KR101245759B1 - 풍력발전기설치선용 레그 및 그것의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
풍력발전기설치선용 레그 및 그것의 제조방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 내주면에 너트부가 형성된 너트형 기어와, 너트형 기어에 나사결합 되어 상기 너트형 기어의 회전에 따라 선체에 대하여 상하방향으로 승강되는 로드를 구비한 풍력발전기설치선용 레그로서, 로드는 일렬로 연결된 복수의 로드모듈을 포함하고, 로드모듈은, 외주면에 너트부에 상응하는 나사산부가 형성된 중공원통형 나사관과, 나사관의 일단부에 결합되고 결합돌기가 돌출 형성된 수플랜지와, 나사관의 타단부에 결합되고 결합돌기에 상응하는 결합공이 형성된 암플랜지를 포함하는 풍력발전기설치선용 레그 및 그것의 제조방법이 제공될 수 있다.
Description
본 발명은 풍력발전기설치선용 레그 및 그것의 제조방법에 관한 것이다.
풍력발전은 화석연료를 대체할 수 있는 유망한 대체에너지원으로, 환경오염을 유발하지 않는 청정에너지원이다. 풍력발전은 현재 기술에 의한 대체에너지원 중 가장 경제성이 높은 것으로 알려져 있다.
풍력발전기의 효율은 풍속이 강하면서 풍향의 변화가 적을수록 높아진다. 해상에서는 바람의 유동을 저하시키는 지형 등에 따른 영향이 적으므로, 해상풍의 평균풍속이 지상풍의 풍속보다 높고 해상풍의 풍량 또한 지상풍의 풍량보다 풍부하다. 특히, 내륙에서 먼 곳의 해상풍일수록 난류의 특성이 작아지므로 풍력발전에 더욱 유리하다.
또한, 풍력발전기를 지상에 설치할 경우에는 소음 및 미관 등의 제약에 의해 풍력발전기를 설치할 수 있는 장소가 한정되나, 풍력발전기를 해상에 설치할 경우에는 이러한 제약을 거의 받지 않는다는 점에서도 유리하다.
따라서, 현재 대규모의 해상풍력발전단지가 건설되기도 하며, 이를 위한 연구 및 개발이 활발히 진행되고 있다.
해상에 풍력발전기를 설치하는 과정에서, 풍력발전기설치선(Wind Turbine Installation Vessel, WTIV)이 파도 및 조류 등과 같은 환경하중의 영향에 의해 일정한 위치를 유지할 수 없을 경우 설치작업에 많은 어려움이 따르게 된다.
이러한 어려움을 극복하기 위하여 풍력발전기설치선의 선체에 상하방향으로 승강시킬 수 있는 복수의 레그(leg)를 설치하고, 레그를 하강시켜 선체의 하중이 해저면에 의해 지지되도록 하여 선체를 해수면 위로 상승시킨 후 풍력발전기를 설치하는 방법이 사용되고 있다.
현재 레그를 선체에 대하여 승강시키는 수단으로 유압실린더, 랙(rack) 및 피니언(pinion)의 조합 등이 알려져 있다. 이 중 유압실린더를 이용한 방법은 선체에 유압펌프 및 유압회로 등의 추가 설치가 필요하고, 랙 기어 및 피니언 기어의 조합을 이용한 방법은 충분한 강성 및 강도를 얻기 위하여 그 규모가 증가될 가능성이 있는 등의 단점이 있다.
또한, 풍력발전기를 설치하고자 하는 해역의 수심이 풍력발전기에 설치된 레그의 길이보다 깊은 경우에는 설치작업이 불가능해질 수 있다. 그리고, 풍력발전기설치선이 풍력발전기를 설치하고자 하는 해역으로 이동할 때에는 선체에 대하여 레그를 상승시킨 상태로 이동하는데, 레그가 상승된 높이가 높을수록 풍력발전기설치선의 무게중심이 상승되므로 안정성이 떨어지게 된다.
본 발명은 풍력발전기를 설치하고자 하는 해역의 수심에 따른 작업가능성의 제한을 감소시키고, 풍력발전기설치선의 운항 시 안정성을 향상시키고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 내주면에 너트부가 형성된 너트형 기어와, 상기 너트형 기어에 나사결합 되어 상기 너트형 기어의 회전에 따라 선체에 대하여 상하방향으로 승강되는 로드를 구비한 풍력발전기설치선용 레그로서, 상기 로드는 일렬로 연결된 복수의 로드모듈을 포함하고, 상기 로드모듈은 외주면에 상기 너트부에 상응하는 나사산부가 형성된 중공원통형 나사관과, 상기 나사관의 일단부에 결합되고 결합돌기가 돌출 형성된 수플랜지와, 상기 나사관의 타단부에 결합되고 상기 결합돌기에 상응하는 결합공이 형성된 암플랜지를 포함하는 풍력발전기설치선용 레그가 제공될 수 있다.
상기 로드는 상기 수플랜지 및 상기 암플랜지를 결합시키는 체결부재를 더 포함하고, 상기 수플랜지 및 상기 암플랜지 중 어느 하나에는 상기 체결부재가 관통하는 통공이 형성되고 다른 하나에는 상기 체결부재의 단부가 체결되는 체결공이 형성될 수 있다.
상기 수플랜지의 지름과 상기 암플랜지의 지름은 상기 나사관의 골지름보다 짧을 수 있다.
상기 나사산부의 형상은 사각 나사, 사다리꼴 나사, 삼각 나사, 톱니 나사 및 둥근 나사 중 어느 하나의 형상일 수 있다.
상기 일렬로 연결된 복수의 로드모듈의 상기 나사관 사이의 간격은 상기 너트부의 길이보다 짧을 수 있다.
여기서 상기 로드는, 상기 일렬로 연결된 복수의 로드모듈 사이에 각각 개재되는 복수의 라이너를 더 포함하고, 상기 일렬로 연결된 복수의 로드모듈의 상기 나사관 사이의 간격은 상기 나사산부의 피치의 정수배일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 내주면에 너트부가 형성된 너트형 기어와, 상기 너트형 기어에 나사결합 되어 상기 너트형 기어의 회전에 따라 선체에 대하여 상하방향으로 승강되는 로드를 구비한 풍력발전기설치선용 레그의 제조방법으로서, 판재를 일측이 개방된 관 형상으로 성형하는 성형단계와, 상기 개방된 부분을 접합하여 관재를 형성하는 접합단계와, 상기 관재의 양단부에 수플랜지 및 암플랜지를 결합하여 결합체를 형성하는 조립단계와, 상기 결합체 중 상기 관재의 외주면에 상기 너트부에 상응하는 나사산부를 형성하고 상기 수플랜지의 지름 및 상기 암플랜지의 지름이 상기 나사산부의 골지름보다 짧도록 가공하여 로드모듈을 형성하는 가공단계와, 복수의 상기 로드모듈을 일렬로 연결하여 상기 로드를 형성하는 로드 형성단계를 포함하는 풍력발전기설치선용 레그의 제조방법이 제공될 수 있다.
상기 조립단계 이전에는, 상기 수플랜지의 일측에 결합돌기를 돌출 형성하고, 상기 암플랜지에는 상기 결합돌기에 상응하는 결합공을 형성하는 플랜지 가공단계가 더 포함될 수 있다.
그리고, 상기 조립단계 이후 상기 가공단계 이전에는 상기 결합체를 열처리하는 열처리단계가 더 포함될 수 있다.
상술한 바와 같은 풍력발전기설치선용 레그의 제조방법에서, 상기 로드 형성단계 이전에는 상기 수플랜지 및 상기 암플랜지 중 어느 하나에는 통공을 형성하고 다른 하나에는 체결공을 형성하는 단계가 더 포함될 수 있고, 상기 로드형성단계에서는 상기 통공을 관통하여 상기 체결공에 체결되는 체결부재를 이용하여 복수의 상기 로드모듈 중 어느 하나의 상기 수플랜지 및 상기 어느 하나에 연결되는 다른 하나의 상기 암플랜지를 체결시킬 수 있다.
여기서 상기 로드 형성단계에서는, 복수의 상기 로드모듈 중 서로 연결된 둘의 나사산부 사이의 간격이 상기 너트부의 길이보다 짧게 형성될 수 있다.
또는, 상기 로드 형성단계에서는 복수의 상기 로드모듈 중 서로 연결된 둘의 나사산부 사이의 간격이 상기 나사산부의 피치의 정수배가 되도록, 복수의 상기 로드모듈 사이에 라이너를 개재시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 풍력발전기설치선용 레그를 현장에서 조립 및 분해할 수 있도록 구성함으로써, 풍력발전기를 설치하고자 하는 작업해역의 수심에 따른 제한이 감소되고, 풍력발전기설치선의 무게중심을 낮출 수 있으므로 운항 시 안정성이 향상되도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기설치선용 레그가 구비된 풍력발전기설치선을 개략적으로 나타낸 측면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기설치선용 레그를 나타낸 사시도.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 직선에 따른 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레그를 승강시키는 레그 승강시스템의 너트형 기어를 나타낸 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 레그 승강시스템의 승강구동부를 개략적으로 나타낸 평면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기설치선용 레그의 구조를 설명하기 위한 부분단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기설치선용 레그의 제조방법을 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기설치선용 레그의 제조방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기설치선용 레그를 나타낸 사시도.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 직선에 따른 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레그를 승강시키는 레그 승강시스템의 너트형 기어를 나타낸 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 레그 승강시스템의 승강구동부를 개략적으로 나타낸 평면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기설치선용 레그의 구조를 설명하기 위한 부분단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기설치선용 레그의 제조방법을 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기설치선용 레그의 제조방법을 설명하기 위한 흐름도.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기설치선용 레그가 구비된 풍력발전기설치선이 개략적으로 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 풍력발전기설치선(100)에는 선체(110), 데크(120), 승강시스템 하우징(130), 복수의 레그(150) 및 베이스 플레이트(159)가 포함될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 선체(110)에 구비된 데크(120)에는 해상에 설치될 풍력발전기의 부품 또는 완성품 등이 적재될 수 있고, 이들을 운반하기 위한 크레인, 윈치, 컨베이어 등과 같은 운반수단이 적어도 하나 이상 설치될 수 있다.
레그(150)는 선체(110)를 상하방향으로 관통하는 형상으로 설치될 수 있고, 레그(150)의 하단부에는 베이스 플레이트(159)가 설치될 수 있다.
베이스 플레이트(159)는 레그(150)가 선체(110)에 대하여 하강하였을 때 해저면(도시되지 않음)에 접하여 선체(110)의 하중이 해저면(도시되지 않음)에 의해 견고히 지지되도록 할 수 있다.
선체(110)에는 복수의 레그(150)가 분산 설치되는데, 복수의 레그(150)는 풍력발전기설치선(100)이 해수면 위로 상승되었을 때 선체(110)의 하중이 복수의 레그(150)에 고루 분산되어 안정적으로 지지되도록 배치될 수 있다.
데크(120)에는 복수의 승강시스템 하우징(130)이 분산 설치될 수 있는데, 승강시스템 하우징(130) 내에는 레그(150)를 선체(110)에 대하여 상하방향으로 승강시키는 승강구동부(도 3의 200)가 설치될 수 있다. 승강구동부(도 3의 200)에 대해서는 아래에서 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.
참고로, 본 명세서에서 언급되는 상하방향은 선체(110)가 수면 위에서 평형상태를 유지할 때 중력이 작용하는 방향과 나란한 방향을 의미한다. 여기서, 나란하다는 것은 수학적이거나 기하학적인 평행을 의미하는 것이 아니라 기계적인 가공오차 등을 고려한 실질적인 나란함을 의미한다.
도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기설치선용 레그가 도시되어 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 레그 승강시스템의 레그(150)에는 복수의 로드(151, 151a, 151b)가 포함될 수 있다.
복수의 로드(151, 151a, 151b)는, 복수의 지지바(155, 155a, 155b)에 의해 상측부가 서로 연결되고 베이스 플레이트(159)에 의해 하단부가 서로 연결되어, 서로 나란히 배치될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 복수의 지지바(155, 155a, 155b)는 복수의 로드(151, 151a, 151b)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다.
복수의 로드(151, 151a, 151b) 외주면에는 나사부(153, 153a, 153b)가 각각 형성될 수 있다.
도 3에는 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 직선에 따른 단면도가 도시되어 있다.
도 3을 참조하면, 승강구동부(200)에는, 구동수단(210), 구동축(211), 구동기어(212), 너트형 기어(220), 기어 하우징(230) 및 베어링(241, 251)이 포함될 수 있다.
로드(151)는 선체(도 1의 110)의 데크(120)를 관통하는 형상으로 배치될 수 있다. 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 로드(151)의 외주면에는 나사부(153)가 형성될 수 있는데, 나사부(153)에는 너트형 기어(220)가 나사결합 될 수 있다. 너트형 기어(220)에 대해서는 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4에는 너트형 기어가 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 너트형 기어(220)에는 중공원통형의 기어 본체(221)가 포함될 수 있다. 기어 본체(221)의 내주면에는 너트부(223)가 형성될 수 있고, 외주면에는 치형부(225)가 형성될 수 있다. 이때, 너트부(223) 및 로드(151)의 나사부(153)는 나사결합 될 수 있도록 서로 상응하게 형성된다.
H는 너트형 기어(220)의 높이로서, 너트부(223)의 길이를 의미할 수 있다.
다시 도 3을 함께 참조하면, 로드(151)와 나사결합 된 너트형 기어(220)는 데크(120) 상에 배치될 수 있다. 베어링(251)은 데크(120) 및 너트형 기어(220) 사이에 개재되고, 베어링(241)은 너트형 기어(220)를 커버하는 기어 하우징(230)과 너트형 기어(220) 사이에 개재되어, 너트형 기어(220)를 원활히 회전 가능하게 지지할 수 있다.
기어 하우징(230)은 체결부재(231, 231a)에 의해 선체(도 1의 110)의 데크(120) 상에 견고하게 결합되어, 너트형 기어(220)가 데크(120) 및 기어 하우징(230)에 의해 일정한 위치를 유지하도록 할 수 있다.
너트형 기어(220)의 치형부(225)에는 구동기어(212)가 치합될 수 있다. 구동기어(212)는 구동수단(210)의 구동축(211)에 결합되어 구동수단(210)에 의해 일방향 또는 타방향으로 회전될 수 있다. 구동수단(210)은 기어 하우징(230)에 고정될 수 있다.
따라서, 구동수단(210)에 의해 구동기어(212)가 회전되면 구동기어(212)에 치합된 너트형 기어(220)가 회전하게 되며, 너트형 기어(220)가 회전하면 너트부(223)가 회전하게 된다. 이때 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 로드(151, 151a, 151b)는 지지바(155, 155a, 155b) 및 베이스 플레이트(159)에 의해 서로 연결되어 있으므로, 로드(151, 151a, 151b)는 길이방향 축을 중심으로 각각 회전할 수 없다.
그러므로, 구동기어(212)에 의해 너트형 기어(220)가 회전하게 되면, 로드(151)의 나사부(153)는 회전하지 않는 반면 너트부(223)는 상대적으로 회전하게 되므로, 로드(151)가 선체(도 1의 110)의 데크(120)에 비하여 상하방향으로 승강될 수 있다.
로드(151)는 구동기어(212)의 회전방향에 따라 데크(120)에 대하여 상승 또는 하강하게 되므로, 구동수단(210)의 회전방향을 조절하면 로드(151)의 상승 또는 하강을 조절할 수 있다.
도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 레그(도 2의 150)에는 복수의 로드(151, 151a, 151b)가 포함될 수 있으며, 복수의 로드(151, 151a, 151b)는 서로 나란하게 배치되도록 연결될 수 있다. 따라서, 레그(도 2의 150)를 선체(도 1의 110)에 대하여 안정적으로 승강시키기 위해서는 복수의 로드(151, 151a, 151b)를 동시에 승강시킬 수 있어야 한다. 이에 대해서는 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5에는 승강구동부의 평면도가 개략적으로 도시되어 있다.
도 5를 참조하면, 구동기어(212)의 주변에는 복수의 너트형 기어(220, 220a, 220b)가 모두 구동기어(212)에 치합되도록 배치될 수 있다. 복수의 너트형 기어(220, 220a, 220b)는 복수의 로드(151, 151a, 151b)에 각각 나사결합 되므로, 구동기어(212)가 회전하면 여기에 치합된 복수의 너트형 기어(220, 220a, 220b)가 모두 회전될 수 있다.
따라서, 구동수단(210)의 회전력이 구동축(211)을 통하여 구동기어(212)로 전달되어 구동기어(212)가 회전하게 되면, 복수의 로드(151, 151a, 151b)가 모두 선체(도 1의 110)에 대하여 승강된다. 그리고 복수의 로드(151, 151a, 151b)는 구동수단(210)의 회전방향에 따라 선체(도 1의 110)에 대하여 동시에 상승 또는 하강하게 된다.
이때, 복수의 로드(151, 151a, 151b)가 선체(도 1의 110)에 대하여 서로 다른 속도로 승강되면 로드(151, 151a, 151b), 지지바(155, 155a, 155b) 및 베이스 플레이트(159)의 일부 또는 전부가 손상될 수 있다. 이를 방지하기 위하여 나사부(도 2의 153, 153a, 153b)가 동일한 피치(pitch)를 갖도록 하고, 너트형 기어(220, 220a, 220b)가 동일한 피치원지름(pitch diameter) 및 동일한 모듈(module)을 갖도록 할 수 있다.
참고로, 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기설치선용 레그(도 2의 150)에 세 개의 로드(151, 151a, 151b)가 포함되는 것을 예시하였으나, 필요에 따라 로드의 수는 가감될 수 있다. 즉, 하나의 레그에 포함되는 로드의 수는 하나로부터 다수가 될 수 있다.
다만, 로드가 하나일 경우에는 너트형 기어(220)가 회전할 때 레그가 함께 회전하여 선체(도 1의 110)에 대하여 승강되지 않을 수도 있다. 이를 방지하기 위하여 로드가 하나일 때에는, 도시되지는 않았으나, 나사부가 형성된 로드의 외주면에 로드의 길이방향과 나란한 가이드 홈을 형성하고 선체에는 가이드 홈에 삽입되는 가이드 핀을 고정 설치하는 방법을 적용하는 등 다양한 방법을 적용할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 로드(151a) 및 로드(151a)에 나사결합된 너트형 기어(220a)가 도시되어 있다. 이들의 결합 및 작동에 대해서는 도 5를 참조하여 설명한 바와 같으므로 중복되는 설명은 생략한다.
선체(도 1의 110)의 하중은 로드(151)의 나사부(153), 너트형 기어(220)의 너트부(223) 및 기어 본체(221), 베어링(241) 및 기어 하우징(230)을 통하여 데크(120)로 전달될 수 있다. 따라서, 기어 하우징(230)은 선체(도 1의 110)의 하중을 지지할 수 있도록 제조되며, 복수의 체결부재(231, 231a) 또한 기어 하우징(230)을 데크(120)에 견고하게 결합시킬 수 있는 것이 사용될 수 있다.
너트형 기어(220)의 치형부(225) 및 이에 치합되는 구동기어(212)의 치형은 평기어(spur gaer)의 치형, 헬리컬 기어(helical gear)의 치형 등 용도에 따라 다양한 형상으로 제작할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기설치선용 레그의 구조를 설명하기 위한 부분단면도이다.
도 6을 참조하면, 복수의 로드모듈(300, 300a, 300b)은 서로 연결될 수 있다. 자세하게 도시되지는 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기설치선용 레그(도 2의 150)에 구비된 로드(도 2의 151)는 도시된 복수의 로드모듈(300, 300a, 300b) 및 도시되지 않은 다수의 로드모듈이 일렬로 연결되어 각각 형성될 수 있다.
여기서, 도시되지 않은 다수의 로드모듈에 대한 설명은 도시된 복수의 로드모듈(300, 300a, 300b)과 구조 및 작동이 동일하므로, 도시되지 않은 다수의 로드모듈에 대한 설명은 도시된 복수의 로드모듈(300, 300a, 300b)에 대한 설명으로 갈음하기로 한다.
그리고, 로드(도 2의 151)는 그 외의 로드(도 2의 151a, 151b)와 그 구성이 동일하므로, 그 외의 로드(도 2의 151a, 151b)에 대한 설명은 로드(도 2의 151)에 대한 설명으로 갈음하기로 한다.
로드모듈(300)에는 나사관(310), 수플랜지(320) 및 암플랜지(330)가 포함될 수 있다.
나사관(310)은 나사관 본체(311)를 포함할 수 있으며, 나사관 본체(311)의 외주면에는 나사산부(312)가 형성될 수 있다. 도시된 바와 같이, 나사관 본체(311) 내에는 중공부(309)가 형성되어, 나사관 본체(311)가 중공원통형으로 형성될 수 있다.
여기서, 나사산부(312)는 너트형 기어(도 4의 220)의 너트부(도 4의 223)와 상응하게 형성될 수 있으며, 나사관(310)은 너트부(도 4의 223)에 나사결합 될 수 있도록 형성될 수 있다.
수플랜지(320)에는 수플랜지 본체(321)가 포함될 수 있다. 수플랜지 본체(321)의 일측은 도시된 바와 같이 나사관 본체(311)의 일단부에 결합될 수 있고, 타측에는 결합돌기(322)가 돌출 형성될 수 있다. 여기서, 수플랜지 본체(321)의 일측은 나사관 본체(311)의 일측에 견고하게 결합될 수 있는데, 도시된 바와 같이 용접결합 되어 용접결합부(313, 314)가 형성될 수 있다.
결합돌기(322)는 도시된 바와 같이 하나가 형성될 수도 있고, 도시되지는 않았으나 복수로 형성될 수도 있다. 그리고, 수플랜지 본체(321)에는 후술할 체결부재(351, 352)가 관통하는 통공(323, 324)이 형성될 수 있다.
암플랜지(330)에는 암플랜지 본체(331)가 포함될 수 있다. 암플랜지 본체(331)의 일측은 도시된 바와 같이 나사관 본체(311)의 타단부에 결합될 수 있고, 암플랜지 본체(331)에는 결합돌기(322)에 상응하는 결합공(332)이 형성될 수 있다.
여기서, 암플랜지 본체(331)의 일측은 나사관 본체(311)의 타측에 견고하게 결합될 수 있는데, 도시된 바와 같이 용접결합 되어 용접결합부(315, 316)가 형성될 수 있다. 그리고, 암플랜지 본체(331)에는 후술할 체결부재(351b, 352b)가 체결되는 체결공(335, 336)이 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 나사관(310), 수플랜지(320) 및 암플랜지(330)가 일체로 결합되어 로드모듈(300)이 형성될 수 있다.
로드모듈(300)의 양측에는 다른 로드모듈(300a) 및 또 다른 로드모듈(300b)이 배치되어 로드모듈(300)과 일렬로 연결될 수 있다. 다른 로드모듈(300a)에는 나사관(310a) 및 암플랜지(330a)가 포함될 수 있고, 또 다른 로드모듈(300b)에는 나사관(310b) 및 수플랜지(320b)가 포함될 수 있다.
나사관(310a, 310b)에는 외주면에 나사산부(312a, 312b)가 각각 형성된 나사관 본체(311a, 311b)가 각각 포함될 수 있다. 나사관 본체(311a, 311b) 및 나사산부(312a, 312b)는 전술한 나사관 본체(311) 및 나사산부(312)와 각각 동일하므로, 중복되는 설명은 생략한다.
암플랜지(330a)에는 암플랜지 본체(331a)가 포함될 수 있고, 암플랜지 본체(331a)에는 결합공(332a) 및 체결공(335a, 336a)이 각각 형성될 수 있다. 암플랜지 본체(331a), 결합공(332a) 및 체결공(335a, 336a)은 전술한 암플랜지(330)의 암플랜지 본체(331), 결합공(332) 및 체결공(335, 336)과 각각 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.
그리고, 수플랜지(320b)에는 수플랜지 본체(321b)가 포함될 수 있고, 수플랜지 본체(321b)에는 결합돌기(322b)가 형성될 수 있다. 수플랜지 본체(321b) 및 결합돌기(332b)는 전술한 수플랜지(320)의 수플랜지 본체(321) 및 결합돌기(322)와 각각 동일하므로, 중복되는 설명은 생략한다.
도시된 바와 같이, 로드모듈(300)의 수플랜지(320)는 다른 로드모듈(300a)의 암플랜지(330a)와 결합될 수 있다. 즉, 수플랜지(320)의 결합돌기(322)가 암플랜지(330a)의 결합공(332a)에 삽입 결합될 수 있다.
또한, 로드모듈(300)의 암플랜지(330)는 또 다른 로드모듈(300b)의 수플랜지(320b)와 결합될 수 있다. 즉, 수플랜지(320b)의 결합돌기(322b)가 암플랜지(330)의 결합공(332)에 삽입될 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같이 복수의 로드모듈(300, 300a, 300b)은 서로 결합되어 일렬로 연결됨으로써 로드(도 2의 150)를 형성할 수 있다.
그런데, 전술한 바와 같이 로드(도 2의 150)에는 풍력발전기설치선(100)의 하중에 의한 힘이 작용될 수 있다. 따라서, 복수의 로드모듈(300, 300a, 300b)이 서로 견고하게 연결될 수 있도록 도시된 바와 같이 체결부재(351, 352, 351b, 352b)가 이용될 수 있다.
즉, 수플랜지(320) 및 암플랜지(330a)의 결합에 있어서, 체결부재(351, 352)를 수플랜지 본체(321)에 형성된 통공(323, 324)을 거쳐 암플랜지 본체(331a)에 형성된 체결공(335a, 336a)에 체결시키면, 수플랜지(320) 및 암플랜지(330a)가 견고하게 결합되도록 할 수 있다.
마찬가지로, 체결부재(351b, 352b)를 수플랜지 본체(321b)에 형성된 통공(323b, 324b)을 거쳐 암플랜지 본체(331)에 형성된 체결공(335, 336)에 체결시키면, 수플랜지(320b) 및 암플랜지(330)가 견고하게 결합되도록 할 수 있다.
여기서, 선체(도 1의 110)의 수리가 필요하여 레그(도 2의 150)를 선체(도 1의 110)로부터 분리하여야 하거나, 로드모듈(300, 300a, 300b) 중 일부가 파손되어 교체가 필요한 경우가 발생될 수 있다. 이럴 경우, 연결된 로드모듈(300, 300a, 300b)을 분리 할 수 있어야 하므로, 체결부재(351, 352, 351b, 352b)가 체결공(335a, 336a, 335, 336)에 분리 가능하게 체결되도록 할 수 있다.
참고로, 도시되지는 않았으나, 전술한 바와는 반대로 암플랜지 본체에 체결부재가 관통하는 통공이 형성되고, 수플랜지 본체에 체결부재가 체결되는 체결공이 형성될 수도 있다.
한편, 로드모듈(300, 300a, 300b)이 결합되어 형성된 로드(도 2의 151)는 전술한 바와 같이 너트형 기어(도 4의 220)의 너트부(도 4의 223)에 나사결합 될 수 있어야 한다.
즉, 복수의 로드모듈(300, 300a, 300b)이 연결되면 각각의 나사산부(312, 312a, 312b)는 나사부(도 2의 153)를 형성할 수 있는데, 나사부(도 2의 153)가 너트부(도 4의 223)에 원활하게 나사결합 되기 위해서는, 수플랜지(320, 320b) 및 암플랜지(330, 330a)가 너트부(도 4의 223)와 간섭을 일으키지 않아야 한다.
수플랜지(320, 320b) 및 암플랜지(330, 330a)가 너트부(도 4의 223)와 간섭을 일으키지 않도록 하기 위해서는, 수플랜지(320b)의 지름(d1) 및 암플랜지(330)의 지름(d2)이 나사관(310, 310a, 310b)의 골지름(D)보다 작도록 형성하는 방법을 사용할 수 있다. 여기서, 지름을 표시하지 않은 수플랜지(320) 및 암플랜지(330a)의 지름 또한 전술한 수플랜지(320b)의 지름(d1) 및 암플랜지(330)의 지름(d2)과 같을 수 있다.
복수의 로드모듈(300, 300a, 300b)이 연결되었을 경우, 복수의 나사관(310, 310a, 310b) 사이에는 도시된 바와 같이 간격(px)이 형성될 수 있다. 이 간격(px)이 지나치게 길 경우에는 나사부(도 2의 153)가 너트부(도 4의 223)에 원활히 나사결합 되지 못할 수 있다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 나사부(도 3의 153) 및 너트부(도 3의 223)가 나사결합 된 상태에서 너트형 기어(220)가 회전되어 로드(도 3의 151)가 승강되는 과정에서, 너트부(도 3의 223)는 나사관(310)의 나사산부(312)에 결합되어 있다가 다른 나사관(310a)의 나사산부(312a) 또는 또 다른 나사관(310b)의 나사산부(312b)로 이동되어 나사결합 될 수 있다.
그런데 전술한 간격(px)이 너트부(도 4의 223)의 길이(도 4의 H)보다 긴 경우에는 나사관(310)의 나사산부(312)에 나사결합 되어 있던 너트부(도 3의 223)가 다른 나사관(310a)의 나사산부(312a) 또는 또 다른 나사관(310b)의 나사산부(312b)로 이동되어 나사결합 될 수 없게 된다.
그러므로, 복수의 로드모듈(300, 300a, 300b)이 연결되었을 때 복수의 나사관(310, 310a, 310b) 사이의 간격(px)은 너트부(도 4의 223)의 길이(도 4의 H)보다 짧아야 한다. 이때, 전술한 간격(px)은 후술할 라이너(340, 340a)의 두께(t)를 포함한 것이다.
또한, 나사부(도 2의 153)가 너트부(도 4의 223)에 원활하게 나사결합 되기 위해서는, 나사부(도 2의 153) 전반에 걸쳐 피치(p)가 일정하게 유지될 수 있어야 한다.
그런데 서로 연결된 복수의 로드모듈(300, 300a, 300b)의 사이에는 전술한 간격(px)이 존재하므로, 나사부(도 2의 153) 전반에 걸쳐 피치(p)가 일정하게 유지될 수 있게 하기 위해서는 전술한 간격(px)이 피치(p)의 정수배가 되도록 할 수 있다.
전술한 간격(px)이 피치(p)의 정수배가 되도록 하기 위해서는, 복수의 로드모듈(300, 300a, 300b) 사이에 개재되는 라이너(340, 340a)의 두께(t)를 조절하는 방법을 사용할 수 있다.
라이너(340)에는 라이너 본체(341)가 포함될 수 있고, 라이너 본체(341)에는 수플랜지(320b)가 관통하는 통공(342) 및 체결부재(351b, 352b)가 각각 관통하는 통공(343, 344)이 형성될 수 있다. 라이너(340a)는 전술한 라이너(340)와 구조가 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.
따라서, 전술한 간격(px)을 조절하기 위해서는 다양한 두께(t)를 갖는 라이너(340, 340a)를 다수 제조하여, 필요에 따라 적절한 두께를 갖는 것을 선정하여 사용할 수 있다.
참고로, 레그(도 2의 150)를 구성하는 로드(도 2의 151)에는 선체의 하중 등에 의한 로드(도 2의 151)의 길이방향의 힘 외에도 환경하중 등에 의한 횡방향의 힘이나 그에 따른 굽힘모멘트 등이 작용될 수 있다.
따라서, 로드모듈(300, 300a, 300b) 뿐만 아니라, 라이너(340, 340a) 또한 이러한 외력을 고려하여 충분한 강성 및 강도를 갖도록 제조될 수 있다.
그리고, 나사산부(312, 312a, 312b)의 형상은 도시된 바와 같이 사다리꼴 나사의 형상으로 형성될 수 있고, 도시되지는 않았으나 필요에 따라 사각 나사, 삼각 나사, 톱니 나사 및 둥근 나사 등 다양한 형상으로 형성될 수도 있다.
도 7에는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기설치선용 레그의 제조방법을 설명하기 위한 제조공정이 개략적으로 도시되어 있고, 도 8에는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기설치선용 레그의 제조방법을 설명하기 위한 흐름도가 도시되어 있다.
도 7 및 도 8을 함께 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기설치선용 레그의 제조방법에 대하여 설명한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 다른 풍력발전기설치선용 레그(도 2의 150)는 복수의 로드(도 2의 151, 151a, 151b)를 구비할 수 있으며, 복수의 로드(도 2의 151, 151a, 151b)는 복수의 로드모듈(도 6의 300, 300a, 300b)이 서로 연결되어 형성될 수 있다.
따라서, 아래에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기설치선용 레그의 제조방법 중 로드모듈(300)의 제조방법 위주로 상세히 설명하도록 한다.
도 7의 (a)에 도시된 바와 같은 판재(301)를 (b)에 도시된 바와 같이 일측이 개방된 관(302) 형상으로 성형할 수 있다(S10). 여기서, 판재(301)를 성형하는 방법으로는 도시되지 않은 벤딩 머신(bending machine)을 이용한 벤딩(bending) 가공이 적용될 수 있다.
이때, 판재(301)의 표면에는 도 6을 참조하여 설명했던 나사산부(도 6의 312, 312a, 312b)가 형성될 것을 감안하여 충분한 두께를 갖는 것을 선정하여 사용할 수 있다.
일측이 개방된 관(302)은, 도시된 바와 같이 양측 가장자리가 서로 근접하게 접근되어 선형의 개방된 부분(303)이 형성되도록 할 수 있다.
이후, (c)에 도시된 바와 같이, 전술한 개방된 부분(303)을 접합시켜 접합부(305)를 형성함으로써 일측이 개방된 관(302)이 중공원통형의 관재(304)가 되도록 할 수 있다(S20). 여기서, 개방된 부분(303)을 접합시켜 접합부(305)를 형성하는 방법으로는 용접이 적용될 수 있다.
전술한 관재(304)가 형성되면, (d)에 도시된 바와 같이, 관재(304)의 양단부에 수플랜지(320r) 및 암플랜지(330r)을 결합시켜 결합체를 형성할 수 있다(S30). 여기서, 관재(304)에 수플랜지(320r) 및 암플랜지(330r)를 결합시키는 방법으로는 용접이 적용될 수 있다.
이때, 수플랜지(320r) 및 암플랜지(330r)는 소재를 황삭(rough grinding)하여 형성된 것으로, 도 6을 참조하여 설명했던 수플랜지(320) 및 암플랜지(330)와 같은 치수를 갖도록 하기 위해서는 추가적인 가공이 필요한 상태일 수 있다.
관재(304), 수플랜지(320r) 및 암플랜지(330r)의 조립체가 완성되면, (e)에 도시된 바와 같이 조립체를 가공하여 관재(304)의 외주면에 전술한 너트부(도 4의 223)에 상응하는 나사산부(도 6의 312)를 형성할 수 있다.
동시에, 수플랜지(320r) 및 암플랜지(330r)가 전술한 수플랜지(320) 및 암플랜지(330)와 같은 지름, 즉 전술한 나사관(310)의 나사산부(도 6의 312)의 골지름보다 짧은 지름을 갖도록 각각 가공할 수 있다.
여기서, 나사산부(도 6의 312)의 형성, 수플랜지(320) 및 암플랜지(330)의 가공방법으로는 선반 등의 장비를 이용한 절삭이 이용될 수 있다.
관재(304), 수플랜지(320r) 및 암플랜지(330r)의 조립체는 이와 같은 가공을 거쳐 나사관(310), 수플랜지(320) 및 암플랜지(330)를 포함하는 로드모듈(300)을 형성할 수 있다.
이후, 복수의 로드모듈(300)을 서로 연결시켜 도 6을 참조하여 설명했던 바와 같이 로드(도 2의 151)를 형성할 수 있다(S50).
그러므로, 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기설치선용 레그의 제조방법을 요약해 보면, 풍력발전기설치선용 레그의 제조방법에는 판재(301)를 일측이 개방된 관 형상으로 성형하는 성형단계(S10), 일측이 개방된 관(302)의 개방된 부분(303)을 접합하여 관재(304)를 형성하는 접합단계(S20), 관재(304)의 양단부에 수플랜지(320r) 및 암플랜지(330r)를 결합하여 결합체를 형성하는 조립단계(S30), 관재(304)의 외주면에는 나사산부를 형성하여 나사관(310)을 형성하고 수플랜지(320r) 및 암플랜지(330r)가 사용에 적합한 치수를 갖는 수플랜지(320) 및 암플랜지(330)가 되도록 가공하여 로드모듈(300)을 형성하는 가공단계(S40) 및 복수의 로드모듈(300)을 일렬로 연결하여 로드(도 2의 151)를 형성하는 로드 형성단계(S50)를 포함할 수 있다.
로드(도 2의 151)에는 전술한 바와 같이 길이방향의 힘, 횡방향의 힘 및 굽힘모멘트가 가해질 수 있으므로, 수플랜지(320) 및 암플랜지(330)는 이러한 힘에 견딜 수 있도록 제조되어야 한다.
여기서 수플랜지(320) 및 암플랜지(330)는 다양한 방법으로 제조될 수 있는데, 소재를 단조하여 충분한 강도 및 강성을 갖도록 제조될 수 있다. 단조된 소재는 황삭하여 수플랜지(320r) 및 암플랜지(330r)로 형성한 후, 전술한 가공단계(S40)에서 수플랜지(320) 및 암플랜지(330)로 형성될 수 있다.
따라서, 도시되지는 않았으나, 전술한 조립단계(S30) 이전에는 소재를 단조한 후, 단조된 소재를 황삭하여 수플랜지(320r) 및 암플랜지(330r)를 형성하는 플랜지 가공단계가 더 포함될 수 있다. 여기서, 수플랜지(320r)의 결합돌기(도 6의 322 참조) 및 암플랜지(330r)의 결합공(도 6의 332)은 플랜지 가공단계에서 형성될 수 있다.
전술한 조립단계(S30) 이후 가공단계(S40) 이전에는 전술한 관재(304)에 수플랜지(320r) 및 암플랜지(330r)가 결합되어 형성된 결합체를 열처리하는 열처리단계가 더 포함될 수 있다.
열처리단계는 관재(304), 수플랜지(320r) 및 암플랜지(330r)가 충분한 강도 및 강성을 갖도록 하기 위한 것으로, 풀림 및 뜨임 등이 행해질 수 있다.
한편, 로드 형성단계(S50)에서 일렬로 연결되는 복수의 로드모듈(300)이 더욱 견고하게 연결되도록 하기 위해서 수플랜지(320) 및 암플랜지(330)가 체결부재(도 6의 351, 352 참조)에 의해 체결되도록 할 수 있다.
따라서 전술한 바와 같이, 수플랜지(320) 및 암플랜지(330) 중 어느 하나에는 체결부재(도 6의 351, 352 참조)가 관통하는 통공(도 6의 323, 324 참조)이 형성될 수 있고, 다른 하나에는 체결부재(도 6의 351, 352)가 체결되는 체결공(도 6의 335, 336 참조)이 형성될 수 있다.
이러한 통공(도 6의 323, 324 참조) 및 체결공(도 6의 335, 336)의 형성은 로드 형성단계(S50) 이전에 행해질 수 있다.
도 6을 참조하여 로드 형성단계(S50)에서 체결부재(도 6의 351, 352)가 체결되는 방법의 일 예를 설명하면 다음과 같다.
여기서, 복수의 로드모듈(300, 300a, 300b)은 지상에서 미리 연결되어 로드(도 2의 151)를 형성하게 될 수도 있고, 서로 연결되지 않은 상태로 풍력발전기설치선(도 1의 100)에 적재되었다가 작업해역 상에서 서로 연결되어 로드(도 2의 151)를 형성하게 될 수도 있다.
우선, 로드모듈(300a)에 다른 하나의 로드모듈(300)을 접근시킨 후, 서로의 위치를 조절한 후 더 접근시켜 결합공(332a)에 결합돌기(322)가 삽입 결합되도록 할 수 있다.
결합공(332a) 및 결합돌기(322)가 결합된 후, 나사관 본체(311)의 내부공간이 충분히 넓을 경우에는, 작업자가 체결부재(351, 352)를 갖고 결합공(332)을 통하여 나사관 본체(311) 내로 들어가서 체결부재(351, 352)가 통공(323, 324)을 통하여 체결공(335a, 336a)에 체결되도록 할 수 있다.
나사관 본체(311)의 내부공간이 협소하여 그 내부로 작업자가 들어갈 수 없을 경우에는, 도시되지 않았으나, 체결부재(351, 352)의 단부를 탈착 가능하게 고정시킬 수 있고 체결부재(351, 352)의 길이방향을 축으로 회전시킬 수 있는 지그를 이용하여 체결부재(351, 352)가 체결공(335a, 336a)에 체결되도록 할 수 있다.
이후, 로드모듈(300)에 또 다른 로드모듈(300b)을 접근시킨 후, 위와 같은 작업을 반복하여 복수의 로드모듈(300, 300a, 300b)을 서로 연결시킬 수 있다.
전술한 바와 같이, 복수의 로드모듈(300, 300a, 300b)이 연결되어 로드(도 2의 151)를 형성하는 과정에서, 나사산부(312, 312a, 312b) 사이의 간격(px)은 너트부(도 4의 223)의 길이(H)보다 짧은 동시에 나사산부(312, 312a, 312b)의 피치(p)의 정수배가 되도록 형성되어야 한다.
이를 위하여 복수의 로드모듈(300, 300a, 300b) 사이에 라이너(340, 340a)를 각각 삽입하여 나사산부(312, 312a, 312b) 사이의 간격(px)이 피치(p)의 정수배가 되도록 할 수 있으며, 이 과정에서 라이너(340, 340a)는 적절한 두께(t)를 갖는 것을 선정하여 사용할 수 있다.
이때, 수플랜지(320, 320b) 및 암플랜지(330, 330a)는, 전술한 간격(px)이 최소화 될 수 있도록 나사관(310, 310a, 310b)과 결합되었을 때 그 양단부로 돌출되는 길이가 최소화되도록 제조될 수 있다.
그러므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기설치선용 레그의 제조방법에 따라 제조된 풍력발전기설치선용 레그(도 2의 150)는, 풍력발전기설치선(도 1의 100)에 다수의 로드모듈(300, 300a, 300b)로 분리되어 적재될 수 있고, 풍력발전기를 설치할 작업해역 상에 필요한 길이만큼 로드모듈(300, 300a, 300b)의 수를 가감하여 조립할 수 있다.
따라서, 풍력발전기설치선(도 1의 100)의 적재공간을 효율적으로 활용할 수 있다.
또한, 레그(도 2의 150)를 선체(도 1의 110)에 대하여 상승시킬 때에는 선체(도 1의 110)보다 소정높이 이상 상승된 로드모듈(300, 300a, 300b 참조)을 필요에 따라 레그(도 2의 150)로부터 분리할 수 있으므로, 선체(110)의 무게중심이 높아지는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기설치선용 레그(도 2의 150)는 풍력발전기설치선(도 1의 100)의 운항 안정성을 크게 향상시킬 수 있다.
참고로, 작업해역 사이의 거리가 짧아서 풍력발전기설치선(도 1의 100)을 이동시킬 때 도 1에 도시된 바와 같이 레그(도 2의 150)를 상승시키고 이동할 경우에는, 레그(도 2의 150)의 구조적인 강도를 높이기 위해 복수의 로드(도 2의 151, 151a, 151b)의 상측이 복수의 지지바(155, 155a, 155b)에 의해 서로 연결되도록 할 수 있다.
이때 복수의 지지바(155, 155a, 155b)는 전술한 바와 같이 로드(도 2의 151, 151a, 151b)에 탈착 가능하게 결합되도록 하여, 필요할 경우에만 결합시킬 수 있다.
또는, 도시되지는 않았으나, 로드(도 2의 151, 151a, 151b)의 상단부 및 지지바(155, 155a, 155b)가 연결된 구조체를 별도로 풍력발전기설치선(도 1의 100)에 구비하여 필요한 경우에만 로드(도 2의 151, 151a, 151b)의 상단부에 결합되도록 할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전기설치선용 레그 및 그것의 제조방법에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
100: 풍력발전기설치선 110: 선체
120: 데크 130: 승강시스템 하우징
150: 레그 151, 151a, 151b: 로드
153, 153a, 153b: 나사부 200: 승강구동부
220: 너트형 기어 221: 기어 본체
223: 너트부 225: 치형부
300, 300a, 300b: 로드모듈 310, 310a, 310b: 나사관
311, 311a, 311b: 나사관 본체 312, 312a, 312b: 나사산부
320, 320b: 수플랜지 321, 321b: 수플랜지 본체
322, 322b: 결합돌기 330, 330a: 암플랜지
331, 331a: 암플랜지 본체 332, 332a: 결합공
340, 340a: 라이너
120: 데크 130: 승강시스템 하우징
150: 레그 151, 151a, 151b: 로드
153, 153a, 153b: 나사부 200: 승강구동부
220: 너트형 기어 221: 기어 본체
223: 너트부 225: 치형부
300, 300a, 300b: 로드모듈 310, 310a, 310b: 나사관
311, 311a, 311b: 나사관 본체 312, 312a, 312b: 나사산부
320, 320b: 수플랜지 321, 321b: 수플랜지 본체
322, 322b: 결합돌기 330, 330a: 암플랜지
331, 331a: 암플랜지 본체 332, 332a: 결합공
340, 340a: 라이너
Claims (12)
- 내주면에 너트부가 형성된 너트형 기어와, 상기 너트형 기어에 나사결합 되어 상기 너트형 기어의 회전에 따라 선체에 대하여 상하방향으로 승강되는 로드를 구비한 풍력발전기설치선용 레그로서,
상기 로드는 일렬로 연결된 복수의 로드모듈을 포함하고,
상기 로드모듈은,
외주면에 상기 너트부에 상응하는 나사산부가 형성된 중공원통형 나사관;
상기 나사관의 일단부에 결합되고, 결합돌기가 돌출 형성된 수플랜지; 및
상기 나사관의 타단부에 결합되고, 상기 결합돌기에 상응하는 결합공이 형성된 암플랜지를 포함하는 풍력발전기설치선용 레그.
- 제1항에 있어서,
상기 로드는,
상기 수플랜지 및 상기 암플랜지를 결합시키는 체결부재를 더 포함하고,
상기 수플랜지 및 상기 암플랜지 중 어느 하나에는 상기 체결부재가 관통하는 통공이 형성되고, 다른 하나에는 상기 체결부재의 단부가 체결되는 체결공이 형성된 것을 특징으로 하는 풍력발전기설치선용 레그.
- 제1항에 있어서,
상기 수플랜지의 지름과 상기 암플랜지의 지름은 상기 나사관의 골지름보다 짧은 것을 특징으로 하는 풍력발전기설치선용 레그.
- 제1항에 있어서,
상기 나사산부의 형상은 사각 나사, 사다리꼴 나사, 삼각 나사, 톱니 나사 및 둥근 나사 중 어느 하나의 형상인 것을 특징으로 하는 풍력발전기설치선용 레그.
- 제1항에 있어서,
상기 일렬로 연결된 복수의 로드모듈의 상기 나사관 사이의 간격은, 상기 너트부의 길이보다 짧은 것을 특징으로 하는 풍력발전기설치선용 레그.
- 제5항에 있어서,
상기 로드는,
상기 일렬로 연결된 복수의 로드모듈 사이에 각각 개재되는 복수의 라이너를 더 포함하고,
상기 일렬로 연결된 복수의 로드모듈의 상기 나사관 사이의 간격은 상기 나사산부의 피치의 정수배인 것을 특징으로 하는 풍력발전기설치선용 레그.
- 내주면에 너트부가 형성된 너트형 기어와, 상기 너트형 기어에 나사결합 되어 상기 너트형 기어의 회전에 따라 선체에 대하여 상하방향으로 승강되는 로드를 구비한 풍력발전기설치선용 레그의 제조방법으로서,
판재를 일측이 개방된 관 형상으로 성형하는 성형단계;
상기 개방된 부분을 접합하여 관재를 형성하는 접합단계;
상기 관재의 양단부에 수플랜지 및 암플랜지를 결합하여 결합체를 형성하는 조립단계;
상기 결합체 중 상기 관재의 외주면에 상기 너트부에 상응하는 나사산부를 형성하고, 상기 수플랜지의 지름 및 상기 암플랜지의 지름이 상기 나사산부의 골지름보다 짧도록 가공하여 로드모듈을 형성하는 가공단계; 및
복수의 상기 로드모듈을 일렬로 연결하여 상기 로드를 형성하는 로드 형성단계를 포함하는 풍력발전기설치선용 레그의 제조방법.
- 제7항에 있어서,
상기 조립단계 이전에는, 상기 수플랜지의 일측에 결합돌기를 돌출 형성하고, 상기 암플랜지에는 상기 결합돌기에 상응하는 결합공을 형성하는 플랜지 가공단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기설치선용 레그의 제조방법.
- 제8항에 있어서,
상기 조립단계 이후 상기 가공단계 이전에는 상기 결합체를 열처리하는 열처리단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기설치선용 레그의 제조방법.
- 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 로드 형성단계 이전에는,
상기 수플랜지 및 상기 암플랜지 중 어느 하나에는 통공을 형성하고, 다른 하나에는 체결공을 형성하는 단계를 더 포함하고,
상기 로드형성단계에서는,
상기 통공을 관통하여 상기 체결공에 체결되는 체결부재를 이용하여 복수의 상기 로드모듈 중 어느 하나의 상기 수플랜지 및 상기 어느 하나에 연결되는 다른 하나의 상기 암플랜지를 체결시키는 것을 특징으로 하는 풍력발전기설치선용 레그의 제조방법.
- 제10항에 있어서,
상기 로드 형성단계에서는,
복수의 상기 로드모듈 중 서로 연결된 둘의 나사산부 사이의 간격이 상기 너트부의 길이보다 짧게 형성되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기설치선용 레그의 제조방법.
- 제11항에 있어서,
상기 로드 형성단계에서는,
복수의 상기 로드모듈 중 서로 연결된 둘의 나사산부 사이의 간격이 상기 나사산부의 피치의 정수배가 되도록, 복수의 상기 로드모듈 사이에 라이너를 개재시키는 것을 특징으로 하는 풍력발전기설치선용 레그의 제조방법.
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