KR200476725Y1 - Support for wind power equipment stabilizer tower - Google Patents
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Abstract
타워의 최하위에 있는 바텀 섹션으로 가해지는 압축하중과 좌굴에 대하여 높은 대응력을 가질 수 있도록 일단이 바텀 섹션과 섹션의 이음부에 결합 고정된 플랜지에서 회동 가능하게 구비되며, 타단은 상기 기초구조물로 고정되는 지지부재가 상기 플랜지의 외주면에 적어도 3개 이상이 방사형으로 구비되는 풍력설비 타워용 지지 고정장치를 제공한다.
그에 따라 타워의 안전성은 물론 높은 안정성도 확보하여 오랜 사용기간을 확보할 수 있는 효과를 가진다. The bottom section is rotatably provided at a flange which is fixedly coupled to the joint section of the bottom section and the section so that the bottom section and the bottom section at the bottom of the tower can have high responsiveness against compression load and buckling, Wherein at least three support members are radially provided on the outer circumferential surface of the flange.
Accordingly, it is possible to ensure a long period of use by securing not only the safety of the tower but also the high stability.
Description
본 고안은 풍력설비 타워용 지지 고정장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 타워의 최하위에 있는 바텀 섹션으로 가해지는 압축하중과 좌굴에 대하여 높은 대응력을 가질 수 있도록 한 풍력설비 타워용 지지 고정장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a support fixture for a wind turbine tower and, more particularly, to a support fixture for a wind turbine tower capable of having a high response force against compression loads and buckling applied to a bottom section at the lowermost portion of the tower will be.
일반적으로 풍력발전(風力發電)이란 풍차를 이용해 바람이 가지는 에너지를 주축을 통하여 기계적인 에너지(회전력)로 변환시키고, 이 기계적 에너지가 발전기를 구동함으로써, 전기적인 에너지로 변환되어 전력을 얻는 발전 방식을 말한다. Generally, a wind power generator is a wind power generator that converts the energy of a wind into a mechanical energy (torque) through a main shaft and converts the mechanical energy into electric energy to drive the generator .
이러한 풍력발전은 현재까지 개발된 신재생 에너지원 중에서 가장 경제성이 높을 뿐만 아니라 무한정, 무비용의 청정에너지원인 바람을 이용하여 발전할 수 있는 장점 때문에 전세계가 주안점을 두고 개발하고 있는 실정이며, 설치되는 환경 조건에 따라 육상용(onshore)과 해상용(offshore)으로 구분될 수 있다. Such wind power generation is the most economical among the renewable energy sources that have been developed so far, and has been developed with a focus on the whole world because of advantages of being able to develop by using winds which are infinite and costless and clean energy. It can be divided into onshore and offshore depending on environmental conditions.
이렇게, 풍력발전에 사용되는 통상적인 풍력발전기(100)는 도 5에 도시된 바와 같이 지면 또는 플랫폼에 세워지는 복수의 섹션(112)이 적층된 고층의 타워(110)와, 상기 타워(110)의 상단에 로터 블레이드(122)를 회동 지지하는 나셀(130)을 회전 가능하도록 설치된다. 상기 나셀(130)의 내부에는 증속기 등의 구동장치 및 발전장치, 제어장치를 두어, 로터 블레이드의 회전력을 거쳐 주축을 통해 발전기에 전달되도록 구성된다. 상기 타워(110)의 섹션(112)과 섹션(112) 사이의 이음 부분에는 플랜지(114)에 의해 결합 고정된다. Thus, a typical
한편, 풍력발전기(100)의 타워(110)는 그 타워(110)의 상부에 무거운 로터 블레이드(122)와, 구동장치, 발전장치 등을 지지하고 있어 무게중심이 높아지고, 강한 바람에 기울어지거나 넘어질 가능성이 높아지게 된다. 또한, 고중량의 나셀 및 타워의 자체하중으로 인한 좌굴의 위험성도 높아지게 된다. Meanwhile, the
그에 따라 타워가 기울어지거나 넘어지지 않도록 하며, 좌굴의 위험성도 최소화하기 위해 타워를 제작할 때 많은 재료와 두께를 두껍게 하여 강성을 높이고 있는 것이다. In order to minimize the risk of buckling, it is necessary to increase the stiffness of the tower by thickening the material and thickness when building the tower.
아울러, 타워(110)가 지면에 시공되는 경우는 타워(110)를 지지하기 위한 콘크리트 기초구조물(130)을 지면에 설치한 후 그 기초구조물(130)의 상부에 앵커 케이지 볼트(140) 등을 이용하여 타워(110)를 고정한다. When the
여기서, 원하는 전력을 얻기 위하여 고층으로 시공되는 타워(110)는 복수 개의 섹션(112)으로 나뉘어지며, 특히 기초구조물(130)의 상부에 시공되는 바텀 섹션(115)은 압축하중과 좌굴을 극복하기 위해 가장 두껍게 설계된다. 상기 바텀 섹션(115) 역시 상부에 적층되는 섹션(112)과 플랜지(114)에 의해 결합 고정된다. Here, the
그리고, 바텀 섹션(115)과 기초구조물(130)은 바텀 섹션(115)의 하단에 형성된 바텀 플랜지(115a)를 앵커 케이지 볼트(140)에 의해 기초구조물(130)로 장착 고정된다. The
그러나, 타워 중에서도 최하위에 위치한 바텀 섹션에 가해지는 압축하중과 좌굴에 의한 취약한 단점을 가진다.
However, it has a weak point due to compressive load and buckling applied to the bottom section located at the lowest position among the towers.
상기와 같이 타워의 안정적인 지지를 위한 종래 선행기술에는 대한민국 공개특허 제10-2012-0133689호(이하 '선행특허문헌 1'이라 합니다)에 개시된 바와 같이 타워의 구조적인 안정성을 높이기 위해 타워기초부를 지지부의 내부에 형성되는 기술이 제안된 바 있다. Conventional prior art for stably supporting the tower as described above includes a structure in which the base portion of the tower is supported by a support portion (not shown) to improve the structural stability of the tower, as disclosed in Korean Patent Application No. 10-2012-0133689 A technique has been proposed that is formed in the inside of a semiconductor device.
또한, 대한민국 공개특허 제10-2012-0101890호(이하 '선행특허문헌 2'라 합니다)에 개시된 바와 같이 타워를 고정부재와 함께 복수 개의 케이블로 지지하여 가벼우면서도 안정적인 타워를 제작할 수 있는 기술도 제안된 바 있다. Also, as disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2012-0101890 (hereinafter referred to as "Prior Patent Document 2"), a technique of supporting a lightweight and stable tower by supporting a tower with a plurality of cables together with a fixing member .
또, 대한민국 등록특허 제10-0999723호(이하 '선행특허문헌 3'이라 합니다)에 개시된 바와 같이 타워의 페데스탈(pedestal)의 구조를 개선하여 대형 풍력 터빈에 적합하도록 구조적인 안정성을 확보할 수 있는 기술도 제안된 바 있다.
In addition, as disclosed in Korean Patent No. 10-0999723 (hereinafter referred to as "Prior Patent Document 3"), it is possible to improve the structure of a pedestal of a tower to secure a structural stability suitable for a large wind turbine Techniques have also been proposed.
그러나, 상기한 선행특허문헌 1과 3은 상부로부터 가해지는 압축하중과 좌굴에 대하여 그리 높은 대응력을 갖지 못하는 단점이 있었으며, 선행특허문헌 3은 고층의 타워를 와이어에 의해 지지시키는 고층의 조건 상 설치가 상당히 번거롭고 불편할 뿐만 아니라 압축하중과 좌굴에 대해서는 그리 높은 대응력을 가지지 못하는 단점을 가지고 있었다.
However, the
상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 구체적인 목적은 타워의 최하위에 있는 바텀 섹션으로 가해지는 압축하중과 좌굴에 대하여 높은 대응력을 가질 수 있도록 한 풍력설비 타워용 지지 고정장치를 제공하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a support fixture for a wind turbine tower capable of having a high response force against a compression load applied to a bottom section have.
본 고안의 다른 목적은 압축하중과 좌굴에 대하여 더욱더 높은 대응력을 가질 수 있도록 데 있다.
Another object of the present invention is to have a higher responsiveness to compressive loads and buckling.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 고안은 풍력설비의 타워 중 기초구조물에 지지 고정되는 바텀 섹션과 복수의 섹션 사이의 이음부에 플랜지로 결합 고정되어 상기 바텀 섹션으로 발생하는 압착하중과 좌굴에 대하여 높은 대응력을 가질 수 있도록 지지 고정하는 지지 고정장치로서, 상기 지지 고정장치는 일단이 상기 플랜지에 회동 가능하게 구비되며, 타단은 상기 기초구조물로 고정되는 지지부재가 상기 플랜지의 외주면에 적어도 3개 이상이 방사형으로 구비된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a wind power plant comprising: a bottom section supported and fixed to a foundation structure of a tower of a wind turbine; a flange connected and fixed to a joint between the plurality of sections, Wherein a support member having one end rotatably mounted on the flange and the other end fixed to the foundation structure is supported on the outer circumferential surface of the flange by at least three Or more.
상기 지지부재의 회동은 상기 플랜지에 형성되는 체결고리, 상기 지지부재에 일단에 상기 체결고리와 회동 가능하게 형성되는 연결부 및 상기 체결고리와 연결부를 체결하는 체결구를 포함한다. The rotation of the support member includes a fastening ring formed on the flange, a connecting part formed at one end of the supporting member so as to be rotatable with the fastening ring, and a fastening member for fastening the fastening ring and the connecting part.
상기 기초구조물로의 지지부재의 고정은 상기 기초구조물에 지지부재의 끝단이 복수의 앵커 케이지 볼트에 의해 체결 고정된다. The fixing of the support member to the foundation structure is achieved by fastening the end of the support member to the foundation structure by a plurality of anchor cage bolts.
상기 지지부재는 일단에 연결부가 형성되며, 타단은 기초구조물로 고정되는 고정단이 형성되는 지주이다. The supporting member has a connecting portion formed at one end thereof, and the other end thereof is formed with a fixed end fixed to the base structure.
상기 기초구조물로의 지지부재의 고정은 상기 기초구조물에 지지부재의 끝단이 매설되게 형성된다. The fixing of the supporting member to the base structure is formed such that the end of the supporting member is embedded in the base structure.
상기 지주의 일 측면 또는 양측면에 상기 기초구조물과 고정되는 보조 지주를 더 포함한다.
And further comprises a support post fixed to the foundation structure on one side or both sides of the support.
본 고안은 타워의 최하위에 있는 바텀 섹션으로 가해지는 압축하중과 좌굴에 대하여 높은 대응력을 가질 수 있도록 함으로써, 타워의 안전성은 물론 높은 안정성도 확보할 수 있는 효과를 가진다. The present invention has the effect of ensuring not only the safety of the tower but also the stability, by allowing the tower to have a high response force against the compression load and buckling applied to the bottom section at the bottom of the tower.
또한, 압축하중과 좌굴에 대하여 더욱더 높은 대응력을 가질 수 있도록 강도를 보강함으로써, 최대한의 안전성을 확보함과 동시에 안정성도 극대화할 수 있는 효과를 가진다.
In addition, by reinforcing the strength so as to have higher responsiveness against compression load and buckling, it is possible to secure the maximum safety and maximize the stability.
도 1은 본 고안을 설명하기 위한 일부 분해 사시도,
도 2는 도 1에 따른 설치된 상태의 종단면도,
도 3은 본 고안의 다른 실시 예를 설명하기 위한 일부 단면도,
도 4는 본 고안의 또 다른 실시 예를 설명하기 위한 일부 단면도,
도 5는 일반적인 풍력설비를 설명하기 위한 정면도이다. 1 is a partially exploded perspective view for explaining the present invention,
Fig. 2 is a longitudinal sectional view in the installed state according to Fig. 1,
3 is a partial cross-sectional view for explaining another embodiment of the present invention;
4 is a partial cross-sectional view for explaining another embodiment of the present invention;
5 is a front view for explaining a general wind turbine installation.
이하, 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같으며, 본 고안이 실시 예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, and the present invention is not limited to or limited by the embodiments.
도 1은 본 고안을 설명하기 위한 일부 분해 사시도이며, 도 2는 도 1에 따른 설치된 상태의 종단면도이다. Fig. 1 is a partially exploded perspective view for explaining the present invention, and Fig. 2 is a longitudinal sectional view of the installed state according to Fig.
도시된 바와 같이 풍력설비의 타워(110) 중 기초구조물(130)에 바텀 플랜지(115)가 복수의 앵커 케이지 볼트(140)에 의해 지지 고정되는 바텀 섹션(115)과 복수의 섹션(112) 사이의 이음부에 플랜지(114)로 결합 고정되어 최하위의 상기 바텀 섹션(115)으로 발생하는 압착하중과 좌굴에 대하여 높은 대응력을 가질 수 있도록 지지 고정하는 지지 고정장치(1)를 개시한다. A
본 고안은 타워의 최하위에 있는 바텀 섹션으로 가해지는 압축하중과 좌굴에 대하여 높은 대응력을 가질 수 있도록 하는 데 있다. The design is intended to provide a high level of responsiveness to compressive loads and buckling applied to the bottom section at the bottom of the tower.
본 고안에 따른 상기 지지 고정장치(1)는 일단이 바텀 섹션(115)과 그 직상부에 연결되는 섹션(112)의 이음 부분에 결합 고정된 상기 플랜지(114)에 회동 가능하게 구비되며, 타단은 상기 기초구조물(130)로 유동성 없이 고정되는 지지부재(10)가 상기 플랜지(114)의 외주면에 압축하중이나 좌굴에 대하여 높은 대응력을 가질 수 있도록 적어도 3개 이상이 방사형으로 구비된다. The supporting and
다시 말해서, 본 고안은 바텀 섹션(115)의 하단에 형성된 바텀 플랜지(115a)가 앵커 케이지 볼트(140)에 의해 앵커 케이지 볼트(140)에 의해 고정된 상태에서 상부로부터 가해지는 압축하중이나 좌굴에 대하여 높은 대응력을 가질 수 있도록 상기 바텀 섹션(115)의 직상부에 구비된 섹션(112)을 연결하고 있는 플랜지(114)를 이용하여 높은 대응력을 가질 수 있도록 한다. In other words, in the present invention, the
즉, 상기 플랜지에 일단이 회동 가능하게 구비되며, 타단은 기초구조물로 고정되도록 함으로써, 상기 바템 플랜지에 의한 1차적인 고정력에 2차적으로 보강 개념의 지지 고정구조를 가짐에 따라 압축하중이나 좌굴에 대하여 충분한 대응력을 가져, 높은 안정성을 확보할 수 있는 것이다. That is, one end of the flange is rotatably provided, and the other end thereof is fixed to the foundation structure. Thus, the support structure of the secondary reinforcement concept is applied to the primary fixation force by the vamp flange, It is possible to secure a high level of stability with sufficient responsiveness to the above.
지지부재(10)의 회동은 상기 플랜지(114)에 형성되는 통상의 링 형태인 체결고리(12)와, 상기 지지부재(10)에 일단에 상기 체결고리(12)와 대응되는 형태로 회동 가능하게 형성되는 고리 형태나 구멍 형태의 연결부(14) 및 상기 체결고리(12)와 연결부(14)를 체결하는 통상의 핀 결합 또는 볼트 및 너트 등과 같은 체결구(15)를 포함한다. The rotation of the
그에 따라 플랜지로 지지부재의 일단을 체결시 간단하고 편리하게 체결할 수 있는 것이며, 회동 가능한 조건으로 인해 타단을 기초구조물로의 고정 작업 또한 용이하게 이루어질 수 있는 것이다. Accordingly, one end of the support member can be fastened with a flange easily and conveniently when fastened, and the other end can be easily fixed to the foundation structure due to the rotatable condition.
기초구조물(130)로의 지지부재(10)의 고정은 상기 기초구조물(130)에 지지부재(10)의 끝단이 통상적인 고정수단인 복수의 앵커 케이지 볼트(140)에 의해 체결 고정된다. 상기 지지부재의 끝단에는 상기 앵커 케이지 볼트를 고정하기 위한 통상적인 고정 플랜지 등이 형성된다. The fixing of the
그에 따라 지지부재를 기초구조물로 유동성 없이 견고하고 긴밀하게 고정할 수 있는 것이다. Whereby the support member can be firmly and tightly fixed to the base structure without fluidity.
지지부재(10)는 일단에 플랜지에 형성된 체결고리와 연결하기 위한 연결부(14)가 형성되며, 타단은 기초구조물(130)로 매설되거나 앵커 케이지 볼트 등으로 고정되는 고정 플랜지 등과 같은 형태의 고정단(16)이 형성되는 지주(11)이다. The
따라서, 본 고안은 타워의 최하위 바텀 섹션이 기초구조물과 1차적으로 바텀 플랜지에 의해 지지 고정된 상태에서 다시 상기 바텀 섹션과 상부의 섹션과 연결된 플랜지 상에서 방사형 형태로 구비되는 지지부재인 지주에 의해 2차적으로 지지 고정함으로써, 상부로부터 가해지는 압축하중이나 좌굴로부터 타워를 안전하고 높은 안정성을 확보할 수 있는 조건을 가진다. Thus, the present invention is based on the fact that the lowest bottom section of the tower is supported by the supporting structure, which is a supporting member provided radially on the flange connected to the bottom section and the upper section, By securing and securing it in the secondary, it has a condition for securing the tower safe and high stability from the compressive load applied from the upper portion or buckling.
도 3은 본 고안의 다른 실시 예를 설명하기 위한 일부 단면도이다. 3 is a partial cross-sectional view for explaining another embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이 상기한 구성에서, 기초구조물로 고정되는 지지부재인 지주의 끝단을 앵커 케이지 볼트에 의해 체결 고정하는 것이 아니라 기초구조물을 시공시 고정될 수 있도록 한다. As shown in the drawings, in the above-described construction, the end of the support, which is a support member fixed to the foundation structure, is not fixed by the anchor cage bolt but the foundation structure can be fixed at the time of construction.
상기 기초구조물(130)로의 지지부재(10)인 지주(11)의 고정은 상기 기초구조물(130)에 지지부재(10)의 끝단이, 즉 지주(11)의 끝단에 형성된 고정단(16)이 매설되게 형성된다. 즉, 상기 지주(11)의 끝단인 고정단(16)을 기초구조물(130)을 시공할 때 앵커 케이지 볼트로 체결 고정하는 것이 아니라 매설시켜 고정한다. The fixing of the
그에 따라 지지부재를 고정시 앵커 케이지 볼트를 사용하지 않으므로써, 앵커 케이지 볼트 체결에 따른 체결 작업시간을 생략하면서 높은 고정력을 유지할 수 있는 것이다. Accordingly, since the anchor cage bolts are not used when the support member is fixed, a high fixation force can be maintained while omitting the fastening operation time due to the anchor cage bolt fastening.
도 4는 본 고안의 또 다른 실시 예를 설명하기 위한 일부 단면도이다. 4 is a partial cross-sectional view for explaining another embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이 상기한 구성에서, 플랜지와 기초구조물로 고정되는 지지부재인 지주에 보다 높은 강성을 유지할 수 있도록 한다. As shown in the drawings, in the above-described configuration, a higher rigidity can be maintained in the support member, which is the support member fixed by the flange and the foundation structure.
상기 지주(11)의 일 측면 또는 양측면에 상기 기초구조물(130)과 고정되는 보조 지주(20)를 더 포함한다. The
다시 말해서, 상기 보조 지주는 일단은 지주와 용접 또는 볼트 등을 사용하여 체결 고정하며, 타단 역시 기초구조물에 매설은 물론 앵커 케이지 볼트로 체결 고정하여도 무방하다. In other words, the auxiliary strut may be temporarily fixed to the strut by welding or bolt, and the other strut may be embedded in the foundation structure, as well as fastened with an anchor cage bolt.
그에 따라 상기 보조 지주는 지지부재인 지주를 다시 고정하는 역할과 함께 다시 바텀 플랜지와 기초구조물로 재차 고정이 이루어질 수 있게 됨으로써, 집중하중과 좌굴에 대하여 더욱더 높은 강성을 가짐에 따라 안정화를 극대화할 수 있는 것이다.
Accordingly, the auxiliary strut can be fixed again to the bottom flange and the foundation structure, and the stiffness can be maximized due to the higher rigidity with respect to the concentrated load and buckling It is.
1 : 지지 고정장치
10 : 지지부재 11 : 지주
12 : 체결고리 14 : 연결부
15 : 체결구 16 : 고정단
20 : 보조 지주 110 : 타워
112 : 섹션 115 : 바텀 섹션
115a : 바텀 플랜지1:
10: Support member 11: Support
12: fastening ring 14: connection
15: fastener 16: fixed end
20: auxiliary support 110: tower
112: section 115: bottom section
115a: Bottom flange
Claims (6)
상기 지지부재의 회동은 상기 플랜지에 형성되는 체결고리, 상기 지지부재에 일단에 상기 체결고리와 회동 가능하게 형성되는 연결부 및 상기 체결고리와 연결부를 체결하는 체결구를 포함하며,
상기 지지부재는 일단에 연결부가 형성되며, 타단은 기초구조물로 고정되는 고정단이 형성되는 지주이고,
상기 지주의 일 측면 또는 양측면에 상기 기초구조물과 고정되는 보조 지주를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력설비 타워용 지지 고정장치. A bottom section supported and fixed to an underlying structure of a tower of a wind turbine, and a support fixture which is fixedly coupled to the joint between the plurality of sections by a flange and supports and fixes the compressive load and buckling generated in the bottom section, Wherein at least three support members are provided radially on the outer circumferential surface of the flange, one end of the support member is rotatably supported on the flange and the other end is fixed to the foundation structure,
Wherein the rotation of the support member includes a fastening ring formed on the flange, a connecting portion formed at one end of the supporting member so as to be rotatable with the fastening ring, and a fastening member for fastening the fastening ring and the connecting portion,
Wherein the support member has a connecting portion formed at one end thereof and a fixed end at which the other end is fixed by a base structure,
Further comprising an auxiliary strut fixed to the foundation structure on one side or both sides of the strut.
상기 기초구조물로의 지지부재의 고정은 상기 기초구조물에 지지부재의 끝단이 복수의 앵커 케이지 볼트에 의해 체결 고정되는 것을 특징으로 하는 풍력설비 타워용 지지 고정장치. The method according to claim 1,
Wherein the fixing of the support member to the foundation structure is such that an end of the support member is fastened and fixed to the foundation structure by a plurality of anchor cage bolts.
상기 기초구조물로의 지지부재의 고정은 상기 기초구조물에 지지부재의 끝단이 매설되게 형성되는 것을 특징으로 하는 풍력설비 타워용 지지 고정장치.
The method according to claim 1,
Wherein the fixing of the support member to the foundation structure is formed such that an end of the support member is embedded in the foundation structure.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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