KR101368675B1

KR101368675B1 - 풍력터빈용 블레이드 관리장치

Info

Publication number: KR101368675B1
Application number: KR1020130008438A
Authority: KR
Inventors: 배성준; 최윤서; 김태훈
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2013-01-25
Filing date: 2013-01-25
Publication date: 2014-03-06

Abstract

풍력터빈용 블레이드 관리장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 풍력터빈용 블레이드 관리장치는 타워의 길이방향으로 승강하는 지지프레임; 및 지지프레임에 회전 가능하게 연결된 작업프레임;을 포함하되, 지지프레임은 작업프레임을 회전시키는 회전장치 및 지지프레임을 승강시키는 승강유닛을 포함하고, 작업프레임은 일측이 지지프레임에 회전 가능하게 연결되며, 타측이 블레이드의 외주면을 감싸는 형상으로 마련된 포섭부와, 포섭부 상부에 마련된 레일과, 레일을 따라 블레이드의 외주면 주위를 이동하며 블레이드의 유지관리작업을 수행하는 관리유닛을 포함한다.

Description

풍력터빈용 블레이드 관리장치{APPARATUS FOR MAINTENANCE OF BLADE USED FOR WIND TURBINE}

본 발명은 풍력터빈용 블레이드 관리장치에 관한 것이다.

풍력터빈은 바람의 운동에너지를 기계적인 에너지로 변환해 전기를 생산한다. 다양한 형식이 있지만, 최근 발전용으로 가장 많이 이용되고 있는 것은 회전축이 바람의 방향과 수평으로 놓이는 프로펠러형 풍력터빈이다.

프로펠러형 풍력터빈은 육상이나 해상에 수직으로 세워지는 타워(tower)와, 타워 상부에 설치되며 발전기를 내장한 나셀(nacelle)과, 발전기의 구동을 위해 나셀에 회전하도록 설치되며 복수의 블레이드(blade)를 갖춘 로터(rotor)를 포함한다.

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, 블레이드 표면의 결함은 방치할 경우 블레이드 파손의 원인이 될 수 있다. 따라서 풍력터빈은 블레이드의 청소, 검사, 보수, 디아이싱(deicing)과 같은 주기적인 유지관리가 필요하다.

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 접근하기 어렵고 작업환경도 매우 열악하다. 이러한 관계로, 최근에는 보다 안전한 환경에서 블레이드의 유지관리를 수행할 수 있도록 하는 장비들이 제안되고 있다.

미국 공개특허 US2009/0173573호(2009. 07. 09. 공개)와 미국 공개특허 US2011/0024233호(2011. 02. 03. 공개)는 각각 와이어를 이용해 타워를 따라 승강할 수 있고, 작업자가 탑승한 상태로 블레이드에 접근할 수 있는 유지관리장비를 제시한 바 있다.

특허문헌1: 미국 공개특허 US2009/0173573호(2009. 07. 09. 공개) 특허문헌2: 미국 공개특허 US2011/0024233호(2011. 02. 03. 공개)

본 발명의 실시 예는 와이어를 이용하는 승강유닛에 의해 풍력터빈의 길이방향으로 승강하는 지지프레임과 이에 회전 가능하게 연결되며 블레이드 유지관리를 위한 설비를 갖춘 작업프레임을 통해 블레이드 유지관리작업의 효율성을 높이는 풍력터빈용 블레이드 관리장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 타워의 길이방향으로 승강하는 지지프레임; 및 상기 지지프레임에 회전 가능하게 연결된 작업프레임;을 포함하되, 상기 지지프레임은 상기 작업프레임을 회전시키는 회전장치 및 상기 지지프레임을 승강시키는 승강유닛을 포함하고, 상기 작업프레임은 일측이 상기 지지프레임에 회전 가능하게 연결되며, 타측이 블레이드의 외주면을 감싸는 형상으로 마련된 포섭부와, 상기 포섭부 상부에 마련된 레일과, 상기 레일을 따라 상기 블레이드의 외주면 주위를 이동하며 상기 블레이드의 유지관리작업을 수행하는 관리유닛을 포함하는 풍력터빈용 블레이드 관리장치가 제공될 수 있다.

외부 제어명령 및 내부 설정값 중 하나 이상을 기초로, 상기 지지프레임과 상기 작업프레임이 수직을 유지한 상태에서 상기 승강유닛에 의해 상기 블레이드 유지관리작업을 위한 작업위치로 상기 지지프레임을 이동시키고, 상기 지지프레임이 상기 작업위치에 도달하면, 상기 회전장치에 의해 상기 지지프레임과 수평을 이루도록 상기 작업프레임을 회전시켜 상기 블레이드의 외주면이 상기 포섭부에 의해 감싸지도록 하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 포섭부는 상기 블레이드의 외주면을 양측에서 지지하며, 상기 블레이드 외면을 따라 이동하는 지지휠과, 상기 지지휠에 연결된 지지바와, 상기 지지바의 길이를 조절하며, 상기 지지휠을 상기 블레이드 외면에 밀착시키는 조절프레임을 포함할 수 있다.

상기 지지휠은 상기 블레이드의 리딩엣지와 트레일링엣지 중 하나 이상을 지지하도록 상기 포섭부의 양측에 한 쌍씩 짝지어 설치되며, 상기 블레이드 외면을 따라 전방향으로 이동 가능한 옴니휠 타입으로 마련될 수 있다.

상기 조절프레임은 상기 포섭부의 주변부에 고정된 제1조절프레임과, 상기 포섭부의 양측 단부 내측에 내삽되도록 설치되며, 상기 블레이드의 폭방향으로 길이 조절이 가능한 제2조절프레임을 포함할 수 있다.

상기 승강유닛은 상측의 풍력터빈 구조물과 제1와이어로 연결된 제1승강유닛과, 하측의 와이어고정장치와 제2와이어로 연결된 제2승강유닛을 포함하고, 상기 지지프레임 양측의 상부 및 하부는 상기 제1승강유닛 및 상기 제2승강유닛을 각각 포함하는 수납부를 마련할 수 있다.

상기 승강유닛은 고정케이스와, 상기 고정케이스에 회전 가능하게 마련되며 와이어를 감고 있는 드럼과, 상기 드럼 회전에 의해 상기 와이어가 인입출되는 인입출구에 마련되어 상기 와이어를 지지하는 지지부재와, 상기 드럼과 상기 지지부재 사이에 개재되며, 상기 드럼의 회전 시 횡방향으로 이동하여 상기 와이어가 정렬되면서 상기 드럼에 감기거나 풀리도록 하는 정렬부재를 포함할 수 있다.

상기 승강유닛은 상기 드럼에 회전 가능하게 연결된 제1지지축과, 상기 정렬부재의 일측을 관통하도록 결합되며 회전에 의해 상기 정렬부재를 좌우 방향으로 이동시키는 리드스크루 형태의 제2지지축과, 상기 제2지지축과 나란히 배치되며 상기 정렬부재의 타측을 관통하여 지지하는 제3지지축과, 상기 제1지지축을 회전시키는 구동부와, 상기 제1지지축의 회전력을 상기 제2지지축으로 전달하는 풀리유닛을 포함할 수 있다.

상기 승강유닛은 상기 드럼의 길이에 대응하도록 마련된 가압바와 상기 가압바를 상기 드럼에 감겨진 상기 와이어에 밀착시켜 상기 와이어의 풀림을 방지하는 밀착부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 풍력터빈용 블레이드 관리장치는 와이어를 이용하는 승강유닛에 의해 풍력터빈의 길이방향으로 승강하는 지지프레임과 이에 회전 가능하게 연결되며 블레이드 유지관리를 위한 설비를 갖춘 작업프레임을 통해 블레이드 유지관리작업의 자동화 및 효율성을 높일 수 있다.

또, 상측과 하측에 연결된 와이어를 통해 안정적이고 효율적인 블레이드 관리장치 운영을 수행할 수 있다.

또, 포섭부의 양측 단부 내측에 내삽되도록 설치되며, 블레이드의 폭방향으로 길이 조절이 가능한 조절프레임을 통해 블레이드의 리딩엣지 부위까지 유지관리작업이 원활하게 이루어질 수 있다.

또, 와이어를 감고 있는 드럼 회전 시 횡방향으로 이동하는 정렬부재를 통해 와이어가 정렬되면서 드럼에 감기거나 풀리도록 하여, 블레이드 관리장치의 이동성 향상 및 작업 효율성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 풍력터빈용 블레이드 관리장치가 풍력터빈에 설치된 형태를 도시한다.
도 2는 상기 도 1의 블레이드 관리장치의 사시도이다.
도 3은 상기 도 2의 블레이드 관리장치의 지지프레임과 작업프레임이 수직을 유지한 상태를 나타낸 사시도이다.
도 4와 도 5는 상기 도 2의 블레이드 관리장치의 지지프레임과 작업프레임이 수평을 유지한 상태에서 포섭부에 의해 블레이드의 외주면 일부가 감싸진 형태를 각각 평면도와 사시도로 도시한 것이다.
도 6은 상기 도 2의 블레이드 관리장치 수납부에 마련된 승강유닛의 사시도이다.

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.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 풍력터빈(1)은 타워(2)와, 타워(2) 상부에 설치되며 발전기를 내장한 나셀(4)과, 발전기의 구동을 위해 나셀(4)에 회전하도록 설치되며 복수의 블레이드(5)를 갖춘 로터(6)를 포함한다. 여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 풍력터빈용 블레이드 관리장치(100)는 풍력터빈(1)의 타워(2)의 길이방향으로 승강하면서 블레이드(5) 유지관리작업을 수행하며, 지지프레임(110)과 작업프레임(120)을 포함한다.

지지프레임(110)은 타워(2)의 길이방향으로 승강하며, 작업프레임(120)을 회전시키는 회전장치(20)와, 와이어(W)를 이용하여 지지프레임(110)을 승강시키는 승강유닛(30)을 포함한다. 여기서, 승강유닛(30)은 상측의 풍력터빈 구조물과 제1와이어(W1)에 의해 연결될 수 있다. 예컨대, 풍력터빈 구조물은 나셀(4) 등을 포함할 수 있으며, 제1와이어(W1)와의 연결을 위한 고정장치(미도시)를 마련할 수 있다.

또, 다른 예로서 승강유닛(30)은 상측의 풍력터빈 구조물과 제1와이어(W1)에 의해 연결되고, 타워(2)에 고정된 하측의 와이어고정장치(9)와 제2와이어(W2)에 의해 연결되는 형태로 마련될 수 있다. 즉, 상측의 풍력터빈 구조물과 4개의 제1와이어(W1)에 의해 연결되고, 하측의 와이어고정장치(9)와 4개의 제2와이어(W2)에 의해 연결될 수 있다. 여기서, 와이어고정장치(9)는 타워(2)를 따라 이동 가능한 형태로 제작될 수 있으며, 제2와이어(W2)와 각각 2개씩 양측으로 연결되는 와이어고정부(9a)를 포함할 수 있다. 이를 통해 6자유도 운동이 가능하며, 안정적인 블레이드 관리장치(100)의 운영이 수행될 수 있다.

이러한 승강유닛(30)은 지지프레임(110) 양측의 수납부(40)에 각각 마련될 수 있다. 상술한 예에서 각각 4개의 상측 제1와이어(W1)와 하측 제2와이어(W2)에 연결될 경우, 승강유닛(30)은 이에 대응되도록 지지프레임(110) 양측 수납부(40)에 각각 4개씩 마련될 수 있다. 참고로, 도 2와 도 3에서는 설명의 편의상 지지프레임(110)의 양측에 각각 2개의 승강유닛(30)이 마련된 것을 도시하였으나, 도 1에서 도시한 바와 같이 제1와이어(W1)와 제2와이어(W2)에 연결된 경우, 승강유닛(30)은 지지프레임(110)의 양측에 각각 4개씩 마련될 수 있다. 이때, 각 승강유닛(30)은 지지프레임(110)의 양측 상부와 하부에 마련된 수납부(40)에 균등한 개수로 각각 설치될 수 있다. 즉, 지지프레임(110)의 양측 상부에 각각 2개씩 마련된 승강유닛(30)은 제1와이어(W1)와 연결되고, 지지프레임(110)의 양측 하부에 각각 2개씩 마련된 승강유닛(30)은 제2와이어(W2)와 연결된다. 수납부(40)에 마련된 승강유닛(30)의 구체적인 구성에 대해서는 도 6에서 후술한다.

여기서, 지지프레임(110) 상승 시 지지프레임(110)의 양측 상부의 승강유닛(30)은 제1와이어(W1)를 감고 지지프레임(110)의 양측 하부의 승강유닛(30)은 제2와이어(W2)를 푼다. 또, 지지프레임(110) 하강 시에는 지지프레임(110)의 양측 상부의 승강유닛(30)은 제1와이어(W1)를 풀고 지지프레임(110)의 양측 하부의 승강유닛(30)은 제2와이어(W2)를 감는다. 이를 통해, 블레이드 관리장치(100)는 타워(2)를 따라 안정적으로 신속하게 이동하면서, 블레이드(5)의 유지보수작업을 수행할 수 있다. 또, 블레이드 관리장치(100)가 상하측 8개의 와이어(W)와 안정적으로 균형있게 연결되어 있으므로, 바람 등의 외부 환경에도 불구하고 블레이드(5)의 유지보수작업을 효과적으로 수행할 수 있다.

작업프레임(120)은 지지프레임(110)에 회전 가능하게 연결된다. 이러한 작업프레임(120)은 포섭부(50), 레일(60), 관리유닛(70) 및 제어부를 포함한다. 여기서, 제어부는 설치위치를 한정하지 않으므로 도면에 도시하지 않았다.

포섭부(50)의 일측은 지지프레임(110)에 회전 가능하게 연결되며, 타측은 블레이드(5)의 외주면 일부를 둘러서 감싸는 개방된 형상으로 마련된다. 포섭부(50)에는 블레이드(5)의 외주면을 양측에서 지지하며, 블레이드(5) 외면을 따라 이동하는 지지휠(51)과, 지지휠(51)에 연결된 지지바(52)와, 유압, 공압 등을 이용하여 지지바(52)의 길이를 조절하며, 지지휠(51)을 블레이드(5) 외면에 밀착시키는 조절프레임(53)을 포함한다. 여기서, 지지휠(51)은 블레이드(5)의 리딩엣지와 트레일링엣지 중 하나 이상을 지지하도록 포섭부(50)의 양측에 한 쌍씩 짝지어 설치되며, 블레이드(5) 외면을 따라 전방향으로 이동 가능한 옴니휠 타입으로 마련될 수 있다.

또, 조절프레임(53)은 포섭부(50)의 주변부에 고정된 제1조절프레임(53a)과, 포섭부(50)의 양측 단부 내측에 내삽되도록 설치되며, 블레이드(5)의 폭방향으로 길이 조절이 가능한 제2조절프레임(53b)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1조절프레임(53a)과 제2조절프레임(53b)은 블레이드(5)의 형상에 따라 지지바(52)의 길이를 조절하여 지지휠(51)을 블레이드(5) 외면에 밀착시킬 수 있다. 또, 제2조절프레임(53b)은 블레이드(5)의 폭방향으로 길이 조절될 수 있으며, 이를 통해 블레이드(5) 리딩엣지 방향으로의 안정적인 이동 및 블레이드(5)에 대한 효율적인 유지보수작업이 수행될 수 있다.

레일(60)은 포섭부(50) 상부에 포섭부(50)의 형상에 대응되게 마련된다. 예컨대, 포섭부(50)가 블레이드(5)의 외주면 일부를 둘러서 감싸는 반타원 형상으로 마련된 경우, 레일(60)은 해당 포섭부(50)의 형상에 대응되게 마련된다. 이를 통해 후술할 관리유닛(70)이 레일(60)을 따라 이동하면서 포섭부(50)에 의해 포섭된 블레이드(5)의 외주면에 대한 유지관리작업을 원활하게 수행할 수 있다.

관리유닛(70)은 레일(60)을 따라 블레이드(5)의 외주면 주위를 이동하며 블레이드(5)의 유지관리작업을 수행한다. 관리유닛(70)은 관리로봇(72)과 본체(74)를 포함한다. 관리로봇(72)은 예컨대, 청소, 검사, 디아이싱 등과 같은 블레이드(5) 유지관리작업을 수행하기 위한 수단을 포함할 수 있다. 예컨대, 관리로봇(72)은 세정액 분사 수단을 구비하여, 블레이드(5) 청소작업을 수행할 수 있다. 또, 관리로봇(72)은 카메라 등을 구비하여, 블레이드(5) 표면 등에 대한 검사 작업을 수행할 수 있다.

본체(74)는 관리로봇(72)을 구동시키는 구동장치, 관리로봇(72) 제어장치, 세정액 저장장치 등 관리로봇(72)의 구동, 제어 및 관리로봇(72)에 구비된 수단과 관련된 부가 장치 등을 내측에 구비할 수 있다. 이때, 본체(74)는 하부에 구동휠(미도시)을 마련하여 레일(60)을 따라 이동할 수 있다. 예컨대, 레일(60)이 랙(Rack) 형태로 마련된 경우, 본체(74)는 이에 치합되는 피니언(Pinion) 형태의 구동휠(미도시)과 해당 구동휠을 구동시키는 구동모터(미도시)를 포함하는 형태로 마련될 수 있다. 상술한 관리유닛(70)은 레일(60) 상에 둘 이상 마련될 수 있다.

제어부는 설치위치를 한정하지 않으므로 설명의 편의상 도시하지 않았지만, 외부 제어명령 또는 내부 설정값에 따라 승강유닛(30)을 제어하여 지지프레임(110)과 작업프레임(120)이 수직을 유지한 상태에서 블레이드(5)의 유지보수작업을 위한 작업위치로 지지프레임(110)을 이동시킨다. 또, 제어부는 지지프레임(110)이 작업위치에 도달하면, 회전장치(20)를 제어하여 지지프레임(110)과 수평을 이루도록 작업프레임(120)을 회전시켜 블레이드(5)의 외주면 일부가 포섭부(50)에 의해 감싸지도록 한다. 또, 제어부는 블레이드(5)의 유지관리작업이 완료되면, 지지프레임(110)을 승강시켜 최초 위치로 이동시킨다.

한편 도 5와 도 6을 참조하면, 상술한 수납부(40)는 예컨대 각각 4개의 상측 제1와이어(W1)와 하측 제2와이어(W2)에 연결되도록 지지프레임(110) 양측의 상부 및 하부에 각각 4개씩 승강유닛(30)을 구비할 수 있다. 참고로, 도 5에서는 승강유닛(30)을 블록화시켜 간략하게 표시하였다.

이러한 승강유닛(30)은 고정케이스(31)와, 고정케이스(31)에 회전 가능하게 마련되며 와이어(W)를 감고 있는 드럼(32)과, 드럼(32) 회전에 의해 와이어(W)가 인입출되는 인입출구(H)에 마련되어 와이어(W)를 지지하는 관통된 형상의 지지부재(34)와, 드럼(32)과 지지부재(34) 사이에 개재되며, 드럼(32)의 회전 방향에 따라 횡방향으로 이동하여 와이어(W)가 정렬되면서 드럼(32)에 감기거나 풀리도록 하는 정렬부재(36)를 포함한다.

여기서, 지지부재(34)는 다른 예로서 와이어(W)가 가압되면서 인입출되도록 와이어(W)를 둘러싸는 복수의 롤러 형태로 마련될 수 있다. 또, 드럼(32)의 회전 방향에 따라 횡방향으로 이동하는 정렬부재(36)에 의해 와이어(W)가 정렬되면서 드럼(32)에 감기거나 풀리도록 함으로써, 블레이드 관리장치(100)의 이동성 향상 및 작업효율성을 높일 수 있다.

또, 승강유닛(30)은 드럼(32)에 회전 가능하게 연결된 제1지지축(33a)과, 정렬부재(36)의 일측을 관통하도록 결합되며 회전에 의해 정렬부재(36)를 좌우 방향으로 이동시키는 리드스크루 형태의 제2지지축(33b)과, 제2지지축(33b)과 나란히 배치되며 정렬부재(36)의 타측을 관통하여 지지하는 제3지지축(33c)과, 제1지지축(33a)을 회전시키는 구동부(37)와, 제1지지축(33a)의 회전력을 제2지지축(33b)으로 전달하는 풀리유닛(39)을 구비할 수 있다. 풀리유닛(39)은 제1지지축(33a)에 결합된 제1풀리(39a)와 제2지지축(33b)에 결합되며, 제1풀리(39a)와 벨트(39c)로 연결된 제2풀리(39b)를 포함한다.

또, 승강유닛(30)은 드럼(32)의 길이에 대응하도록 마련된 가압바(35a)와 가압바(35a)를 드럼에 감겨진 와이어(W)에 밀착시켜 와이어(W)의 풀림을 방지하는 밀착부(35b)를 구비할 수 있다. 이때, 밀착부(35b)는 유압, 공압 등에 의해 가압바(35a)를 직선 운동시키는 장치이다.

이하, 상술한 도 2내지 도 6의 내용을 기초로, 블레이드(5) 관리장치를 이용하여 풍력터빈용 블레이드(5)를 관리방법에 대해서 설명한다.

먼저, 지지프레임(110)과 작업프레임(120)이 수직을 유지한 상태에서 승강유닛(30)에 의해 블레이드(5) 유지관리를 위한 작업위치로 지지프레임(110)을 이동시킨다.

다음으로, 지지프레임(110)이 작업위치에 도달하면, 지지프레임(110)과 수평을 이루도록 회전장치(20)에 의해 작업프레임(120)을 회전시켜 블레이드(5)의 외주면 일부가 포섭부(50)에 의해 감싸지도록 한다.

다음으로, 포섭부(50)에 마련된 복수의 지지휠(51)을 블레이드(5)의 외주면에 밀착시킨다. 여기서, 블레이드(5)의 리딩엣지에 지지휠(51) 중 적어도 하나가 밀착되도록, 지지휠(51)을 지지하는 지지바(52)가 고정된 제2조절프레임(53b)을 블레이드(5)의 폭방향으로 이동시키는 과정이 수행될 수 있다.

다음으로, 레일(60)을 따라 관리유닛(70)을 블레이드(5)의 외주면 주위로 이동시키면서 블레이드(5) 유지관리작업을 수행한다.

이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 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.

1: 풍력터빈 5: 블레이드
9: 와이어고정장치 20: 회전장치
30: 승강유닛 40: 수납부
50: 포섭부 53,53a,53b: 조절프레임
60: 레일 70: 관리유닛
100: 블레이드 관리장치 110: 지지프레임
120: 작업프레임

Claims

타워의 길이방향으로 승강하는 지지프레임; 및
상기 지지프레임에 회전 가능하게 연결된 작업프레임;을 포함하되,
상기 지지프레임은 상기 작업프레임을 회전시키는 회전장치 및 상기 지지프레임을 승강시키는 승강유닛을 포함하고,
상기 작업프레임은 일측이 상기 지지프레임에 회전 가능하게 연결되며, 타측이 블레이드의 외주면을 감싸는 형상으로 마련된 포섭부와, 상기 포섭부 상부에 마련된 레일과, 상기 레일을 따라 상기 블레이드의 외주면 주위를 이동하며 상기 블레이드의 유지관리작업을 수행하는 관리유닛을 포함하는 풍력터빈용 블레이드 관리장치.
제1항에 있어서,
외부 제어명령 및 내부 설정값 중 하나 이상을 기초로, 상기 지지프레임과 상기 작업프레임이 수직을 유지한 상태에서 상기 승강유닛에 의해 상기 블레이드의 유지관리작업을 위한 작업위치로 상기 지지프레임을 이동시키고, 상기 지지프레임이 상기 작업위치에 도달하면, 상기 회전장치에 의해 상기 지지프레임과 수평을 이루도록 상기 작업프레임을 회전시켜 상기 블레이드의 외주면이 상기 포섭부에 의해 감싸지도록 하는 제어부를 더 포함하는 풍력터빈용 블레이드 관리장치.
제1항에 있어서,
상기 포섭부는 상기 블레이드의 외주면을 양측에서 지지하며, 상기 블레이드 외면을 따라 이동하는 지지휠과, 상기 지지휠에 연결된 지지바와, 상기 지지바의 길이를 조절하며, 상기 지지휠을 상기 블레이드 외면에 밀착시키는 조절프레임을 포함하는 풍력터빈용 블레이드 관리장치.
제3항에 있어서,
상기 지지휠은 상기 블레이드의 리딩엣지와 트레일링엣지 중 하나 이상을 지지하도록 상기 포섭부의 양측에 한 쌍씩 짝지어 설치되며, 상기 블레이드 외면을 따라 전방향으로 이동 가능한 옴니휠 타입으로 마련된 풍력터빈용 블레이드 관리장치.
제3항에 있어서,
상기 조절프레임은 상기 포섭부의 주변부에 고정된 제1조절프레임과, 상기 포섭부의 양측 단부 내측에 내삽되도록 설치되며, 상기 블레이드의 폭방향으로 길이 조절이 가능한 제2조절프레임을 포함하는 풍력터빈용 블레이드 관리장치.
제1항에 있어서,
상기 승강유닛은 상측의 풍력터빈 구조물과 제1와이어로 연결된 제1승강유닛과, 하측의 와이어고정장치와 제2와이어로 연결된 제2승강유닛을 포함하고, 상기 지지프레임 양측의 상부 및 하부는 상기 제1승강유닛 및 상기 제2승강유닛을 각각 포함하는 수납부를 마련한 풍력터빈용 블레이드 관리장치.
제6항에 있어서,
상기 승강유닛은 고정케이스와, 상기 고정케이스에 회전 가능하게 마련되며 와이어를 감고 있는 드럼과, 상기 드럼 회전에 의해 상기 와이어가 인입출되는 인입출구에 마련되어 상기 와이어를 지지하는 지지부재와, 상기 드럼과 상기 지지부재 사이에 개재되며, 상기 드럼의 회전 시 횡방향으로 이동하여 상기 와이어가 정렬되면서 상기 드럼에 감기거나 풀리도록 하는 정렬부재를 포함하는 풍력터빈용 블레이드 관리장치.
제7항에 있어서,
상기 승강유닛은 상기 드럼에 회전 가능하게 연결된 제1지지축과, 상기 정렬부재의 일측을 관통하도록 결합되며 회전에 의해 상기 정렬부재를 좌우 방향으로 이동시키는 리드스크루 형태의 제2지지축과, 상기 제2지지축과 나란히 배치되며 상기 정렬부재의 타측을 관통하여 지지하는 제3지지축과, 상기 제1지지축을 회전시키는 구동부와, 상기 제1지지축의 회전력을 상기 제2지지축으로 전달하는 풀리유닛을 포함하는 풍력터빈용 블레이드 관리장치.
제8항에 있어서,
상기 승강유닛은 상기 드럼의 길이에 대응하도록 마련된 가압바와 상기 가압바를 상기 드럼에 감겨진 상기 와이어에 밀착시켜 상기 와이어의 풀림을 방지하는 밀착부를 포함하는 풍력터빈용 블레이드 관리장치.