KR101324977B1 - Blade maintenance platform for wind turbine - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 블레이드에 접근하여 청소, 검사 등의 블레이드 유지관리를 수행할 수 있도록 하는 풍력터빈용 블레이드 유지관리 플랫폼에 관한 것이다.The present invention relates to a blade maintenance platform for a wind turbine that allows blade maintenance such as cleaning, inspection, etc. to be performed by accessing the blade.
풍력터빈은 바람의 운동에너지를 기계적인 에너지로 변환해 전기를 생산하는 장치다. 다양한 형식이 있지만, 최근 발전용으로 가장 많이 이용하는 것은 회전축이 바람의 방향과 수평으로 놓이는 프로펠러형 풍력터빈이다. Wind turbines are devices that produce electricity by converting the kinetic energy of the wind into mechanical energy. There are various types, but the most commonly used type for recent generation is a propeller-type wind turbine in which the axis of rotation lies parallel to the direction of the wind.
프로펠러형 풍력터빈은 육상이나 해상에 설치된 타워(tower)와, 타워의 상부에 회전하도록 설치되며 발전기를 내장한 나셀(nacelle)과, 발전기의 구동을 위해 나셀에 회전하도록 설치되며 복수의 블레이드(blade)를 갖춘 로터(rotor)를 포함한다.The propeller-type wind turbine includes a tower installed on the land or sea, a nacelle installed to rotate on the top of the tower and having a built-in generator, a plurality of blades installed to rotate in the nacelle for driving the generator, And a rotor (not shown).
이러한 풍력터빈은 사용 중 블레이드 표면에 먼지나 벌레 등이 부착되어 오염될 수 있고, 블레이드에 흠집이나 크랙이 생길 수 있다. 동절기에는 블레이드 리딩엣지(Leading edge)에 결빙이 생길 수도 있다. 블레이드 표면의 이물질이나 얼음은 풍력터빈의 효율저하를 초래할 수 있고, 블레이드의 결함은 방치할 경우 파손의 원인이 될 수 있다. 따라서 풍력터빈은 블레이드의 청소, 검사, 보수, 디아이싱(deicing)과 같은 주기적인 유지관리가 필요하다.Such a wind turbine may be contaminated with dirt or insects on the surface of the blade during use, and may cause scratches or cracks on the blade. During the winter season, there may be freezing on the leading edge of the blade. Foreign matter or ice on the surface of the blade may cause deterioration of the efficiency of the wind turbine, and defects of the blade may cause breakage if left untreated. Therefore, wind turbines require periodic maintenance such as cleaning, inspection, maintenance, and deicing of blades.
하지만 풍력터빈은 타워의 높이가 대략 100미터에 이르고, 블레이드의 길이도 40 ~ 70미터 또는 그 이상에 이르는 거대 구조물이기 때문에 유지관리에 어려움이 많다. 특히 블레이드는 고공에 위치하기 때문에 작업자가 접근하기도 어렵고 작업환경도 매우 열악하다. 이런 관계로, 최근에는 보다 안전한 환경에서 블레이드의 유지관리를 수행할 수 있도록 하는 전용 장비들이 제안되고 있다. However, wind turbines are difficult to maintain because they are huge structures with towers up to 100 meters high and blades 40 to 70 meters or more in length. Particularly, since the blade is located in a high position, it is difficult for the operator to approach and the working environment is also very poor. In this connection, recently, dedicated devices have been proposed to enable maintenance of blades in a more secure environment.
미국 공개특허 US2009/0173573호(2009. 07. 09. 공개)와 미국 공개특허 US2011/0024233호(2011. 02. 03. 공개)는 각각 케이블을 이용해 타워를 따라 승강할 수 있고, 작업자가 탑승한 상태로 블레이드에 접근할 수 있는 유지관리장비를 제시한 바 있다. 그러나 이러한 장비들은 크기가 커서 운용에 어려움이 있다.U.S. Patent Application Publication No. US 2009/0173573 (published on 07/09/2009) and U.S. Published Patent Application No. US2011 / 0024233 (published on March 02, 2011) can be used to ascend and descend along towers using cables, And a maintenance device capable of accessing the blade in a state where the blade is in contact with the blade. However, these devices are difficult to operate due to their large size.
본 발명의 실시 예는 사용할 때 펴고 사용하지 않을 때 크기를 최소화하여 접을 수 있는 풍력터빈용 블레이드 유지관리 플랫폼을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention seeks to provide a blade maintenance platform for a wind turbine that can be folded to minimize its size when in use and when not in use.
또 본 발명의 실시 예는 팽창하는 튜브가 블레이드를 파지(把持)함으로써 유지관리를 수행하는 동안 안정된 자세를 유지할 수 있는 풍력터빈용 블레이드 유지관리 플랫폼을 제공하고자 한다.In addition, an embodiment of the present invention is to provide a blade maintenance platform for a wind turbine that can maintain a stable posture while performing maintenance by the expansion tube gripping the blade (把持).
또 본 발명의 실시 예는 블레이드의 크기나 단면적이 변하는 경우에도 블레이드를 안정적으로 파지할 수 있고, 파지에 따른 블레이드의 손상을 방지할 수 있는 풍력터빈용 블레이드 유지관리 플랫폼을 제공하고자 한다.It is also an object of the present invention to provide a blade maintenance platform for a wind turbine capable of stably grasping the blade even when the size or sectional area of the blade changes, and preventing damage to the blade due to grasping.
본 발명의 일 측면에 따르면, 블레이드의 양측에 배치되는 지지프레임; 상기 지지프레임과 연결되며 팽창에 의해 상기 지지프레임과 함께 골격을 이루는 제1팽창튜브; 상기 지지프레임에 설치되며 팽창에 의해 상기 블레이드를 파지할 수 있는 제2팽창튜브; 케이블을 이용해 상기 지지프레임을 승강시키는 승강장치; 및 상기 제1 및 제2팽창튜브로 압축공기를 공급하여 팽창을 제어하는 공기공급장치를 포함하는 풍력터빈용 블레이드 유지관리 플랫폼이 제공될 수 있다.According to an aspect of the invention, the support frame disposed on both sides of the blade; A first expansion tube connected to the support frame and forming a skeleton together with the support frame by expansion; A second expansion tube installed on the support frame and capable of gripping the blade by expansion; An elevating device for elevating the support frame using a cable; And it may be provided a blade maintenance platform for a wind turbine including an air supply for controlling the expansion by supplying compressed air to the first and second expansion tube.
상기 지지프레임은 블레이드의 양 측면 외측에 각각 배치된 상태에서 블레이드의 폭방향으로 길게 연장되고, 상기 제1팽창튜브는 블레이드의 리딩엣지와 트레일링엣지 외측에 각각 배치된 상태에서 양측의 지지프레임을 연결하고 팽창에 의해 길이가 신장되며, 상기 제2팽창튜브는 상기 지지프레임 내면 쪽에 각각 설치되고 팽창에 의해 블레이드의 측면을 가압할 수 있다.The support frame extends in the width direction of the blade in a state that is disposed on both outer sides of the blade, respectively, and the first expansion tube is a support frame on both sides in the state respectively disposed on the leading edge and trailing edge of the blade The connection and the length is extended by the expansion, the second expansion tube is respectively installed on the inner surface of the support frame and can press the side of the blade by expansion.
상기 제2팽창튜브는 상기 플랫폼의 승강에 따른 상기 블레이드의 단면적 변화에 대응하여 팽창이 조절될 수 있다.The second expansion tube may be expanded in response to a change in the cross-sectional area of the blade according to the lifting and lowering of the platform.
상기 제2팽창튜브는 단계적인 팽창을 위해 내부가 복수의 공간으로 구획될 수 있다.The second expansion tube may be partitioned into a plurality of spaces therein for stepwise expansion.
상기 공기공급장치는 상기 제1팽창튜브 및 상기 제2팽창튜브의 각 공간과 별도로 연결된 복수의 유로와, 상기 복수의 유로로 압축공기를 공급하는 공기펌프와, 상기 복수의 유로에 각각 설치되어 유로를 개폐하는 복수의 개폐밸브를 포함할 수 있다.The air supply device includes a plurality of flow paths separately connected to the spaces of the first expansion tube and the second expansion tube, an air pump for supplying compressed air to the plurality of flow paths, and a plurality of flow paths respectively installed in the flow paths. It may include a plurality of opening and closing valves for opening and closing the.
상기 승강장치는 블레이드의 양측에 각각 위치하는 상기 지지프레임에 각각 설치될 수 있다.The elevating device may be installed on the support frame, respectively located on both sides of the blade.
상기 지지프레임은 블레이드의 유지관리를 수행하는 유지관리장치의 장착 및 이동 안내를 위한 이송레일부를 포함할 수 있다.The support frame may include a transport rail unit for guiding and moving the maintenance device for maintaining the blade.
상기 지지프레임은 작업자가 탑승하는 탑승체를 장착하기 위한 이송레일부를 포함할 수 있다.The support frame may include a transport rail unit for mounting a vehicle on which the operator boards.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 블레이드의 양측에 배치되는 지지프레임; 상기 지지프레임과 연결되며 팽창에 의해 상기 지지프레임과 함께 골격을 이루는 팽창튜브; 케이블을 이용해 상기 지지프레임을 승강시키는 승강장치; 및 상기 팽창튜브로 압축공기를 공급하여 팽창을 제어하는 공기공급장치를 포함하는 풍력터빈용 블레이드 유지관리 플랫폼이 제공될 수 있다.According to another aspect of the invention, the support frame disposed on both sides of the blade; An expansion tube connected to the support frame and forming a skeleton together with the support frame by expansion; An elevating device for elevating the support frame using a cable; And it may be provided a blade maintenance platform for a wind turbine including an air supply for controlling the expansion by supplying compressed air to the expansion tube.
본 발명의 실시 예에 따른 풍력터빈용 블레이드 유지관리 플랫폼은 팽창튜브의 공기를 배출시켜 접을 수 있기 때문에 사용하지 않을 때 그 크기를 최소화할 수 있다. 따라서 운송과 취급이 용이하다.Blade maintenance platform for a wind turbine according to an embodiment of the present invention can minimize the size when not in use because it can be folded by discharging the air of the expansion tube. Therefore, transportation and handling are easy.
또 본 발명의 실시 예에 따른 풍력터빈용 블레이드 유지관리 플랫폼은 팽창튜브를 팽창시켜 블레이드 외면을 파지하기 때문에 유지관리를 수행하는 동안 플랫폼이 안정된 자세를 유지할 수 있다. In addition, since the blade maintenance platform for a wind turbine according to the embodiment of the present invention expands the expansion tube to grip the outer surface of the blade, the platform can maintain a stable posture during maintenance.
또 본 발명의 실시 예에 따른 풍력터빈용 블레이드 유지관리 플랫폼은 팽창튜브의 압력을 조절하여 블레이드를 파지하는 압력을 제어할 수 있고, 팽창튜브가 블레이드 형상에 대응하여 변형될 수 있기 때문에 블레이드의 크기나 형상에 무관하게 다양한 형태의 블레이드 유지관리에 이용할 수 있다.In addition, the blade maintenance platform for a wind turbine according to an embodiment of the present invention can control the pressure to grip the blade by adjusting the pressure of the expansion tube, the size of the blade because the expansion tube can be deformed corresponding to the blade shape It can be used for various types of blade maintenance regardless of its shape.
또 본 발명의 실시 예에 따른 풍력터빈용 블레이드 유지관리 플랫폼은 팽창튜브가 블레이드를 파지하는 방식으로 지지하기 때문에 플랫폼에 의한 충격 등으로부터 블레이드를 보호할 수 있다. In addition, the blade maintenance platform for a wind turbine according to an embodiment of the present invention can protect the blade from the impact caused by the platform because the expansion tube is supported in a way to hold the blade.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 블레이드 유지관리 플랫폼이 설치된 풍력터빈을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 블레이드 유지관리 플랫폼의 사시도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 블레이드 유지관리 플랫폼의 공기공급장치 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 블레이드 유지관리 플랫폼의 승강장치 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 블레이드 유지관리 플랫폼의 크기를 최소화하여 접은 상태를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 블레이드 유지관리 플랫폼의 변형 예를 나타낸다.1 shows a wind turbine equipped with a blade maintenance platform according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a blade maintenance platform in accordance with an embodiment of the present invention.
3 is a sectional view taken along the line III-III in Fig.
Figure 4 is a block diagram of the air supply of the blade maintenance platform according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view of the lifting device of the blade maintenance platform according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 shows the folded state to minimize the size of the blade maintenance platform according to an embodiment of the present invention.
7 shows a modification of the blade maintenance platform according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 블레이드 유지관리 플랫폼(100)은 복수의 케이블(101)에 의해 지지된 상태로 풍력터빈의 블레이드(20)를 따라 승강할 수 있다. 또 청소, 검사, 디아이싱 등과 같은 유지관리를 수행하는 유지관리장치(200)를 탑재하여 블레이드(20)의 유지관리를 수행할 수 있다.1 and 2, a
블레이드(20)의 유지관리를 수행할 때는 도 1에 도시한 바와 같이, 복수의 블레이드(20) 중 하나를 대략 타워(10)와 평행하도록 수직으로 위치시키고, 필요시 블레이드(20)의 피치를 조절하여 작업여건이 용이하도록 할 수 있다. 블레이드 유지관리 플랫폼(100)을 지지하는 복수의 케이블(101)은 상단부가 블레이드 허브(21) 또는 나셀(30)에 연결될 수 있다. 나셀(30)에 별도의 크레인(미도시)이 마련된 경우라면, 케이블(101)이 크레인에 의해 지지될 수도 있다.When performing the maintenance of the
블레이드 유지관리 플랫폼(100)은 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 블레이드(20)의 양측에 각각 배치되는 두 지지프레임(110), 두 지지프레임(110)의 양단을 각각 연결하며 팽창에 의해 지지프레임(110)과 함께 골격을 이루는 두 제1팽창튜브(120)를 구비한다. 또 지지프레임(110)의 내면 쪽에 각각 설치되며 팽창에 의해 블레이드(20)를 파지할 수 있는 두 제2팽창튜브(130), 지지프레임(110)을 승강시키는 승강장치(140), 제1 및 제2팽창튜브(120,130)로 압축공기를 공급하여 이들의 팽창을 제어하는 공기공급장치(150)를 포함한다.2 and 3, the
두 지지프레임(110)은 블레이드(20) 양 측면과 이격된 위치에 배치되고 블레이드(20)의 폭방향으로 길게 연장된다. 이러한 지지프레임(110)은 블레이드(20)의 최대폭보다 긴 길이를 구비하고, 형강재나 섬유강화플라스틱과 같은 소재로 마련될 수 있다. The two
두 제1팽창튜브(120)는 길이가 긴 원통형태로 마련될 수 있고, 각각의 양단이 블레이드(20) 양측에 위치하는 지지프레임(110)의 양단에 연결된다. 제1팽창튜브(120)는 천막과 같은 천소재, 고무소재, 변형이 가능한 수지재 등에 의해 마련될 수 있다. 제1팽창튜브(120)가 천과 같은 소재로 마련될 경우에는 그 내부로 주입된 공기의 누설을 방지하기 위해 그 내면 또는 외면이 밀봉이 가능한 소재에 의해 코팅될 수 있다. The two
또 제1팽창튜브(120)는 도 3에 도시한 바와 같이, 팽창 후 대략 그 형체를 유지할 수 있도록 그 내부에 하나 이상의 지지리브(121)가 마련될 수 있다. 지지리브(121)는 제1팽창튜브(120)와 동일한 재질로 마련되거나 제1팽창튜브(120)처럼 변형이 가능한 소재로 마련될 수 있다. 제1팽창튜브(120)의 양단은 내면에 보강판(122)을 설치한 상태에서 복수의 고정볼트(123)를 체결하는 방식으로 지지프레임(110)에 고정될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 3, the
이러한 제1팽창튜브(120)는 후술할 공기공급장치(150)로부터 그 내측으로 압축공기가 공급되어 원통형태로 팽창함으로써 지지프레임(110)과 함께 플랫폼(100)의 골격을 이룬다. 즉 플랫폼(100)은 블레이드 리딩엣지(20a) 쪽과 트레일링엣지(20b) 쪽의 두 제1팽창튜브(120)가 긴 원통형태로 팽창함으로써 사각틀 형태가 된다.The
본 실시 예는 블레이드(20) 양측의 두 지지프레임(110)이 직선바 형태인 경우를 제시하였으나, 지지프레임(110)의 형태가 이에 한정되는 것은 아니다. 지지프레임(110)은 원호형으로 휘어진 형태일 수 있다. 제1팽창튜브(120)도 원통형으로 한정되지 않고, 다각기둥의 형태이거나 원호형으로 휘어진 형태일 수 있다. 또 본 실시 예는 두 지지프레임(110)이 블레이드(20)의 양측면 쪽에 배치되고, 두 제1팽창튜브(120)가 블레이드(20)의 리딩엣지(20a)와 트레일링엣지(20b) 쪽에 각각 배치된 경우를 제시하였으나, 이들의 위치도 바뀔 수 있다.In this embodiment, the two
두 제2팽창튜브(130)는 블레이드(20)의 측면과 대면하는 양측 지지프레임(110)의 내면 쪽에 각각 설치된다. 제2팽창튜브(130)는 후술할 공기공급장치(150)로부터 그 내측으로 압축공기가 공급됨으로써 블레이드(20)의 측면 쪽으로 팽창할 수 있고, 팽창에 의해 블레이드(20) 외면을 가압하는 방식으로 블레이드(20)를 파지(把持)할 수 있다. Two
또 제2팽창튜브(130)는 내부가 구획막(131)에 의해 복수의 공간(132,133)으로 구획됨으로써 단계적인 팽창을 구현할 수 있다. 즉 지지프레임(110) 쪽의 제1공간(132)이 먼저 팽창한 후, 블레이드(20)와 인접하는 제2공간(133)이 팽창하는 방식일 수 있다. 따라서 플랫폼(100)의 승강에 따른 블레이드(20)의 단면적 변화에 대응하여 팽창이 단계적으로 조절될 수 있다. In addition, the
공기공급장치(150)는 양측 지지프레임(110)에 각각 설치될 수 있다. 공기공급장치(150)는 도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 제1팽창튜브(120) 및 제2팽창튜브(130)의 제1 및 제2공간(132,133)과 별도로 연결되어 유로를 형성하는 복수의 공기관(151a,151b,151c)과, 복수의 공기관(151a,151b,151c)으로 압축공기를 공급하는 전동식 공기펌프(152)와, 복수의 공기관(151a,151b,151c)에 각각 설치되어 각 유로를 선택적으로 개폐하는 복수의 개폐밸브(153a,153b,153c)를 포함할 수 있다. 이러한 공기공급장치(150)는 개폐밸브들(153a,153b,153c)의 제어를 통해 제1팽창튜브(120) 쪽으로 압축공기를 공급하거나 제2팽창튜브(130)의 제1 및 제2공간(132,133)으로 압축공기를 공급할 수 있다.The
공기공급장치(150)는 도면에 도시하지는 않았지만, 제1팽창튜브(120) 및 제2팽창튜브(130) 각 공간(132,133)의 공기압력을 감지하는 복수의 감지센서를 포함할 수 있고, 이들 감지센서의 감지를 통해 제1 및 제2팽창튜브(120,130)의 공기압력을 제어하는 제어수단을 포함할 수 있다. 또 공기펌프(152)의 동작을 멈춘 상태에서 각 개폐밸브(153a,153b,153c)를 선택적으로 개방하여 제1 및 제2팽창튜브(120,130)로부터 공기를 역으로 배출시킬 수도 있다. 그리고 제1 및 제2팽창튜브(120,130)의 공기압력이 설정압력보다 낮으면 공기를 공급하도록 동작하고, 제1 및 제2팽창튜브(120,130)의 공기압력이 설정압력보다 높으면 공기를 배출시키는 방식으로 압력을 조절할 수 있다. Although not shown in the drawings, the
본 실시 예는 각 지지프레임(110)마다 공기공급장치(150)가 설치된 경우를 제시하였으나, 공기공급장치(150)는 어느 한 쪽 지지프레임(110)에만 설치될 수도 있다. 즉 하나의 공기공급장치(150)로부터 모든 팽창튜브로 공기가 공급되도록 할 수도 있다. 또 본 실시 예는 제2팽창튜브(130)의 단계적인 팽창을 위해 제2팽창튜브(130)의 내부가 복수의 공간(132,133)으로 구획된 경우를 제시하였으나, 제2팽창튜브(130)의 내부는 단일공간으로 구성될 수도 있다. 이러한 경우에도 블레이드(20)의 단면적 변화에 대응하여 팽창압력이 조절될 수 있다.The present embodiment shows a case in which the
승강장치(140)는 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 양측 지지프레임(110)의 중간부분에 각각 설치됨으로써 블레이드 유지관리 플랫폼(100)을 안정적으로 지지할 수 있다. 그리고 이러한 승강장치(140)는 풍력터빈의 상부로부터 하부까지 길게 늘어 뜨린 케이블(101)을 타고 오르거나 내리는 케이블피더(cable feeder)로 구성될 수 있다. As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the elevating
도 2와 도 5에 도시한 바와 같이, 승강장치(140)는 그 외면에 케이블(101)이 일부 감기는 구동롤러(141)와, 케이블(101)이 구동롤러(141)와 접하여 마찰을 유지하도록 케이블(101)을 안내하는 복수의 안내롤러(142)와, 구동롤러(141)와 안내롤러들(142)을 수용한 상태로 이들을 회전 가능하게 지지하는 케이싱(143), 그리고 케이싱(143)의 외측에서 구동롤러(141)를 구동하는 모터(144)를 포함할 수 있다. 또 양측의 승강장치(140)는 개별적으로 동작이 제어됨으로써 블레이드 유지관리 플랫폼(100)이 균형을 유지한 상태에서 승강하도록 할 수 있다. 여기서는 일 예로써 캐이블피더형 승강장치를 제시하였으나, 승강장치의 형태가 이에 한정되는 것은 아니다. 승강장치는 케이블을 감거나 풀어주는 방식으로 블레이드 유지관리 플랫폼을 승강시키는 전동식 윈치나 호이스트로 구성될 수도 있다.As shown in Figure 2 and 5, the
도 2에 도시한 바와 같이, 양측 지지프레임(110)에는 블레이드(20)의 청소, 결함검사, 디아이싱과 같은 유지관리를 수행할 수 있는 유지관리장치(200)가 설치될 수 있다. 이러한 유지관리장치(200)의 장착 및 이동 안내를 위해 양측 지지프레임(110)에는 길이방향으로 길이가 긴 이송레일부(111)가 마련될 수 있다.As shown in FIG. 2, both support frames 110 may be provided with a
유지관리장치(200)는 이송레일부(111)를 따라 이동하는 본체(210), 블레이드(20) 외면의 청소를 위해 본체(210)에 설치된 청소장치(220), 블레이드(20)의 결함을 검사하기 위해 본체(210)에 설치된 검사장치(230)를 포함할 수 있다.The
본체(210)는 이송레일부(111)를 따라 블레이드(20)의 폭 방향으로 이동할 수 있다. 즉 본체(210)는 도면에 나타내지는 않았지만, 내장된 주행장치의 동작에 의해 이송레일부(111)를 따라 이동할 수 있다. 주행장치는 이송레일부(111)에 접하여 구름운동을 하는 복수의 롤러와, 이들 롤러 중 일부를 구동하는 구동모터를 포함할 수 있다. 또 이송레일부에 랙기어부를 마련하고, 랙기어부에 치합된 피니언을 본체(210) 내부에 설치된 구동모터가 구동하는 형태일 수도 있다. The
청소장치(220)는 본체(210)에 설치된 청소용 로봇팔(221)과, 청소용 로봇팔(221)의 말단부분에 설치되며 구동모터(222)의 동작에 의해 회전하는 청소브러시(223)를 포함할 수 있다. 로봇팔(221)은 통상의 로봇팔과 마찬가지로 복수의 링크와 관절부을 포함하고, 각 관절부에 서보모터와 같은 구동수단이 설치될 수 있다. The
또 청소장치(220)는 도면에 나타내지는 않았지만, 청소브러시(223)로 세정액을 공급하는 세정액공급장치를 포함할 수 있다. 세정액공급장치는 본체(210)에 내장되는 세정액탱크 및 세정액 압송펌프, 압송펌프로부터 청소브러시(223)로 세정액을 공급하는 공급관, 청소브러시(223) 쪽에 설치된 분사노즐을 포함할 수 있다. 다른 방식으로 세정액공급장치는 청소장치(220)로부터 지상 또는 해상의 관리선박으로 길게 연장되는 세정액 공급관과, 지상 또는 해상의 관리선박에 마련되어 세정액 공급관으로 세정액을 공급하는 압송펌프를 포함할 수 있다.The
검사장치(230)는 본체(210)에 설치된 검사용 로봇팔(231)과, 블레이드(20) 표면의 결함검사를 위해 검사용 로봇팔(231)의 말단부분에 설치되는 카메라(232)를 포함할 수 있다. 카메라(232)는 블레이드(20) 표면에 대한 영상을 획득하여 전송함으로써 블레이드(20) 표면의 결함을 검사할 수 있다. 여기서는 블레이드(20)의 검사를 위해 카메라(232)를 채용한 경우를 예시하지만, 검사용 로봇팔(231)의 말단부분에 카메라(232) 대신 초음파검사장치나 방사선투과검사장치를 설치하여 결함을 검사할 수도 있다.The
그 밖에도 유지관리장치(200)는 도면에 나타내지는 않았으나, 본체(210)의 주행 및 청소장치(220)와 검사장치(230)의 동작제어를 위한 제어부, 동작을 위해 전원을 공급하는 배터리유닛, 유지관리장치(200)의 원격 제어를 위한 무선통신부, 기기의 동작정보를 사용자가 직접 입력할 수 있는 조작부를 포함할 수 있다. The
블레이드 유지관리 플랫폼(100)도 승강장치(140)와 공기공급장치(150)의 동작제어를 위한 제어부, 전원을 공급하는 배터리유닛, 원격제어를 위한 무선통신부, 기기의 동작정보를 사용자가 입력할 수 있는 조작부를 포함할 수 있다. The
블레이드 유지관리 플랫폼(100)과 유지관리장치(200)는 제어부, 배터리유닛, 무선통신부, 조작부를 공유하는 형태일 수 있다. 또 블레이드 유지관리 플랫폼(100)에는 전원공급이나 동작제어를 위한 케이블이 지상 또는 해상의 관리선박으로부터 연장되어 연결될 수 있다. 이 경우 배터리유닛이나 무선통신부와 같은 구성을 배제할 수 있다. The
다음은 본 실시 예에 따른 블레이드 유지관리 플랫폼의 동작 및 사용법에 대하여 설명한다.The operation and usage of the blade maintenance platform according to the present embodiment will be described below.
블레이드 유지관리 플랫폼(100, 이하 '플랫폼'이라 함)을 사용하지 않을 때는 도 6에 도시한 바와 같이, 제1팽창튜브(120)와 제2팽창튜브(130)의 공기를 배출시켜 접음으로써 크기를 최소화할 수 있다. 따라서 이를 작업위치로 옮기기 용이하고, 보관 시에도 공간의 점유를 최소화할 수 있다.When not using the blade maintenance platform (100, hereinafter referred to as the 'platform'), as shown in Figure 6, by expanding the air by folding the
블레이드(20)의 유지관리를 위해 플랫폼(100)을 풍력터빈에 설치할 때는 우선 도 2에 도시한 바와 같이, 양측 제1팽창튜브(120)로 압축공기를 공급하여 제1팽창튜브(120)를 팽창시킴으로써 제1팽창튜브(120)가 지지프레임(110)과 함께 플랫폼(100)의 골격을 이루도록 한다. 이때는 공기공급장치(150)가 제1팽창튜브(120) 쪽으로 압축공기를 공급하고, 제1팽창튜브(120)의 팽창이 완료된 후에는 제1팽창튜브(120) 쪽 유로를 폐쇄하여 팽창이 유지되도록 한다.When the
제1팽창튜브(120)를 팽창시킨 후에는 도 1에 도시한 바와 같이, 블레이드 허브(21)나 나셀(30) 쪽에 두 케이블(101)을 연결하여 하부로 내린 상태에서 플랫폼(100)의 승강장치(140)에 케이블(101)을 연결시킨다. 그리고 승강장치(140)를 동작시켜 플랫폼(100)을 블레이드(20)의 위치까지 상승시킨다. 물론 이때는 양측의 지지프레임(110)에 유지관리장치(200)가 탑재된 상태다.After expanding the
플랫폼(100)이 상승할 때는 하부로 길게 내려진 케이블(101)을 이용해 작업자가 플랫폼(100)의 위치와 방향을 조절함으로써 블레이드(20)의 팁부분이 플랫폼(100)의 내측으로 진입하도록 할 수 있다. 또 양측의 승강장치(140) 동작을 개별적으로 제어하여 플랫폼(100)의 자세를 조절할 수 있다.When the
플랫폼(100)이 상승하여 블레이드(20)의 팁부분에 이르면, 공기공급장치(150)를 동작시켜 양측의 제2팽창튜브(130)를 팽창시킴으로써 제2팽창튜브(130)가 블레이드(20) 외면을 파지하도록 한다. 물론 이때는 제2팽창튜브(130)의 제1공간(132)이 먼저 팽창하고, 이어서 제2공간(133)이 팽창하는 방식으로 팽창을 단계적으로 제어할 수 있다. 또 블레이드(20)의 단면적을 고려해 팽창압력도 조절할 수 있다. When the
제2팽창튜브(130)가 팽창하면, 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 플랫폼(100)이 블레이드(20) 외측에 흔들림 없이 지지될 수 있다. 이 상태에서 유지관리장치(200)는 지지프레임(110)의 이송레일부(111)를 따라 이동하면서 블레이드(20) 표면의 청소나 검사를 수행할 수 있다. 이러한 동작들은 작업자가 원격조정장치를 이용해 플랫폼(100)의 무선통신부와 교신하면서 원거리에서 제어할 수 있다. 유지관리장치(200)가 청소나 검사를 수행하는 동안 플랫폼(100)은 해당 위치에 정지된 상태를 유지할 수 있다.When the
블레이드(20) 일부 영역의 청소나 검사를 수행한 후에는 다시 플랫폼(100)이 설정구간 상승하여 작업위치를 변경할 수 있다. 그리고 플랫폼(100)의 작업위치 변경(승강)에 따라 블레이드(20) 단면적이 변하면, 공기공급장치(150)가 제2팽창튜브(130)의 압력을 조절함으로써 블레이드(20)의 단면적 변화에 대응할 수 있다. 따라서 블레이드(20)의 팁부분으로부터 루트부분에 이르는 모든 작업영역에서 플랫폼(100)이 블레이드(20)에 안정적으로 지지될 수 있다. After performing cleaning or inspection of a certain area of the
본 실시 예의 플랫폼(100)은 제2팽창튜브(130)의 압력을 조절하여 블레이드(20)를 파지하는 압력을 제어할 수 있고, 제1팽창튜브(130)가 블레이드(20) 형상에 대응하여 변형될 수 있기 때문에 블레이드(20)의 크기나 형상에 무관하게 다양한 블레이드(20)의 유지관리를 수행하는데 이용될 수 있다. 제2팽창튜브(130)의 압력조절동작은 작업자가 원격제어장치를 이용해 직접 제어하거나, 제어부가 제2팽창튜브(130)의 압력정보를 토대로 공기공급장치의 동작을 자동으로 제어하는 방식일 수 있다.
플랫폼(100)이 승강하는 과정에서 블레이드(20)의 리딩엣지(20a) 또는 트레일링엣지(20b)는 제1팽창튜브(120)와 충돌할 수 있다. 이때 양측의 제1팽창튜브(120)는 완충 가능하기 때문에 리딩엣지(20a)와 트레일링엣지(20b)를 충격으로부터 보호할 수 있다. In the process of lifting the
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 블레이드 유지관리 플랫폼의 변형 예를 나타낸다. 도 7의 블레이드 유지관리 플랫폼(300)은 작업자가 직접 탑승한 상태로 블레이드(20) 폭방향으로 이동할 수 있도록 양측 지지프레임(110)의 하부에 설치된 탑승체(170)를 구비한다. 그리고 지지프레임(110)은 탑승체(170)의 이동을 위해 하부에 이송레일부(113)를 구비한다. 탑승체(170)는 통상의 곤돌라 형태일 수 있다. 이 경우 작업자는 탑승체(170)에 탑승한 상태에서 플랫폼(300)의 동작을 제어하면서 블레이드(20)의 유지관리를 수행할 수 있다. 7 shows a modification of the blade maintenance platform according to an embodiment of the present invention. The
10: 타워, 20: 블레이드,
30: 나셀, 100: 블레이드 유지관리 플랫폼,
101: 케이블, 110: 지지프레임,
111: 이송레일부, 120: 제1팽창튜브,
130: 제2팽창튜브, 140: 승강장치,
150: 공기공급장치, 170: 탑승체.
200: 유지관리장치, 220: 청소장치,
230: 검사장치.10: tower, 20: blade,
30: nacelle, 100: blade maintenance platform,
101: cable, 110: support frame,
111: transfer rail portion, 120: the first expansion tube,
130: second expansion tube, 140: lifting device,
150: air supply device, 170: vehicle.
200: maintenance device, 220: cleaning device,
230: Inspection device.
Claims (9)
상기 지지프레임과 연결되며 팽창에 의해 상기 지지프레임과 함께 골격을 이루는 제1팽창튜브;
상기 지지프레임에 설치되며 팽창에 의해 상기 블레이드를 파지할 수 있는 제2팽창튜브;
케이블을 이용해 상기 지지프레임을 승강시키는 승강장치; 및
상기 제1 및 제2팽창튜브로 압축공기를 공급하여 팽창을 제어하는 공기공급장치를 포함하는 풍력터빈용 블레이드 유지관리 플랫폼.Support frames disposed on both sides of the blade;
A first expansion tube connected to the support frame and forming a skeleton together with the support frame by expansion;
A second expansion tube installed on the support frame and capable of gripping the blade by expansion;
An elevating device for elevating the support frame using a cable; And
Blade maintenance platform for a wind turbine comprising an air supply for controlling the expansion by supplying compressed air to the first and second expansion tube.
상기 지지프레임은 블레이드의 양 측면 외측에 각각 배치된 상태에서 블레이드의 폭방향으로 길게 연장되고,
상기 제1팽창튜브는 블레이드의 리딩엣지와 트레일링엣지 외측에 각각 배치된 상태에서 양측의 지지프레임을 연결하고 팽창에 의해 길이가 신장되며,
상기 제2팽창튜브는 상기 지지프레임 내면 쪽에 각각 설치되고 팽창에 의해 블레이드의 측면을 가압하는 풍력터빈용 블레이드 유지관리 플랫폼.The method of claim 1,
The support frame extends in the width direction of the blade in a state where they are disposed on both sides of the blade, respectively,
The first expansion tube is connected to the support frame on both sides in the state respectively disposed on the leading edge and trailing edge of the blade and is elongated by expansion,
The second expansion tube is respectively installed on the inner surface of the support frame blade maintenance platform for a wind turbine for pressing the side of the blade by expansion.
상기 제2팽창튜브는 상기 플랫폼의 승강에 따른 상기 블레이드의 단면적 변화에 대응하여 팽창이 조절되는 풍력터빈용 블레이드 유지관리 플랫폼.The method of claim 1,
The second expansion tube is a blade maintenance platform for a wind turbine whose expansion is controlled in response to a change in the cross-sectional area of the blade according to the lifting of the platform.
상기 제2팽창튜브는 단계적인 팽창을 위해 내부가 복수의 공간으로 구획되는 풍력터빈용 블레이드 유지관리 플랫폼.The method of claim 3,
The second expansion tube is a blade maintenance platform for a wind turbine, the interior of which is partitioned into a plurality of spaces for stepwise expansion.
상기 공기공급장치는 상기 제1팽창튜브 및 상기 제2팽창튜브의 각 공간과 별도로 연결된 복수의 유로와, 상기 복수의 유로로 압축공기를 공급하는 공기펌프와, 상기 복수의 유로에 각각 설치되어 유로를 개폐하는 복수의 개폐밸브를 포함하는 풍력터빈용 블레이드 유지관리 플랫폼.5. The method of claim 4,
The air supply device includes a plurality of flow paths separately connected to the spaces of the first expansion tube and the second expansion tube, an air pump for supplying compressed air to the plurality of flow paths, and a plurality of flow paths respectively installed in the flow paths. Blade maintenance platform for a wind turbine comprising a plurality of opening and closing valves for opening and closing the.
상기 승강장치는 블레이드의 양측에 각각 위치하는 상기 지지프레임에 각각 설치되는 풍력터빈용 블레이드 유지관리 플랫폼.3. The method of claim 2,
The elevating device is a blade maintenance platform for a wind turbine, respectively installed on the support frame which is located on both sides of the blade.
상기 지지프레임은 블레이드의 유지관리를 수행하는 유지관리장치의 장착 및 이동 안내를 위한 이송레일부를 포함하는 풍력터빈용 블레이드 유지관리 플랫폼.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
The support frame is a blade maintenance platform for a wind turbine comprising a transport rail for mounting and movement guide of the maintenance device to perform the maintenance of the blade.
상기 지지프레임은 작업자가 탑승하는 탑승체를 장착하기 위한 이송레일부를 포함하는 풍력터빈용 블레이드 유지관리 플랫폼.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
The support frame is a blade maintenance platform for a wind turbine comprising a transport rail for mounting a vehicle on which the operator boards.
상기 지지프레임과 연결되며 팽창에 의해 상기 지지프레임과 함께 골격을 이루는 팽창튜브;
케이블을 이용해 상기 지지프레임을 승강시키는 승강장치; 및
상기 팽창튜브로 압축공기를 공급하여 팽창을 제어하는 공기공급장치를 포함하는 풍력터빈용 블레이드 유지관리 플랫폼.Support frames disposed on both sides of the blade;
An expansion tube connected to the support frame and forming a skeleton together with the support frame by expansion;
An elevating device for elevating the support frame using a cable; And
Blade maintenance platform for a wind turbine comprising an air supply for controlling the expansion by supplying compressed air to the expansion tube.
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