KR101347371B1 - Maintenance apparatus for blade of wind turbine and wind turbine having the same - Google Patents

Maintenance apparatus for blade of wind turbine and wind turbine having the same Download PDF

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Abstract

풍력 터빈용 블레이드 유지보수장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 풍력 터빈용 블레이드 유지보수장치는 풍력 터빈의 상측에서 연장되는 지지케이블에 연결되며 블레이드의 주위를 감싸는 상부프레임과, 상부프레임의 하부에서 블레이드의 주위를 감싸며 블레이드의 유지보수작업을 수행하는 제1작업유닛이 설치된 하부프레임과, 상부프레임에 마련되며 일단이 하부프레임에 연결된 와이어를 감거나 풀어 하부프레임을 블레이드의 상하방향으로 승강 이동시키는 다수의 윈치장치를 포함한다.Disclosed is a blade maintenance apparatus for a wind turbine. Blade maintenance apparatus for a wind turbine according to an embodiment of the present invention is connected to a support cable extending from the upper side of the wind turbine and the upper frame surrounding the blade, and the blade maintenance around the blade at the bottom of the upper frame And a plurality of winch devices provided on the upper frame, the lower frame having the first work unit performing the work, and a plurality of winch devices configured to move up and down the lower frame in the vertical direction of the blade by winding or unwinding wires connected to the lower frame.

Description

풍력 터빈용 블레이드 유지보수장치 및 이를 갖춘 풍력 터빈{MAINTENANCE APPARATUS FOR BLADE OF WIND TURBINE AND WIND TURBINE HAVING THE SAME}Blade maintenance device for wind turbines and wind turbines with the same. {MAINTENANCE APPARATUS FOR BLADE OF WIND TURBINE AND WIND TURBINE HAVING THE SAME}

본 발명은 풍력 터빈용 블레이드의 유지보수장치 및 이를 갖춘 풍력 터빈에 관한 것이다.The present invention relates to a maintenance apparatus of a blade for a wind turbine and a wind turbine having the same.

풍력 터빈(wind turbine)은 바람의 운동에너지를 기계적 운동을 거쳐서 전기에너지로 변환하는 장치이다.A wind turbine is a device that converts the kinetic energy of wind into electrical energy through mechanical movement.

이러한 풍력 터빈은 바람이 가진 에너지를 회전하는 동력으로 변화시켜주는 블레이드(blade)와, 다수의 블레이드를 연결하는 허브와, 저속의 블레이드 회전수를 발전기용 고속회전으로 변환하는 증속기(gearbox)와, 회전력을 전기로 바꾸는 발전기(generator)와, 풍력 터빈을 제어하기 위한 각종 시스템을 구비한다. 또 풍력 터빈은 그 최상부에 증속기, 발전기 및 각종 시스템을 내장하는 나셀(nacelle)을 구비하고, 나셀은 타워(tower)에 의해 지지된 상태로 마련된다.These wind turbines include a blade that converts the energy of the wind into a rotating power, a hub that connects multiple blades, a gearbox that converts low-speed blade rotations to high-speed rotations for generators, A generator for converting the rotational force into electricity, and various systems for controlling the wind turbine. At the top of the wind turbine, a nacelle is installed with a built-in booster, a generator and various systems, and the nacelle is supported by a tower.

한편 풍력 터빈의 블레이드 표면의 품질은 동작 효율을 유지하는데 중요한 역할을 수행하므로, 블레이드 표면에 축적된 먼지, 소금 코팅, 사망한 곤충 및 새의 분비물 등은 주기적으로 세척할 필요가 있다. 풍력 터빈 블레이드의 유지보수는 큰 크레인 또는 리프트 장치를 이용하여 시도되고 있으나, 이러한 장치의 사용은 접근성 및 비용 등의 어려움이 있게 되므로 근래에는 작업자가 풍력 터빈의 블레이드에 직접 접근하지 않고 유지보수를 수행할 수 있는 장치들이 개발되고 있다. 이러한 장치의 일 예로서, 미국공개특허 US 2009/0173573호 및 일본공개특허 특개 2008-309098호에는 풍력 터빈의 블레이드 유지보수를 위한 장치가 개시되었다.On the other hand, the quality of the blade surface of a wind turbine plays an important role in maintaining operating efficiency, so dust, salt coating, dead insects and bird discharges accumulated on the blade surface need to be periodically cleaned. Maintenance of wind turbine blades has been attempted by using large cranes or lift devices, but the use of such devices presents difficulties in accessibility and cost, so in recent years, operators perform maintenance without directly accessing the blades of the wind turbine. Devices that can do this are being developed. As an example of such a device, US Patent Publication No. 2009/0173573 and Japanese Patent Publication No. 2008-309098 disclose a device for blade maintenance of a wind turbine.

특허문헌 1: 미국공개특허 제2009-0173573호(2009.07.09 공개)Patent Document 1: US Patent Publication No. 2009-0173573 (2009.07.09 publication) 특허문헌 2: 일본공개특허 특개2008-309098호 (2008.12.25 공개)Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-309098 (published Dec. 25, 2008)

본 발명의 실시 예는 풍력 터빈의 블레이드 유지보수작업을 수행하기에 적절한 풍력 터빈용 블레이드 유지보수장치를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a blade maintenance apparatus for a wind turbine suitable for performing blade maintenance operations of the wind turbine.

본 발명의 일 측면에 따르면, 풍력 터빈의 블레이드 유지보수작업을 수행하는 풍력 터빈용 블레이드 유지보수장치에 있어서, 상기 풍력 터빈의 상측에서 연장되는 지지케이블에 연결되며 상기 블레이드의 주위를 감싸는 상부프레임과, 상기 상부프레임의 하부에서 상기 블레이드의 주위를 감싸며 상기 블레이드의 유지보수작업을 수행하는 제1작업유닛이 설치된 하부프레임과, 상기 상부프레임에 마련되며 일단이 하부프레임에 연결된 와이어를 감거나 풀어 상기 하부프레임을 상기 블레이드의 상하방향으로 승강 이동시키는 다수의 윈치장치를 포함하는 풍력 터빈용 블레이드 유지보수장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, in the blade maintenance apparatus for a wind turbine performing a blade maintenance operation of the wind turbine, and connected to a support cable extending from the upper side of the wind turbine and the upper frame surrounding the blade and The lower frame is wrapped around the blade in the lower part of the upper frame and the lower frame is installed, the first work unit is installed to perform the maintenance work of the blade, the upper frame is provided on one end of the winding or loosening the wire connected to the lower frame Blade maintenance apparatus for a wind turbine including a plurality of winch device for lifting and lowering the lower frame in the vertical direction of the blade can be provided.

또한, 상기 하부프레임에는 상기 제1작업유닛을 슬라이딩 이동 가능하게 지지하는 레일홈이 형성될 수 있다.In addition, the lower frame may be formed with a rail groove for supporting the first work unit to be movable sliding.

또한, 상기 상부프레임과 상기 하부프레임 사이에 위치하는 상기 와이어를 타고 승강 이동 가능하게 설치되며 상기 블레이드의 유지보수작업을 수행하는 제2작업유닛을 더 포함한다.The apparatus may further include a second work unit installed to move up and down on the wire positioned between the upper frame and the lower frame and perform maintenance work of the blade.

또한, 상기 제2작업유닛은 상기 와이어를 타고 오르거나 내리도록 복수의 롤러를 포함하는 승강장치를 포함한다.In addition, the second working unit includes a lifting device including a plurality of rollers to climb or climb the wire.

또한, 상기 승강장치는 구동원에 의해 회전되는 구동롤러와, 상기 구동롤러의 상부 및 하부에 배치되는 안내롤러와, 상기 구동롤러 및 상기 안내롤러가 회전 가능하게 설치되며 상기 와이어가 관통하는 케이싱을 포함한다.In addition, the elevating device includes a drive roller rotated by a drive source, a guide roller disposed above and below the drive roller, and a casing through which the drive roller and the guide roller are rotatably installed and through which the wire passes. .

본 발명의 실시 예에 따른 유지보수장치는 상부프레임에서 연장되는 와이어에 의해 작업유닛이 설치되는 하부프레임을 안정적 지지 및 승강 이동이 가능하여 풍력 터빈용 블레이드의 유지보수작업을 원활히 수행할 수 있게 된다.The maintenance apparatus according to the embodiment of the present invention is capable of stably supporting and elevating the lower frame in which the work unit is installed by the wire extending from the upper frame, thereby smoothly performing maintenance work on the blade for the wind turbine. .

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유지보수장치가 풍력 터빈에 설치된 상태를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 풍력 터빈에 유지보수장치가 배치된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 유지보수장치의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 승강장치의 내부를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 유지보수장치의 하부프레임이 상승하는 상태를 나타낸 동작 상태도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 유지보수장치의 제2작업유닛이 상승하는 상태를 나타낸 동작 상태도이다.1 shows a state in which a maintenance apparatus according to an embodiment of the present invention is installed in a wind turbine.
Figure 2 is a perspective view showing a state in which the maintenance device is disposed in the wind turbine according to an embodiment of the present invention.
3 is a side view of the maintenance apparatus according to the embodiment of the present invention.
Figure 4 is a cross-sectional view showing the interior of the lifting apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is an operation state diagram showing a state in which the lower frame of the maintenance apparatus according to an embodiment of the present invention rises.
6 is an operating state diagram showing a state in which the second working unit of the maintenance apparatus according to an embodiment of the present invention is raised.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are provided by way of example so that those skilled in the art will be able to fully understand the spirit of the present invention. The present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In order to clearly explain the present invention, parts not related to the description are omitted from the drawings, and the width, length, thickness, etc. of the components may be exaggerated for convenience. Like numbers refer to like elements throughout.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유지보수장치가 풍력 터빈에 설치된 상태를 나타낸 것이다.1 illustrates a state in which a maintenance apparatus according to an embodiment of the present invention is installed in a wind turbine.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 풍력 터빈(10)은 타워(11), 타워(11)의 상단에 장착되는 나셀(13), 나셀(13)에 회전 가능하게 결합되는 허브(15) 및 허브(15)에 결합되어 바람이 가진 에너지를 회전하는 동력으로 변화시켜주는 다수의 블레이드(17)를 포함한다. 또 나셀(13)의 내부에는 도시하지는 않았으나 저속의 블레이드(17) 회전수를 발전기용 고속회전으로 변환하는 증속기(gearbox), 회전력을 전기로 바꾸는 발전기(generator) 및 풍력 터빈을 제어하기 위한 각종 시스템이 내장될 수 있다. 다수의 블레이드(17)는 허브(15)에 방사형으로 설치되고, 바람에 의해 회전됨으로써 허브(15)를 회전시킨다. 또 허브(15)의 회전력은 주축에 연결된 증속기를 거쳐 발전기에 전달되고, 발전기는 회전되어 전기를 발생시킨다. 타워(11)는 그 높이가 대략 수십에서 백여 미터에 이르고, 그 직경은 상부로 갈수록 좁아지는 테이퍼 형태를 이룬다.1, a wind turbine 10 according to an embodiment of the present invention includes a tower 11, a nacelle 13 mounted on the top of the tower 11, a hub (not shown) rotatably coupled to the nacelle 13 And a plurality of blades 17 coupled to the hub 15 to convert the energy of the wind into rotational power. Inside the nacelle 13, a gearbox for converting the rotational speed of the blade 17 at a low speed into a high-speed rotation for the generator, a generator for converting the rotational force into electric power, and various other components for controlling the wind turbine The system can be embedded. A plurality of blades 17 are radially installed on the hub 15 and rotate the hub 15 by being rotated by the wind. The rotational force of the hub 15 is transmitted to the generator via the accelerator connected to the main shaft, and the generator is rotated to generate electricity. The tower 11 has a height of about tens to hundreds of meters, and its diameter is tapered to become narrower toward the upper part.

한편 다수의 블레이드(17)는 장시간 사용됨에 따라 파손되거나 그 표면에 이물질들이 부착될 수 있고, 이러한 파손 여부를 검출하거나 이물질들을 제거하기 위한 유지보수장치(20)는 블레이드(17)의 상하 방향으로 상승 및 하강할 수 있도록 구비될 수 있다.On the other hand, the plurality of blades 17 may be damaged due to long use or foreign matters may be attached to the surface thereof, and the maintenance device 20 for detecting the damage or removing the foreign matters may be disposed in the vertical direction of the blades 17. It may be provided to rise and fall.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 풍력 터빈에 유지보수장치가 배치된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 유지보수장치의 측면도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 유지보수장치(20)는 블레이드(17)의 주위를 감싸는 상부프레임(30)과 상부프레임(30)의 하부에서 블레이드(17)의 주위를 감싸는 하부프레임(40)을 포함한다. 상부프레임(30) 및 하부프레임(40)은 유지보수장치(20)의 전체 무게를 줄일 수 있도록 알루미늄, 플라스틱 또는 폴리머와 같은 적절한 경량 소재로 이루어질 수 있다. 또 상부프레임(30) 및 하부프레임(40)은 폐단면의 사각형상을 이루도록 배치될 수 있다. 한편, 본 실시 예에서는 상부 및 하부프레임(30,40)을 폐단면의 사각형상을 이루도록 하였으나, 이는 일 예에 해당하는 것으로서 블레이드(17)의 외부를 둘러싸는 원형, 타워형 및 다각형태의 프레임을 가지도록 구비될 수 있음은 당연하다.Figure 2 is a perspective view showing a state in which the maintenance device is disposed in the wind turbine according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a side view of the maintenance device according to an embodiment of the present invention. 2 and 3, the maintenance apparatus 20 according to the embodiment of the present invention is the upper frame 30 and the lower portion of the upper frame 30 surrounding the blade 17 of the blade 17 It includes a lower frame 40 surrounding the periphery. The upper frame 30 and the lower frame 40 may be made of a suitable lightweight material such as aluminum, plastic or polymer so as to reduce the overall weight of the maintenance device 20. In addition, the upper frame 30 and the lower frame 40 may be arranged to form a rectangular shape of the closed section. Meanwhile, in the present embodiment, the upper and lower frames 30 and 40 are formed in a quadrangular shape of the closed cross section, but this corresponds to an example, and the circular, tower and polygonal frames surrounding the outside of the blade 17 are formed. Naturally, it can be provided to have.

상부프레임(30)은 풍력 터빈(10)의 상측에서 연장되는 지지케이블(50)에 지지되고, 하부프레임(40)은 상부프레임(30)에서 연장되는 와이어(60)에 의해 지지된 상태를 유지할 수 있다. 지지케이블(50)은 일단이 허브(13)에 고정되거나, 허브(13) 또는 나셀(13)에 일부가 고정되거나, 나셀(13)에 전부가 지지될 수 있다. 본 실시 예의 지지케이블(50)은 사각형태의 상부프레임(30)의 각 모서리 근방에 지지되는 4개의 지지케이블(50)이 구비된 구성을 도시하였으나, 이는 일 예에 해당하는 것으로서 지지케이블(50)은 상부프레임(30)의 형상에 따른 안정적 지지를 위하여 적절한 위치에서 적절한 개수로 구비될 수 있음은 당연하다. 또 상부프레임(30)의 네 모서리 근방에는 윈치장치(70)가 설치될 수 있다. 윈치장치(70)는 모터에 의해 회전되는 드럼에 감긴 와이어(60)를 감거나 풀기 위한 장치이다. 상부프레임(30)의 네 모서리 근방에 설치된 윈치장치(70)의 각 와이어(60)의 단부는 대응하는 하부프레임(40)의 네 모서리 근방에 설치된 아이볼트(73)에 고정될 수 있다. 이를 통해, 하부프레임(40)은 상부프레임(30)에 설치된 윈치장치(70)에서 하부로 연장되는 와이어(60)에 의해 지지된 상태로 배치되고, 윈치장치(70)의 구동에 따라 감기거나 풀리는 와이어(60)에 의해 블레이드(17)의 상하방향으로 승강 이동할 수 있게 된다.The upper frame 30 is supported by the support cable 50 extending from the upper side of the wind turbine 10, the lower frame 40 is maintained by the wire 60 extending from the upper frame 30 Can be. One end of the support cable 50 may be fixed to the hub 13, a part of the support cable 50 may be fixed to the hub 13 or the nacelle 13, or the whole of the support cable 50 may be supported. The support cable 50 according to the present embodiment has a configuration in which four support cables 50 are supported near each corner of the upper frame 30 having a rectangular shape. However, the support cable 50 corresponds to an example. Of course, may be provided in the appropriate number in the appropriate position for a stable support according to the shape of the upper frame (30). In addition, the winch device 70 may be installed near four corners of the upper frame 30. The winch device 70 is a device for winding or unwinding a wire 60 wound on a drum rotated by a motor. Ends of the respective wires 60 of the winch device 70 installed near the four corners of the upper frame 30 may be fixed to the eye bolts 73 installed near the four corners of the corresponding lower frame 40. Through this, the lower frame 40 is disposed in a state supported by the wire 60 extending downward from the winch device 70 installed in the upper frame 30, and wound or wound in accordance with the driving of the winch device 70. The pulley can move up and down in the vertical direction of the blade 17 by the wire 60.

하부프레임(40)에는 블레이드(17)의 유지관리작업을 수행하기 위한 제1작업유닛(80)이 설치될 수 있다. 제1작업유닛(80)은 블레이드(17)의 외면에 부착된 이물질을 제거하기 위한 청소장치(81)와, 블레이드(17)의 결함 여부를 검출하기 위한 검사장치(82)를 포함한다. 청소장치(81)는 로봇암(83)과, 로봇암(83)의 끝 부분에 설치되는 브러시(84)를 포함한다. 로봇암(83)은 다 자유도 운동이 가능한 복수의 링크와 관절부를 포함하고, 각 관절부에는 서보모터와 같은 구동수단이 설치될 수 있다. 또 청소장치(81)는 도시하지는 않았으나 브러시(84)로 세척액을 공급하는 세척액 공급장치를 더 포함할 수 있다. 세척액 공급장치는 세척액을 저장하는 탱크, 탱크에 저장된 세척액을 펌핑하는 펌프, 펌프로부터 브러시(84)로 세척액을 공급하는 유로, 브러시(84)쪽에 설치되는 노즐을 포함할 수 있다.The lower frame 40 may be provided with a first work unit 80 for performing the maintenance work of the blade 17. The first work unit 80 includes a cleaning device 81 for removing the foreign matter attached to the outer surface of the blade 17, and an inspection device 82 for detecting whether the blade 17 is defective. The cleaning device 81 includes a robot arm 83 and a brush 84 installed at an end of the robot arm 83. The robot arm 83 includes a plurality of links and joints capable of multi-degree of freedom movement, and each joint may be provided with a driving means such as a servo motor. In addition, although not shown, the cleaning device 81 may further include a cleaning solution supply device for supplying the cleaning solution to the brush 84. The washing liquid supply device may include a tank storing the washing liquid, a pump for pumping the washing liquid stored in the tank, a flow path for supplying the washing liquid from the pump to the brush 84, and a nozzle installed at the brush 84.

검사장치(82)는 로봇암(85)과, 로봇암(85)의 끝 부분에 설치되는 카메라(86)를 포함한다. 로봇암(85)은 다 자유도 운동이 가능한 복수의 링크와 관절부를 포함하고, 각 관절부에는 서보모터와 같은 구동수단이 설치될 수 있다. 카메라(86)는 블레이드(17)의 영상을 촬영하여 전송함으로써 블레이드(17)의 표면의 결함여부를 검사한다. 이러한 카메라(86)는 시각적 카메라, 적외선 카메라, 자외선 카메라, 비디오 카메라 등으로 이루어지거나, 초음파 검출기, X선 검출기와 같은 적절한 영상 장치를 포함한다. 한편 도시하지는 않았으나 제1작업유닛(80)은 동작 제어를 위한 제어부 및 전원을 공급하는 배터리, 통신을 위한 유,무선 통신부 등을 포함할 수 있다. 또 제1작업유닛(80)은 청소장치(81) 및 검사장치(82)를 하부프레임(40)에 슬라이딩 이동 가능하게 지지하기 위한 이동블록(87)을 포함한다. 이동블록(87)에는 하부프레임(40)에 형성된 레일홈(47)에 결합되는 다수의 롤러(88)가 마련되고, 다수의 롤러(88)는 도시하지 않은 구동모터에 의하여 회전되어 이동블록(87)을 이동시킬 수 있다.The inspection device 82 includes a robot arm 85 and a camera 86 installed at the end of the robot arm 85. The robot arm 85 includes a plurality of links and joints capable of multi-degree of freedom movement, and each joint may be provided with a driving means such as a servo motor. The camera 86 checks whether the surface of the blade 17 is defective by photographing and transmitting an image of the blade 17. Such a camera 86 may consist of a visual camera, an infrared camera, an ultraviolet camera, a video camera, or the like, or include a suitable imaging device such as an ultrasonic detector or an X-ray detector. Although not shown, the first work unit 80 may include a controller for operation control, a battery for supplying power, a wired / wireless communication unit for communication, and the like. In addition, the first work unit 80 includes a moving block 87 for supporting the cleaning device 81 and the inspection device 82 to be slidably movable to the lower frame 40. The moving block 87 is provided with a plurality of rollers 88 coupled to the rail grooves 47 formed in the lower frame 40, and the plurality of rollers 88 are rotated by a driving motor (not shown) to move the moving block ( 87) can be moved.

한편 본 실시 예에서는 제1작업유닛(80)이 이동블록(87)에 의해 하부프레임(40)에 슬라이딩 이동 가능하게 마련되었으나, 이는 일 예에 불과한 것으로서, 이동블록(87)은 LM(linear motion)가이드 형태로 구비될 수 있음은 물론이다. 즉 이동블록(87)은 서보모터(servo motor)등과 같은 액츄에이터의 구동에 의하여 가이드레일을 따라 왕복 이동하도록 구비될 수 있다. 또 제1작업유닛(80)은 이동블록(87)에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 이는 블레이드(17)의 유지보수 목적에 따라서 적절한 장치를 교체할 수 있도록 하기 위함이다. 또 로봇암(83,85)은 수직 다관절 암으로 구성하였으나, 이는 일 예에 불과한 것으로 수평 다관절 암으로 구성되거나, 이들의 조합 또는 하나의 암으로 구성될 수 있음은 물론이다. 한편 본 발명의 실시 예에 따른 유지보수장치(20)는 하부프레임(40)을 지지하는 와이어(60)를 타고 승강 이동 가능하게 설치되는 제2작업유닛(90)을 구비할 수 있다.Meanwhile, in the present embodiment, the first work unit 80 is provided to be slidably movable in the lower frame 40 by the moving block 87, but this is only an example, and the moving block 87 is linear motion. Of course, it can be provided in the form of a guide. That is, the moving block 87 may be provided to reciprocate along the guide rail by driving an actuator such as a servo motor. In addition, the first work unit 80 may be detachably coupled to the moving block 87. This is in order to be able to replace the appropriate device according to the maintenance purpose of the blade 17. In addition, the robot arm (83,85) is composed of a vertical articulated arm, but this is only an example, it may be composed of a horizontal articulated arm, or a combination or a single arm of course. On the other hand, the maintenance device 20 according to an embodiment of the present invention may include a second working unit 90 which is installed to move up and down on the wire 60 supporting the lower frame 40.

제2작업유닛(90)은 상부프레임(30)과 하부프레임(40) 사이에 배치되는 와이어(60)를 타고 오르거나 내리는 케이블 피더(cable feeder) 형태의 승강장치(100)를 포함한다. 승강장치(100)에는 블레이드(17)의 유지보수작업을 위하여 전술한 청소장치(81) 및 검사장치(82)가 설치될 수 있다.The second work unit 90 includes a lifting device 100 in the form of a cable feeder that rides up or down a wire 60 disposed between the upper frame 30 and the lower frame 40. The lifting device 100 may be provided with the cleaning device 81 and the inspection device 82 described above for the maintenance work of the blade 17.

승강장치(100)는 도 4에 도시된 바와 같이 그 외면에 와이어(60)가 일부 감기는 구동롤러(101)와, 구동롤러(101)의 상부 및 하부에 배치되는 다수의 안내롤러(103,104)와, 구동롤러(101) 및 다수의 안내롤러(103,104)가 회전 가능하게 설치되는 케이싱(107)을 구비할 수 있다. 또 승강장치(100)는 케이싱(107)의 외측에서 구동롤러(101)를 구동하기 위한 모터 등으로 이루어진 구동원(109)(도3참조)을 포함한다. 와이어(60)는 케이싱(107)의 상하를 관통하도록 설치되고, 케이싱(107) 내부에 위치되는 와이어(60)는 구동롤러(101)와 안내롤러(103,104) 사이에 밀착되어 마찰 접촉할 수 있도록 배치된다. 안내롤러(103,104)는 와이어(60)가 구동롤러(101)로 들어가거나 나가는 방향을 안내하도록 와이어(60)의 양측에 각각 한 쌍이 마련될 수 있다. 이에 따라, 구동원(109)에 의해 회전되는 구동롤러(101)의 회전방향에 따라 승강장치(100)는 와이어(60)를 타고 승강 이동하게 되고, 승강장치(100)의 이동에 따라 제2작업유닛(90)은 케이싱(107)에 결합된 청소장치(81), 검사장치(82) 또는 도시하지 않은 용접 및 도장장치를 통하여 블레이드(17)의 유지보수작업을 수행하게 된다.As shown in FIG. 4, the elevating device 100 includes a driving roller 101 having a portion of the wire 60 wound around its outer surface, and a plurality of guide rollers 103 and 104 disposed on the upper and lower portions of the driving roller 101. And a casing 107 in which the driving roller 101 and the plurality of guide rollers 103 and 104 are rotatably installed. In addition, the elevating device 100 includes a drive source 109 (see Fig. 3) made of a motor or the like for driving the drive roller 101 outside the casing 107. The wire 60 is installed to penetrate the casing 107 up and down, and the wire 60 located inside the casing 107 is brought into close contact between the driving roller 101 and the guide rollers 103 and 104 so as to be in frictional contact. Is placed. The guide rollers 103 and 104 may be provided in pairs on both sides of the wire 60 to guide the direction in which the wire 60 enters or exits the driving roller 101. Accordingly, the lifting device 100 moves up and down along the wire 60 in accordance with the rotational direction of the driving roller 101 rotated by the drive source 109, and according to the movement of the lifting device 100, the second operation is performed. The unit 90 performs maintenance work of the blade 17 through a cleaning device 81, an inspection device 82, or a welding and painting device (not shown) coupled to the casing 107.

한편 제1 및 제2작업유닛(80,90)은 청소장치(81) 및 검사장치(82)에 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 제1 및 제2작업유닛(80,90)은 도장장치, 용접장치 등 블레이드(17)의 유지보수작업을 위한 장치는 모두 포함될 것이다Meanwhile, the first and second work units 80 and 90 are not limited to the cleaning device 81 and the inspection device 82. For example, the first and second working units 80 and 90 may include all the devices for maintenance work of the blade 17, such as a painting apparatus and a welding apparatus.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 풍력 터빈용 블레이드의 유지보수장치의 작동에 대하여 설명한다.Hereinafter will be described the operation of the maintenance device of the blade for a wind turbine according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 유지보수장치의 하부프레임이 상승하는 상태를 나타낸 동작 상태도이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 유지보수장치의 제2작업유닛이 상승하는 상태를 나타낸 동작 상태도이다.5 is an operational state diagram showing a state in which the lower frame of the maintenance apparatus according to an embodiment of the present invention rises, and FIG. 6 illustrates a state in which the second work unit of the maintenance apparatus according to an embodiment of the present invention rises. This is an operation state diagram.

먼저, 본 발명의 실시 예의 유지보수장치(20)는 유지 보수를 수행하기 위한 풍력 터빈(10)의 근방으로 운반될 수 있다. 이러한 유지보수장치(20)는 풍력 터빈(10)이 지상에 설치된 경우에는 유틸리티 운반차량에 의하여 운반되고, 풍력 터빈(10)이 해상에 설치된 경우에는 별도의 운반선에 의하여 운반될 수 있다. 그 후 도 5에 도시된 바와 같이 유지보수장치(20)를 풍력 터빈(10)에 설치시킨다. 이 경우, 지지케이블(50)의 상단을 허브(15)에 고정시키면 유지보수장치(20)의 상부프레임(30)은 블레이드(17)의 상측에서 블레이드(17)의 주위를 감싸도록 배치되고, 하부프레임(40)은 상부프레임(30)에서 연장되는 와이어(60)에 지지된 상태로 블레이드(17)의 하측에서 블레이드(17)의 주위를 감싸도록 배치되게 된다. 그리고 하부프레임(40)에 설치된 제1작업유닛(80)에 의해 블레이드(17)의 표면을 검사 또는 세척을 수행하고, 상부프레임(30)에 설치된 윈치장치(70)를 작동시켜 하부프레임(40)을 블레이드(17)의 상부방향으로 이동시키면서 블레이드(17)의 유지보수작업을 수행한다. 이 경우, 하부프레임(40)은 상부프레임(30)에서 연장된 와이어(60)에 지지된 상태로 승강 이동하게 되므로 하부프레임(40)의 이동 안정성은 월등히 향상될 뿐만 아니라, 하부프레임(40)에 설치된 제1작업유닛(80)을 통한 블레이드(17)의 유지보수작업 동안에도 안정적 지지가 가능하게 된다.First, the maintenance device 20 of the embodiment of the present invention may be transported near the wind turbine 10 for performing maintenance. The maintenance device 20 may be transported by a utility transport vehicle when the wind turbine 10 is installed on the ground, and may be transported by a separate transport ship when the wind turbine 10 is installed at sea. Thereafter, as shown in FIG. 5, the maintenance apparatus 20 is installed in the wind turbine 10. In this case, when the upper end of the support cable 50 is fixed to the hub 15, the upper frame 30 of the maintenance device 20 is arranged to surround the blade 17 on the upper side of the blade 17, The lower frame 40 is disposed to surround the blade 17 at the lower side of the blade 17 while being supported by the wire 60 extending from the upper frame 30. Then, the surface of the blade 17 is inspected or cleaned by the first work unit 80 installed in the lower frame 40, and the lower frame 40 is operated by operating the winch device 70 installed in the upper frame 30. ) To perform the maintenance work of the blade 17 while moving to the upper direction of the blade (17). In this case, since the lower frame 40 is moved up and down while being supported by the wire 60 extending from the upper frame 30, the stability of the lower frame 40 is greatly improved, and the lower frame 40 is improved. Even during the maintenance work of the blade 17 through the first work unit 80 installed in the it becomes possible to support a stable.

한편 도 6에 도시된 바와 같이, 하부프레임(40)에 설치된 제1작업유닛(80)을 통한 블레이드(17)의 유지보수작업 동안에도 와이어(60)에 승강 가능하게 설치되는 제2작업유닛(90)을 통하여 블레이드(17)의 유지보수작업을 수행할 수 있게 된다. 즉 제2작업유닛(90)은 하부프레임(40)을 지지하는 와이어(60)를 따라 상하로 이동하면서 블레이드(17)의 검사 또는 세척을 수행하게 되므로 블레이드(17)의 유지보수작업 시간은 현저히 단축될 수 있게 된다.On the other hand, as shown in Figure 6, during the maintenance work of the blade 17 through the first work unit 80 installed in the lower frame 40, the second work unit (2) installed to be elevated on the wire 60 ( Through 90 it is possible to perform the maintenance work of the blade (17). That is, the second work unit 90 performs the inspection or cleaning of the blade 17 while moving up and down along the wire 60 supporting the lower frame 40, so that the maintenance work time of the blade 17 is remarkably. It can be shortened.

이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.The foregoing has shown and described specific embodiments. 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 and scope of the invention as defined in the appended claims.

10: 풍력 터빈, 17: 블레이드,
20: 유지보수장치, 30: 상부프레임,
40: 하부프레임, 50: 지지케이블,
60: 와이어, 70: 윈치장치,
80: 제1작업유닛, 90: 제2작업유닛,
100: 승강장치, 101: 구동롤러,
103,104: 안내롤러, 107: 케이싱,
109: 구동원. 10: wind turbine, 17: blade,
20: maintenance unit, 30: upper frame,
40: lower frame, 50: support cable,
60: wire, 70: winch device,
80: first working unit, 90: second working unit,
100: lifting device, 101: driving roller,
103, 104: guide roller, 107: casing,
109: drive source.

Claims (6)

풍력 터빈의 블레이드 유지보수작업을 수행하는 풍력 터빈용 블레이드 유지보수장치에 있어서,
상기 풍력 터빈의 상측에서 연장되는 지지케이블에 연결되며 상기 블레이드의 주위를 감싸는 상부프레임;
상기 상부프레임의 하부에서 상기 블레이드의 주위를 감싸며 상기 블레이드의 유지보수작업을 수행하는 제1작업유닛이 설치된 하부프레임; 및
상기 상부프레임에 마련되며 일단이 하부프레임에 연결된 와이어를 감거나 풀어 상기 하부프레임을 상기 블레이드의 상하방향으로 승강 이동시키는 다수의 윈치장치;를 포함하는 풍력 터빈용 블레이드 유지보수장치.In the blade maintenance device for a wind turbine that performs blade maintenance work of the wind turbine,
An upper frame connected to a support cable extending from an upper side of the wind turbine and surrounding the blade;
A lower frame provided with a first work unit wrapped around the blade at the lower part of the upper frame to perform maintenance of the blade; And
And a plurality of winch devices provided on the upper frame and configured to wind up or unwind one end of the wire connected to the lower frame to move the lower frame in the vertical direction of the blade. 제 1항에 있어서,
상기 하부프레임에는 상기 제1작업유닛을 슬라이딩 이동 가능하게 지지하는 레일홈이 형성되는 풍력 터빈용 블레이드 유지보수장치.The method of claim 1,
Blade maintenance device for a wind turbine is formed in the lower frame rail groove for supporting the first work unit to be movable sliding. 제 1항에 있어서,
상기 상부프레임과 상기 하부프레임 사이에 위치하는 상기 와이어를 타고 승강 이동 가능하게 설치되며 상기 블레이드의 유지보수작업을 수행하는 제2작업유닛을 더 포함하는 풍력 터빈용 블레이드 유지보수장치.The method of claim 1,
The blade maintenance apparatus for a wind turbine further comprises a second work unit installed to move up and down on the wire located between the upper frame and the lower frame and perform maintenance work of the blade. 제 3항에 있어서,
상기 제2작업유닛은 상기 와이어를 타고 오르거나 내리도록 복수의 롤러를 포함하는 승강장치를 포함하는 풍력 터빈용 블레이드 유지보수장치.The method of claim 3, wherein
The second work unit is a blade maintenance device for a wind turbine comprising a lifting device including a plurality of rollers to ride up or down the wire. 제 4항에 있어서,
상기 승강장치는 구동원에 의해 회전되는 구동롤러와, 상기 구동롤러의 상부 및 하부에 배치되는 안내롤러와, 상기 구동롤러 및 상기 안내롤러가 회전 가능하게 설치되며 상기 와이어가 관통하는 케이싱을 포함하는 풍력 터빈용 블레이드 유지보수장치.5. The method of claim 4,
The lifting apparatus includes a driving roller rotated by a driving source, a guide roller disposed above and below the driving roller, and a casing through which the driving roller and the guide roller are rotatably installed and through which the wire passes. Blade maintenance device. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 따른 블레이드 유지보수장치를 갖춘 풍력 터빈.A wind turbine with a blade maintenance device according to any one of claims 1 to 5.
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