento de reconversión. Los carriles transfieren el peso de la plataforma elevadora y la carga útil directamente a la plataforma de base. La carga vertical no está situada en la torre.
Según la invención, la plataforma elevadora que asciende por carriles de guía incluye un aparato para mover horizontalmente el montaje de carro sobre la torre y para subir y bajar el montaje de carro cuando está posicionado sobre la torre.
La plataforma elevadora que asciende por carriles de guía permite que se realicen reparaciones más económicas y eficientes respecto a las torres existentes debido al diseño eficiente de la presente invención. La plataforma elevadora que asciende por carriles de guía es una opción mucho menos cara que usar una gran grúa industrial comparable de capacidades de elevación similares (medidas en términos de la altura a la que puede elevarse un objeto y en términos de la cantidad de peso que puede elevarse).
Además, la presente invención es idealmente apropiada para el trabajo de construcción y reparación que debe realizarse en las explotaciones de turbinas eólicas. La plataforma elevadora que asciende por carriles de guía no requiere grandes cantidades de espacio operacional próximo a la base de la torre. Además, la plataforma elevadora que asciende por carriles de guía puede transportarse por carreteras mucho más pequeñas que las que son capaces de usar las grandes grúas industriales.
Por consiguiente, la plataforma elevadora que asciende por carriles de guía de la presente invención provee un modo tanto conveniente como económico de erigir torres de manera modular y provee un modo económico de elevar maquinaria pesada a puntos a lo largo de una estructura vertical.
Breve descripción de los dibujos
En lo sucesivo se describe una descripción detallada de la invención haciéndose referencia específica a los dibujos en los que:
La Fig. 1 es una vista el alzado lateral de una plataforma elevadora que asciende por carriles de guía, mostrado en dos posiciones diferentes a lo largo de una torre, según la presente invención;
La Fig. 2 es una vista en alzado lateral parcial a escala muy ampliada de una parte de la plataforma elevadora que asciende por carriles de guía de la Fig. 1;
La Fig. 3 es una vista en alzado lateral a escala muy ampliada de otra parte de la plataforma elevadora que asciende por carriles de guía de la Fig. 1;
La Fig. 4 es una vista de la sección transversal a escala ampliada de un segmento de torre de la Fig. 1 tomado a lo largo de la línea 4-4 de la Fig. 1;
La Fig. 5 es una vista en planta desde arriba del plataforma elevadora que asciende por carriles de guía posicionado en la parte superior de una torre de acero parcialmente construida;
La Fig. 6 es una vista en planta desde arriba del segmento de torre más grande que es soportado por un montaje de carro ajustable;
La Fig. 7 es una vista en alzado lateral del segmento de torre de la Fig. 6 soportado por el montaje de carro ajustable de la Fig. 6;
La Fig. 8 es una vista en planta desde arriba del segmento de torre más pequeño que es soportado por el montaje de carro ajustable de la Fig. 6;
La Fig. 9 es una vista en alzado lateral del segmento de torre más pequeño que es soportado por el montaje de carro ajustable de la Fig. 6;
La Fig. 10 es una vista en alzado lateral de una plataforma elevadora que asciende por carriles de guía posicionado para transferir un segmento de torre adicional sobre el extremo de un segmento de torre previamente posicionado;
La Fig. 11 ilustra la alineación de una barquilla, que encierra un generador de turbina eólica montado sobre un segmento corto de torre, con la parte superior de una torre parcialmente construida;
La Fig. 12 es una vista en alzado lateral de la plataforma elevadora que asciende por carriles de guía de la Fig. 1, mostrada en dos posiciones, que transporta el segmento corto de torre y la barquilla de la Fig. 11 hasta la parte superior de la torre;
La Fig. 13 es una vista en alzado lateral de la plataforma elevadora que asciende por carriles de guía que soporta el segmento corto de torre sobre un montaje de carro en la parte superior de la torre parcialmente construida;
La Fig. 14 es un circuito hidráulico que ilustra los diversos componentes usados para controlar el funcionamiento de la plataforma elevadora que asciende por carriles de guía;
La Fig. 15 es una vista parcial a escala ampliada del circuito hidráulico de la Fig. 14;
La Fig. 16 es una vista parcial a escala ampliada del circuito hidráulico de la Fig. 14;
La Fig. 17 es una vista parcial a escala ampliada del circuito hidráulico de la Fig. 14;
La Fig. 18 es una vista en alzado frontal de la plataforma elevadora que asciende por carriles de guía de la Fig. 1, mostrada en dos posiciones, que transporta un montaje de palas de rotor hasta la parte superior de la torre;
La Fig. 19 es una vista en alzado lateral de la plataforma elevadora que asciende por carriles de guía de la Fig. 1, mostrada en posición para colocar el montaje de palas de rotor sobre un generador de turbina eólica;
La Fig. 20 es una vista en alzado frontal de la plataforma elevadora que asciende por carriles de guía de la Fig. 1, mostrada transportando una sola pala de rotor entre la base de la torre y el montaje de palas de rotor; y
La Fig. 21 es una vista en alzado lateral de la plataforma elevadora que asciende por carriles de guía de la Fig. 1, sujeta a la pala de rotor que se proyecta hacia abajo desde el rotor.
Descripción detallada de la invención
En la siguiente descripción se usa cierta terminología sólo por conveniencia y no es restrictiva. Las palabras "derecha", "izquierda", "inferior" y "superior" designan direcciones en los dibujos a los que se hace referencia. Las palabras "hacia dentro" y "hacia fuera" se refieren a direcciones hacia y en sentido contrario, respectivamente, al centro geométrico del montaje de la plataforma elevadora que asciende por carriles de guía y partes designadas del mismo. La terminología incluye las palabras específicamente mencionadas antes, derivadas de las mismas y palabras de importancia similar.
En muchos casos sólo se muestra realmente en las Figs. 1-13 uno de un par de componentes que se enumeran. Cuando sólo un componente (por ejemplo, el primer pasador de retención 46a) de un par de componentes enumerados (por ejemplo, los pasadores de retención primero y segundo 46a, 46b) se muestra realmente en la figura a la que se hace referencia, se entiende que el segundo componente del par enumerado está posicionado simétricamente en el lado opuesto del montaje de plataforma y que el segundo componente funciona de manera similar.
Haciendo referencia a los dibujos en detalle, en los que números iguales indican elementos iguales a lo largo de todos ellos, en las Figs. 1-21 se muestra una realización preferida de una plataforma elevadora que asciende por carriles de guía, también denominada montaje de plataforma, designado 10 en general. La plataforma elevadora que asciende por carriles de guía es un dispositivo ideal para erigir torres tubulares de turbinas eólicas modulares y para elevar maquinaria pesada o dispositivos. Como se muestra en la Fig. 1 y se trata más detalladamente en lo sucesivo, el montaje de plataforma 10 puede transportar un segmento de torre 84 hasta la parte superior de una torre de acero 72. Moviéndose hacia arriba por incrementos a lo largo de los carriles de guía 40, el montaje de plataforma 10 puede moverse desde una posición inferior, mostrada en la parte inferior de la Fig. 1, hasta una posición superior, mostrada en la parte superior de la Fig. 1. Una vez que el segmento de torre 84 está posicionado en el extremo superior de la torre de acero 72, el segmento de torre 84 está listo para ser alineado y conectado a la torre de acero 72. De este modo la torre de acero 72 puede formarse usando múltiples segmentos de torre 84, cada uno de los cuales puede ser de cualquier longitud de 12 a 15 metros de largo.
El dispositivo elevador que asciende por carriles de guía permite la construcción modular de torres sin el uso de una gran grúa industrial pesada. Aunque es necesaria una grúa ligera (no mostrada) para colocar el segmento de torre 84 sobre el montaje de plataforma 10 mostrado en la parte inferior de la Fig. 1, el tamaño de la grúa requerida es mucho menor que el que sería necesario si el segmento de torre 84 fuera a ser levantado por una grúa directamente hasta la parte superior de la torre de acero 72.
Aunque en los dibujos que representan la realización preferida se muestra una torre de acero 72 de aproximadamente 90 metros de altura, se entiende por parte de los expertos con conocimientos normales en la materia a partir de esta exposición que la presente invención no está limitada a torres de ninguna altura particular. Ni la presente invención está limitada a ningún tamaño particular de los segmentos de torre individuales. Por ejemplo, el montaje de plataforma 10 puede usarse para construir torres más altas de 90 metros usando segmentos de torre individuales 84 que son cada uno de 6 metros de largo. Además, la plataforma elevadora que asciende por carriles de guía 10 también puede usarse con torres de hormigón.
Haciendo referencia ahora a las Figs. 1 y 5, la plataforma elevadora que asciende por carriles de guía 10 soporta el segmento de torre 84 en el lado izquierdo de la torre de acero 72 y tiene un primer y un segundo carriles para el carro 20a, 20b que se extienden cada uno a lo largo de lados opuestos de la torre de acero 72. En la Fig. 1 sólo puede verse el primer carril para el carro 20a. Cuando el montaje de plataforma 10 transporta hacia arriba a lo largo del carril de guía 40 hacia la parte superior de la torre de acero 72, el primer y el segundo carriles para el carro 20a, 20b se extienden más allá del lado derecho de la torre de acero 72. Una vez que el segmento de torre adicional 84 ha sido llevado hasta la parte superior de la torre de acero 72, la distancia indicada por "x" entre la línea central 85 del segmento de torre 84 y la línea central 73 de la torre de acero 72 es aproximadamente 3 metros. La distancia "x" varía dependiendo de la estructura que se sube, el tamaño de la plataforma elevadora que asciende por carriles de guía, y el peso de los objetos que son elevados por el montaje de plataforma
10.
La Fig. 3 muestra una parte del montaje de plataforma 10. El montaje de plataforma elevadora que asciende por carriles de guía 10 tiene un primer y un segundo carriles para carro 20a, 20b que no se extienden más allá de los carriles de guía 40. Por tanto, la plataforma elevadora que asciende por carriles de guía 10 de la Fig. 3 es preferible para elevar maquinaria y objetos hacia arriba a lo largo de estructuras que son más anchas que la parte superior del montaje de plataforma 10, como edificios de apartamentos, edificios de oficinas, hangares de aviones, estadios y almacenes.
Ambos tipos de plataforma elevadora que asciende por carriles de guía 10 usan los mismos mecanismos para desplazarse a lo largo de los carriles de guía 40 y funcionan de manera similar. Por tanto, la operación de ascenso de las dos plataformas elevadoras que ascienden por un carril de guía 10 se describirá en relación con los componentes mostrados en la plataforma elevadora que asciende por carriles de guía de la Fig. 3. La plataforma elevadora que asciende por carriles de guía mostrada en las Figs. 1-13 y 18-21 también posee y utiliza cada uno de los componentes detallados en la Fig. 3. La omisión de algunos de estos componentes en las Figs. 1-13 y 18-21 es sólo para el propósito de simplificar las figuras.
Haciendo referencia a la Fig. 3, el funcionamiento del montaje de plataforma 10 es el siguiente. Inicialmente, los pasadores de retención primero y segundo 46a, 46b son enganchados con los carriles de guía 40. El extremo inferior del montaje de plataforma 10 tiene un par de ruedas inferiores 52 que se apoyan y ruedan a lo largo de los carriles de guía 40. Cada rueda inferior 52 esta montada de manera giratoria en un primer soporte cilíndrico 34. Cada primer soporte cilíndrico 34 está fijado a un piso inferior 32 que se extiende desde el mismo. Un soporte vertical o puntal 38 se extiende hacia arriba generalmente paralelo a los carriles de guía 40 desde el extremo del piso inferior 32 más cercano a los carriles de guía 40. Una pestaña inferior 58 está conectada a modo de ménsula a un borde exterior de cada soporte vertical 38 usando pernos 60 próxima al piso inferior 32. El extremo distal de la pestaña inferior 58 incluye una abertura para recibir de manera deslizante el pasador de retención respectivo 46a ó 46b. Los pasadores de retención primero y segundo 46a, 46b se extienden desde la pestaña inferior 58 en registro con un orificio receptor de pasador dimensionado correspondientemente 70 en los carriles de guía 40. Hay una serie de orificios receptores de pasadores 70 espaciados a lo largo de la longitud de los carriles de guía 40 a intervalos predeterminados, como se describe con más detalle en lo sucesivo. Los pasadores de retención primero y segundo 46a, 46b y los orificios receptores de pasadores 70 cooperan para fijar el montaje de plataforma 10 a los carriles de guía 40 en una posición vertical seleccionada, como también se describe con más detalle en lo
sucesivo.
El extremo superior del montaje de plataforma 10 se asegura a los carriles de guía 40 usando un par de pestañas superiores 62. Una pestaña superior 62 está conectada al extremo superior de cada soporte vertical 38 y se extiende desde el mismo generalmente perpendicular a modo de ménsula. Cada pestaña superior 62 se asegura a su soporte vertical 38 mediante fijadores estándar, como pernos 60. El extremo distal de cada pestaña superior 62 incluye un par de ruedas superiores 56 que intercalan su carril de guía respectivo 40. Es decir, en cada lado de un carril de guía respectivo 40 está situada una rueda superior 56. Como las pestañas superiores 62 están abrazadas mediante las ruedas superiores 56 contra los dos lados de los carriles de guía 40, el montaje de plataforma 10 se mantiene en una orientación constante en relación con los carriles de guía 40. Además, las pestañas superiores 62, y las ruedas superiores asociadas 56, impiden el giro del montaje de plataforma 10 alrededor de las pestañas inferiores 58.
En relación con la Fig. 3, el montaje de plataforma 10 también está fijado verticalmente a lo largo de los carriles de guía 40 mediante los pasadores deslizantes primero y segundo 48a, 48b, como se describe con más detalle a continuación. Los pasadores deslizantes primero y segundo 48a, 48b están montados recíprocamente dentro de una abertura dimensionada correspondientemente en los montajes deslizantes primero y segundo 55 que están montados por separado para rodar a lo largo de cada uno de los carriles de guía 40. Los montajes deslizantes primero y segundo 55 están conectados al extremo distal de los vástagos elevadores primero y segundo 43a, 43b, respectivamente. Los vástagos elevadores primero y segundo 43a, 43b se extienden desde los cilindros elevadores primero y segundo 42a, 42b que están conectados al montaje de plataforma 10 cerca del piso inferior 32.
Aunque en la realización preferida los cilindros elevadores primero y segundo 42a, 42b están fijados con pasadores al montaje de plataforma 10 en el soporte cilíndrico 34, se entiende a partir de esta exposición que la presente invención no está limitada al procedimiento de asegurar los cilindros elevadores primero y segundo 42a, 42b al montaje de plataforma 10. Por ejemplo, los cilindros elevadores primero y segundo 42a, 42b pueden empernarse al montaje de plataforma 10 en varias ubicaciones a lo largo del montaje de plataforma que permitirían funcionar correctamente a los vástagos elevadores primero y segundo 43a, 43b, como se explica con más detalle en lo sucesivo.
Los vástagos elevadores primero y segundo 43a, 43b están conectados a los montajes deslizantes primero y segundo 55, respectivamente, mediante una conexión de pasador 44. Cada montaje deslizante 55 engancha el carril de guía 40 usando cuatro ruedas deslizantes 54 para cada carril de guía 40. Dos ruedas deslizantes 54 están dispuestas en ambos lados del carril de guía 40 para mantener la estabilidad en el montaje deslizante 55. La Fig. 3 muestra el montaje de plataforma después de haber fijado los pasadores deslizantes primero y segundo 48a, 48b a los carriles de guía 40.
Para comenzar el procedimiento de elevación, con los pasadores deslizantes primero y segundo 48a, 48b enclavados en los carriles de guía 40, los pasadores de retención primero y segundo 46a, 46b se desenganchan de los carriles de guía 40. Una vez que los pasadores de retención primero y segundo 46a, 46b han sido desenganchados de los carriles de guía 40, los vástagos elevadores primero y segundo 43a, 43b se retraen dentro de los cilindros elevadores primero y segundo 42a, 42b. Esto hace que el montaje de plataforma 10 se mueva en la dirección ascendente, como se ve en la Fig. 3. Mientras se está moviendo hacia arriba, tanto las ruedas superiores 56 como las ruedas inferiores 52 ruedan a lo largo de los lados de los carriles de guía 40.
A medida que los vástagos elevadores primero y segundo 43a, 43b se retraen dentro de los cilindros elevadores primero y segundo 42a, 42b, el montaje de plataforma 10 se mueve hacia arriba hasta que los pasadores de retención primero y segundo 46a, 46b estén alineados con el segundo conjunto de orificios receptores de pasadores 70 en los carriles de guía 40. Una vez que los pasadores de retención primero y segundo 46a, 46b están alineados con el siguiente conjunto de orificios receptores de pasadores 70 en los carriles de guía 40, los pasadores de retención primero y segundo 46a, 46b se enganchan en los orificios receptores de pasadores 70 en los carriles de guía 40. De este modo, el montaje de plataforma 10 es soportado verticalmente tanto por los pasadores de retención 46a, 46b como por los pasadores deslizantes 48a, 48b.
Después, los pasadores deslizantes primero y segundo 48a, 48b se desenganchan del carril de guía 40 y los cilindros elevadores primero y segundo 42a, 42b impulsan los vástagos elevadores primero y segundo 43a, 43b hacia arriba. Esto hace que cada montaje deslizante 55 se desplace hacia arriba a lo largo de los carriles de guía 40 hasta que los pasadores deslizantes 48a, 48b estén alineados con el siguiente conjunto de orificios receptores de pasadores 70. Los pares de orificios receptores de pasadores 70 están situados preferentemente aproximadamente cada 3 metros a lo largo de los carriles de guía para corresponder con la distancia de carrera de los vástagos elevadores primero y segundo 43a, 43b. Sin embargo, se entiende que los orificios receptores de pasadores 70 podrían estar espaciados a lo largo de los carriles de guía 40 a otros intervalos siempre que la distancia de cada intervalo no sea mayor que la distancia de carrera de los cilindros elevadores primero y segundo 42a, 42b.
Después, una vez que los pasadores deslizantes primero y segundo 48a, 48b están alineados con el siguiente par de orificios receptores de pasadores 70 en los carriles de guía 40, los pasadores deslizantes primero y segundo 48a, 48b se enganchan con los carriles de guía 40. De este modo, el montaje de plataforma 10 está soportado de nuevo tanto por los pasadores de retención primero y segundo 46a, 46b como por los pasadores deslizantes primero y segundo 48a, 48b. Esta secuencia de operaciones se realiza repetidamente hasta que el montaje de plataforma 10 alcanza la posición deseada a lo largo de los carriles de guía 40.
La parte superior del montaje de plataforma 10, según se ve en la Fig. 5, está formada usando vigas inferiores de soporte primera y segunda 18a, 18b para soportar y subyacer a cada uno de los carriles para el carro primero y segundo 20a, 20b. Como se muestra en la Fig. 3, un piso para equipamiento 16 está posicionado dentro del montaje de plataforma 10. El piso para equipamiento 16 puede usarse para almacenar suministros (no mostrados) y también se usa para soportar una unidad de bombeo diesel 50 y ciertos componentes de un sistema hidráulico descrito más adelante (no mostrado en la Fig. 3). El lado más a la izquierda del montaje de plataforma 10, como se ve en las Figs. 1-3, está construido usando vigas laterales de soporte primera y segunda 12. La primera viga lateral de soporte 12 está conectada en un extremo al piso inferior 32 y en el extremo opuesto a la primera viga inferior de soporte 18a. La segunda viga lateral de soporte 12 (no mostrada) está conectada en un extremo al piso inferior 32 y en el extremo opuesto a la segunda viga inferior de soporte 18b. Las vigas laterales de soporte 14 son similares a las vigas 12 pero están en el lado más a la derecha de la plataforma de la Fig. 1.
Los componentes estructurales del montaje de plataforma 10 están construidos preferentemente de un material de peso ligero de gran resistencia, como acero, y unidos de una manera bien conocida para los expertos en la materia, como mediante remaches o soldadura. Se entiende por parte de los expertos con conocimientos normales en la materia a partir de esta exposición que la presente invención no está limitada a construir el montaje de plataforma 10 de ninguna manera particular siempre que sea capaz de atravesar los carriles de guía 40 y pueda soportar cargas pesadas.
Los carriles de guía 40 están conectados a la torre usando una pluralidad de monturas de torre 66 que están conectadas directamente a la torre de acero 72. Los soportes de los carriles de guía 68 están conectados a las monturas de torre 66. Los soportes de los carriles de guía 68 enganchan en los carriles de guía 40 y mantienen establemente los carriles de guía 40 en una posición alineada. Como puede verse en la Fig. 3, los carriles de guía 40 están montados preferentemente en segmentos de 3 metros cuando son reconvertidos sobre una torre existente. Aunque la realización preferida usa carriles de guía 40 que ya están conectados a la torre que está siendo levantada por el montaje de plataforma 10, se entiende por de los expertos en la materia que la presente invención no está limitada a usar con torres que tienen estructuras de carriles de guía preexistentes. Por ejemplo, el montaje de plataforma 10 puede usarse para instalar por incrementos carriles de guía 40 en incrementos de 3 metros a lo largo de una torre preexistente.
Como se muestra en la Fig. 4, las monturas de torre 66 pueden estar formadas o soldadas directamente sobre la torre de acero 72. Además, los carriles de guía 40, los soportes de los carriles de guía 68 y las monturas de torre 66 pueden estar construidos integralmente con los segmentos de la torre de acero 84 para simplificar la construcción de la torre de acero 72. Aunque la realización preferida usa el montaje de plataforma 10 para erigir por sí misma torres de acero, se entiende por parte de los expertos con conocimientos normales en la materia a partir de esta exposición que la presente invención no está limitada a usar con torres de acero. Por ejemplo, el montaje de plataforma 10 puede usarse con torres de hormigón, como las que se usan para formar altos pilares, y puede usarse para construir torres de observación, u otras estructuras verticales similares. Para conectar las monturas de torre 66 a la torre de hormigón, se forman insertos en la torre de hormigón a medida que la torre está siendo construida mediante encofrado deslizante de una manera bien entendida por parte de los expertos con conocimientos normales en la materia (no mostrada). Después se aseguran las monturas de torre 66 dentro de los insertos (no mostrado).
Cuando se intenta reconvertir torres de acero para uso con la plataforma elevadora que asciende por carriles de guía 10, los carriles de guía 40 se conectan empernando las monturas de torre directamente a la torre de acero. Se entiende por parte de los expertos con conocimientos normales en la materia a partir de esta exposición que el montaje de plataforma 10 de la presente invención puede usarse a modo de reconversión con torres existentes sin tener en cuenta el material con el que está construida la torre existente.
Haciendo referencia a la Fig. 5, una vista en planta desde arriba del montaje de plataforma 10 muestra el montaje de plataforma 10 conectado a una torre de acero 72 parcialmente construida. El extremo del segmento de torre 84 que forma la parte superior de la torre de acero 72 parcialmente construida tiene una pestaña interna 86. En ambos extremos de cada segmento de torre 84 está situada una pestaña interna 86 para permitir que los diversos segmentos de torre sean empernados entre sí. Cada pestaña interna 86 tiene una pluralidad de orificios para pernos 74 que están situados en la pestaña interna 86. Unidas o formadas con la torre de acero 72 están las monturas de torre 66 que están conectadas a los soportes de los carriles de guía 68. Unida al soporte de los carriles de guía 68 que se muestra en la parte inferior de la Fig. 5 está una escalerilla 80. Un dispositivo contra caídas 82 está unido a la escalerilla 80 para aumentar la seguridad con la que un trabajador puede moverse lateralmente por la escalerilla 80. Como también se muestra en la Fig. 5, los pasadores deslizantes primero y segundo 48a, 48b están enganchados con los orificios receptores de pasadores 70 en los carriles de guía 40.
La parte superior del montaje de plataforma 10, como se muestra en la Fig. 5, está construida usando los carriles para el carro primero y segundo 20a, 20b que están soportados cada uno por las vigas inferiores de soporte primera y segunda 18a, 18b, respectivamente. Los carriles para el carro primero y segundo 20a, 20b y las vigas inferiores de soporte primera y segunda 18a, 18b están conectados usando un primer travesaño 26 y un segundo travesaño 28. Aunque en la realización preferida los carriles para el carro primero y segundo 20a, 20b están conectados usando sólo dos travesaños, como se mencionó anteriormente, se entiende por parte de los expertos en la materia que la presente invención no está limitada a la manera en la que está formada la parte superior del montaje de plataforma 10. Por ejemplo, la parte superior de la plataforma puede formarse usando carriles para el carro primero y segundo 20a, 20b que están conectados por más de dos travesaños, por ejemplo cuatro. Dependiendo de la altura, peso o tipo de maquinaria que debe elevarse y dependiendo del tipo de estructura que debe subirse, podría ser preferible tener una plataforma sólida, que no tenga un orificio 30 en la misma, o podría ser preferible tener una parte superior de la plataforma que no se extienda más allá de los carriles de guía. Usar un montaje de plataforma que tiene carriles para el carro primero y segundo 20a, 20b que no se extienden más allá de los carriles de guía 40 sería útil al usar un el montaje de plataforma con edificios de oficinas y edificios de apartamentos. Esto permitiría el fácil transporte de objetos grandes o pesados a varios niveles del edificio de oficinas o del edifico de apartamentos.
Los carriles para el carro primero y segundo 20a, 20b y los travesaños primero y segundo 26, 28 definen una estructura en forma de A en la que la abertura 30 está en la parte superior del montaje de plataforma 10. Además, los carriles para el carro primero y segundo 20a, 20b se extienden más allá de los carriles de guía 40 para flanquear los dos lados de la torre de acero 72. La extensión de los carriles para el carro primero y segundo 20a, 20b a lo largo de los dos lados de la torre de acero 72 se muestra, en una vista en alzado lateral, en la Fig. 1 y, en una vista en planta desde arriba, en la Fig. 5.
Haciendo referencia a la Fig. 2, puede soportarse una carga sobre un montaje de carro ajustable 90 que se mueve a lo largo de los carriles para el carro 20a, 20b mediante cojinetes de rodillos continuos guiados 92. Además, se usan cilindros hidráulicos transversales primero y segundo 182a, 182b para controlar lateralmente el movimiento del montaje de carro ajustable 90 sobre la parte superior de los carriles para el carro 20a, 20b.
Haciendo referencia a la Fig. 6, un segmento de torre 84 está soportado por un montaje de carro ajustable 90 que es guiado de manera deslizante a lo largo de los carriles para el carro primero y segundo 20a, 20b (mostrados en la fig. 5). El segmento de torre 84 tiene cuatro escuadras empernadas 94 que están unidas alrededor de la circunferencia del segmento de torre 84. Las escuadras empernadas 94 soportan verticalmente el segmento de torre 84 en la parte superior del montaje de carro ajustable 90. Las escuadras empernadas 94 tienen cada una una superficie de apoyo 94a que engancha con el montaje de carro ajustable 90.
El segmento de torre 84 mostrado en la Fig. 6 tiene el diámetro más grande que puede ser alojado por el montaje de carro ajustable 90. Como también se muestra en la Fig. 7, el montaje de carro 90 está construido usando vigas laterales del carro 96 que soportan escuadras empernadas 94 en lados opuestos del segmento de torre 84. Las vigas laterales del carro 96 están empernadas en orificios para pernos 102 que están situados en los travesaños del carro 98. Tanto las vigas laterales del carro 96 como los travesaños del carro 98 son ajustables para permitir que el montaje de carro 90 soporte segmentos de torre 84 que tengan diversos diámetros.
Como se muestra en la Fig. 7, dos de las cuatro escuadras empernadas 94 están soportadas por los travesaños del carro 98 y las escuadras empernadas restantes 94 están soportadas por las vigas laterales del carro 96. Como se muestra en línea oculta, el extremo inferior del segmento de torre 84 se extiende por debajo de la superficie superior de las vigas del carro que enganchan la plataforma 104. Las vigas del carro que enganchan la plataforma 104 se mueven a lo largo de los carriles para el carro primero y segundo 20a, 20b usando cojinetes de rodillos continuos guiados 92. Los cojinetes de rodillos continuos guiados 92 enganchan cada uno, mediante rodillos (no mostrados), el lateral de los carriles para el carro primero y segundo 20a, 20b que miran hacia arriba. Además, los cojinetes de rodillos continuos guiados 92 también tienen rodillos (no mostrados) que enganchan en la superficie inferior y/o lateral de los carriles para el carro primero y segundo 20a, 20b para agarrar los carriles para el carro primero y segundo 20a, 20b. De este modo, los cojinetes de rodillos continuos guiados 92 impiden ambos que el montaje de carro ajustable 90 se desenganche de los carriles para el carro primero y segundo 20a, 20b y mantienen el montaje de carro ajustable 90 en alineación correcta sobre los carriles para el carro primero y segundo 20a, 20b.
Haciendo referencia ahora a la Fig. 2, como se detalló anteriormente, las vigas del carro que enganchan en la plataforma 104 no son ajustables y se mantienen en una posición constante, que está alineada sobre los carriles del carro 20a, 20b, mediante los cojinetes de rodillos continuos guiados 92. El montaje de carro 90 está asegurado transversalmente por los cilindros transversales primero y segundo 182a, 182b (sólo se muestra uno) que también controlan la posición horizontal del montaje de carro 90, como se describe con más detalle a continuación. Los cilindros transversales 182a, 182b también impiden que el montaje de carro 90 se desplace lateralmente a lo largo de los carriles para el carro primero y segundo 20a, 20b del montaje de plataforma 10.
Los cilindros transversales primero y segundo 182a, 182b están unidos cada uno al montaje de plataforma 10 mediante un tirante transversal 110 en forma de soporte. Cada tirante transversal 110 está montado en el extremo de su carril para el carro respectivo 20a, 20b distal respecto a la torre 72. Los cilindros hidráulicos 182a, 182b están unidos al tirante transversal 110 por una conexión de pasador 110a. Los cilindros hidráulicos 182a, 182b incluyen cada uno un vástago transversal extensible 184a, 184b que está conectado a su viga del carro ajustable respectiva 104 del montaje de carro 90 usando un bloque deslizante 106. Es decir, el primer vástago transversal 184a está unido mediante el bloque deslizante 106 a una viga del carro que engancha la plataforma 104 y el segundo vástago transversal 184b está unido a la otra viga del carro que engancha la plataforma 104, posicionada en el lado opuesto, mediante otro bloque deslizante 106. Cada bloque deslizante 106 está fijado con pasador al extremo de uno de los vástagos transversales primero y segundo 184a, 184b y a una de las vigas del carro que enganchan la plataforma 104. Las vigas del carro 104 tienen una pluralidad de orificios receptores de bloques deslizantes 108 espaciados a intervalos predeterminados a lo largo de la longitud de la viga del carro 104, por razones descritas en lo sucesivo.
Haciendo referencia ahora a las Figs. 1 y 2, la carrera de cada vástago transversal 184a, 184b es aproximadamente de 1,2 metros. Por tanto, mover el montaje de carro 90 los aproximadamente 3 metros entre la línea central 85 del segmento de torre 84 y la línea central 73 de la torre de acero 72 requiere que tengan lugar operaciones sucesivas usando los cilindros hidráulicos 182a, 182b, como se describe con más detalle más adelante. La línea central de la torre 72 y la plataforma elevadora 10 se designa como línea central 76. Aunque en la realización preferida los vástagos transversales 184a, 184b tienen una carrera de 1,2 metros, se entiende por parte de los expertos con conocimientos normales en la materia a partir de esta exposición que los cilindros hidráulicos pueden ser construidos usando vástagos hidráulicos que tienen una distancia de carrera mayor. Por ejemplo, pueden usarse con el montaje de plataforma 10 cilindros transversales que tienen una distancia de carrera de 4,5 metros. Además, pueden usarse mecanismos no hidráulicos que son bien conocidos en la técnica como un sistema de cremallera y piñón. Cuando los cilindros transversales 182a, 182b que se usan tienen una distancia de carrera mayor que la distancia entre la línea central 85 del segmento de torre adicional 84 y la línea central 73 de la torre de acero 72, el montaje de carro 90 puede posicionarse correctamente sobre la torre de acero 72 usando sólo una extensión de los vástagos transversales 184a, 184b. Los cambios en la realización preferida necesarios para incorporar cilindros hidráulicos mayores, como los que tienen distancias de carrera que sobrepasan los 4,5 metros, son bien conocidos para los expertos con conocimientos normales en la materia a la luz de esta exposición.
El movimiento incremental del montaje de carro ajustable 90 se describirá en relación con la Fig. 2. El procedimiento preferido para mover incrementalmente el montaje de carro ajustable 90, y una carga asociada, a lo largo de los carriles para el carro primero y segundo 20a, 20b hacia la torre de acero 72 es usar los bloques deslizantes 106 en combinación con múltiples extensiones de los vástagos transversales 184a, 184b. En primer lugar, cada viga del carro 104 se une a un bloque deslizante 106 en el orificio receptor de bloque deslizante 108 más cercano a la torre de acero 72. Los vástagos transversales 184a, 184b se extienden haciendo que el montaje de carro ajustable 90 se mueva aproximadamente 1,2 metros a la derecha, como se ve en la Fig. 2.
Luego, los trabajadores sacan el pasador de uno de los bloques deslizantes 106 de una viga del carro 104, retraen el vástago transversal asociado 184a ó 184b dentro del cilindro hidráulico asociado 182a ó 182b, y vuelven a colocar el pasador del bloque deslizante 106 en un orifico receptor de bloque deslizante 108 que es el siguiente más cercano al cilindro hidráulico asociado 184a ó 184b. Después, se repite el procedimiento anterior para el bloque deslizante 106 que no ha sido ajustado. Es preferible retirar sólo un bloque deslizante a la vez para mantener la estabilidad del montaje de carro 90, y su carga asociada, sobre los carriles para el carro primero y segundo 20a, 20b. Una vez que ambos bloques deslizantes 106 han sido reposicionados, los vástagos transversales 184a, 184b son extendidos de nuevo haciendo que el montaje de carro ajustable 90 se mueva otros 1,2 metros a la derecha. Este procedimiento se repite hasta que el montaje de carro ajustable esté alineado correctamente sobre la torre de acero 72.
Se entiende por parte de los expertos con conocimientos normales en la materia que podrían usarse otros procedimientos para mover el segmento de torre 84, junto con el montaje de carro 90, sobre la parte superior de la torre de acero 72 sin apartarse del espíritu y el alcance de la presente invención. Por ejemplo, un procedimiento alternativo para mover incrementalmente el montaje de carro ajustable 90 a lo largo de los carriles para el carro primero y segundo 20a, 20b es volver a empernar y reposicionar sucesivamente los cilindros hidráulicos 182a, 182b a lo largo de la longitud de los carriles para el carro primero y segundo 20a, 20b (no mostrado).
Haciendo referencia a las Figs. 8 y 9, se muestra el montaje de carro ajustable 90 soportando el segmento de torre 84 que tiene el diámetro más pequeño. Las vigas del carro que enganchan la plataforma 104 permanecen posicionadas para estar alineadas correctamente sobre los carriles para el carro primero y segundo 20a, 20b. Sin embargo, tanto los travesaños del carro 98 como las vigas laterales del carro 96 han sido ajustados para dar cuenta del pequeño diámetro del segmento de torre 84. Según se trató anteriormente, el segmento de torre 84 tiene escuadras empernadas 94 unidas alrededor de su circunferencia para permitir que las vigas laterales del carro 96 y los travesaños del carro 98 soporten verticalmente el segmento de torre 84. El travesaño del carro 98 que se muestra en el lado derecho de las dos Figs. 8 y 9 está empernado en orificios receptores de pernos 102 que están situados hacia el punto medio de las vigas del carro que enganchan la plataforma 104. Además, las vigas laterales del carro 96 están empernadas en orificios receptores de pernos 102 que están situados más cerca del centro de los travesaños del carro 98. De este modo, el montaje de carro ajustable 90 puede alojar segmentos de torre 84 que tienen diversos diámetros. Esto facilita la construcción modular de torres, ya que el diseño de muchas torres exige una cima que se estrecha, como se muestra en la Fig. 1. La gama de tamaños que pueden ser alojados por el montaje de carro ajustable 90 puede alterarse dependiendo de las aplicaciones para las que se use el montaje de carro ajustable 90.
Haciendo referencia ahora a las Figs. 5, 7 y 9, la superficie inferior 94a de las escuadras empernadas 94 (es decir, la superficie de las escuadras empernadas 94 que están en contacto con el montaje de carro ajustable 90) que están unidas al segmento de torre 84 tienen una superficie de apoyo 94a que permite que el segmento de torre 84 sea girado ligeramente para alinear los orificios para pernos 74 de la pestaña interna 86 en la parte inferior del segmento de torre adicional 84 con los orificios para pernos en la parte superior de la torre existente 72, como se muestra en la Fig. 5. El uso de escuadras empernadas 94 de tipo de apoyo permite que el segmento de torre 84 sea girado aproximadamente 5-10 grados para alinear los carriles de guía 40 del segmento de torre 84 con los carriles de guía 40 de la torre de acero 72.
A menudo es deseable montar una estructura permanente en la parte superior de una torre. La realización preferida de la torre de acero 72 mostrada en las Figs. 1-13 es una torre tubular de turbina eólica. Por tanto, es deseable montar un generador de turbina eólica (no mostrado) en la parte superior de la torre tubular de turbina eólica una vez que está terminada la torre de acero 72.
Haciendo referencia ahora a las Figs. 11-13 y 18-21, un procedimiento de unión del generador de turbina eólica a la torre tubular de turbina eólica es colocar una barquilla 120 sobre el generador de turbina eólica (no mostrado). Luego, el generador de turbina eólica y la barquilla 120 se unen a un segmento de torre corto 122. La barquilla 120 es un cerramiento para el generador de turbina eólica que reduce la resistencia al viento experimentada por el generador de turbina eólica. El generador de turbina eólica y la barquilla 120 se montan en el segmento de torre corto 122, como se muestra en la Fig. 11, antes de elevar el generador de turbina eólica hasta la parte superior de la torre de acero 72 con el montaje de plataforma 10. El segmento de torre corto 122 puede, por ejemplo, tener una longitud de aproximadamente 1 a 1,5 metros.
La barquilla (y el generador de turbina eólica encerrado) 120 están unidos al segmento de torre corto 122 de manera que la barquilla 120 y el generador de turbina eólica pueden girar 360 grados sobre la parte superior del segmento de torre corto 122. Esto permite que la barquilla 120 se vuelva hacia el lateral del montaje de plataforma 10 durante la operación de elevación, como se muestra en la Fig. 12. Esto reduce la fuerza del momento al que el montaje de plataforma 10 está sometido durante el procedimiento de elevación.
Una vez que la barquilla 120 y el segmento de torre corto 122 están ubicados en la parte superior de la torre de acero 72 (como se muestra en la Fig. 13), es necesario alinear los orificios para pernos 74 en las pestañas internas 86 tanto del extremo superior de la torre 72 como del extremo inferior del segmento de torre corto 122. La Fig. 12 muestra el montaje de plataforma 10 soportando el segmento de torre corto 122 y la barquilla unida 120, tanto en la base de la torre de acero 72 como en la parte superior de la torre de acero 72. La Fig. 13 ilustra, en línea oculta, el saliente del segmento de torre corto 122 debajo del montaje de carro ajustable 90.
Al cargar un segmento de torre 84, un segmento de torre corto 122, o un generador de turbina eólica sobre una torre de acero parcialmente construida 72, primero es necesario llevar los aparatos de la plataforma a la parte superior de la torre de acero 72, como se muestra en las Figs. 1, 10, 12 y 13. Después, como se muestra en la Fig. 2, se usan los cilindros transversales 182a, 182b para extender los vástagos transversales 184a, 184b para mover el montaje de carro 90 por la línea central 73 de la torre de acero 72, como se trató anteriormente. Una vez que el segmento de torre 84, el segmento de torre corto 122, o la barquilla 120 están alineados sobre la línea central 73 de la torre de acero 72, se usan las escuadras de apoyo empernadas 94 para girar el componente de torre adicional hasta la alineación apropiada con el segmento de torre más alto 84 de la torre de acero 72, como se muestra en las Figs. 19 y 21. Esto es necesario tanto para alinear correctamente los carriles de guía 40 como los orificios para pernos 74. El componente de torre adicional (por ejemplo, uno cualquiera de un segmento de torre 84, un segmento de torre corto 122, una barquilla 120 y cualquier otra maquinaria soportada por el montaje de plataforma) se engancha con el extremo superior de la torre de acero 72 bajando el montaje de plataforma 10 hasta que el extremo inferior del componente de torre adicional engancha el extremo superior de la torre de acero 72.
Una vez que el componente de torre adicional está enganchado con el extremo superior de la torre de acero 72, el componente adicional es empernado al extremo de la torre de acero 72 por trabajadores que están posicionados dentro de la torre de acero 72. Para facilitar el movimiento de trabajadores dentro de la torre de acero 72 puede formarse un hueco de escalera interna (no mostrado) dentro de cada segmento de torre 84 para permitir que un trabajador ascienda por el interior de la torre de acero 72.
Una vez que la barquilla 120 y el generador de turbina eólica encerrado están montados en la parte superior de la torre de acero 72, la barquillas 120 y el generador de turbina eólica se giran para que la parte delantera de la barquilla 120 (es decir, el lado sobre el que se unen el rotor 126 y las palas de rotor 124) dé a la parte delantera del montaje de plataforma 10, como se muestra en las Figs. 19 y 21.
Después de que la barquilla 120 ha sido girada 90 grados, se usa el montaje de plataforma para elevar el rotor 126, y las palas de rotor unidas 124, hasta la parte superior de la torre de acero 72 como se muestra en la Fig. 18. Una vez que el rotor 126 y las palas de rotor 124 están alineados correctamente con la barquilla 120, el montaje de rotor se une al generador de turbina eólica como se muestra en la Fig. 19.
Haciendo referencia ahora a las Figs. 14-17, un circuito hidráulico ilustra el control de los pasadores de retención primero y segundo 46, los pasadores deslizantes primero y segundo 48a, 48b, los cilindros elevadores primero y segundo 42a, 42b, y los cilindros transversales primero y segundo 182a, 182b. Una unidad de bombeo diesel 50, también mostrada en el piso para equipamiento 16 en la Fig. 3, acciona una bomba de pistón de desplazamiento variable 152. En la realización preferida, la unidad de bombeo diesel es una unidad de bombeo de tres cilindros refrigerada por aire que está tarada a 29 C.V. a 1800 rpm y la bomba de pistón de desplazamiento variable 152 es de presión y flujo compensados con un limitador de potencia. La bomba de pistón de desplazamiento variable 152 bombea fluido desde un depósito de 378,5 litros por una tercera válvula de retención 174c hasta un filtro de presión 156.Después el fluido fluye dentro de una válvula seccional de detección de carga simplificada, designada en general 132. La válvula seccional de detección de carga simplificada 132 contiene cinco interruptores hidráulicos que controlan los diversos cilindros hidráulicos. Además, el fluido es devuelto desde la válvula seccional de detección de carga simplificada 132 hasta el depósito 160 después de pasar a través del filtro de retorno 158. Preferentemente tanto el filtro de retorno 158 como el filtro de presión 156 son filtros de diez micrómetros. Además, una válvula de descarga de descarga de presión del sistema 154 también es capaz de pasar fluido a través del filtro de retorno 158 hacia el depósito 160.
Los interruptores hidráulicos dentro de la válvula seccional de detección de carga simplificada 132 son válvulas de carrete estándar que permiten que el fluido sea bombeado a lo largo de diferentes recorridos hasta los diversos cilindros hidráulicos. Todos los interruptores hidráulicos pueden posicionarse para usar un primer recorrido de flujo 144 o un segundo recorrido de flujo 146. Además, los interruptores hidráulicos que controlan los cilindros elevadores primero y segundo 42a, 42b y los interruptores hidráulicos que controlan los cilindros transversales primero y segundo 182a, 182b también pueden posicionarse para usar un tercer recorrido de flujo 148. Los detalles de los interruptores hidráulicos individuales se tratarán más adelante junto con los componentes hidráulicos correspondientes.
Los pasadores de retención primero y segundo 46a, 46b están controlados por el interruptor hidráulico de pasador de retención 140. El interruptor hidráulico de pasador de retención 140 es capaz de conmutar entre posiciones usando un primer recorrido de flujo 144 y un segundo recorrido de flujo 146. Además, el interruptor hidráulico de pasador de retención 140 es desviado por un cuarto elemento de desviación de interruptor hidráulico 150d, como un resorte, a una posición que usa el segundo recorrido de flujo 146. En la realización preferida, los cilindros de los pasadores de retención primero y segundo 162a, 162b tienen un diámetro interior de 5 cm, un vástago de 3,5 cm de diámetro, y una carrera de 0,2 m.
Cuando el interruptor hidráulico de pasador de retención 140 está en una posición que usa el segundo recorrido de flujo 146, el fluido es bombeado dentro de los cilindros de pasadores de retención primero y segundo 162a, 162b para forzar a los pasadores de retención primero y segundo 46a, 46b a extenderse hacia afuera (enganchando de este modo el carril de guía y estabilizando verticalmente el montaje de plataforma 10).
Cuando el interruptor hidráulico de pasador de retención 140 está posicionado para usar el primer recorrido de flujo 144, se bombea fluido dentro de los cilindros de pasadores de retención primero y segundo 162a, 162b para forzar a los pasadores de retención primero y segundo 46a, 46b a retraerse dentro de los cilindros de pasadores de retención primero y segundo 162a, 162b (desenganchando de este modo los pasadores de retención 46a, 46b de los carriles de guía 40). El interruptor hidráulico de pasador de retención 140 es movido al primer recorrido de flujo 144 por un solenoide 140a que es controlado a distancia por un operador situado en el panel de mando descrito más adelante.
La desviación del interruptor hidráulico de pasador de retención 140 a una posición que usa el segundo recorrido de flujo 146 es una característica de seguridad que hace que los pasadores de retención 46a, 46b tengan, como posición por defecto, la posición extendida. Además, dentro del sistema está diseñado un segundo dispositivo de seguridad usando un primer y un segundo elemento de desviación de pasador de retención 164a, 164b para desviar los pasadores de retención primero y segundo 46a, 46b a una posición extendida en el caso de una pérdida de fluido. De este modo, para retraer los pasadores de retención primero y segundo 46a, 46b es necesario tanto tener flujo de fluido correcto y anular la desviación del interruptor hidráulico de pasador de retención 140.
El interruptor hidráulico de pasador deslizante 138 controla los pasadores deslizantes primero y segundo 48a, 48b. El interruptor hidráulico de pasador deslizante 138 es móvil entre una posición que usa un primer recorrido de flujo 144 y una posición que usa un segundo recorrido de flujo 146. El interruptor hidráulico de pasador deslizante 138 es desviado a una posición que usa el segundo recorrido de flujo 146 mediante un tercer elemento de desviación de interruptor hidráulico 150c. En la realización preferida, los cilindros de pasadores deslizantes primero y segundo 166a, 166b, tienen un diámetro interior de 5 cm, un vástago de 3,5 cm de diámetro, y una carrera de 0,2 m.
Cuando el interruptor hidráulico de pasador deslizante 138 está en una posición que usa el segundo recorrido de flujo 146, el fluido es bombeado hasta los cilindros de pasadores deslizantes primero y segundo 166a, 166b para extender los pasadores deslizantes primero y segundo 48a, 48b hacia fuera desde los cilindros de pasadores deslizantes primero y segundo 166a, 166b. Cuando el interruptor hidráulico de pasador deslizante 138 está en una posición que usa el primer recorrido de flujo 144, el fluido es bombeado hasta los cilindros de pasadores deslizantes primero y segundo 166a, 166b para retraer los pasadores deslizantes primero y segundo 48a, 48b dentro de los cilindros de pasadores deslizantes primero y segundo 166a, 166b. El interruptor hidráulico de pasador deslizante 138 es movido al primer recorrido de flujo 144 mediante un solenoide 138a que está controlado a distancia por un operador situado en el panel de mando descrito más adelante.
Como medida de seguridad, el interruptor hidráulico de pasador deslizante 138 es desviado por el tercer elemento de desviación de interruptor hidráulico 150c, como un resorte, a una posición que usa el segundo recorrido de flujo 146. Esto hace que los pasadores deslizantes primero y segundo 48a, 48b se extiendan, por defecto, desde los cilindros de pasadores deslizantes primero y segundo 166a, 166b y enganchen los carriles de guía 40. Dentro de los pasadores deslizantes primero y segundo 48a, 48b está incorporado un dispositivo de seguridad adicional insertando un primer y un segundo elemento de desviación de pasadores deslizantes 168a, 168b dentro de los cilindros de pasadores deslizantes primero y segundo 166a, 166b. Los elementos de desviación de pasadores deslizantes primero y segundo 168a, 168b desvían los pasadores deslizantes primero y segundo 48a, 48b en la posición extendida en el caso de una falta de flujo de fluido. De este modo, los pasadores deslizantes primero y segundo 48a, 48b sólo se retraen dentro de los cilindros de pasadores deslizantes primero y segundo 166a, 166b cuando existe flujo de fluido correcto en los conductos y el interruptor hidráulico de pasador deslizante 138 se mueve fuera de su posición desviada.
Además, en la realización preferida de la plataforma elevadora que asciende por carriles de guía están incorporadas protecciones adicionales en el panel de mando que controla los cilindros hidráulicos del montaje de plataforma 10. Los cilindros hidráulicos se controlan desde un panel de mando que está ubicado cerca del nivel del suelo próximo a la base de la torre de acero 72. Desde un punto remoto en el suelo, o desde una posición en la torre, un controlador maneja el panel de mando (no mostrado) para manipular los interruptores hidráulicos y controlar los cilindros hidráulicos del montaje de plataforma 10. El panel de mando incluye bloqueos electrónicos apropiados bien comprendidos por los expertos con conocimientos normales en la materia que no permitirán al trabajador desenganchar los pasadores de retención primero y segundo 46a, 46b cuando los pasadores deslizantes primero y segundo 48a, 48b no están enganchados con los carriles de guía 40. Igualmente, el panel de mando no permitirá a un trabajador desenganchar los pasadores deslizantes primero y segundo 48a, 48b cuando los pasadores de retención primero y segundo 46a, 46b están desenganchados de los carriles de guía 40.
Aunque en la realización preferida no se transporta gente sobre el montaje de plataforma 10 cuando se mueve lateralmente por la torre de acero 72 y el montaje de plataforma 10 es controlado por un trabajador posicionado en el suelo, se entiende por parte de los expertos en la materia que la presente invención no está limitada a una plataforma elevadora que no transporta gente. Por ejemplo, con la adición de nuevas protecciones (que son bien conocidas por los expertos en la materia), es posible transportar trabajadores y operarios mediante la plataforma mientras controlan las operaciones de la plataforma. La ventaja de no transportar gente sobre el montaje de plataforma 10 es que el coste de fabricar el montaje de plataforma 10 se reduce significativamente debido a no tener que diseñar la plataforma elevadora que asciende por carriles de guía 10 para que cumpla con los reglamentos OSHA (Acta de Seguridad y Salud Ocupacional).
Los interruptores hidráulicos de cilindros elevadores primero y segundo 134, 136 se usan para controlar los vástagos elevadores primero y segundo 43a, 43b. Se usan dos interruptores hidráulicos para controlar los cilindros elevadores primero y segundo 42a, 42b para incrementar el flujo de fluido proporcionado a los cilindros elevadores primero y segundo 42a, 42b. Los interruptores hidráulicos de cilindros elevadores primero y segundo 134, 136 son ajustables en una posición que usa un primer recorrido de flujo 144, un segundo recorrido de flujo 146, y un tercer recorrido de flujo 148. Tanto el primer como el segundo interruptor hidráulico de cilindros elevadores 134, 136 se desvían a una posición que usa el tercer recorrido de flujo. El primer interruptor hidráulico de cilindro elevador 134 se desvía de posición mediante un primer y un sexto elemento de desviación de interruptor hidráulico 150a, 150f, como un resorte, y el segundo interruptor hidráulico de cilindro elevador 136 se desvía de posición mediante un segundo y un séptimo elemento de desviación de de interruptor hidráulico 150b, 150 g, como un resorte. En la realización preferida, los cilindros elevadores primero y segundo 42a, 42b son de doble acción y tienen un diámetro interior de 15 cm, un vástago de 7,5 cm de diámetro, y una carrera de 3 m.
La conexión de igualación de presión 176 sincroniza el movimiento de los vástagos elevadores primero y segundo 43a, 43b. El orificio de control usado como conexión de igualación de presión 176 es preferentemente de 1 mm. El orificio de control usado en la conexión de igualación de presión 176 permanece pequeño para que, en caso de rotura del conducto, el fluido no escape rápido a de la conexión de igualación de presión 176 más rápido de lo que la bomba de pistón de desplazamiento variable 152 puede bombear fluido de reposición dentro de los cilindros elevadores primero y segundo 42a, 42b.
Cuando los interruptores hidráulicos de cilindros elevadores primero y segundo 134, 136 están en posición para usar el primer recorrido de flujo 144, se bombea fluido para retraer los vástagos elevadores primero y segundo 43a, 43b dentro de los cilindros elevadores primero y segundo 42a, 42b. Cuando los interruptores hidráulicos de cilindros elevadores primero y segundo 134, 136 están en posición para usar el segundo de recorrido de flujo 146, se bombea fluido para extender los vástagos elevadores primero y segundo 43a, 43b desde los cilindros elevadores primero y segundo 42a, 42b. Cuando los interruptores hidráulicos de cilindros elevadores primero y segundo están en posición para usar el tercer recorrido de flujo 148, se purga el fluido en los conductos hacia el depósito 160. Esto tiene como resultado que tanto los dos vástagos elevadores primero y segundo 43a, 43b se queden en su posición actual. Los interruptores hidráulicos de cilindros elevadores primero y segundo 134, 136 son movidos cada uno entre los recorridos de flujo primero, segundo y tercero 144, 146 y 148 por solenoides 134a, 136a, respectivamente, que están controlados a distancia por un operador situado en el panel de mando descrito anterior-
mente.
El primer vástago elevador 43a permanece en su posición actual cuando el fluido de los conductos que conectan el primer cilindro elevador 42a a la bomba de pistón de desplazamiento variable 152 se purga de vuelta al depósito (es decir, cuando los interruptores hidráulicos de cilindros elevadores primero y segundo 134, 136 están usando el tercer recorrido de flujo 148), debido al efecto de combinación de la primera válvula de equilibrio 170a y a la primera válvula de retención 174a. Como se ve en la Fig. 14, se impide que el fluido en la parte superior del primer cilindro elevador 42a salga por la primera válvula de retención 174a y por la primera válvula de equilibrio 170a. La primera válvula de retención 174a sólo permite que pase fluido del lado derecho al lado izquierdo de la primera válvula de retención 174a. La primera válvula de equilibrio 170a no permite que pase fluido de la izquierda de la primera válvula de equilibrio 170a al lado derecho de la primera válvula de equilibrio 170a. En la realización preferida las válvulas de equilibrio primera a sexta 170a-170f están diseñadas para tener una relación 4,5:1.
Una primera línea auxiliar 172a conecta el conducto unido al extremo inferior del primer cilindro elevador 42a, como se ve en la Fig. 14, a la primera válvula de equilibrio 170a. La primera línea auxiliar 172a hace que la primera válvula de equilibrio 170a libere fluido cuando la presión inducida por la carga sobrepasa una cantidad predeterminada.
Además, la conexión de igualación de presión 176 no permite que el fluido salga del primer cilindro elevador 42a y retorne al depósito 160. La conexión de igualación de presión 176 retiene fluido porque el fluido en la conexión de igualación de presión 176 está bloqueado en cada lado por la combinación tanto de una válvula de equilibrio 170a, 170b como una válvula de retención 174a, 174b.
El funcionamiento del segundo cilindro elevador 42b cuando los interruptores hidráulicos de cilindros elevadores primero y segundo 134, 136 están posicionados para usar el tercer recorrido de flujo 148 es el mismo que el descrito anteriormente para el primer cilindro elevador 42a. Por otra parte, la segunda válvula de equilibrio 170b, la segunda válvula de retención 174b y la segunda línea auxiliar 172b sirven para el segundo cilindro elevador 42b para la misma función que sus homólogos para el primer cilindro elevador 42a.
El interruptor de cilindro hidráulico transversal 142 controla el funcionamiento de los cilindros transversales primero y segundo 182a, 182b. El interruptor de cilindro hidráulico transversal 142 es ajustable en una posición que usa un primer recorrido de flujo 144, un segundo recorrido de flujo 146, y un tercer recorrido de flujo 148. El interruptor de cilindro hidráulico transversal 142 es desviado a una posición que usa el tercer recorrido de flujo 148. El interruptor de cilindro hidráulico transversal 142 es desviado de posición por un quinto y un octavo elemento de desviación de interruptor hidráulico 150e, 150h, como un resorte. En la realización preferida, los cilindros transversales primero y segundo 182a, 182b tienen un diámetro interior de 10 cm, un vástago de 6,3 cm, y una carrera de 1,22 m.
Cuando el interruptor de cilindro hidráulico transversal 142 está en una posición que usa el primer recorrido de flujo 144, se bombea fluido dentro de los cilindros transversales primero y segundo 182a, 182b para extender los vástagos transversales primero y segundo 184a, 184b desde los cilindros transversales primero y segundo 182a, 182b. Además, el fluido bombeado hacia los lados izquierdos de los cilindros transversales primero y segundo 182a, 182b, como se ve en las Figs. 14 y 17, se pasa a través de un divisor de flujo giratorio 178 que usa preferentemente una división 50:50. Unas válvulas de descarga primera y segunda 180a, 180b están posicionadas dentro del divisor de flujo giratorio 178. Cuando el interruptor de cilindro hidráulico transversal 142 está en una posición que usa el segundo recorrido de flujo 146, se bombea fluido a los cilindros transversales primero y segundo 182a, 182b para retraer los vástagos transversales primero y segundo 184a, 184b dentro de los cilindros transversales primero y segundo 182a, 182b. Cuando el interruptor de cilindro hidráulico transversal 142 está en una posición que usa el tercer recorrido de flujo 148, el fluido que está en los conductos entre la bomba de pistón de desplazamiento variable 152 y los cilindros transversales primero y segundo 182a, 182b se purga hacia el depósito 160. Esto tiene como resultado que tanto el primer como el segundo vástago transversal 184a, 184b se queden en su posición actual. La posición del interruptor de cilindro hidráulico transversal 142 se controla mediante un solenoide de doble acción 142a que está controlado a distancia por un operador situado en el panel de mando descrito anteriormente.
El primer cilindro transversal 182a permanece en su posición actual cuando el fluido en los conductos que conectan el primer cilindro transversal 182a a la bomba de pistón de desplazamiento variable 152 se purga de vuelta al depósito (es decir, cuando el interruptor de cilindro hidráulico transversal 142 está usando el tercer recorrido de flujo 148), debido al efecto de combinación de las válvulas de equilibrio quinta y sexta 170e, 170f, con las válvulas de retención sexta y séptima 174f, 174g. De este modo, una combinación de válvula de retención y válvula de equilibrio en cada extremo del primer cilindro transversal 182a impide que salga fluido del primer cilindro transversal 182a.
Como se ve en la Fig. 14, se impide que salga el fluido en la parte izquierda del primer cilindro transversal 182a por el efecto de combinación de la séptima válvula de retención 174g y por la quinta válvula de equilibrio 170e. La séptima válvula de retención 174g sólo permite que pase fluido del lado superior hacia el lado inferior de la séptima válvula de retención 174g, como se ve en las Figs. 14 y 17. La quinta válvula de equilibrio 170e no permite que pase fluido del lado inferior de la quinta válvula de equilibrio 170e al lado superior de la quinta válvula de equilibrio 170e. La sexta válvula de equilibrio 170f y la sexta válvula retención 174f funcionan de manera similar a sus homólogas unidas al lado izquierdo del primer cilindro transversal 182a, como se ve en la Fig. 14.
El uso de válvulas de equilibrio en una disposición de equilibrio doble impide que el primer vástago transversal 184a se desplace debido a presiones ejercidas sobre el montaje de carro ajustable 90. Esto es necesario para impedir que las fuerzas del viento hagan que el primer vástago transversal 184a se extienda o retraiga sin señales de control del operador.
Las líneas auxiliares quinta y sexta 172e y 172f están unidas a las válvulas de equilibrio quinta y sexta 170e, 170f. Las líneas auxiliares quinta y sexta 172e, 172f hacen que las válvulas de equilibrio quinta y sexta 170e, 170f permitan que pase fluido cuando la presión inducida por la carga sobrepasa un nivel predeterminado.
El funcionamiento del segundo cilindro transversal 182b cuando el interruptor de cilindro hidráulico transversal 142 está posicionado para usar el tercer recorrido de flujo 148 es el mismo que el descrito anteriormente para el primer cilindro transversal 182a. Por otra parte, las válvulas de equilibrio tercera y cuarta 170c, 170d, las válvulas de retención cuarta y quinta 174d, 174e, y las líneas auxiliares tercera y cuarta 172c, 172d, sirven para la misma función para el segundo cilindro transversal 182b que para la que sirven sus homólogos para el primer cilindro transversal 182a.
Aunque se ha descrito una realización preferida actualmente de un posible circuito hidráulico para controlar el funcionamiento de la plataforma elevadora que asciende por carriles de guía 10, se entiende por parte de los expertos en la materia a partir de esta exposición que la presente invención no está limitada a ningún circuito hidráulico o sistema de control específico. Ni la invención está limitada a componentes que tienen las especificaciones detalladas anteriormente. Por ejemplo, pueden usarse diferentes números de interruptores hidráulicos, pueden cambiarse los recorridos de flujo, pueden variarse las relaciones de las válvulas de equilibrio, puede omitirse un divisor de flujo, podría añadirse un PLC para control mejorado, pueden añadirse otros componentes, etc. Además, el tamaño de los cilindros hidráulicos también puede variarse dependiendo de la aplicación particular para la que está siendo diseñado el montaje de plataforma 10.
El montaje de plataforma 10 también simplifica el mantenimiento de torres tubulares de turbinas eólicas 72 y sus generadores de turbinas eólicas asociados. Los generadores de turbinas eólicas a menudo son alcanzados por rayos, lo que puede resultar en daños para la torre de acero 72, la barquilla 120, el generador de turbina eólica, o las palas de rotor 124. Necesitando así la reparación o sustitución de diversos componentes de la torre de acero 72, el generador de turbina eólica, o las palas de rotor 124. El montaje de plataforma 10 es capaz de realizar reparaciones más económicamente que reparaciones realizadas por una gran grúa industrial. La Fig. 20 ilustra una pala de rotor de repuesto 124 siendo transportada hacia arriba a lo largo de una torre tubular de turbina eólica 72. El rotor 124 está conectado al montaje de plataforma 10 usando una estructura de silla, o una estructura oscilante, 116. Esta estructura de silla 116 soporta el extremo inferior de la pala de rotor 124 como se ve en la fig. 20. La parte de la pala de rotor 124 que pasa a través del montaje de plataforma 10 tiene al menos una guía (no mostrada) unida al montaje de plataforma 10 y colocada alrededor de una sección transversal de la pala de rotor 124. De este modo, el extremo inferior de la pala de rotor 124 puede girarse alrededor de un punto de pivote formado por la guía (no mostrado). Además, la posición de la pala de rotor 124 puede ajustarse verticalmente en relación con el montaje de plataforma 10 ajustando la longitud de los lados de la estructura de silla 116. De este modo, una vez que la pala de rotor 124 está posicionada próxima al rotor 126, el extremo superior de la pala de rotor 124 puede ajustar su posición para facilitar la unión de la pala de rotor 124 al rotor 126. Aunque en la realización preferida se usan una estructura de silla 116 y al menos una guía para unir una pala de rotor 124 al montaje de plataforma 10, se entiende a partir de esta exposición por parte de los expertos en la materia que la presente invención no está limitada a ningún procedimiento particular para asegurar la pala de rotor 124 al montaje de plataforma.
De este modo, para sustituir una pala de rotor dañada 124, el montaje de plataforma 10 se lleva a la base de la torre tubular de turbina eólica 72 y se une a los carriles de guía 40 que permanecían unidos a la torre tubular de turbina eólica 72.
Después de que el montaje de plataforma 10 está asegurado a los carriles de guía 40, se gira el rotor 126 de manera que la pala de rotor dañada 124 apunta hacia el suelo. Después de que la pala de rotor dañada 124 ha sido posicionada correctamente, como se muestra en la fig. 21, el rotor 126 se bloquea en posición. Esto impide que las palas de rotor 124 restantes oscilen hacia abajo después de sacarse la pala de rotor dañada 124. Después, un operador iza el montaje de plataforma 10 hasta la parte superior de la torre tubular de turbina eólica.
Luego, los trabajadores aseguran la pala de rotor dañada 124 al montaje de plataforma 10 y desmontan la pala de rotor 124 del rotor 126 (la Fig. 21 ilustra una pala de rotor 124 asegurada al montaje de plataforma 10 y lista para unirla o desmontarla del rotor 126).
Después de que la pala de rotor 124 está desmontada de rotor 126, un operador baja el montaje de plataforma 10 hasta la base de la torre tubular de turbina eólica 72. Luego, los trabajadores quitan la pala de rotor dañada 124 y unen una pala de rotor de repuesto 124 al montaje de plataforma 10.
Una vez que la pala de repuesto está unida al montaje de plataforma 10, como se describió anteriormente, un operador iza de nuevo el montaje de plataforma 10 hasta la parte superior de la torre tubular de turbina eólica 72, como se muestra en la Fig. 20. Después de que el montaje de plataforma 10 ha alcanzado la parte superior de la torre 72, los trabajadores unen la pala de rotor de repuesto 124 al rotor 126 como se muestra en la Fig. 21. Luego, la pala de rotor 124 se desmonta del montaje de plataforma 10 y el montaje de plataforma se baja de nuevo hasta la base de la torre tubular de turbina eólica.
Haciendo referencia a las Figs. 1-21, la plataforma elevadora que asciende por carriles de guía 10 funciona de la siguiente manera. Inicialmente, se usa un pequeña grúa (no mostrada) para colocar el segmento de torre más bajo 84 en el suelo. Los carriles de guía 40 ya están instalados en el segmento de torre más bajo. Después, se une el montaje de plataforma 10 a los carriles de guía 40 y se posiciona próximo a la base de la torre de acero parcialmente montada 72, como se muestra en la Fig. 1. Los pasadores de retención primero y segundo 46a, 46b se enganchan con los carriles de guía 40. Los pasadores deslizantes primero y segundo 48a, 48b también se enganchan con los carriles de guía 40 mientras los vástagos elevadores primero y segundo 43a, 43b están totalmente extendidos, como se muestra en la Fig. 3.
Antes de que el siguiente o segundo segmento de torre 84 a partir del suelo esté posicionado en el montaje de carro ajustable 90, los vástagos transversales primero y segundo 184a, 184b se unen al montaje de carro 90 usando bloques deslizantes 106. Los bloques deslizantes 106 se unen a los orificios receptores de bloques deslizantes 108 más cercanos a la torre 72. Esto hace que el montaje de carro ajustable se posicione con seguridad sobre el montaje de plataforma 10.
Luego, una pequeña grúa coloca el siguiente segmento de torre 84 (u otro componente de torre adicional) sobre el montaje de carro ajustable 90. El segmento de torre 84 tiene escuadras empernadas 94 que enganchan el montaje de carro ajustable 90 para soportar verticalmente el segmento de torre 84.
Después, se mueve el interruptor hidráulico de pasador de retención 140 fuera de su posición desviada y a una posición que usa un primer recorrido de flujo 144. Esto hace que el fluido sea bombeado hacia los cilindros de pasadores de retención primero y segundo 162a, 162b para forzar a los pasadores de retención primero y segundo 46a, 46b a retraerse dentro de los cilindros de pasadores de retención primero y segundo 162a, 162b, comprimiendo así los elementos de desviación de pasadores de retención primero y segundo 164a, 164b. De este modo, los pasadores de retención primero y segundo 46a, 46b se desenganchan de los carriles de guía 40.
Después, los interruptores hidráulicos de cilindros elevadores primero y segundo 134, 136 se mueven fuera de sus posiciones desviadas y dentro de posiciones que usan el primer recorrido de flujo 144. Esto hace que el fluido sea bombeado hacia los cilindros elevadores primero y segundo 42a, 42b para hacer que los vástagos elevadores primero y segundo 43a, 43b se retraigan dentro de los cilindros elevadores primero y segundo 142a, 142b. A medida que los vástagos elevadores primero y segundo 43a, 43b se retraen, el montaje de plataforma 10 sube.
El montaje de plataforma 10 sigue subiendo hasta que los vástagos elevadores primero y segundo 43a, 43b se retraen. Una vez que el montaje de plataforma ha subido aproximadamente 3 metros, los vástagos elevadores primero y segundo 43a, 43b están totalmente retraídos y el montaje de plataforma 10 deja de subir.
Después, el interruptor hidráulico de pasador de retención 140 es devuelto a su posición desviada que usa el segundo recorrido de flujo 146. Esto hace que el fluido sea bombeado hacia los cilindros de pasadores de retención primero y segundo 162a, 162b para forzar a los pasadores de retención primero y segundo 46a, 46b a extenderse hacia fuera desde los cilindros de pasadores de retención primero y segundo 162a, 162b y enganchar los carriles de guía 40.
Una vez que los pasadores de retención primero y segundo 46a, 46b están enganchados con los orificios receptores de pasadores 70 en los carriles de guía 40, el interruptor hidráulico de pasador deslizante 138 se mueve fuera de su posición desviada y a una posición que usa el primer recorrido de flujo 144. Esto hace que sea bombeado fluido hacia los cilindros de pasadores deslizantes primero y segundo 166a, 166b haciendo que los pasadores deslizantes primero y segundo 48a, 48b se retraigan dentro de los cilindros de pasadores deslizantes primero y segundo 166a, 166b y se desenganchen de los carriles de guía 40.
Luego, los interruptores hidráulicos de cilindros elevadores primero y segundo 134, 136 se mueven a una posición que usa el segundo recorrido de flujo 146. Esto hace que el fluido sea bombeado dentro de los cilindros elevadores primero y segundo 42a, 42b empujando los vástagos elevadores primero y segundo 43a, 43b hacia arriba y haciendo que el montaje deslizante 55 suba a lo largo de los carriles de guía 40. Una vez que el montaje deslizante 55 ha sido subido a lo largo de los carriles de guía 40 aproximadamente 3 metros, los pasadores deslizantes primero y segundo 48a, 48b están alineados con el siguiente conjunto de orificios receptores de pasadores 70 en los carriles de guía 40.
Después, el interruptor hidráulico de pasador deslizante 138 se mueve dentro de su posición desviada que usa el segundo recorrido de flujo 146 para hacer que los pasadores deslizantes primero y segundo 48a, 48b enganchen los carriles de guía 40. El procedimiento anterior se repite hasta que la plataforma elevadora que asciende por carriles de guía alcanza la parte superior de la torre de acero parcialmente construida 72, como se muestra en la Fig. 1.
Una vez que la plataforma elevadora que asciende por carriles de guía alcanza la parte superior de la torre de acero parcialmente construida 72, el interruptor hidráulico de cilindro transversal 142 se mueve fuera de su posición desviada y a una posición que usa el primer recorrido de flujo 144 para bombear fluido dentro de los cilindros transversales primero y segundo 182a, 182b. Esto hace que los vástagos transversales primero y segundo 184a, 184b se extiendan hacia fuera desde los cilindros transversales primero y segundo 182a, 182b para forzar al montaje de carro ajustable 90, como se muestra en la Fig. 2, a moverse a la derecha. Una vez que los vástagos transversales primero y segundo 184a, 184b están totalmente extendidos, un trabajador vuelve a posicionar uno de los bloques deslizantes 106 para enganchar un orificio receptor de bloque deslizante 108 que está más cerca del primer cilindro transversal 182a.
Una vez que uno de los vástagos transversales ha ajustado su bloque deslizante 106 para enganchar un orificio receptor de bloque deslizante 108 que está más cerca del cilindro transversal, se repite el mismo procedimiento para el otro vástago transversal. Después de que los dos vástagos transversales primero y segundo 184a, 184b están ajustados para enganchar un orificio receptor de bloque deslizante más cercano 108 mediante sus bloques deslizantes respectivos 106, los vástagos transversales primero y segundo 184a, 184b se extienden de nuevo para empujar el montaje de carro ajustable 90 más a la derecha, como se ve en la Fig. 2. Este procedimiento se sigue hasta que la línea central 73 del segmento de torre 84 está alineada con la línea central 73 de la torre de acero parcialmente construida 72.
Después de que el segmento de torre adicional 84 está correctamente posicionado sobre la torre de acero parcialmente construida 72, los contactos de apoyo 94a en la parte inferior de las escuadras empernadas 94 permiten que el segmento de torre 84 sea girado aproximadamente 5-10 grados para alinear los orificios para pernos 74 en la pestaña interna 86 del segmento de torre 84 con los orificios para pernos 74 en la pestaña interna 86 de la parte superior de la torre parcialmente construida 72.
Cuando el segmento de torre 84 está correctamente alineado con la torre de acero parcialmente construida 72, usando los vástagos elevadores 43a, 43b, el montaje de plataforma 90 se baja para poner el segmento de torre 84 en contacto con la torre de acero 72. Después, los trabajadores aseguran el segmento de torre adicional 84 a la torre de acero 72 usando pernos y los carriles de guía 40 se aseguran alineados entre sí. La plataforma elevadora 10 se baja luego hasta el suelo usando el mismo procedimiento descrito anteriormente con lo cual el siguiente segmento de torre 84 se carga sobre el montaje de carro 90 mediante la grúa pequeña. Luego se iza el siguiente segmento de torre 84 hasta la parte superior de la torre parcialmente construida 72 y se pone en posición como el siguiente segmento de torre, usando el mismo procedimiento descrito anteriormente. Este procedimiento se repite hasta que todos los segmentos de torre 84 están en posición para completar la torre de acero 72. Por último, la barquilla 120 y otros elementos de la turbina eólica, como el rotor y las palas de rotor 124 (mostrados en las Figs. 18-21), se izan hasta la parte superior de la torre de acero 72 y se instalan.
Como se describió anteriormente, la plataforma elevadora que asciende por carriles de guía 10 simplifica enormemente la erección de torres modulares para uso como torres tubulares de turbinas eólicas. Además, la plataforma elevadora que asciende por carriles de guía 10 es ideal para la elevación de los generadores de turbinas eólicas incluyendo la barquilla 120, rotor 126, palas de rotor 124, piezas de sustitución y recambios hasta la parte superior de las torres tubulares de turbinas eólicas y es capaz de simplificar más las reparaciones posteriores de los generadores de turbinas eólicas.
La plataforma elevadora que asciende por carriles de guía según se describe puede usarse en conexión con construcción, reparación y mantenimiento de torres en general y no está limitada a torres de turbinas eólicas. El uso del término "torres tubulares" en este documento está pensado para referirse a torres que tienen un interior hueco e incluye tubos de sección transversal que pueden ser de cualquier configuración, incluyendo pero no limitados a secciones transversales cuadradas y redondas. Por supuesto, se contempla en general que la torre puede ser de diámetro más pequeño a medida que aumenta de altura, de manera que "torre tubular" también engloba torres de paredes rectas y de paredes inclinadas. El término "torres tubulares" según se usa en este documento también incluye torres abiertas hechas de largueros siempre que los cables de guía no estén en el camino. De hecho, los beneficios de la invención pueden lograrse con cualquier estructura autoestable donde los cables de guía no interferirían con el movimiento de la plataforma.
La invención también es adecuada para torres eólicas situadas mar adentro ya que el sistema sólo requeriría una barcaza de trabajo convencional y una grúa estándar antes que un barco de altura extremadamente caro con una gran grúa montada permanentemente.
Debe observarse que el sistema puede usarse para poner sus propios carriles o para quitar los carriles después de la terminación de la erección si la estética dicta su eliminación. Los carriles pueden reinstalarse después para mantenimiento si se requiere.
Aunque la invención puede plasmarse de muchas formas diferentes, en los dibujos se muestra y en este documento se describen detalladamente realizaciones preferidas específicas de la invención. La presente exposición es una ejemplificación de los principios de la invención y no está pensada para limitar la invención a las realizaciones particulares ilustradas.

Claims (9)

1. Una torre que comprende en combinación:
a)
una pluralidad de secciones generalmente tubulares (84) que tienen cada una una parte superior y una parte inferior, que incluyen una sección tubular inferior (84) para ser anclada al suelo y al menos una sección tubular superior (84) construida y dispuesta para que se pueda asegurar sobre la parte superior de una sección inferior (84);
b)
incluyendo cada dicha sección tubular (84) un carril de guía (40) que se extiende desde dicha parte inferior hasta dicha parte superior y que está construida y dispuesta de manera las secciones tubulares apiladas y aseguradas (84) pueden estar dispuestas de manera que el carril de guía es continuo desde la parte inferior hasta la parte superior de la torre (72) así formada; y
c)
una plataforma elevadora que asciende por carriles de guía (10) que se puede unir a dichos carriles de guía (40) con un sistema de carriles para el carro, incluyendo dicha plataforma (10) un mecanismo de ascenso para subir y bajar dicha plataforma (10) sobre dichos carriles de guía (40) y para asegurar dicho sistema de carriles para el carro a dichos carriles de guía (40) incluyendo además dicha plataforma un montaje de carro (90) para llevar artículos de arriba abajo de dicha torre (72).
d)
un aparato para mover dicho montaje de carro (90) horizontalmente sobre dicha torre (72) y para subir y bajar dicho montaje de carro (90) cuando está posicionado sobre dicha torre (72).
2. La torre de la reivindicación 1 que incluye además un generador de turbina eólica conectado sobre la sección tubular más alta.
3. La torre de la reivindicación 1 en la que dicho mecanismo de ascenso incluye un par inferior de pasadores de retención (46a, 46b) en dicha plataforma (10) que enganchan con orificios receptores de pasadores (10) en dichos carriles (40) y un par de cilindros elevadores (42a, 42b) que tienen extremos inferiores y superiores, estando montados los extremos inferiores de dichos cilindros elevadores (42a, 42b) en dicha plataforma elevadora (10) y estando dicho extremo superior de dichos cilindros elevadores (42a, 42b) conectado de manera deslizante a dicho carril de guía (40), pudiéndose asegurar dicho extremo superior de dichos cilindros elevadores (42a, 42b) a dichos orificios receptores de pasadores de los carriles de guía (70) mediante un par superior de pasadores de retención (48a, 48b).
4. La torre de la reivindicación 3 en la que dichos cilindros elevadores (42a, 42b) están controlados por un mecanismo de control hidráulico que hace que dichos cilindros elevadores (42a, 42b) se extiendan y retraigan y dichos pasadores superiores e inferiores (46a, 46b; 48a, 48b) se enganchen y desenganchen alternativamente de manera que dicha plataforma (10) puede ser impulsada arriba y abajo por dichos carriles de guía (40) con un conjunto de pasadores de retención estando siempre enclavados en dichos orificios receptores de pasadores de los carriles de guía (70).
5. La torre de la reivindicación 1 en la que dicho mecanismo de ascenso incluye una pluralidad de pasadores de retención (46a, 46b, 48a, 48b) construidos y dispuestos para enganchar con dicho carril de guía (40), estando controlados dichos pasadores de retención mediante un mecanismo de control hidráulico que eleva y baja dicha plataforma (10) sobre dicho carril (40) con al menos un pasador de retención estando siempre asegurado a dicho carril de guía (40).
6. La torre de la reivindicación 1 en la que una carga útil en dicha plataforma (10) es llevada por dichos carriles de guía (40) hasta una base sobre la que dicha torre está erigida montando los carriles más bajos (40) contra dicha base.
7. La torre de la reivindicación 1, en la que la torre tiene una serie de secciones tubulares modulares interconectadas (84) a lo largo de una altura vertical conectada por juntas (86).
8. Un procedimiento para construir torres según una de las reivindicaciones 1 a 7 que comprende las etapas de:
a)
preparar una base;
b)
erigir una primera sección generalmente tubular (84) sobre dicha base, incluyendo dicha sección tubular un carril de guía (40) a lo largo de su longitud;
c)
unir la plataforma elevadora que asciende por carriles de guía (10) a dicho carril de guía (40), incluyendo dicha plataforma (10) un mecanismo para moverse a lo largo de dicho carril de guía (40), definiendo dicha plataforma (10) el montaje de carro (90) en el que pueden colocarse artículos para suministro arriba o abajo de dicha torre (72);
d)
colocar otra sección tubular (84) sobre dicho montaje de carro (90) y elevar dicha plataforma (10) sobre dichos carriles de guía (40) y deslizar dicha otra sección tubular (84) sobre la parte superior de dicha primera sección tubular (84) y asegurar dichas secciones entre sí; y
e)
bajar dicha plataforma (10) para recibir otra sección tubular (84) y repetir dicho procedimiento hasta que se alcanza la altura de torre deseada.
9. Un procedimiento para mantener torres según una de las reivindicaciones 1 a 7 que comprende las etapas de:
a)
unir una plataforma elevadora que asciende por carriles de guía (10) a dicho carril de guía (40) incluyendo dicha plataforma (10) un mecanismo para moverse a lo largo de dicho carril de guía (40), definiendo dicha plataforma (10) un montaje de carro (90) en el que pueden colocarse artículos para suministro arriba o abajo de dicha torre; y
b)
utilizar dicha plataforma (10) para subir y bajar componentes de repuesto o sustitución en dicha torre (72).
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