KR101346178B1 - Rotor rotating apparatus for wind turbine - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 풍력발전기용 로터 회전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 로터의 허브를 회전시킬 수 있는 풍력발전기용 로터 회전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a rotor rotating apparatus for a wind turbine, and more particularly, to a rotor rotating apparatus for a wind generator capable of rotating a hub of the rotor.
일반적으로, 전기를 생산하기 위한 대표적인 발전 형태로는 화석연료를 에너지원으로 하는 화력발전 및 핵분열을 이용하는 원자력발전을 들 수 있다.Generally, typical types of power generation for generating electricity include thermal power generation using fossil fuel as an energy source and nuclear power generation using nuclear power.
그러나, 화력발전은 화석연료의 연소에 의해 발생하는 에너지를 이용함에 따른 공해유발의 문제와 함께 막대한 건설비가 요구되는 문제점이 있다.However, thermal power generation has a problem of causing pollution due to utilization of the energy generated by the combustion of fossil fuel and a huge construction cost.
그리고, 원자력발전은 많은 양의 전기를 생산하는데 유리하지만 방사선 누출을 차단하기 위한 막대한 시설비가 요구됨은 물론 방사선 누출의 위험성 때문에 지역주민들의 강한 반발이 예상되며, 나아가 폐기물처리도 쉽지 않으며, 사소한 사고라할지라도 심각한 환경파괴를 초래할 수 있는 위험이 항상 존재하는 등 다양한 문제점이 있다.In addition, nuclear power generation is advantageous for producing a large amount of electricity, but it requires huge facility costs to block the radiation leakage and the strong reaction of local residents is expected due to the risk of radiation leakage, and it is not easy to dispose of waste, and it is a minor accident. However, there are various problems, such as always presenting a risk that can cause serious environmental damage.
이에, 화력이나 원자력 발전으로 인한 공해문제로부터 자유롭고 고갈될 염려없는 영구적인 에너지원으로서 풍력, 조력, 수력, 태양열 등과 같은 자연 에너지를 에너지원으로 활용하려는 연구들이 활발하게 진행되고 있다.Therefore, researches are actively conducted to utilize natural energy such as wind power, tidal power, hydroelectric power, and solar energy as an energy source as a permanent energy source free from exhaustion problems due to firepower or nuclear power generation.
특히, 자연 에너지를 이용한 발전 가운데 청정 에너지원을 이용한다는 측면에서 풍력발전이 대안으로 부각되고 있으며, 풍력발전은 구조나 설치 등이 간단함과 동시에 운영 및 관리가 용이하고 무인화 및 자동화 운전이 가능하기 때문에 최근에 도입이 비약적으로 증가하고 있는 실정이다.In particular, wind power is emerging as an alternative in terms of the use of natural energy among power generation using natural energy. Wind power generation is simple in structure and installation, easy to operate and manage, and unmanned and automated. As a result, the introduction has increased dramatically in recent years.
한편, 과거에는 풍력발전 구조물들이 주로 육상에서 이루어졌으나, 소음과 진동 등에 의한 환경피해가 속출하고 발전용량이 대형화되고, 미관, 장소의 제약 등의 여러문제로 인하여 최근에는 해상에 풍력발전단지를 집약적으로 집단화시켜 건설하는 것이 추세이다.On the other hand, in the past, wind power structures were mainly made on land, but due to various problems such as environmental damage caused by noise and vibration, increased power generation capacity, and aesthetics and limitations of place, wind farms have recently become intensive. The trend is to build them in groups.
풍력발전기는 바람에 의한 회전에너지로부터 전기에너지를 생산하는 장치로서, 바람에 의해 회전되는 복수의 블레이드(blade)가 연결되는 허브(hub)를 구비한 로터(rotor)와, 로터와 연결되는 나셀(nacelle)을 지지하면서 보호하는 나셀커버(nacelle cover)와, 블레이드, 로터, 나셀 및 나셀커버를 지지하는 타워(tower)를 포함한다.Wind power generator is a device for producing electrical energy from the rotational energy by the wind, a rotor having a hub to which a plurality of blades (blade) rotated by the wind, and a nacelle connected to the rotor ( and a nacelle cover for supporting and protecting the nacelle, and a tower for supporting the blades, the rotor, the nacelle, and the nacelle cover.
한편, 허브에 블레이드를 설치하는 작업은, 블레이드 그립핑 장치를 이용하여 블레이드를 그립핑하고, 크레인 등을 이용하여 블레이드 그립핑 장치 및 블레이드를 허브에 인접하게 이송한다.On the other hand, the operation of installing the blade in the hub, the blade gripping using a blade gripping device, using a crane or the like transfers the blade gripping device and the blade adjacent to the hub.
예를 들어, 블레이드를 허브에 인접되게 이송하여 허브에 블레이드를 순차로 복수 개 설치하는 경우에 있어, 하나의 블레이드를 허브에 설치한 후, 두번째 블레이드를 허브에 설치될 수 있도록 허브를 회전시켜야 한다.For example, in a case where a plurality of blades are sequentially installed in the hub by transferring the blades adjacent to the hub, one hub must be installed in the hub, and the hub must be rotated so that the second blade can be installed in the hub. .
이와 같이, 종래에는 블레이드를 복수 개 순차로 설치함에 있어 허브를 블레이드가 집입되는 방향으로 회전시키는 데 있어, 허브에 연동하여 회전하는 회전샤프트가 연결된 기어박스와 기어박스에서 전달된 회전샤프트의 회전력에 의해 구동되는 발전기를 연결하는 고속 회전샤프트 상에 인칭기어를 연결한 후, 인칭기어를 강제로 회전시켜 역으로 허브를 회전시켰다. 여기서, 인칭기어는 회전샤프트를 강제로 회전시키기 위한 장비로서, 별도로 마련된 구동모터에 의해 회전될 수 있도록 회전샤프트 상에 장착된 기어이다.Thus, in the conventional installation of a plurality of blades in order to rotate the hub in the direction in which the blade is inserted, the rotation of the rotation shaft transmitted from the gearbox and the gearbox connected to the rotating shaft that rotates in conjunction with the hub After connecting the inching gear on the high-speed rotary shaft connecting the generator driven by, the inching gear was forcibly rotated to rotate the hub in reverse. Here, the inching gear is a device for forcibly rotating the rotary shaft, and is a gear mounted on the rotary shaft to be rotated by a separately provided drive motor.
즉, 기어박스와 발전기를 연결하는 고속 회전샤프트를 강제로 회전시켜 역으로 허브를 회전시켰다. 그러나, 고속 회전샤프트를 강제로 회전시키는 경우, 즉 기어박스 내부의 종동축에 연결된 종동기어를 회전시켜 주동축에 연결된 주동기어를 회전시키는 경우에 종동기어가 손상되는 등의 문제점이 발생할 수 있다.In other words, by rotating the high-speed rotary shaft connecting the gearbox and the generator forcibly rotated the hub. However, when the high speed rotation shaft is forcibly rotated, that is, when the driven gear connected to the driven shaft inside the gearbox is rotated to rotate the main gear connected to the main shaft, the driven gear may be damaged.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 허브에 블레이드를 설치함에 있어, 정밀하고 안전하게 로터의 허브를 회전시킬 수 있는 풍력발전기용 로터 회전장치를 제공하는 것이다.Therefore, the technical problem to be solved by the present invention is to provide a rotor rotating device for a wind power generator that can rotate the hub of the rotor precisely and securely in installing the blade in the hub.
본 발명의 일 측면에 따르면, 로터의 허브에 연결된 회전샤프트가 관통 삽입되고, 상기 허브와 연동하여 회전하는 로터 락 디스크; 및 상기 로터 락 디스크에 연결되고, 작동유체의 공급 및 취출에 의해 신장 또는 수축되면서 상기 로터 락 디스크를 회전시키는 회전구동력을 제공하는 유압식 디스크 메인구동부를 포함하는 풍력발전기용 로터 회전장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, a rotor shaft connected to the hub of the rotor is inserted through the rotor lock disk to rotate in conjunction with the hub; And a hydraulic disk main drive unit connected to the rotor lock disk and providing a rotational driving force to rotate the rotor lock disk while being extended or contracted by supplying and ejecting a working fluid. have.
상기 유압식 디스크 메인구동부는, 상기 로터 락 디스크의 원주방향으로 상호 이격되게 형성된 복수의 홀부 중 어느 하나에 삽입되는 회전바; 상기 회전바에 연결되어 신장 또는 수축됨에 따라 상기 회전바에 가압력을 제공하는 구동실린더; 및 상기 구동실린더의 실린더로드 선단부에 마련되고, 상기 회전바가 삽입 지지되는 클램프를 포함할 수 있다.The hydraulic disc main drive unit, the rotary bar is inserted into any one of the plurality of hole portions formed to be spaced apart from each other in the circumferential direction of the rotor lock disk; A driving cylinder connected to the rotation bar to provide an urging force to the rotation bar as it is extended or contracted; And a clamp provided at the end of the cylinder rod of the driving cylinder and inserted into the rotation bar.
상기 회전바 상기 클램프가 안정적으로 지지될 수 있도록 지지홈부를 포함할 수 있다.The rotating bar may include a support groove so that the clamp can be stably supported.
상기 유압식 디스크 메인구동부는, 상기 로터 락 디스크의 표면과의 마찰에 따른 손상을 방지하기 위하여 상기 실린더로드의 표면을 감싸는 완충패드를 더 포함할 수 있다.The hydraulic disc main driver may further include a buffer pad surrounding the surface of the cylinder rod to prevent damage due to friction with the surface of the rotor lock disc.
상기 로터 락 디스크는, 상기 회전샤프트가 관통 삽입되는 제1 디스크; 및The rotor lock disk may include: a first disk through which the rotary shaft is inserted; And
상기 제1 디스크의 외주면에 삽입되고, 상기 제1 디스크와 연동하여 회전하는 제2 디스크를 포함하되, 상기 복수의 홀부는 상기 제2 디스크의 원주방향으로 상호 이격되게 형성될 수 있다.And a second disk inserted into an outer circumferential surface of the first disk and rotating in cooperation with the first disk, wherein the plurality of holes may be spaced apart from each other in the circumferential direction of the second disk.
상기 로터 락 디스크는, 상기 제1 디스크의 두께가 상기 제2 디스크의 두께보다 두껍도록 단차지게 형성되며, 풍력발전기용 나셀커버의 상부에 착탈가능하게 마련되고, 상기 제1 디스크의 외주면에 연결되어 상기 제1 디스크를 회전시키는 보조구동부를 더 포함할 수 있다.The rotor lock disk is formed to be stepped so that the thickness of the first disk is thicker than the thickness of the second disk, is detachably provided on the upper portion of the nacelle cover for the wind turbine, and is connected to the outer peripheral surface of the first disk It may further include an auxiliary driving unit for rotating the first disk.
상기 보조구동부는, 상기 나셀커버의 상부에 착탈가능하게 마련된 몸체부; 상기 몸체부에 마련되고, 회전구동력을 제공하는 구동기어; 및 상기 나셀커버의 상부를 관통하여 상기 구동기어 및 상기 제1 디스크의 외주면에 권취되고, 상기 구동기어의 회전구동력을 전달하는 구동력 전달부를 포함할 수 있다.The auxiliary driving unit, the body portion detachably provided on the upper portion of the nacelle cover; A drive gear provided in the body part and providing a rotational driving force; And a driving force transmission unit which passes through an upper portion of the nacelle cover and is wound around the driving gear and the outer circumferential surface of the first disk, and transmits a rotation driving force of the driving gear.
상기 보조구동부는, 상기 몸체부에 연결되고, 상기 몸체부를 상기 나셀커버의 길이방향으로 이송하는 몸체부 이송부를 더 포함할 수 있다.The auxiliary driving part may further include a body part transferring part connected to the body part and transferring the body part in the longitudinal direction of the nacelle cover.
상기 몸체부 이송부는, 상기 나셀커버의 상부에 상기 나셀커버의 길이방향을 따라 마련되고, 상기 몸체부가 슬라이딩 가능하게 연결된 가이드레일; 상기 나셀커버의 상부에 상기 나셀커버의 길이방향을 따라 마련된 랙기어; 및 상기 몸체부의 저면에 마련되고, 상기 랙기어와 치합되는 구동체를 포함할 수 있다.The body portion transfer unit, a guide rail provided along the longitudinal direction of the nacelle cover on the upper portion of the nacelle cover, the body rail is slidably connected; A rack gear provided in an upper portion of the nacelle cover along a longitudinal direction of the nacelle cover; And a driving body provided on a bottom surface of the body part and engaged with the rack gear.
상기 복수의 홀부 중 적어도 어느 하나에 삽입되어 상기 로터 락 디스크를 고정하는 락킹핀을 더 포함할 수 있다.It may further include a locking pin inserted into at least one of the plurality of holes to fix the rotor lock disk.
본 발명의 실시예들은, 로터 락 디스크에 연결되어 로터 락 디스크를 회전시키는 유압식 디스크 메인구동부를 구비함으로써, 허브에 블레이드를 설치함에 있어 허브를 정밀하고 안전하게 회전시킬 수 있다.Embodiments of the present invention, by providing a hydraulic disk main drive connected to the rotor lock disk to rotate the rotor lock disk, it is possible to rotate the hub precisely and securely in installing the blade in the hub.
도 1은 풍력발전기의 정면도로서, 하나의 블레이드가 이송되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기용 로터 회전장치를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 A부분 확대도로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전바와 구동실린더의 결합상태를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기용 로터 회전장치를 나타내는 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기용 로터 회전장치를 나타내는 측면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기용 로터 회전장치의 동작 전후 상태를 나타내는 정면도이다.1 is a front view of a wind turbine, showing a state in which one blade is transferred.
Figure 2 is a perspective view showing a rotor rotation apparatus for a wind turbine according to an embodiment of the present invention.
3 is an enlarged view of a portion A of FIG. 2, and is a perspective view illustrating a coupling state of a rotation bar and a driving cylinder according to an exemplary embodiment of the present invention.
Figure 4 is a front view showing a rotor rotation apparatus for a wind turbine according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a side view showing a rotor rotor for a wind power generator according to an embodiment of the present invention.
6 and 7 are front views showing the state before and after the operation of the rotor rotation apparatus for a wind turbine according to an embodiment of the present invention.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.
도 1은 풍력발전기의 정면도로서, 하나의 블레이드가 이송되는 상태를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기용 로터 회전장치를 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 2의 A부분 확대도로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전바와 구동실린더의 결합상태를 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기용 로터 회전장치를 나타내는 정면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기용 로터 회전장치를 나타내는 측면도이다.1 is a front view of a wind turbine, showing a state in which one blade is transported, Figure 2 is a perspective view showing a rotor rotation apparatus for a wind turbine according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is A of FIG. As a partially enlarged view, a perspective view showing a coupling state of a rotary bar and a driving cylinder according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a front view showing a rotor rotor for a wind turbine generator according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is Side view showing a rotor rotating device for a wind turbine according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 풍력발전기는 나셀(nacelle, 미도시)에 연결되고 바람에 의해 회전되는 복수의 블레이드(110, blade)와, 블레이드(110)의 회전에 따라 회전하되 블레이드(110)가 연결되는 허브(121)를 구비한 로터(120,rotor)와, 나셀, 로터(120) 및 블레이드(110)를 지지하는 타워(140)를 포함한다.1 and 2, the wind generator is connected to a nacelle (not shown) and rotates according to the rotation of the
블레이드(110)는 바람에 의해 회전되어 회전운동을 발생시키는 일종의 날개이다. 로터(120)를 기준으로 방사상으로 배치되는 블레이드(110)는 바람에 의해 쉽게 회전될 수 있도록 유선형의 날개 형상을 가진다.
그리고, 본 실시예에 따른 풍력발전기는 바람의 특성을 최대한 활용하면서 안정성을 추구할 수 있도록 3개의 블레이드(110)를 구비하나, 이에 한정되지 않으며 블레이드(110)의 개수에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.In addition, the wind power generator according to the present embodiment includes three
로터(120)의 허브(121)는 복수의 블레이드(110)가 연결되는 장소이다.The
허브(121)는 정면에서 바라볼 때 대략 원형의 형상을 가지며, 측면에서 바라볼 때는 돔(dome)형상을 가질 수 있다.The
그리고, 허브(121)의 일측에는 블레이드(110)의 회전운동을 전달받아 전기에너지를 생산하는 나셀(nacelle, 미도시)이 연결되며, 나셀은 나셀커버(130, nacelle cover)에 의해 보호된다.And, one side of the
나셀은 블레이드(110)의 회전운동을 전달받아 전기에너지를 생산하는 등 풍력발전기를 구동시키는데 있어 중요한 역할을 담당하는 기계부품들, 예컨대 허브에 연결된 회전샤프트(160), 관통삽입된 회전샤프(160)트를 지지하는 베어링하우징(170), 베어링하우징(170)을 관통한 회전샤프트(160)가 연결되는 기어박스(180), 기어박스(180)의 일측에 마련되되 기어박스(180)에서 전달된 회전샤프트(160)의 회전력에 의해 구동되는 발전기(미도시)와, 베어링하우징(170)과 기어박스(180) 등을 지지하는 프레임부(190) 등이 결합되어 있는 구조체를 통틀어 일컫는다.The nacelle receives the rotational motion of the
이처럼, 나셀커버(130)는 나셀의 외부에 결합되어 나셀을 보호하는 역할을 한다.As such, the
나셀커버(130)는 외기에 그대로 노출되어 눈, 비 혹은 햇볕 등에 상시 노출되기 때문에 어느 정도의 강성이 보장되어야 한다. 따라서 나셀커버(130)는 내구성이 우수한 비금속 혹은 금속 복합 재질로 제작된다.Since the
한편, 타워(140)는 상하로 길게 배치되는 축으로서, 복수의 블레이드(110), 허브(121), 나셀 및 나셀커버(130) 등의 구조물에 대한 축 방향 하중을 지지한다.On the other hand, the
타워(140)는 위치별로 아랫부분의 로워 타워(lower tower)와, 윗부분의 어퍼 타워(upper tower)로 구분될 수 있다.The
타워(140)는 내부가 빈 파이프(pipe) 형의 구조물이며, 타워(140)의 내부 빈 공간을 통해 케이블(cable) 등이 통과된다. 케이블은 송전용 파워 케이블(power cable), 통신용 케이블(cable) 등을 포함한 다양한 종류의 케이블일 수 있다.The
한편, 허브에 복수의 블레이드를 설치하는 작업은, 그립핑유닛(200)으로 블레이드(110)를 그립핑한 후, 하나의 블레이드(110)를 허브(121)에 인접하게 이송한다. 이때, 그립핑유닛(300)은 블레이드 루트부를 그립핑하는 루트그립퍼(310)와, 블레이드 팁부를 그립핑하는 팁그립퍼(350)를 포함한다.On the other hand, in the operation of installing a plurality of blades in the hub, after gripping the
그리고, 하나의 블레이드(110)를 허브(121)의 블레이드 접속부(123)에 설치한 후, 허브(121)의 블레이드 접속부(123)를 수평상태로 유지되게 허브(121)를 회전시킨다.Then, after installing one
그러나, 허브(121)를 회전시킴에 있어, 종래와 같이 기어박스(180)와 발전기를 연결하는 회전샤프트(160) 상에 인칭기어(미도시)를 연결한 후, 인칭기어를 강제로 회전시켜 역으로 허브(121)를 회전시키는 경우에, 기어박스(180) 내부에 마련된 주동기어(미도시) 및 종동기어(미도시)가 손상될 수 있다. 여기서, 인칭기어는 회전샤프트(160)를 강제로 회전시키기 위한 장비로서, 별도로 마련된 구동모터(미도시)에 의해 회전될 수 있도록 회전샤프트(160) 상에 장착된 기어이다.However, in rotating the
따라서, 기어박스(180) 내의 주동기어 및 종동기어가 손상되지 않으면서, 허브(121)를 정밀하고 안전하게 회전시킬 수 있는 풍력발전기용 로터 회전장치가 요구된다.Accordingly, there is a need for a rotor generator for a wind generator capable of precisely and safely rotating the
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기용 로터 회전장치는, 로터(120)의 허브(121)에 연결된 회전샤프트(160)가 관통 삽입되되 허브(121)와 연동하여 회전하는 로터 락 디스크(200)와, 로터 락 디스크(200)에 연결되되 작동유체의 공급 및 취출에 의해 신장 또는 수축되면서 로터 락 디스크(200)를 회전시키는 회전구동력을 제공하는 유압식 디스크 메인구동부(230)와, 나셀커버(130)의 상부에 착탈가능하게 마련되되 로터 락 디스크(200)를 회전시키는 보조구동부(250)와, 로터 락 디스크(200)를 고정하는 락킹핀(270)을 포함한다.2 to 5, the rotor rotation apparatus for a wind power generator according to an embodiment of the present invention, the
본 실시예에 따른 풍력발전기용 로터 회전장치는, 유압식 디스크 메인구동부(230)와, 보조구동부(250)를 이용하여 로터 락 디스크(200) 및 허브(121)를 회전시킨다.The rotor rotating apparatus for a wind power generator according to the present embodiment rotates the
허브(121)에 연결된 회전샤프트(160)는 나셀커버(130) 내부의 베어링하우징(170), 기어박스(180) 등에 순차로 연결되어 회전한다.The
이때, 로터 락 디스크(200)는, 나셀커버(130) 내부에 마련되되, 회전샤프트(160)를 지지하는 베어링하우징(170)의 전면부에 배치된다.At this time, the
로터 락 디스크(200)는 허브(121) 및 회전샤프트(160)와 연동하여 회전되며, 풍력발전기를 보수 시 또는 허브(121)에 블레이드(110)를 설치 및 교체 시 허브(121) 및 회전샤프트(160)를 고정하는 역할을 한다. The
전술한 바와 같이, 허브(121)에 블레이드(110)를 설치하기 위해서는 허브(121)를 회전시켜야 하는데, 본 실시예에 따른 풍력발전기용 로터 회전장치는 로터 락 디스크(200)를 회전시켜 허브(121)를 회전시킨다.As described above, in order to install the
로터 락 디스크(200)는, 회전샤프트(160)가 관통 삽입되는 제1 디스크(210)와, 제1 디스크(210)의 외주면에 삽입되되 제1 디스크(210)와 연동하여 회전하는 제2 디스크(211)를 포함한다.The
즉, 로터 락 디스크(200)는, 회전샤프트(160)가 관통되는 제1 디스크(210)의 외주면에 제2 디스크(211)가 결합되어 구성된다.That is, the
그리고, 제1 디스크(210)의 두께를 제2 디스크(211)의 두게보다 두껍게 형성하여 제1 디스크(210)가 제2 디스크(211) 표면에서 돌출되게 결합한다.The
따라서, 후술할 보조구동부(250)를 이용하여 제1 디스크(210)를 회전시킬 수 있으며, 이로써 로터 락 디스크(200) 전체를 회전시킬 수 있다.Therefore, the
또한, 제2 디스크(211)의 표면에는 원주방향으로 상호 이격되게 복수 개의 홀부(215)가 마련되다.In addition, the surface of the
유압식 디스크 메인구동부(230)는, 로터 락 디스크(200)를 회전시키는 역할을 한다.The hydraulic disk
특히, 유압식 디스크 메인구동부(230)는 제2 디스크(211)의 홀부(215)에 연결되어 신장 또는 수축되면서 제2 디스크(211)를 회전시켜 로터 락 디스크(200) 전체를 회전시킨다.In particular, the hydraulic disk
유압식 디스크 메인구동부(230)는, 로터 락 디스크(200)의 원주방향으로 상호 이격되게 형성된 복수의 홀부(215) 중 어느 하나에 삽입되는 회전바(231)와, 회전바(231)에 연결되어 신장 또는 수축됨에 따라 회전바(231)에 가압력을 제공하는 구동실린더(233)와, 구동실린더(233)의 실린더로드(234) 선단부에 마련되되 회전바(231)가 삽입 지지되는 클램프(235)와, 로터 락 디스크(200)의 표면과의 마찰에 따른 손상을 방지하기 위하여 실린더로드(234)의 표면을 감싸는 완충패드(237)를 포함한다.The hydraulic disc
회전바(231)는 로터 락 디스크(200)의 제2 디스크(211)에 마련된 복수의 홀부(215) 중 어느 하나에 삽입되는 핀부재로 형성된다.The
허브(121) 및 로터 락 디스크(200)를 회전시키고자 하는 경우에 회전바(231)를 제2 디스크(211)에 형성된 홀부(215)에 삽입하고, 구동실린더(233)의 실린더로드(234)가 신장 또는 수축되는 거리만큼 제2 디스크(211)를 회전시킨다.When the
한편, 허브(121) 및 로터 락 디스크(200)를 고정하고자 하는 경우에는 회전바(231)를 제2 디스크(211)에 형성된 홀부(215)에서 삽입 해제한 후, 후술할 락킹핀(270)을 복수의 홀부(215) 중 어느 하나에 삽입하여 허브(121) 및 로터 락 디스크(200)를 고정한다.Meanwhile, when the
구동실린더(233)는 로터 락 디스크(200), 특히 제2 디스크(211)가 회전되게 하는 구동력을 제공하는 역할을 한다. 구동실린더(233)는 프레임부(190)의 전단부에 회동가능하게 힌지결합된다.The driving
도 1에서 도시한 바와 같이, 블레이드(110)가 삽입되는 블레이드 접속부(123)는 타워(140)를 기준으로 시계방향으로 90도(P1), 210도(P2), 330도(P3)에 위치한다.As shown in FIG. 1, the blade connecting portion 123 into which the
따라서, 본 실시예에서는 210도(P2)에 있는 블레이드 접속부(123)를 시계방향으로 60도 회전시키고, 330도(P3)에 있는 블레이드 접속부(123)를 반시계방향으로 60도 회전시켜 수평상태에 위치시킬 수 있게, 로터 락 디스크(200)를 시계 또는 반시계방향으로 60도 회전시킨다.Therefore, in the present embodiment, the blade connecting portion 123 at 210 degrees P2 is rotated 60 degrees clockwise, and the blade connecting portion 123 at 330 degrees P3 is rotated 60 degrees counterclockwise to a horizontal state.
따라서, 실린더로드(234)의 길이는 제2 디스크(211)가 시계 또는 반시계방향으로 60도 회전될 수 있는 길이를 갖도록 설계되어야 한다.Thus, the length of the
그리고, 클램프(235)는 실린더로드(234)와 회전바(231)를 결합하는 역할을 한다.In addition, the
도 3에서 도시한 바와 같이, 클램프(235)는 실린더로드(234)의 선단부에 결합되며, 집게모양으로 형성되어 회전바(231)를 삽입 지지할 수 있도록 구성된다.As shown in Figure 3, the
또한, 회전바(231)에는 클램프(235)가 안정적으로 지지될 수 있도록 원주방향을 따라 지지홈부(232)가 형성되며, 지지홈부(232)에 클램프(235)가 삽입 설치되어 클램프(235)와 회전바(231)의 결합강도를 높일 수 있다.In addition, the
그리고, 도 3을 참조하면, 완충패드(237)는 실린더로드(234)가 신장 또는 수축하여 로터 락 디스크(200), 특히 제2 디스크(211)가 회전하는 경우에, 로터 락 디스크(200)의 표면과 실린더로드(234)가 접촉되어 로터 락 디스크(200)가 손상되는 것을 방지하는 역할을 한다. In addition, referring to FIG. 3, the
완충패드(237)는 우레탄, 고무재질 등 유연성 있는 부드러운 탄성재질로 제작될 수 있으며, 실린더로드(234)를 감싸는 형태로 구성된다. 완충패드(237)는 실린더로드(234)의 신장 또는 수축에 따라 그 길이가 가변되어 항상 실린더로드(234)를 감싸도록 형성된다.The
한편, 본 실시예에 따른 풍력발전기용 로터 회전장치는, 유압식 디스크 메인구동부(230)를 보조하여 로터 락 디스크(200)를 회전시키는 보조구동부(250)가 더 마련된다.On the other hand, the rotor rotation apparatus for a wind power generator according to the present embodiment, the
보조구동부(250)는, 나셀커버(130)의 상부에 착탈가능하게 마련되어 제1 디스크(210)를 회전시키는 역할을 한다. 즉, 보조구동부(250)는 제2 디스크(211)의 표면에서 돌출된 제1 디스크(210)를 회전시킴으로써, 전체적으로 로터 락 디스크(200)를 회전시키는 역할을 한다.The
보조구동부(250)는, 나셀커버(130)의 상부에 착탈가능하게 마련된 몸체부(251)와, 몸체부(251)에 마련되되 회전구동력을 제공하는 구동기어(252)와, 나셀커버(130)의 상부를 관통하여 구동기어(252) 및 제1 디스크(210)의 외주면에 권취되되 구동기어의 회전구동력을 전달하는 구동력 전달부(253)와, 몸체부(251)에 연결되되 몸체부(251)를 나셀커버(130)의 길이방향으로 이송하는 몸체부 이송부(255)를 포함한다.The
몸체부(251)는, 나셀커버(130)의 상부에 착탈가능하게 결합되어 구동기어(252)를 지지하는 역할을 한다.
그리고, 몸체부(251)는 후술할 몸체부 이송부(255)에 의해 나셀커버(130)의 길이방향으로 이송되며, 제1 디스크(210)를 회전시키는 것 외에 필요에 따라 구조물을 이송하는 호이스트 기능을 수행할 수 있다.And, the
구동기어(252)는 몸체부(251)의 전단부 측에 연결되어 제1 디스크(210)를 회전시키는 구동력을 제공하는 역할을 한다.The
도 2 및 도 4에서는 구동기어(252)가 한 쌍의 기어로 도시되어 있으나, 본 발명의 권리범위는 구동기어(252)의 결합형태에 의해 영향을 받지 않는다.2 and 4, the
그리고, 구동기어(252)의 구동력은 구동력 전달부(253)에 의해 제1 디스크(210)에 전달된다.In addition, the driving force of the
구동력 전달부(253)는 나셀커버(130)의 상부에 마련된 관통홀부(131)에 삽입되고 구동기어(252) 및 제1 디스크(210)의 외주면에 권취되어 구동기어(252)의 회전방향으로 회전되면서, 구동기어(252)의 구동력을 제1 디스크(210)에 전달한다.The driving
도 2 및 도 4를 참조하면, 구동기어(252) 및 제1 디스크(210)의 외주면에는 기어치(214)가 형성되고 구동력 전달부(253)는 구동기어(252) 및 제1 디스크(210)의 기어치(214)에 맞물려 회전되는 타이밍 벨트로 형성되어 있으나, 구동기어(252) 및 제1 디스크(210)의 외주면에 각각 스프라켓이 형성되고 구동력 전달부(253)가 스프라켓에 걸려 회전되는 체인으로 구성될 수 도 있다.2 and 4,
그리고, 몸체부 이송부(255)는, 몸체부(251)를 나셀커버(130)의 상부에서 길이방향으로 이송하는 역할을 한다.In addition, the body
몸체부 이송부(255)는, 나셀커버(130)의 상부에 나셀커버(130)의 길이방향을 따라 마련되되 몸체부(251)가 슬라이딩 가능하게 연결된 가이드레일(256)과, 나셀커버(130)의 상부에 나셀커버(130)의 길이방향을 따라 마련된 랙기어(257)와, 몸체부(251)의 저면에 마련되되 랙기어(257)와 치합되는 구동체(미도시)를 포함한다.The
몸체부(251)가 나셀커버(130)의 상부에서 길이방향으로 슬라이딩되어 이송되도록 가이드레일(256)이 나셀커버(130)의 상부에 길이방향으로 배치된다.The
그리고, 가이드레일(256)로부터 이격되며 나셀커버(130)의 상부에서 나셀커버(130)의 길이방향을 따라 랙기어(257)가 마련된다.The rack gear 257 is spaced apart from the
즉, 몸체부(251)는 저면에 마련된 구동체(미도시)가 랙기어(257)에 치합되어 회전되면, 몸체부(251)는 가이드레일(256)을 따라 나셀커버(130)의 상부에서 왕복운동된다.That is, the
여기서, 구동체(미도시)는 랙기어(257)와 맞물려 회전하는 피니언기어를 포함한다.Here, the driving body (not shown) includes a pinion gear that rotates in engagement with the rack gear 257.
한편, 도 2 및 도 5를 참조하면, 로터 락 디스크(200)와 허브(121) 및 회전샤프트(160)는 상호 연동하여 회전되므로, 풍력발전기를 보수 시 또는 허브(121)에 블레이드(110)를 설치 및 교체 시 허브(121) 및 회전샤프트(160)를 고정하기 위해 락킹핀(270)을 로터 락 디스크(200)에 삽입하여 고정한다.Meanwhile, referring to FIGS. 2 and 5, since the
락킹핀(270)은 로터 락 디스크(200)의 복수의 홀부(215) 중 어느 하나에 삽입될 수 있도록 프레임부(190)의 상부에서 왕복운동 가능하게 설치된다.The
이때, 로터 락 디스크(200)의 홀부(215)는 로터 락 디스크(200)의 표면에 원주방향으로 상호 이격되게 복수 개 마련된다.At this time, a plurality of
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기용 로터 회전장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the wind turbine rotor rotating apparatus according to an embodiment of the present invention configured as described above are as follows.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기용 로터 회전장치의 동작 전후 상태를 나타내는 정면도이다.6 and 7 are front views showing the state before and after the operation of the rotor rotation apparatus for a wind turbine according to an embodiment of the present invention.
허브(121)에 복수 개의 블레이드(110)를 설치함에 있어, 블레이드(110) 접속부(123)를 수평상태로 유지하기 위해 허브(121)를 회전시켜야 한다.In installing the plurality of
따라서, 본 실시예에 따른 풍력발전기용 로터 회전장치에는, 허브(121)와 연동하여 회전하는 로터 락 디스크(200)를 회전시키는 유압식 디스크 메인구동부(230)와 보조구동부(250)가 마련된다.Accordingly, the rotor rotating device for a wind turbine generator according to the present embodiment is provided with a hydraulic disk
먼저, 로터 락 디스크(200)를 회전시키기 전의 상태를 설명하면 다음과 같다.First, the state before rotating the
도 6은 로터 락 디스크(200)를 회전시키기 전의 상태를 나타내는 것으로서, 로터 락 디스크(200)의 양측에 유압식 디스크 메인구동부(230)를 마련한다.6 shows a state before the
즉, 프레임부(190)의 전단부에 구동실린더(233)를 마련하고, 구동실린더(233)의 실린더로드(234) 선단부에 클램프(235)를 설치하며, 클램부(235)에 삽입 결합되는 회전바(231)를 마련한다.That is, the driving
또한, 나셀커버(130) 상부에 보조구동부(250)를 설치하여, 구동력 전달부(253)를 제1 디스크(210)에 권취한다.In addition, the
그리고, 도 5에서 도시한 바와 같이, 제2 디스크(211)의 홀부(215)에 락킹핀(270)을 삽입하여 로터 락 디스크(200)가 회전되는 것을 방지한다.5, the locking
다음으로, 로터 락 디스크(200)를 회전시키는 동작을 설명하면 다음과 같다.Next, the operation of rotating the
도 7에서 도시한 바와 같이, 구동실린더(233)를 회동시켜 회전바(231)를 제2 디스크(211)의 홀부(215)에 삽입한다.As shown in FIG. 7, the driving
그리고, 로터 락 디스크(200)의 홀부(215)에서 락킹핀(270)을 삽입 해제한 후, 유압식 디스크 메인구동부(230)의 실린더로드(234)를 신장 또는 수축하여 제2 디스크(211)를 회전시킨다. 또한, 보조구동부(250)의 구동기어(252)로 제1 디스크(210)를 회전시킨다.Then, after the
이때, 제1 디스크(210)와 제2 디스크(211)가 동일한 각속도로 회전될 수 있도록, 실린더로드(234)의 신장 또는 수축에 따른 제2 디스크(211)의 각속도와 구동기어(252)의 각속도를 조절한다.At this time, the angular velocity of the
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Accordingly, such modifications or variations are intended to fall within the scope of the appended claims.
110: 블레이드 121: 허브
130: 나셀커버 140: 타워
160: 회전샤프트 170: 베어링하우징
180: 기어박스 190: 프레임부
200: 로터 락 디스크 210: 제1 디스크
211: 제2 디스크 215: 홀부
230: 유압식 디스크 메인구동부 231: 회전바
232: 지지홈부 233: 구동실린더
235: 클램프 237: 완충패드
250: 보조구동부 251: 몸체부
252: 구동기어 253: 구동력 전달부
255: 몸체부 이송부 256: 가이드레일
257: 랙기어 270: 락킹핀110: blade 121: hub
130: nacelle cover 140: tower
160: rotating shaft 170: bearing housing
180: gearbox 190: frame portion
200: rotor lock disk 210: first disk
211: 2nd disc 215: hole part
230: hydraulic disc main drive unit 231: rotary bar
232: support groove 233: drive cylinder
235: clamp 237: buffer pad
250: auxiliary driving unit 251: body
252: drive gear 253: drive force transmission unit
255: body transfer unit 256: guide rail
257: rack gear 270: locking pin
Claims (10)
상기 로터 락 디스크에 연결되고, 작동유체의 공급 및 취출에 의해 신장 또는 수축되면서 상기 로터 락 디스크를 회전시키는 회전구동력을 제공하는 유압식 디스크 메인구동부를 포함하며,
상기 유압식 디스크 메인구동부는,
상기 로터 락 디스크의 원주방향으로 상호 이격되게 형성된 복수의 홀부 중 어느 하나에 삽입되는 회전바;
상기 회전바에 연결되어 신장 또는 수축됨에 따라 상기 회전바에 가압력을 제공하는 구동실린더;
상기 구동실린더의 실린더로드 선단부에 마련되고, 상기 회전바가 삽입 지지되는 클램프; 및
상기 로터 락 디스크의 표면과의 마찰에 따른 손상을 방지하기 위하여 상기 실린더로드의 표면을 감싸는 완충패드를 포함하는 풍력발전기용 로터 회전장치.A rotor lock disc inserted through the rotating shaft connected to the hub of the rotor and rotating in association with the hub; And
A hydraulic disk main drive unit connected to the rotor lock disk and providing a rotational driving force to rotate the rotor lock disk while being extended or contracted by supply and withdrawal of a working fluid,
The hydraulic disc main drive unit,
A rotation bar inserted into any one of a plurality of hole parts spaced apart from each other in the circumferential direction of the rotor lock disk;
A driving cylinder connected to the rotation bar to provide an urging force to the rotation bar as it is extended or contracted;
A clamp provided at the end of the cylinder rod of the driving cylinder and inserted into the rotation bar; And
And a shock absorber pad surrounding the surface of the cylinder rod to prevent damage due to friction with the surface of the rotor lock disk.
상기 회전바에는,
상기 클램프가 안정적으로 지지될 수 있도록 지지홈부가 형성되는 풍력발전기용 로터 회전장치.The method of claim 1,
The rotating bar,
Rotor rotating device for a wind turbine is formed with a support groove so that the clamp can be stably supported.
상기 로터 락 디스크는,
상기 회전샤프트가 관통 삽입되는 제1 디스크; 및
상기 제1 디스크의 외주면에 삽입되고, 상기 제1 디스크와 연동하여 회전하는 제2 디스크를 포함하되,
상기 복수의 홀부는 상기 제2 디스크의 원주방향으로 상호 이격되게 형성되는 풍력발전기용 로터 회전장치.The method of claim 1,
The rotor lock disk,
A first disk through which the rotary shaft is inserted; And
A second disk inserted into an outer circumferential surface of the first disk and rotating in association with the first disk,
And the plurality of hole portions are formed to be spaced apart from each other in the circumferential direction of the second disk.
상기 로터 락 디스크는, 상기 제1 디스크의 두께가 상기 제2 디스크의 두께보다 두껍도록 단차지게 형성되며,
풍력발전기용 나셀커버의 상부에 착탈가능하게 마련되고, 상기 제1 디스크의 외주면에 연결되어 상기 제1 디스크를 회전시키는 보조구동부를 더 포함하는 풍력발전기용 로터 회전장치.The method of claim 5,
The rotor lock disk is formed stepped so that the thickness of the first disk is thicker than the thickness of the second disk,
A rotor rotation apparatus for a wind power generator, which is detachably provided on an upper portion of a nacelle cover for a wind power generator, and is connected to an outer circumferential surface of the first disk to rotate the first disk.
상기 보조구동부는,
상기 나셀커버의 상부에 착탈가능하게 마련된 몸체부;
상기 몸체부에 마련되고, 회전구동력을 제공하는 구동기어; 및
상기 나셀커버의 상부를 관통하여 상기 구동기어 및 상기 제1 디스크의 외주면에 권취되고, 상기 구동기어의 회전구동력을 전달하는 구동력 전달부를 포함하는 풍력발전기용 로터 회전장치.The method according to claim 6,
The sub-
A body part detachably provided at an upper portion of the nacelle cover;
A drive gear provided in the body part and providing a rotational driving force; And
The rotor rotating device for a wind turbine including a driving force transmission unit which passes through an upper portion of the nacelle cover and is wound on an outer circumferential surface of the driving gear and the first disk and transmits a rotation driving force of the driving gear.
상기 보조구동부는,
상기 몸체부에 연결되고, 상기 몸체부를 상기 나셀커버의 길이방향으로 이송하는 몸체부 이송부를 더 포함하는 풍력발전기용 로터 회전장치.The method of claim 7, wherein
The sub-
Is connected to the body portion, the rotor portion for a wind turbine further comprises a body portion transfer portion for transferring the body portion in the longitudinal direction of the nacelle cover.
상기 몸체부 이송부는,
상기 나셀커버의 상부에 상기 나셀커버의 길이방향을 따라 마련되고, 상기 몸체부가 슬라이딩 가능하게 연결된 가이드레일;
상기 나셀커버의 상부에 상기 나셀커버의 길이방향을 따라 마련된 랙기어; 및
상기 몸체부의 저면에 마련되고, 상기 랙기어와 치합되는 구동체를 포함하는 풍력발전기용 로터 회전장치.9. The method of claim 8,
The body portion transfer unit,
A guide rail provided in an upper portion of the nacelle cover along a longitudinal direction of the nacelle cover and slidably connected to the body part;
A rack gear provided in an upper portion of the nacelle cover along a longitudinal direction of the nacelle cover; And
The rotor rotating device for a wind power generator is provided on the bottom surface of the body portion, and including a drive body meshed with the rack gear.
상기 복수의 홀부 중 적어도 어느 하나에 삽입되어 상기 로터 락 디스크를 고정하는 락킹핀을 더 포함하는 풍력발전기용 로터 회전장치.The method of claim 1,
And a locking pin inserted into at least one of the plurality of holes to fix the rotor lock disk.
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