FR3052816A1

FR3052816A1 - Procede pour manoeuvrer une pale d'eolienne

Info

Publication number: FR3052816A1
Application number: FR1655613A
Authority: FR
Inventors: Nicolas Fabry; Benoit Melen; Jean-Daniel Lebon
Original assignee: Soletanche Freyssinet SA
Current assignee: Soletanche Freyssinet SA
Priority date: 2016-06-16
Filing date: 2016-06-16
Publication date: 2017-12-22
Anticipated expiration: 2036-06-16
Also published as: CN109642547A; AU2016412179A1; CA3027930A1; WO2017216430A1; BR112018076060A2; US20190257292A1; EP3472457A1; FR3052816B1

Abstract

Pour manœuvrer une pale d'éolienne entre le sol et un rotor de génératrice électrique installé sur une nacelle (15) en haut d'une tour (10), la pale (25) est tenue dans un support (40) monté sur un chariot (30) disposé contre la tour. Le chariot est déplacé et guidé le long de la tour en utilisant au moins un câble incliné (32, 33) de façon à exercer sur le chariot une force ayant une composante horizontale en direction de la tour.

Description

PROCEDE POUR MANŒUVRER UNE PALE D’EOLIENNE

[0001] La présente invention concerne la pose des pâles d’éoliennes, ainsi que leur dépose.

ARRIERE-PLAN

[0002] Pour installer ou désinstaller les pâles d’éolienne, on utilise le plus souvent des grues de forte capacité, capables de lever des charges lourdes jusqu’en haut de la tour, par exemple les mêmes grues servant à équiper la nacelle. La disponibilité de ces grues pour assembler les éoliennes est cependant problématique car leur location est très coûteuse tandis que les conditions météorologiques permettant d’intervenir sur les pales ne sont pas assurées.

[0003] Si les pales d’éolienne sont encombrantes, avec une longueur de plus de 50 m pour de grandes éoliennes, leur poids n’est pas si important, par exemple de 10 à 15 tonnes. Le recours à de grandes grues ne s’impose donc pas, même si c’est le moyen le plus couramment utilisé.

[0004] À titre d’alternative, il a été proposé, dans le brevet US 7 785 073, de monter ou démonter une pale d’éolienne en utilisant au moins un câble tendu entre le sol et une pièce montée sur la nacelle, par exemple le moyeu du rotor de la génératrice, et en déplaçant la pale le long de ce câble. Cependant, la pale reste assez sensible au vent ou autres perturbations lors de sa progression le long du câble, même si l’intervention a généralement lieu dans des conditions météorologiques favorables. En cas de vent imprévu, la mise en sécurité requiert une réorientation de la nacelle avant d’intervenir sur la deuxième ou troisième pale, mais le système de câbles complique les opérations. En outre, cette solution ne facilite pas l’accostage de la pale sur le moyeu, qui reste une opération délicate.

[0005] Un but de la présente invention est de proposer une technique plus commode pour monter ou descendre des pales d’éoliennes sans recourir à des grues de grande hauteur.

RESUME

[0006] Il est proposé un procédé pour manœuvrer une pale d’éolienne entre le sol et un rotor de génératrice électrique installé sur une nacelle en haut d’une tour. Le procédé comprend : tenir la pale dans un support de pale monté sur un chariot disposé contre la tour ; et déplacer et guider le chariot le long de la tour, en utilisant au moins un câble incliné de façon à exercer sur le chariot une force ayant une composante horizontale en direction de la tour.

[0007] Le chariot soutenant la pale prend appui sur la tour lors de son ascension (ou sa descente) vers (ou depuis) la position haute permettant de connecter (ou déconnecter) la pale au rotor.

[0008] Cet appui, qui stabilise la pale lors de son mouvement, est sécurisé par la composante horizontale de la force exercée sur le chariot par au moins un câble qui (i) assure son guidage et/ou (ii) exerce une traction pour hisser le chariot ou freiner sa descente.

[0009] Une fois parvenu en position haute, le chariot est encore maintenu fermement contre la tour par le ou les câbles, ce qui facilite la connexion de la pale au rotor de la génératrice. Il est possible de faire pivoter la nacelle et/ou de faire tourner le rotor et/ou d’ajuster la hauteur du chariot et/ou de déplacer le support de pale par rapport au chariot pour présenter l’interface de connexion de la pale dans de bonnes conditions pour assurer l’assemblage.

[0010] Les opérations d’installation ou de désinstallation des pales de l’éolienne, qui ne requièrent pas obligatoirement une grue de grande hauteur, s’en trouvent grandement simplifiées. Le temps de l’intervention ainsi que son coût sont donc minimisés.

[0011] Dans une réalisation, le guidage du chariot le long de la tour est opéré indépendamment de la nacelle qui est montée suffisamment haut en haut de la tour de façon à pouvoir pivoter autour d’un axe vertical.

[0012] Pour assurer le guidage du chariot, deux câbles peuvent être disposés symétriquement de part et d’autre d’un plan vertical. Chacun de ces câbles de guidage peut être connecté à un point situé au pied de la tour et à un point situé en partie supérieure de la tour et être dévié sur un élément de renvoi angulaire prévu sur le chariot. Les points de connexion des deux câbles de guidage sont avantageusement disposés de façon que les câbles de guidage exercent sur les éléments de renvoi angulaire du chariot une force ayant une composante horizontale en direction de la tour. Les points de connexion des deux câbles de guidage en partie supérieure de la tour peuvent notamment être disposés sous la nacelle. Un réglage de leur tension et éventuellement utilisé pour fiabiliser encore la fonction de guidage du chariot.

[0013] Dans une réalisation, au moins un câble de traction est relié au chariot pour entraîner le chariot lors de son ascension le long de la tour, ou pour retenir le chariot lors de sa descente le long de la tour, le câble de traction étant incliné pour que la traction qu’il exerce sur le chariot ait une composante horizontale en direction de la tour. Le chariot peut comporter au moins une poulie de renvoi pour réaliser un mouflage du câble de traction, permettant ainsi de limiter la force de traction requise pour faire déplacer le chariot et la pale. Le câble de traction peut être dévié par au moins une poulie située en partie supérieure de la tour et reliée à un treuil ou un frein situé au pied de la tour.

[0014] Dans une réalisation, le support de pale est monté pivotant sur le chariot, autour d’un axe sensiblement horizontal. Pour orienter naturellement la pale lors de son mouvement, il convient que le support tienne la pale dans une région située entre son extrémité proximale, c’est-à-dire l’extrémité à raccorder au rotor de génératrice électrique, et son centre de gravité, pour faciliter la manœuvre, il est préférable que la région où le support de pale tient la pale soit plus proche du centre de gravité que de son extrémité proximale.

[0015] Dans une mise en œuvre du procédé, la pale est amenée au pied de la tour en position horizontale où elle est saisie dans le support de pale monté sur le chariot. On commence alors un déplacement vers le haut du chariot en soutenant une partie distale de la pale jusqu’à ce que le chariot ait atteint une hauteur où la pale s’étend verticalement avec son extrémité distale vers le bas, puis on poursuit le déplacement vers le haut du chariot jusqu’à ce que l’extrémité proximale de la pale atteigne le rotor de génératrice électrique.

[0016] Le support de pale peut comporter une pince ayant une garniture de forme adaptée au profil extérieur de la pale.

[0017] Pour assembler la pale au rotor de génératrice électrique, ce dernier est positionné pour présenter un emplacement de moyeu en regard de l’extrémité proximale de la pale. Dans une réalisation du procédé, on contrôle le chariot parvenu en haut de sa trajectoire le long de la tour pour ajuster la position de l’extrémité proximale de la pale par rapport à l’emplacement de moyeu. Avantageusement, le chariot est agencé pour procurer un ajustement de la position de l’extrémité proximale de la pale suivant au moins un degré de liberté parmi : translation dans une direction radiale par rapport à la tour, rotation autour d’un axe horizontal perpendiculaire à un plan radial par rapport à la tour, rotation autour d’un axe longitudinal de la pale.

[0018] Pour renforcer la sécurité lors des manœuvres de la pale, il est possible d’adjoindre au chariot un système de blocage de celui-ci par rapport à la tour, activable par un opérateur. Ce système de blocage comprend par exemple une sangle ou analogue, reliée au chariot et formant une boucle autour de la tour, le chariot étant équipé d’un actionneur pour mettre en tension la sangle en réponse à une commande fournie par l’opérateur.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS

[0019] D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description ci-après d'un exemple de réalisation non limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est un schéma en vue de côté d’une éolienne dont une pale est en train de se déplacer le long de la tour, suivant la direction I-I indiquée sur la figure 2 ; - la figure 2 est un schéma en vue de face de l’éolienne, suivant la direction II-II indiquée sur la figure 1 ; - la figure 3A est un schéma en coupe, selon un plan horizontal (A-A sur la figure 3B), d’un chariot tenant une pale pour accompagner son mouvement le long de la tour d’une éolienne ; - la figure 3B est un schéma en coupe du même chariot, selon un plan radial (B-B sur la figure 3 A) ; - la figure 3C montre un détail du chariot, suivant la direction C indiquée sur la figure 3 A ; et - les figures 4A-C sont des schémas simplifiés d’une éolienne, illustrant un exemple d’opération de chargement de la pale sur le chariot et le début de son ascension le long de la tour.

DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION

[0020] Les figures 1 et 2 montrent schématiquement une éolienne comportant une tour 10 surmontée d’une nacelle 15. Pour faciliter la lecture de ces deux figures, les dimensions horizontales de la tour d’éolienne y sont exagérées par rapport à sa dimension verticale. En pratique, la dimension verticale de la tour, par exemple de l’ordre de 150 m, est plus de 10 fois supérieure à ses dimensions horizontales.

[0021] La tour 10 se dresse à partir d’une fondation 11 construite dans le sol. Typiquement, la tour 10 est réalisée par assemblage d’éléments préfabriqués en béton, sur tout ou partie de sa hauteur. Les éléments en béton sont précontraints par des câbles verticaux (non représentés) pour assurer une bonne résistance de la tour 10 aux efforts de flexion que le vent lui fera subir.

[0022] Le haut de la tour 10 est équipé pour accueillir la nacelle 15 qui comporte une monture permettant son pivotement autour de Taxe vertical Z de la tour. La nacelle 15 est prévue pour recevoir la génératrice électrique 20 de l’éolienne, dont le rotor a un moyeu 21 destiné à recevoir trois pales 25 orientées à 120° par rapport à Taxe X du rotor. Une seule pale est représentée sur les dessins. Chaque pale 25 à une extrémité proximale 26, présentant une interface de connexion au moyeu 21 du rotor, et une extrémité distale 27.

[0023] Pour manœuvrer la pale entre le sol et sa position d’accostage sur le moyeu 21, le procédé met en œuvre un chariot 30 qui se déplace le long de la tour 10 et un système de guidage et de traction utilisant un ou plusieurs câbles. Dans les exemples représentés sur les figures 1 et 2, ce système comporte deux câbles de guidage 32 et un câble de traction 33.

[0024] Le chariot 30 se déplace sur la paroi 12 de la tour 10 dans un plan vertical P parallèle à la vue de la figure 1. Le plan vertical P est radial, c’est-à-dire qu’il contient l’axe Z de la tour 10. Le chariot 30 a un châssis muni de roues 35 qui sont au nombre de quatre dans l’exemple représenté pour assurer le roulement du chariot dans sa trajectoire le long de la tour 10. L’empattement des roues 35 est typiquement de quelques mètres, par exemple de 5 à 6 m.

[0025] Un support de pale 40 adapté pour tenir la pale 25 lors de son déplacement est monté sur le châssis du chariot 30. Le support de pale 40 à un degré de liberté en rotation par rapport au chariot 30, autour d’un axe horizontal X’ sensiblement perpendiculaire au plan de roulement du chariot 30 défini par ses roues 35.

[0026] Les roues 35 procurent un certain guidage du chariot 30 dans sa trajectoire verticale le long de la tour 10. Cependant, la fonction de guidage et surtout assurée par les câbles 32 qui, dans l’exemple représenté, ont un agencement symétrique autour du plan radial P.

[0027] Le guidage du chariot 10 est opéré de manière indépendante de la nacelle 15, par des éléments situés sous cette nacelle.

[0028] Dans l’exemple considéré, chacun des câbles de guidage 32 a un premier point d’ancrage 50 en partie basse de la tour 10, à proximité de la fondation 11, et un deuxième point d’ancrage 51 en partie haute de la tour 10, à proximité de la nacelle 15 mais sous celle-ci (afin que la nacelle puisse tourner sans obstacle autour de son axe Z). Le chariot 30 comporte un élément de renvoi angulaire 52, tel qu’une selle ou une poulie, pour chacun des câbles de guidage 32. Les éléments de renvoi angulaire 52 sont montés sur les deux côtés du chariot 30 de façon que chacun d’eux coopère avec l’un des câbles de guidage 32. Chaque câble 32 s’étend donc entre ses deux points d’ancrage 50, 51 en formant un coude au niveau de l’élément de renvoi angulaire 52. L’altitude du coude change au fur et à mesure que le chariot 30 se déplace le long de la tour 10.

[0029] Si l’élasticité des câbles de guidage 32 ne suffit pas pour permettre la légère variation de leur longueur lorsque le chariot 30 se déplace, il est possible de prévoir un mécanisme de mise en tension aux câbles de guidage 32. Ce mécanisme de mise en tension (non représenté) comprend par exemple un vérin qui tend chacun des câbles 32 en absorbant la variation de longueur liée au déplacement de l’élément de renvoi angulaire 52. Le vérin est par exemple situé en partie basse de la tour. Il peut être commun aux deux câbles de guidage 32. En variante, il y a un vérin pour chaque câble 32. Le réglage de tension peut être utile pour équilibrer les forces exercées par les deux câbles de guidage 32 sur le chariot 30 afin que le guidage soit plus efficace.

[0030] Comme le montre la figure 1, le positionnement des points d’ancrage bas et haut 50, 51 d’un câble de guidage 32 est tel que la paroi 12 de la tour 10 sur laquelle roule le chariot 30 soit située entre l’élément de renvoi angulaire 52 et les points d’ancrage 50, 51. De ce fait, la tension des câbles de guidage 32 se traduit par une force exercée sur l’élément de renvoi angulaire 52 et le chariot 30 qui possède une composante horizontale en direction de la tour 10. Cette composante horizontale de la force contribue à maintenir le chariot 30 contre la paroi 12 de la tour 10.

[0031] D’autre part, la disposition symétrique des câbles de guidage 32 et des éléments de renvoi angulaire 52 de part et d’autre du plan radial P (figure 2) assure que le chariot 30 reste bien sur sa trajectoire verticale prédéfinie.

[0032] Le câble de traction 33 sert à hisser le chariot 30 lorsqu’il s’agit de monter la pale 25 sur le moyeu 21, ou à freiner la descente du chariot 30 lorsqu’il s’agit de démonter la pale 25.

[0033] Dans l’exemple représenté sur la figure 1, le câble de traction 33 s’étend entre un point d’attache 55 sur le chariot 30, une poulie de renvoi 56 située en partie haute de la tour 10 et un treuil 57 situé à la base de la tour 10. En variante, il est possible de monter le treuil 57 en haut de la tour. Lorsqu’il s’agit de faire descendre une pale 25, on remplace le treuil 57 par un frein, à moins que le treuil 57 possède une fonction de freinage.

[0034] Entre le point d’attache 55 et le haut de la tour (poulie 56), le câble de traction 33 suit une trajectoire inclinée, de telle sorte que la traction Ti qu’il exerce sur le chariot 30 possède une composante horizontale qui tend à maintenir le chariot 30 contre la tour 10.

[0035] Sur la figure 1, le point d’attache 55 est représenté à l’avant du chariot 30, afin que le dessin soit plus facile à lire. En pratique, le point d’attache 55 peut être situé entre les essieux des roues 35 afin que le chariot 30 soit mieux maintenu contre la paroi 12 de la tour 10.

[0036] En outre, comme le montre la figure 2, la connexion du câble de traction 33 sur le chariot 30 ne consiste pas nécessairement en un point d’attache. Dans l’exemple montré sur la figure 2, le câble 33 présente un mouflage au niveau du chariot 30, ce qui permet de démultiplier la force issue du treuil 57. Dans l’exemple, le chariot 30 est équipé de deux poulies de renvoi 58 situées sur ses deux côtés, et le câble de traction 33 passe sous ces deux poulies 58 pour être renvoyé vers un point d’ancrage 59 situé en haut de la tour 10. Du fait de cet agencement, chaque poulie 58 reçoit du câble de traction 33 une force Ti/2 issue du treuil 57, qui se traduit par une force totale Ti sur le chariot. Cette force Ti a une composante verticale qui fait monter le chariot (ou freine sa descente) et une composante horizontale qui plaque le chariot contre la paroi 12 de la tour 10.

[0037] Le système de guidage et de traction peut comporter un cadre pour le positionnement des points d’ancrage 51, de la poulie 56 et/ou du point d’ancrage 59 à la partie haute de la tour 10. Le cadre consiste par exemple en une paire de poutres 60 fixées à la tour 10 dans sa partie haute, sous la nacelle 15. Les éléments en béton formant la tour 10 peuvent, dans la partie haute de celle-ci, être préfabriqués de façon à incorporer les poutres 60 ou à présenter une interface permettant aisément leurs montage et démontage. Les poutres 60 sont pré-équipées afin que les positions des points d’ancrage 51, 59 et de la poulie 56 soient bien définies pour procurer les efforts de guidage et de traction comme décrit ci-dessus.

[0038] Les poutres 60, ainsi que les câbles 32, 33, le chariot 30 et le treuil 57, constituent un appareillage qui peut être déplacé d’une éolienne à une autre lorsqu’il y a des besoins de monter ou démonter des pales 25.

[0039] H est possible de laisser en place tout ou partie de l’équipement des poutres 60 pour faciliter d’éventuelles opérations de maintenance au cours de la vie de l’éolienne.

[0040] Les câbles 32, 33 servant au guidage et à la traction du chariot 30 doivent rester relativement proches de la paroi de la tour 10 afin de ne pas gêner la rotation du rotor muni de tout ou partie de ses pales 25.

[0041] La figure 1 illustre, en pointillés, une option qui peut être ajoutée au chariot 30 pour améliorer la sécurité lors des manœuvres de la pale 25. Selon cette option, un système 80-84 de blocage du chariot 30 par rapport à la tour 10 est prévu pour être mis en service sélectivement par l’opérateur, notamment en cas de dégradation des conditions météorologiques pendant que la pale est transportée par le chariot 30.

[0042] À titre d’exemple, le système de blocage comprend une ou plusieurs sangles 80 disposées en boucle autour de la tour 10, avec leurs deux extrémités attachées au chariot 30. La sangle 80 est mise en place, sans être tendue, avant que le chariot 30 commence son mouvement vertical le long de la tour 10, puis elle se déplace en même temps que le chariot le long de la tour. Pour assurer que la sangle 80 accompagne les mouvements verticaux du chariot 30 sans les entraver, elle peut être passée ou tenue dans un guide 82 tel qu’un crochet situé sur le côté de la tour 10 diamétralement opposé au chariot 10, lequel guide 82 est suspendu depuis une poutre 60 en haut de la tour par l’intermédiaire d’une corde 83. Sur la poutre 60, la longueur de la corde 83 est réglée par un dévidoir 84 pour que le guide 82 se déplace verticalement avec une vitesse adaptée à celle du chariot 30.

[0043] Le chariot 30 est muni d’un actionneur 81 relié à une ou aux deux extrémités de la sangle 80, et activable à distance par l’opérateur. En réponse à une commande de l’opérateur, l’actionneur 81 tend la sangle 80 pour que celle-ci vienne ceinturer la tour 10 et bloquer le chariot 30 et la pale 25 en position.

[0044] Les figures 3A et 3B montrent avec plus de détails un agencement possible du chariot 30 représenté sur la figure 1. Le châssis 36 du chariot 30 est équipé des roues 35 montées sur deux essieux dans cet exemple. À l’avant du châssis 36 se trouve le point d’attache 55 du câble de traction 33 (ou une ou plusieurs poulies de renvoi s’il y a un mouflage du câble 33).

[0045] Le support de pale 40 peut se présenter sous forme d’une pince ayant deux coques pourvue d’une garniture intérieure de profil adapté au profil extérieur de la pale 25 dans la région où celle-ci est tenue. Le profil de la garniture intérieure du support 40 est orienté, par rapport à l’axe longitudinal de la pale 25, de façon que celle-ci se présente en regard de son emplacement sur le moyeu 21 de la génératrice, avec une position angulaire adaptée à la connexion de la pale sur le moyeu. La garniture peut être souple afin de mieux assurer que le matériau composite de la pale 25 ne soit pas endommagé. Les deux coques sont réunies autour de la pale 25 lorsque celle-ci est saisie par la pince 40, et maintenues l'une contre l'autre, avec la pale entre elles, au moyen de tiges filetées 65 ou autre moyen d'assemblage approprié.

[0046] Comme le montrent les figures 1, 2 et 3B, la pale 25 est tenue dans le support 40 dans une région située entre son extrémité proximale 26 et son centre de gravité G. Ainsi, l’extrémité distale 27 de la pale est naturellement dirigée vers le bas lorsque le chariot 30 progresse le long de la tour 10.

[0047] De préférence, la région où la pale 25 est tenue dans le support 40 est nettement plus proche du centre de gravité G que de l’extrémité proximale 26. Ceci limite le besoin de compenser le moment angulaire de la pale 25 autour de l’axe X’ lorsque la pale est soulevée du sol.

[0048] Le chariot 30 représenté sur les figures 3A-B comporte un plateau 62 monté sur le châssis 36 par l'intermédiaire d'appuis télescopiques 63 pouvant être commandés à distance pour régler l'orientation et la position du plateau 62 par rapport au châssis 36. Dans l'exemple non limitatif dessiné sur les figures 3A-B, il y a quatre appuis télescopiques 63 à proximité des quatre coins du châssis 36 qui est de forme générale rectangulaire. Chaque appui 63 comporte un actionneur, par exemple un vérin, associé à une source de puissance (non représentée) embarquée sur le chariot et pouvant être commandée au moyen d’une télécommande manipulée par un opérateur pilotant la manœuvre depuis la nacelle 15.

[0049] Le chariot 30 représenté sur les figures 3A-B comporte en outre un palier pivotant 64 interposé entre le plateau 62 et le support de pale 40 afin d'autoriser le pivotement du support de pale autour de l'axe X’ précité. Le palier 64 peut éventuellement être motorisé pour que l’opérateur puisse également régler la position angulaire du support 40 et de la pale 25 autour de l’axe X’ lorsque l’extrémité proximale 26 est rapprochée de son emplacement sur le moyeu 21.

[0050] Les figures 3A et 3C montrent une manière de monter sur le chariot 30 les éléments de renvoi angulaire 52 pour les câbles de guidage 32. Dans cet exemple, chaque élément de renvoi angulaire a la forme d’une selle 52 sur laquelle le câble de guidage 32 est dévié. La selle 52 présente une piste courbe sur laquelle le câble 32 prend appui. Cette piste courbe est prise en sandwich entre deux plaques qui laissent passer le câble de guidage 32 tout en assurant son maintien en position sur la piste. Ces deux plaques forment une unité qui est articulée sur le châssis 36 du chariot 30 autour d’un axe Y parallèle à la direction de déplacement du chariot 30 le long de la tour 10. Cet agencement, prévu de façon symétrique de part et d’autre du châssis 36, permet aux câbles de guidage 32 d’assurer leur fonction quelle que soit la hauteur du chariot 30 le long de la tour 10.

[0051] Lors de l’installation d’une pale 25, l’opérateur peut ajuster la position de l’extrémité proximale 26 de la pale une fois le chariot 30 parvenu en haut de sa trajectoire le long de la tour. La position de l’extrémité proximale 26 est ajustée relativement à l’emplacement prévu pour la pale sur le moyeu 21 du rotor.

[0052] Pour cela, l’opérateur, placé à un poste de commande aménagé sur la nacelle 15 et utilisant une interface de commande appropriée, dispose des degrés de liberté suivants : rotation de la génératrice 20 autour de l’axe Z par rapport à la tour 10 ; rotation du moyeu 21 autour de l’axe X ; translation verticale du chariot 30, vers le haut ou vers le bas, au moyen du treuil/frein 57 ; rotation de la pale 25 sur le chariot 30 autour de l’axe X’, par exemple au moyen de la couronne motorisée 64 ; translation dans la direction radiale par rapport à la tour 10, par exemple par commande synchronisée des appuis télescopiques 63 ; rotation autour d’un axe horizontal perpendiculaire au plan radial P, par exemple par commande différentielle des appuis télescopiques 63 situés à l’avant du chariot 30 et des appuis télescopiques 63 situés à l’arrière du chariot 30 ; rotation autour de l’axe longitudinal de la pale, par exemple par commande différentielle des appuis télescopiques 63 situés sur le côté gauche du chariot 30 et des appuis télescopiques 63 situés sur le côté droit du chariot 30.

[0053] Ces opérations d’ajustement peuvent être réalisées alors que la pale 25 est fermement tenue par rapport à la tour 10 par l’effet des câbles de guidage et de traction 32, 33. En outre, comme la pale 25 est orientée verticalement, la tour 10 lui offre une certaine protection par rapport au vent.

[0054] Les figures 4A-C sont une illustration d’une procédure de chargement de la pale 25 pour la faire monter le long de la tour d’éolienne 10. Au départ (figure 4A), la pale 25 est amenée en position horizontale au pied de la tour 10 à l’aide d’un ou plusieurs véhicules 70, 71. À ce moment, le chariot 30 est en position basse, et le support 40 est mis en place sur la pale 25 dans la région appropriée entre son centre de gravité G et son extrémité proximale 26. Une fois la pale 25 saisie dans le support 40, le treuil 57 est actionné pour amorcer l’ascension du chariot 30 (figure 4B). Dans cette phase, une petite grue 72 peut être utilisée pour soutenir la partie distale 27 de la pale. Il n’y a pas besoin d’une grue très puissante puisque la pale 25 est tenue par le support 40 dans une région proche de son centre de gravité.

[0055] Une fois que le chariot 30 a atteint une hauteur ou la pale 25 s’oriente verticalement (figure 4C), l’activation du treuil 57 et maintenu pour que le chariot 30 poursuive son ascension jusqu’à la position d’accostage de la pale sur le rotor. À ce moment-la, l’ajustement de la manœuvre peut être achevé par l’opérateur comme indiqué précédemment.

[0056] Les modes de réalisation décrits ci-dessus sont une simple illustration de la présente invention. Diverses modifications peuvent leur être apportées sans sortir du cadre de l'invention qui ressort des revendications annexées.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé pour manœuvrer une pale d’éolienne (25) entre le sol et un rotor de génératrice électrique (20) installé sur une nacelle en haut d’une tour (10), le procédé comprenant : tenir la pale dans un support de pale (40) monté sur un chariot (30) disposé contre la tour ; et déplacer et guider le chariot le long de la tour, en utilisant au moins un câble (32, 33) incliné de façon à exercer sur le chariot une force ayant une composante horizontale en direction de la tour.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le guidage du chariot (30) le long de la tour (10) est opéré indépendamment de la nacelle (15) qui est montée en haut de la tour de façon à pouvoir pivoter autour d’un axe vertical (Z).
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel deux câbles de guidage (32) sont disposés symétriquement de part et d’autre d’un plan vertical, chaque câble de guidage étant connecté à un point (50) situé au pied de la tour (10) et à un point (51) situé en partie supérieure de la tour et étant dévié sur un élément de renvoi angulaire (52) prévu sur le chariot (30).
4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel les points de connexion (50, 51) des deux câbles de guidage (32) sont disposés de façon que les câbles de guidage exercent sur les éléments de renvoi angulaire (52) du chariot (30) une force ayant une composante horizontale en direction de la tour (10).
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3-4, dans lequel les points de connexion (51) des deux câbles de guidage (32) en partie supérieure de la tour (10) sont disposés sur la tour en dessous la nacelle (15).
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3-5, dans lequel les câbles de guidage (32) ont une tension (T2) réglable.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins un câble de traction (33) est relié au chariot (30) pour entraîner le chariot lors de son ascension le long de la tour (10), ou pour retenir le chariot lors de sa descente le long de la tour, le câble de traction étant incliné pour que la traction (Ti) qu’il exerce sur le chariot ait une composante horizontale en direction de la tour.
8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel le chariot (30) comporte au moins une poulie de renvoi (58) pour réaliser un mouflage du câble de traction (33).
9. Procédé selon l’une quelconque des revendications 7-8, dans lequel le câble de traction (33) est dévié par au moins une poulie (56) située en partie supérieure de la tour (10) et relié à un treuil (57) ou un frein situé à la base de la tour.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le support de pale (40) est monté pivotant sur le chariot, autour d’un axe (X’) sensiblement horizontal.
11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel la pale (25) a une extrémité proximale (26) pour raccordement au rotor de génératrice électrique et une extrémité distale (27) à l’opposé de l’extrémité proximale, et le support de pale (40) tient la pale dans une région située entre l’extrémité proximale et le centre de gravité (G) de la pale.
12. Procédé selon la revendication 11, dans lequel la région où le support de pale (40) tient la pale (25) est plus proche du centre de gravité (G) que de l’extrémité proximale (26).
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant : amener la pale (25) au pied de la tour (10) en position horizontale ; saisir la pale dans le support de pale (40) monté sur le chariot (40) ; commencer un déplacement vers le haut du chariot en soutenant une partie distale (27) de la pale jusqu’à ce que le chariot ait atteint une hauteur où la pale s’étend verticalement avec son extrémité distale vers le bas ; et poursuivre le déplacement vers le haut du chariot jusqu’à ce qu’une extrémité proximale (26) de la pale atteigne le rotor de génératrice électrique.
14. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le support de pale (40) comporte une pince ayant une garniture de forme adaptée à un profil extérieur de la pale (25).
15. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le rotor de génératrice électrique est positionné pour présenter un emplacement de moyeu (21) en regard d’une extrémité proximale (26) de la pale (25), et dans lequel le chariot (30) parvenu en haut de sa trajectoire le long de la tour (10) est contrôlé pour ajuster la position de l’extrémité proximale de la pale par rapport à l’emplacement de moyeu.
16. Procédé selon la revendication 15, dans lequel le chariot (30) est agencé pour procurer un ajustement de la position de l’extrémité proximale (26) de la pale (25) suivant au moins un degré de liberté parmi une translation dans une direction radiale par rapport à la tour (10), une rotation autour d’un axe horizontal perpendiculaire à un plan radial par rapport à la tour, et une rotation autour d’un axe longitudinal de la pale.
17. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel un système de blocage du chariot (30) par rapport à la tour (10) est activable par un opérateur.
18. Procédé selon la revendication 17, dans lequel le système de blocage comprend une sangle (80) reliée au chariot (30) et formant une boucle autour de la tour (10), le chariot étant équipé d’un actionneur (81) pour mettre en tension la sangle en réponse à une commande fournie par l’opérateur.