KR101372288B1 - Wind turbine carriage, and wind turbine maintenance system having the same - Google Patents

Wind turbine carriage, and wind turbine maintenance system having the same Download PDF

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Abstract

풍력터빈용 캐리지가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 풍력터빈용 캐리지는 타워에 부착된 상태로 주행하는 주행장치를 갖춘 본체; 본체에 마련되며, 타워나 블레이드의 유지관리를 위한 유지관리장치와 연결된 호스나 케이블을 결속하여 지지하는 지지장치; 유지관리장치 또는 타워에 부착된 상태로 주행하는 다른 캐리지와 소정 거리를 유지하면서 주행할 수 있도록 하는 거리감지장치; 및 주행장치의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.Disclosed is a carriage for a wind turbine. Carriage for a wind turbine according to an embodiment of the present invention includes a main body having a traveling device for driving in a state attached to the tower; A support device provided on the main body and for supporting a hose or cable which is connected to a maintenance device for maintenance of a tower or a blade; A distance sensing device for driving while maintaining a predetermined distance from another carriage running while being attached to the maintenance device or the tower; And a control unit for controlling the operation of the traveling device.

Description

풍력터빈용 캐리지 및 이를 포함하는 풍력터빈용 유지관리시스템{WIND TURBINE CARRIAGE, AND WIND TURBINE MAINTENANCE SYSTEM HAVING THE SAME}Carriage for wind turbines and maintenance system for wind turbines including the same {WIND TURBINE CARRIAGE, AND WIND TURBINE MAINTENANCE SYSTEM HAVING THE SAME}

본 발명은 타워를 타고 주행하면서 블레이드 또는 타워의 유지관리를 수행하는 유지관리장치를 지원하는 풍력터빈용 캐리지 및 이를 포함하는 풍력터빈용 유지관리시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a carriage for a wind turbine that supports a maintenance device that performs maintenance of a blade or a tower while driving in a tower, and a maintenance system for a wind turbine including the same.

풍력터빈은 바람의 운동에너지를 기계적인 에너지로 변환해 전기를 생산하는 장치다. 다양한 형식이 있지만, 최근 발전용으로 가장 많이 이용되고 있는 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 widely used type for recent generation is the propeller-type wind turbine, in which the rotating shaft lies horizontally to the direction of the wind.

프로펠러형 풍력터빈은 육상이나 해상에 수직으로 설치되는 타워(tower)와, 타워 상부에 회전하도록 설치되며 발전기를 내장한 나셀(nacelle)과, 발전기의 구동을 위해 나셀에 회전하도록 설치되며 복수의 블레이드(blade)를 갖춘 로터(rotor)를 포함한다.Propeller-type wind turbines are installed vertically on land or offshore, nacelles that are installed to rotate on top of the tower, and have a built-in generator, and rotate to the nacelle to drive the generators. It includes a rotor with a blade.

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.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 on the surface of the blade may cause damage to the blade. 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 접근하기 어렵고 작업환경도 매우 열악하다. 이러한 관계로, 최근에는 보다 안전한 환경에서 블레이드의 유지관리를 수행할 수 있도록 하는 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 at a high position, it is difficult for the operator to access and the working environment is also very poor. Due to this relationship, recently, there have been proposed apparatuses capable of performing 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 유지관리장치를 제시한 바 있다. 또 미국 공개특허 US2011/0138937호(2011. 06. 16. 공개)는 흡입식 부착장치를 이용하여 타워에 부착된 상태로 주행하면서 블레이드의 검사를 수행하는 장치를 제시한 바 있다. US Patent Publication No. US2009 / 0173573 (published 07.09.2009) and US Patent Publication No.2011 / 0024233 (published 02.03.2011) are each capable of lifting up and down the tower using cables, The maintenance device that can access the blade in the state was suggested. In addition, U.S. Patent Application Publication No. US2011 / 0138937 (published on June 16, 2011) has proposed an apparatus for inspecting a blade while traveling while being attached to a tower by using a suction attachment device.

특허문헌1: 미국 공개특허 US2009/0173573호(2009. 07. 09. 공개)Patent Document 1: US Published Patent Application No. 2009/0173573 (published on 07. 09, 2009) 특허문헌2: 미국 공개특허 US2011/0024233호(2011. 02. 03. 공개)Patent Document 2: U.S. Published Patent Application No. US2011 / 0024233 (published on Mar. 2, 2011) 특허문헌3: 미국 공개특허 US2011/0138937호(2011. 06. 16. 공개)Patent Document 3: US Publication No. US2011 / 0138937 (June 16, 2011)

본 발명의 실시 예는 타워를 타고 주행하면서 블레이드나 타워의 유지관리를 수행하는 장치를 지원할 수 있는 풍력터빈용 캐리지 및 이를 포함하는 풍력터빈용 유지관리시스템을 제공하고자 한다.Embodiment of the present invention is to provide a wind turbine carriage that can support the device for performing the maintenance of the blade or tower while driving in the tower and a wind turbine maintenance system comprising the same.

본 발명의 일 측면에 따르면, 타워에 부착된 상태로 주행하는 주행장치를 갖춘 본체; 상기 본체에 마련되며, 타워나 블레이드의 유지관리를 위한 유지관리장치와 연결된 호스나 케이블을 결속하여 지지하는 지지장치; 상기 유지관리장치 또는 상기 타워에 부착된 상태로 주행하는 다른 캐리지와 소정 거리를 유지하면서 주행할 수 있도록 하는 거리감지장치; 및 상기 주행장치의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 풍력터빈용 캐리지가 제공될 수 있다.According to an aspect of the invention, the main body having a traveling device for driving in a state attached to the tower; A support device provided on the main body to bind and support a hose or cable connected to a maintenance device for maintenance of a tower or a blade; A distance sensing device for traveling while maintaining a predetermined distance from the other carriage running in the state of being attached to the maintenance device or the tower; And a carriage for a wind turbine including a control unit for controlling the operation of the traveling device.

상기 주행장치는 상기 타워에 부착되는 영구자석을 갖춘 상기 복수의 휠과, 상기 복수의 휠 중 적어도 일부를 구동하는 구동장치를 포함할 수 있다.The traveling device may include the plurality of wheels having permanent magnets attached to the tower, and a driving device for driving at least some of the plurality of wheels.

상기 주행장치는 상기 복수의 휠 중 일부를 지지하며 상기 본체에 대하여 회전하도록 설치된 조향부재와, 상기 조향부재에 설치되어 상기 본체의 수직방향 주행을 유도하는 무게추를 포함할 수 있다.The traveling device may include a steering member which supports a portion of the plurality of wheels and rotates with respect to the main body, and a weight which is installed on the steering member to induce vertical running of the main body.

상기 거리감지장치는 상기 본체에 설치된 리니어 포텐셔미터(linear potentiometer)와, 선행하는 상기 유지관리장치 또는 다른 캐리지와 상기 리니어 포텐셔미터를 연결하는 연결줄을 포함할 수 있다.The distance sensing device may include a linear potentiometer installed in the main body, and a connecting line connecting the linear potentiometer to the maintenance device or another carriage.

상기 거리감지장치는 상기 본체에 설치되어 선행하는 장비와의 거리를 측정하는 초음파센서, 레이저센서, 적외선센서 중 하나를 포함할 수 있다.The distance sensing device may include one of an ultrasonic sensor, a laser sensor, and an infrared sensor installed in the main body to measure a distance from the preceding equipment.

상기 캐리지는 상기 타워와 대면하는 상기 본체의 저면에 설치된 전자석을 더 포함할 수 있다.The carriage may further include an electromagnet provided on the bottom of the main body facing the tower.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 타워나 블레이드의 유지관리를 수행하기 위하여 상기 타워나 블레이드를 따라 승강하는 유지관리장치와, 상기 유지관리장치와 연결된 호스나 케이블을 지지하는 것으로, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 캐리지를 포함하는 풍력터빈용 유지관리시스템이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, to support the maintenance device to be elevated along the tower or blade and the hose or cable connected to the maintenance device to perform the maintenance of the tower or blade, claim 1 to claim A maintenance system for a wind turbine comprising a carriage according to any one of the claims 3 may be provided.

본 발명의 실시 예에 따른 풍력터빈용 캐리지는 타워를 따라 주행하면서 유지관리장치와 연결된 호스나 케이블을 지지할 수 있기 때문에 유지관리장치에 작용하는 부하를 분산시킬 수 있다. 따라서 유지관리장치가 원활한 동작을 수행하도록 할 수 있다.Carriage for a wind turbine according to an embodiment of the present invention can support the hose or cable connected to the maintenance device while traveling along the tower can distribute the load acting on the maintenance device. Therefore, the maintenance apparatus can perform a smooth operation.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 풍력터빈용 유지관리장치와 이를 지원하는 캐리지가 설치된 풍력터빈을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 풍력터빈용 캐리지의 구성을 나타낸 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 풍력터빈용 캐리지의 저면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 풍력터빈용 유지관리장치와 이를 지원하는 캐리지를 나타낸 것으로, 캐리지에 다른 형태의 거리감지장치가 적용된 상태를 도시한 것이다. 1 shows a wind turbine maintenance apparatus and a carriage supporting the same according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a side view showing the configuration of a carriage for a wind turbine according to an embodiment of the present invention.
3 is a bottom view of a carriage for a wind turbine according to an embodiment of the present invention.
4 is a view illustrating a maintenance apparatus for a wind turbine and a carriage supporting the same according to an embodiment of the present invention, showing a state in which a different type of distance sensing device is applied to a carriage.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 아래에서 소개하는 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 제시하는 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로도 구체화될 수 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략할 수 있고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기 등을 다소 과장하여 표현할 수 있다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments introduced below are intended to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention is not limited to the embodiments shown, but may be embodied in other forms. In order to clarify the present invention, the drawings may omit the parts of the drawings that are not related to the description, and the size of the elements and the like may be somewhat exaggerated to facilitate understanding.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유지관리장치와 캐리지가 설치된 풍력터빈을 나타낸다. 도시한 바와 같이, 풍력터빈은 타워(10)와, 타워(10)의 상단에 설치된 나셀(30)과, 나셀(30)에 설치된 복수의 블레이드(20)를 구비한다. 복수의 블레이드(20)는 나셀(30)에 설치된 허브(21)에 방사형으로 설치된다. 블레이드(20)는 바람에 의해 회전함으로써 허브(21)를 회전시키고, 허브(21)는 나셀(30) 내부에 설치된 발전기(미도시)를 회전시켜 전기를 발생시킨다.1 shows a wind turbine installed with a maintenance device and a carriage according to an embodiment of the present invention. As shown, the wind turbine includes a tower 10, a nacelle 30 provided at an upper end of the tower 10, and a plurality of blades 20 provided in the nacelle 30. The plurality of blades 20 are radially installed in the hub 21 installed in the nacelle 30. The blade 20 rotates by the wind to rotate the hub 21, the hub 21 rotates a generator (not shown) installed inside the nacelle 30 to generate electricity.

이러한 풍력터빈에서 블레이드(20)는 사용 중 표면에 이물질이 쌓이거나 자체의 결함이 발생할 수 있기 때문에 주기적인 청소나 검사와 같은 유지관리가 필요하다. 타워(10)도 마찬가지다. 이처럼 블레이드(20)나 타워(10)의 유지관리를 할 때는 도 1에 도시한 바와 같이, 블레이드(20)의 청소나 검사를 수행하는 유지관리장치(100)와, 이를 지원하는 하나 이상의 캐리지(200)를 포함하는 유지관리시스템을 이용할 수 있다. In such a wind turbine, the blade 20 needs maintenance such as periodic cleaning or inspection because foreign matters may accumulate on its surface or its own defect may occur during use. The same applies to the tower 10. As such, when maintaining the blade 20 or the tower 10, as shown in FIG. 1, the maintenance apparatus 100 performing cleaning or inspection of the blade 20, and one or more carriages supporting the same ( 200, a maintenance system can be used.

유지관리장치(100)는 블레이드(20)를 포위하는 형태로 마련되며 블레이드(20)를 따라 승강하는 프레임(110), 프레임(110)의 상승을 위한 추진력을 발생시키도록 프레임(110)에 설치된 복수의 워터젯노즐(120), 복수의 워터젯노즐(120)로 물을 공급하는 유체압송장치(130), 프레임(110)에 설치되어 블레이드(20)의 유지관리(청소, 검사 등)를 수행하는 작업유닛(140)을 포함할 수 있다. The maintenance apparatus 100 is provided in a form surrounding the blade 20 and is installed on the frame 110 to generate a propulsion force for lifting the frame 110 and the frame 110 along the blade 20. A plurality of waterjet nozzles 120, a fluid pumping device 130 for supplying water to the plurality of waterjet nozzles 120, installed in the frame 110 to perform maintenance (cleaning, inspection, etc.) of the blade 20 It may include a work unit 140.

유체압송장치(130)는 지상에 설치되는 압송펌프(131)와, 압송펌프(131)로부터 연장되어 프레임(110)에 연결됨으로써 각 워터젯노즐(120)로 고압의 물을 공급하는 호스(132)를 포함할 수 있다. 그리고 작업유닛(140)은 청소장치나 검사장치를 블레이드(20)에 접근시키는 로봇팔을 포함하는 형태일 수 있다.Fluid pumping device 130 is a pressure pump 131 is installed on the ground, and the hose 132 extending from the pump pump 131 is connected to the frame 110 to supply high-pressure water to each waterjet nozzle (120) It may include. In addition, the work unit 140 may have a form including a robot arm for approaching the blade 20 to the cleaning device or the inspection device.

이러한 유지관리장치(100)는 유체압송장치(130)의 동작에 의해 워터젯노즐(120)에서 하방으로 고압으로 물이 분출함으로써 프레임(110)이 상승할 수 있다. 또 각 워터젯노즐(120)로 공급되는 물의 압력을 조절하여 프레임(110)의 승강을 제어할 수 있고, 각 워터젯노즐(120)로부터 분사되는 물의 방향을 조절하는 방식으로 프레임(110)의 자세를 제어할 수도 있다. 작업유닛(140)은 승강하는 프레임(110)에 탑재되어 블레이드(20)의 청소나 검사를 수행할 수 있다. In the maintenance apparatus 100, the frame 110 may rise by ejecting water at a high pressure downward from the waterjet nozzle 120 by the operation of the fluid pump 130. In addition, it is possible to control the lifting of the frame 110 by adjusting the pressure of the water supplied to each waterjet nozzle 120, and adjust the posture of the frame 110 by adjusting the direction of water sprayed from each waterjet nozzle 120. You can also control it. The work unit 140 may be mounted on the lifting frame 110 to perform cleaning or inspection of the blade 20.

도 1의 예는 유지관리장치(100)가 블레이드(20)의 유지관리를 수행하는 경우를 나타내지만, 유지관리장치(100)는 프레임(110)이 타워(10)의 외측에서 타워(10)를 포위하는 형태로 설치된 상태에서 타워(10)의 청소나 검사를 수행할 수 있다. 또 여기서는 유지관리장치(100)의 프레임(110)이 워터젯의 추진력을 이용해 승강하는 형태를 예시하지만, 유지관리장치(100)의 형태가 이에 한정되는 것은 아니다. 유지관리장치는 프레임(110)이 케이블(미도시)을 이용해 승강하는 방식일 수도 있다. 1 illustrates a case in which the maintenance apparatus 100 performs maintenance of the blade 20, but the maintenance apparatus 100 has a frame 110 with the tower 10 at the outside of the tower 10. In the state surrounded by the form can be cleaned or inspected the tower (10). In addition, although the frame 110 of the maintenance apparatus 100 illustrates the form of lifting up and down using the propulsion force of the waterjet, the form of the maintenance apparatus 100 is not limited thereto. The maintenance apparatus may be a method in which the frame 110 is elevated using a cable (not shown).

한편, 유지관리장치(100)는 도 1에 도시한 바와 같이, 고공에 위치하는 프레임(110)으로부터 지상으로 호스(132)나 케이블(141)이 길게 연장되기 때문에 케이블(141)이나 호스(132)의 무게로 인해 유지관리장치(100)의 동작이 어려울 수 있다. On the other hand, the maintenance device 100, as shown in Figure 1, because the hose 132 or the cable 141 is extended from the frame 110 located in the high ground to the ground, the cable 141 or the hose 132 The operation of the maintenance device 100 may be difficult due to the weight of the).

하지만 본 실시 예에 따른 유지관리시스템은 타워(10)를 따라 승강하는 하나 이상의 캐리지(200)가 타워(10)를 따라 승강하면서 호스(132)나 케이블(141)을 지지할 수 있기 때문에 유지관리장치(100)의 동작을 지원할 수 있다. 즉 캐리지(200)는 타워(10)에 부착된 상태로 타워(10)를 따라 승강하면서 호스(132)나 케이블(141)을 지지함으로써 유지관리장치(100)의 프레임(110)에 작용하는 수직부하(호스나 케이블 등의 무게)를 줄일 수 있다. 또 캐리지(200)는 호스(132)나 케이블(141)의 무게를 고려해 복수개가 타워(10)의 외면에 상하 이격된 상태로 설치될 수 있다.However, in the maintenance system according to the present embodiment, since one or more carriages 200 moving up and down along the tower 10 may support the hose 132 or the cable 141 while lifting up and down along the tower 10, the maintenance is possible. It may support the operation of the device 100. That is, the carriage 200 vertically acts on the frame 110 of the maintenance apparatus 100 by supporting the hose 132 or the cable 141 while being elevated along the tower 10 while being attached to the tower 10. The load (weight of hose or cable, etc.) can be reduced. In addition, in consideration of the weight of the hose 132 or the cable 141, the carriage 200 may be installed in a plurality of spaced apart from the top and bottom of the tower 10.

도 2를 참조하면, 캐리지(200)는 본체(210)와, 본체(210)에 설치되며 타워(10)에 부착된 상태로 주행하는 주행장치(220)와, 호스(132)나 케이블(141)을 결속하여 지지하도록 본체(210)에 설치된 지지장치(230)를 구비한다. 또 캐리지(200)는 유지관리장치(100)의 프레임(110) 또는 타워(10)에 설치되는 다른 캐리지(200)와의 거리를 감지하는 거리감지장치(240)와, 거리감지장치(240)의 감지에 기초하여 주행장치(220)의 동작을 제어하는 제어부(250)와, 전원공급을 위한 배터리유닛(260)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the carriage 200 includes a main body 210, a traveling device 220 installed in the main body 210 and traveling in a state attached to the tower 10, a hose 132, or a cable 141. ) Is provided with a support device 230 installed in the main body 210 to bind and support. In addition, the carriage 200 is a distance sensing device 240 for detecting the distance to the other carriage 200 installed in the frame 110 or the tower 10 of the maintenance device 100, the distance sensing device 240 The controller 250 may control the operation of the traveling device 220 based on the detection, and a battery unit 260 for supplying power.

주행장치(220)는 본체(210)에 회전하도록 설치되며 타워(10)에 부착될 수 있도록 영구자석(222)이 내장된 복수의 휠(221a,221b)과, 복수의 휠 중에서 상측 두 휠(221a)을 구동하여 본체(210)가 타워(10)를 따라 주행하도록 하는 구동장치(223)를 포함한다. The traveling device 220 is installed to rotate on the main body 210 and includes a plurality of wheels 221a and 221b in which a permanent magnet 222 is built so as to be attached to the tower 10, and two upper wheels among the plurality of wheels ( It includes a driving device 223 to drive the 221a to drive the main body 210 along the tower (10).

구동장치(223)는 본체(210)의 내부에 설치되는 구동모터(223a)와, 구동모터(223a)와 휠(221a)을 연결하는 체인 등의 동력연결장치(223b)를 포함할 수 있다. 여기서는 구동모터(223a)가 상측의 두 휠(221a)을 구동하는 형태를 예시하지만, 구동장치(223)는 구동모터(223a)의 동력이 모든 휠(221a,221b)에 전달되도록 구성할 수도 있다. 구동장치(223)는 구동모터(223a)가 동력연결장치(223b) 없이 휠(221a)을 직접 구동시킬 수도 있다. The driving device 223 may include a driving motor 223a installed in the main body 210 and a power connecting device 223b such as a chain connecting the driving motor 223a and the wheel 221a. Here, although the driving motor 223a exemplifies a form in which the two upper wheels 221a are driven, the driving device 223 may be configured such that the power of the driving motor 223a is transmitted to all the wheels 221a and 221b. . In the driving device 223, the driving motor 223a may directly drive the wheel 221a without the power connecting device 223b.

또 주행장치(220)는 도 3에 도시한 바와 같이, 그 양단이 하측의 두 휠(221b)을 회전 가능하게 지지하면서 중심부가 본체(210)의 지지축(211)에 회전하도록 설치된 조향부재(224)와, 본체(210)의 수직방향 주행을 유도하기 위해 조향부재(224)에 설치된 무게추(225)를 포함한다. In addition, as shown in FIG. 3, the traveling device 220 includes a steering member installed so that both ends thereof rotatably support the lower two wheels 221b and the center portion rotates on the support shaft 211 of the main body 210. 224, and a weight 225 installed on the steering member 224 to guide the vertical running of the body 210.

무게추(225)는 조향부재(224)의 회전중심으로부터 소정길이 하방향으로 연장된 연장부(226)에 고정된다. 이러한 무게추(225)는 중력에 의해 항상 아래방향으로 회전한 상태를 유지함으로써 조향부재(224)에 결합된 하측의 두 휠(221b)이 타워(10)을 따라 수직방향으로 이동하도록 한다. 따라서 본체(210)의 주행방향을 별도로 제어하지 않더라도 본체(210)가 타워(10)를 따라 수직방향으로 주행하도록 할 수 있다. The weight 225 is fixed to the extension 226 extending downward in a predetermined length from the center of rotation of the steering member 224. The weight 225 is always rotated downward by gravity to allow the two lower wheels 221b coupled to the steering member 224 to move vertically along the tower 10. Therefore, even if the driving direction of the main body 210 is not separately controlled, the main body 210 may travel in the vertical direction along the tower 10.

한편, 본 실시 예는 복수의 휠(221a,221b)을 포함하는 주행장치(220)를 제시하고 있으나, 주행장치(220)의 형태가 이에 한정되는 것은 아니다. 주행장치는 무한궤도의 형태로도 구성될 수 있고, 이러한 무한궤도에 영구자석이 설치됨으로써 주행장치가 타워에 부착되도록 할 수도 있다.On the other hand, the present embodiment provides a traveling device 220 including a plurality of wheels (221a, 221b), the shape of the traveling device 220 is not limited thereto. The traveling device may also be configured in the form of a caterpillar, and the permanent magnet may be installed in the caterpillar to allow the traveling device to be attached to the tower.

지지장치(230)는 도 2에 도시한 바와 같이, 본체(210)의 외면에 장착되는 클램프형태일 수 있다. 이러한 지지장치(230)는 호스(132)나 케이블(141)을 결속하여 지지할 수 있다. 따라서 본체(210)가 타워(10)를 따라 상승하면 지지장치(230)에 결속된 호스(132)나 케이블(141)이 본체(210)와 함께 이동할 수 있다. 이때 호스(132)나 케이블(141)의 무게는 캐리지(200)에 작용하게 되므로 유지관리장치(100)의 프레임(110)에 작용하는 수직부하를 줄일 수 있고, 이를 통해 유지관리장치(100)가 원활히 동작하도록 할 수 있다. 도 2는 호스(132)와 케이블(141)이 지지장치(230)에 함께 결속된 상태를 도시하지만, 지지장치(230)에는 호스(132)나 케이블(141) 중 어느 하나만 결속될 수도 있다. As shown in FIG. 2, the support device 230 may be a clamp type mounted on an outer surface of the main body 210. The support device 230 may support the hose 132 or the cable 141 by binding. Therefore, when the main body 210 rises along the tower 10, the hose 132 or the cable 141 bound to the support device 230 may move together with the main body 210. At this time, the weight of the hose 132 or the cable 141 acts on the carriage 200, thereby reducing the vertical load acting on the frame 110 of the maintenance apparatus 100, thereby maintaining the apparatus 100 Can be operated smoothly. 2 illustrates a state in which the hose 132 and the cable 141 are bound together to the support device 230, but only one of the hose 132 and the cable 141 may be bound to the support device 230.

거리감지장치(240)는 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 본체(210)의 선단에 설치된 리니어 포텐셔미터(241, linear potentiometer)와, 리니어 포텐셔미터(241)와 앞서 나아가는 선행장비를 연결하는 연결줄(242)을 포함할 수 있다. 여기서 연결줄(242)과 연결되는 선행장비는 가장 앞서 주행하는 캐리지(200)의 경우 유지관리장치(100)의 프레임(110)이 될 수 있고, 두번째 이후 캐리지(200)의 경우 선행하는 캐리지(200)가 될 수 있다. 이를 위해 본체(210)의 후단에는 뒤따르는 캐리지(200)로부터 연장된 연결줄(242)이 연결되는 고리부(243)가 마련될 수 있다.1 and 2, the distance detecting device 240 includes a linear potentiometer 241 installed at the front end of the main body 210 and a connecting line connecting the linear potentiometer 241 and the preceding equipment. 242. In this case, the preceding equipment connected to the connecting line 242 may be the frame 110 of the maintenance apparatus 100 in the case of the carriage 200 that runs earlier, and in the case of the carriage 200, the preceding carriage 200. Can be To this end, the rear end of the main body 210 may be provided with a ring portion 243 is connected to the connecting line 242 extending from the carriage 200 to follow.

리니어 포텐셔미터(241)는 연결줄(242)에 작용하는 장력을 감지하여 선행장비(유지관리장치의 프레임(110) 또는 선행하는 캐리지(200))의 움직임을 감지할 수 있다. 즉 연결줄(242)의 장력이 설정범위보다 증가하면 선행장비가 상승하는 것으로 감지하고, 장력의 변화가 없거나 설정범위 이내이면 선행장비가 정지한 것으로 감지할 수 있다. 또 장력이 설정범위보다 감소하면 선행장비가 하강하는 것으로 감지할 수 있다. 따라서 제어부(250)는 리니어 포텐셔미터(241)의 감지정보를 토대로 주행장치(220)의 동작을 제어할 수 있고, 이를 통해 캐리지(200)가 선행장비를 추종하여 상승하거나 하강하도록 할 수 있다. The linear potentiometer 241 may detect the movement of the preceding equipment (the frame 110 of the maintenance apparatus or the preceding carriage 200) by sensing the tension acting on the connecting line 242. That is, when the tension of the connecting line 242 increases than the setting range, the preceding equipment may be detected to rise, and when there is no change in the tension or within the setting range, the preceding equipment may be detected as stopped. If the tension is lower than the set range, it can be detected that the preceding equipment is falling. Accordingly, the controller 250 may control the operation of the traveling device 220 based on the sensing information of the linear potentiometer 241, and may allow the carriage 200 to move up or down by following the preceding equipment.

도 4는 거리감지장치의 다른 실시 예를 나타낸다. 도 4의 예는 각 캐리지(200)의 본체(210)에 설치되는 거리감지장치(270)가 선행장비(유지관리장치의 프레임(110) 또는 선행하는 캐리지(200))와의 거리를 감지할 수 있는 초음파센서로 구성된 것이다. 초음파센서는 선행장비로 초음파를 송출하여 반사되는 신호가 돌아오는 시간을 검출하는 방식으로 캐리지(200)와 선행장비의 거리를 감지할 수 있다. 이러한 거리감지장치(270)로는 레이저센서나 적외선센서가 이용될 수도 있다.4 shows another embodiment of a distance sensing apparatus. In the example of FIG. 4, the distance sensing device 270 installed in the main body 210 of each carriage 200 may detect a distance from the preceding equipment (the frame 110 of the maintenance apparatus or the preceding carriage 200). It consists of an ultrasonic sensor. The ultrasonic sensor may detect the distance between the carriage 200 and the preceding apparatus by transmitting an ultrasonic wave to the preceding apparatus and detecting a time when the reflected signal returns. A laser sensor or an infrared sensor may be used as the distance detecting device 270.

다시 도 2를 참조하면, 캐리지(200)는 타워(10)의 외면과 대면하는 본체(210)의 저면에 설치되는 전자석(280)을 포함할 수 있다. 전자석(280)은 타워(10)와 이격된 상태를 유지하면서 타워(10)에 부착되려는 힘을 부여함으로써 본체(210)가 주행하는 과정에서 낙하하지 않도록 한다. 따라서 본체(210)는 호스(132)나 케이블(141)의 무게가 증가하는 경우에도 타워(10)를 따라 안정적으로 주행할 수 있다.Referring back to FIG. 2, the carriage 200 may include an electromagnet 280 installed on a bottom surface of the main body 210 facing the outer surface of the tower 10. The electromagnet 280 is applied to the tower 10 while maintaining the spaced apart from the tower 10 to prevent the main body 210 from falling in the process of running. Therefore, the main body 210 may travel stably along the tower 10 even when the weight of the hose 132 or the cable 141 is increased.

다음은 본 실시 예에 따른 캐리지(200)의 사용법에 대하여 설명한다.Next, the usage of the carriage 200 according to the present embodiment will be described.

풍력터빈의 타워(10)나 블레이드(20)의 유지관리를 수행하는 유지관리장치(100)에 호스(132)나 케이블(141)이 연결되고, 이러한 호스(132)나 케이블(141)의 무게가 클 경우에는 도 1에 도시한 바와 같이, 타워(10)에 캐리지(20)를 설치한 상태에서 호스(132)나 케이블(141)이 캐리지(200)에 지지되도록 할 수 있다.The hose 132 or the cable 141 is connected to the maintenance device 100 that performs maintenance of the tower 10 or the blade 20 of the wind turbine, the weight of the hose 132 or cable 141 1, the hose 132 or the cable 141 may be supported by the carriage 200 in a state in which the carriage 20 is installed in the tower 10.

캐리지(200)는 타워(10)를 따라 승강하면서 호스(132)나 케이블(141)을 지지함으로써 유지관리장치(100)의 작업을 도울 수 있다. 또 도 1과 같이, 복수의 캐리지(200)를 상하 이격된 간격으로 설치함으로써 호스(132)나 케이블(141)의 무게를 분산시킬 수 있다. The carriage 200 may assist the operation of the maintenance apparatus 100 by supporting the hose 132 or the cable 141 while lifting up and down along the tower 10. In addition, as shown in FIG. 1, the weight of the hose 132 or the cable 141 can be dispersed by installing the plurality of carriages 200 at intervals spaced up and down.

각 캐리지(200)는 영구자석(222)을 갖춘 휠(221a,221b)을 구비하기 때문에 타워(10)에 부착된 상태에서 주행할 수 있고, 무게추(225)가 연결된 조향부재(224)를 구비하기 때문에 별도의 제어가 없더라도 타워(10)를 따라 수직으로 주행할 수 있다. 또 각 캐리지(200)는 거리감지장치(240,270)의 감지를 통해 선행장비(유지관리장치 또는 선행 캐리지)와의 거리를 감지함으로써 선행장비와 설정한 거리를 유지하면서 타워(10)를 따라 승강할 수 있다. Each carriage 200 is provided with wheels 221a and 221b having permanent magnets 222, so that the carriage 200 may travel while attached to the tower 10, and the steering member 224 to which the weight 225 is connected. Since it is provided without a separate control can run vertically along the tower (10). In addition, each carriage 200 can be moved up and down along the tower 10 while maintaining the set distance with the preceding equipment by detecting the distance with the preceding equipment (maintenance device or the preceding carriage) through the detection of the distance detection devices (240,270). have.

10: 타워, 20: 블레이드,
30: 나셀, 100: 유지관리장치,
110: 프레임, 120: 워터젯노즐,
130: 유체압송장치, 131: 압송펌프,
132: 호스, 140: 작업유닛,
141: 케이블, 200: 캐리지,
210: 캐리지의 본체, 220: 주행장치,
221a,221b: 휠, 222: 영구자석,
223: 구동장치, 224: 조향부재,
225: 무게추, 230: 지지장치,
240: 거리감지장치, 241: 리니어 포텐셔미터,
242: 연결줄, 250: 제어부,
260: 배터리유닛, 280: 전자석.10: tower, 20: blade,
30: nacelle, 100: maintenance device,
110: frame, 120: waterjet nozzle,
130: fluid pump, 131: pump pump,
132: hose, 140: work unit,
141: cable, 200: carriage,
210: main body of the carriage, 220: driving device,
221a, 221b: wheel, 222: permanent magnet,
223: driving device, 224: steering member,
225: weight, 230: support,
240: distance detection device, 241: linear potentiometer,
242: connecting line, 250: control unit,
260: battery unit, 280: electromagnet.

Claims (7)

타워에 부착된 상태로 주행하는 주행장치를 갖춘 본체;
상기 본체에 마련되며, 타워나 블레이드의 유지관리를 위한 유지관리장치와 연결된 호스나 케이블을 결속하여 지지하는 지지장치;
상기 유지관리장치 또는 상기 타워에 부착된 상태로 주행하는 다른 캐리지와 소정 거리를 유지하면서 주행할 수 있도록 하는 거리감지장치; 및
상기 주행장치의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 풍력터빈용 캐리지.A main body having a traveling device that travels while being attached to the tower;
A support device provided on the main body to bind and support a hose or cable connected to a maintenance device for maintenance of a tower or a blade;
A distance sensing device for traveling while maintaining a predetermined distance from the other carriage running in the state of being attached to the maintenance device or the tower; And
Carriage for a wind turbine comprising a control unit for controlling the operation of the traveling device. 제1항에 있어서,
상기 주행장치는 상기 타워에 부착되는 영구자석을 갖춘 복수의 휠과, 상기 복수의 휠 중 적어도 일부를 구동하는 구동장치를 포함하는 풍력터빈용 캐리지.The method of claim 1,
The traveling device includes a plurality of wheels having permanent magnets attached to the tower, and a carriage for a wind turbine comprising a driving device for driving at least some of the plurality of wheels. 제2항에 있어서,
상기 주행장치는 상기 복수의 휠 중 일부를 지지하며 상기 본체에 대하여 회전하도록 설치된 조향부재와, 상기 조향부재에 설치되어 상기 본체의 수직방향 주행을 유도하는 무게추를 포함하는 풍력터빈용 캐리지.3. The method of claim 2,
The traveling device includes a steering member which supports a portion of the plurality of wheels and rotates with respect to the main body, and a weight installed on the steering member to induce vertical traveling of the main body. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 거리감지장치는 상기 본체에 설치된 리니어 포텐셔미터(linear potentiometer)와, 선행하는 상기 유지관리장치 또는 다른 캐리지와 상기 리니어 포텐셔미터를 연결하는 연결줄을 포함하는 풍력터빈용 캐리지.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The distance sensing device is a carriage for a wind turbine comprising a linear potentiometer (linear potentiometer) installed in the main body, and a connecting line connecting the maintenance device or another carriage and the linear potentiometer. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 거리감지장치는 상기 본체에 설치되어 선행하는 장비와의 거리를 측정하는 초음파센서, 레이저센서, 적외선센서 중 하나를 포함하는 풍력터빈용 캐리지.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The distance sensing device is installed on the main body for a wind turbine comprising one of an ultrasonic sensor, a laser sensor, an infrared sensor for measuring the distance to the preceding equipment. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 타워와 대면하는 상기 본체의 저면에 설치된 전자석을 더 포함하는 풍력터빈용 캐리지.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Carriage for a wind turbine further comprises an electromagnet installed on the bottom of the main body facing the tower. 타워나 블레이드의 유지관리를 수행하기 위하여 상기 타워나 블레이드를 따라 승강하는 유지관리장치와,
상기 유지관리장치와 연결된 호스나 케이블을 지지하는 것으로, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 캐리지를 포함하는 풍력터빈용 유지관리시스템.A maintenance device for elevating along the tower or blade to perform maintenance of the tower or blade;
A maintenance system for a wind turbine comprising a carriage according to any one of claims 1 to 3, by supporting a hose or a cable connected to the maintenance device.
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