KR20120031921A - 풍력 터빈 블레이드를 풍력 터빈 허브로 장착하기 위한 방법, 조립체 및 시스템 - Google Patents

풍력 터빈 블레이드를 풍력 터빈 허브로 장착하기 위한 방법, 조립체 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 풍력 터빈 블레이드(20)를 풍력 터빈 허브(30)로 장착하기 위한 조립체(10)에 관한 것이다. 이 같은 조립체(10)는 두 개 이상의 블레이드(20)를 수용하기 위한 블레이드 유지 배열체(3) 및 상기 조립체(10)를 상기 허브(30)로 리프팅하기 위한 리프팅 장치(40)에 대한 인터페이스(17)를 포함한다. 또한, 본 발명은 동일한 목적을 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.

Description

풍력 터빈 블레이드를 풍력 터빈 허브로 장착하기 위한 방법, 조립체 및 시스템{METHOD, ASSEMBLY AND SYSTEM FOR MOUNTING WIND TURBINE BLADES TO A WIND TURBINE HUB}
본 발명은 풍력 터빈 블레이드를 풍력 터빈 허브로 장착하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 풍력 터빈 블레이드를 풍력 터빈 허브로 장착하기 위한 조립체 및 시스템에 관한 것이다.
풍력 터빈은 적어도 아래와 같은 주요 부품을 포함한다: 타워, 엔진실(nacelle), 제너레이터 그리고 허브 및 터빈 블레이드를 포함하는 회전자. 엔진실은 타워의 상부에 배치되고 제너레이터는 엔진실 내부에 위치된다. 회전자는 구동 트레인에 의해 제너레이터로 연결된다.
최근, 풍력 터빈의 구성은 현대의 풍력 터빈의 크기 및 중량을 증가시키는 것을 고려하는 일반적인 경향에 의해 해결 과제가 더욱 많아졌다. 풍력 터빈의 장착은 보통 건설 장소로 풍력 터빈 부품을 운반하고, 타워를 조립하고, 회전자를 지면(ground)에서 조립하고, 즉 풍력 터빈 블레이드를 허브에 장착하고, 그리고 조립된 회전자를 엔진실에 장착하는 것을 포함할 수 있다. 이들의 리프팅을 위해, 풍력 터빈 부품 가동 크레인이 적용될 수 있다.
EP 2003333 A1은 풍력 터빈 부품을 장착하는 이 같은 하나의 방법을 공개한다. 이러한 방법에 따라, 블레이드는 리치 스태커(reach stacker)를 이용하여 그라운드 상의 허브에 장착되고 조립된 회전자는 이어서 엔진실로 리프팅된다. 그러나, 이 같은 방법은 수 개의 단점이 있다. 작업자 및 제공되는 장치들에 대해 적절한 상태를 제공하기 위해, 크고 청결하고 안정된 영역이 요구되기 때문에 지면 상에서 회전자를 조립하는 것은 어려울 수 있다. 또한, 회전자의 거대한 크기 및 중량 외에, 조립된 회전자가 리프팅 동안 수평 위치로부터 수직 위치로 회전되어야 하기 때문에 조립된 회전자를 엔진실까지 리프팅하는 것은 절차가 복잡하다. 회전자의 수평 위치는 회전자 블레이드가 필수적으로 수평하게 즉 평행하게 배향된다는 것을 의미하는 반면, 수직 위치는 다시 회전자 블레이드의 본질적으로 수직한 위치에 의해 형성되다.
엔진실로 풍력 터빈 회전자를 장착하는 선택적인 하나의 방법이 EP 1925582 A1호에 공개된다. 이러한 방법은 이전에 이미 엔진실에 장착된 허브로 블레이드를 장착하는 단계를 포함한다. 블레이드가 지면으로부터 리프팅되어 허브 상의 대응하는 빈 블레이드 홀을 통하여 허브로 장착될 때, 블레이드의 배향은 실질적으로 수평하게 유지된다. 제 1 블레이드를 장착한 한 후, 허브가 회전하여, 다시 실질적으로 수평하게 리프트되는 다음 블레이드가 허브 상의 다음의 빈 블레이드 홀로 장착될 수 있도록 한다. 공정은 마지막 블레이드가 상승되어 허브로 장착될 때까지 반복된다. 다른 단점과 별개로, 이러한 방법은 장착 공정 동안 허브를 회전시키는 것이 가능하지 않을 때, 예를 들면, 허브를 회전시키기 위한 설치 동안 전력이 이용가능하지 않거나 거의 없을 때, 적용될 수 없다는 단점을 가진다.
따라서, 본 발명의 목적은, 바람직하게는 또한 장착 공정 동안 허브를 회전시키는 것이 가능하지 않은 경우에서, 풍력 터빈 블레이드를 풍력 터빈 허브로 장착하는 방법의 개선 가능성을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 청구항 1에 따른 풍력 터빈 허브로 풍력 터빈 블레이드를 장착하기 위한 조립체, 청구항 11에 따른 풍력 터빈 허브로 풍력 터빈 블레이드를 장착하기 위한 시스템, 및 청구항 12에 따른 풍력 터빈 블레이드를 풍력 터빈 허브로 장착하기 위한 방법에 의해 달성된다.
본 발명에 따라 풍력 터빈 허브로 풍력 터빈 블레이드를 장착하기 위한 조립체는 두 개 이상의 블레이드를 수용하기 위한 블레이드 유지 배열체 및 허브로 상기 조립체를 리프팅하기 위한 리프팅 장치에 대한 인터페이스(interface)를 포함한다. 블레이드 유지 배열체는 다수의 블레이드 유지 요소를 포함하며 각각의 블레이드 유지 요소는 하나 이상의 블레이드를 홀딩하도록 구성된다. 이 같은 블레이드 유지 배열체는 매우 간단한 방식으로, 예를 들면 수 개의 블레이드가 수용될 수 있는 단지 하나의 구획부를 포함함으로써, 구성될 수 있다. 다른 극단적인 예에서, 이 같은 요소의 이동 및 이에 따른 개별 블레이드의 이동이 가능하게 되도록 서로 연결되는 다수의 기계적 요소로 구성될 수 있다. 이 같은 블레이드 유지 배열체의 상세한 예가 아래에서 제공된다. 인터페이스는 후크 또는 러그를 포함할 수 있으며, 이 후크 또는 러그에 의해 크레인 또는 유사한 리프팅 장치에 부착될 수 있다. 이 같은 후크는 와이어 윈치 또는 유사한 조정 수단에 의해 제 위치에 조정될 수 있다.
매우 간단한 방식으로 구성되거나 정교한 시스템이 되는, 이 같은 조립체의 효과는 항상 하나의 주어진 시간에 풍력 터빈의 허브로 장착될 수 있다는 것이다. 따라서, 적은 시간이 리프팅 공정 동안 소모되고, 적은 노력이 지면 뿐만 아니라 허브의 수준까지 요구된다. 적어도 두 개의 블레이드, 바람직하게는 블레이드 모두가 지면 상에서 하나의 수용 공정 동안 블레이드 유지 배열체에 수용하며, 필요한 단지 하나의 리프팅 절차만이 있으며, 이어서 수 개의 블레이드가 허브 수준으로 올려질 준비가 된다. 예를 들면 함께 3개의 블레이드를 포함하는 회전자의 불레이드에 대한 리프팅 공정 동안 소모된 시간이 절반으로 감소될 수 있으며, 반면 허브 수준에서의 조립은 여전히 조립체의 정교한 수준에 따라, 거의 이전과 동일하게 심지어 이전보다 더 신속하게 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 풍력 터빈 블레이드를 풍력 터빈 허브로 장착하기 위한 시스템은 상술된 조립체 및 풍력 터빈 허브로 조립체를 상승시키기 위한 리프팅 장치, 예를 들면 가동 크레인, 풍력 터빈 타워 또는 헬리콥터에 부착되는 크레인을 포함한다. 본 발명에 따른 조립체는 리프팅 장치로 영구적으로 연결될 수 있어 본 발명에 따른 시스템은 균일한 유닛이 되도록 한다. 그러나, 조립체는 또한 비-영구적, 즉 풍력 터빈으로 블레이드를 장착하는 일시적인 목적을 위해 조립된 것을 포함할 수 있으며, 반면 이 같은 공정 후 조립체가 리프팅 장치로부터 분리되어 리프팅 장치가 풍력 터빈의 나머지의 조립 도중 다른 로드를 리프팅하기 위해 이용될 수 있다.
풍력 터빈 허브로 풍력 터빈 블레이드를 장착하기 위한 대응하는 방법에서, 본 발명에 따른 조립체가 이용될 수 있다. 이러한 방법에 따라 공정을 수행하도록, 풍력 터빈 허브는 이미 풍력 터빈의 지정된 작동 높이에 위치된다. 이 방법은 아래 단계들을 포함한다: 두 개 이상의 블레이드가 먼저 조립체의 블레이드 유지 배열체로 부착된다. 또한, 블레이드를 구비한 조립체는 리프팅 장치를 이용하여 풍력 터빈 허브로 리프팅된다. 마지막으로, 블레이드는 풍력 터빈 허브로 장착된다.
이 같은 공정에서 모든 블레이드는 하나의 작동으로 리프팅될 수 있어, 크레인을 작동시키기 위해 요구되는 시간이 감소되어, 비용 및 노력이 감소된다.
본 발명의 특히 유용한 실시예 및 특징은 아래의 상세한 설명에서 나타나는 바와 같이 종속 청구항에 의해 주어진다. 이에 의해, 조립체의 내용에서 나타나는 특징들은 또한 방법으로 실시되고 그 반대도 가능하다.
조립체의 바람직한 일 실시예에서, 블레이드 유지 배열체는 두 개 이상의 블레이드 유지 요소를 포함하며, 블레이드 유지 요소 각각은 블레이드가 블레이드 유지 요소로 분리가능하게 부착될 수 있도록 구성된다. 이는 블레이드가 하나의 공간 내에 함께 수용될 필요가 없지만, 바람직하게는 조립체 내의 블레이드의 위치가 허브에서 지정된 장착 위치와 대응하도록 이격될 수 있다는 것을 암시한다. 이는 예를 들면 3 개의 블레이드가 서로로부터 120°로 허브 상으로 장착되는 경우, 블레이드 유지 요소의 바람직한 배열체가 또한 서로 120°로 배열되는 3개의 블레이드 유지 요소들을 가지는 것을 의미한다. 허브 수준에서 블레이드를 장착하는 이러한 방식은 용이하게 이루어진다.
조립체의 이러한 바람직한 실시예에 따라, 본 발명에 따른 방법은 각각의 블레이드가 블레이드 유지 배열체의 블레이드 유지 요소에 부착되는 단계를 포함한다.
조립체의 또 다른 바람직한 실시예에서, 블레이드 유지 요소는 하나 이상의 힌지에 의해 서로 연결되어, 블레이드 유지 요소가 서로에 대해 가동되도록 한다. 블레이드 유지 배열체는 또한 프레임을 포함할 수 있어, 블레이드 유지 요소가 각각 힌지에 의해 프레임에 연결된다. 프레임은 이에 따라 조립체의 중앙 부분으로서 기능할 수 있다. 프레임은 요크로서 구성될 수 있다. 블레이드 유지 요소 각각은 프레임에 힌지식으로 연결될 수 있어 블레이드 유지 요소가 프레임에 대해 피봇가능할 수 있다. 또한, 각각의 블레이드 유지 요소는 블레이드가 블레이드 유지 요소로 분리가능하게 부착될 수 있도록 구성될 수 있다. 리프팅 후크는 리프팅 장치에 대한 인터페이스로서 프레임에 부착될 수 있으며, 리프팅 후크는 프레임에 대해 피봇가능하다.
블레이드 유지 요소에 블레이드를 단단히 홀딩하기 위한 다른 해결책이 가능하다. 블레이드를 홀딩하기 위한 기계식, 전기식, 또는 유압식 홀딩 수단이 이용될 수 있으며 이 같은 홀딩 수단의 이용은 이들의 원리의 조합이 아닌 하나 이상의 이들의 원리를 기초로 한다. 어떤 종류의 홀딩 수단이 선택되는가는 주로 블레이드의 재료 및 형상에 종속되지만, 또한 다른 기준에 따라 선택될 수 있다: 예를 들면, 홀딩 수단의 유압 작동은 유압을 제공하기 위한 유압 시스템을 필요로 한다. 따라서 유압 홀딩 수단은 이 같은 유압 시스템이 예를 들면 리프팅 장치의 부품으로서 용이하게 이용가능할 때에 바람직하다. 이는 전기 시스템에 적용되며, 반면 기계적 시스템은 다른 곳으로부터 부가 공급이 필요하지 않으며 따라서 더욱 보편적으로 이용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 블레이드 유지 요소는 클램프를 포함하며, 클램프 내에 블레이드가 홀딩된다. 블레이드는 홀딩될 수 있거나 블레이드의 뿌리(root) 단부 구역, 즉 더 많은 안정성을 위해, 원통형으로부터 평면으로 형상이 변화하는 영역에서 압착될 수 있다, 클램프는 개별 블레이드 타입을 홀딩하도록 개발될 수 있다. 클램프는 클램프 힌지에 의해 상호 연결되는 두 개의 반부들을 구비한 케이지(cage)로서 구성될 수 있다. 이러한 두 개의 반부는 클램프 힌지를 통하여 서로에 대해 피봇가능할 수 있다. 따라서 블레이드는 용이하게 개방 및 폐쇄되는 클램프 내에 부착되어 홀딩될 수 있다.
클램프를 구비한 이 같은 블레이드 유지 요소는 클램프를 지탱하기 위한 슬라이드 베어링, 또는 허브를 향하는 블레이드를 안내하기 위한 안내 수단을 더 포함할 수 있다. 안내 수단은 클램프가 유지 요소 내에서 슬라이딩가능한 것으로 보장한다. 안내 방향은 유지 요소의 종방향 축선, 즉 블레이드 유지 요소 내에 체결될 때 블레이드의 종방향 축선에 대해 평행할 수 있다. 이러한 특징은 장착 공정 동안 대응하는 허브 홀 내로 블레이드를 안내하기 위해 이용될 수 있다: 이러한 방식으로 블레이드는 안내 수단을 이용하여 클램프를 슬라이딩함으로써 허브로 안내될 수 있다.
블레이드 유지 요소를 작동하는 것, 예를 들면 프레임에 대한 블레이드 유지 요소의 피봇팅 또는 접힘은 프레임에 대해 및/또는 또 다른 블레이드 유지 요소에 대해 블레이드 유지 요소들 중 하나를 이동하기 위한 기계적 및/또는 전기적 및/또는 유압 이동 수단을 이용함으로써 실현될 수 있다. 이동 수단의 작동 기술의 선택에 대해, 이는 다시 홀딩 수단에 대해 위에서 설명된 바와 같은 동일한 고려를 기초로 한다.
바람직하게는, 블레이드 유지 요소는 조립체 자체에 대해 제 1 위치 및 제 2 위치 사이에서 피봇가능하다. 블레이드 유지 요소의 제 1 위치는 블레이드의 실질적인 수평 위치에 대응할 수 있고(도입 부분에서 설명된 바와 같이), 반면 블레이드 유지 요소의 제 2 위치는 블레이드의 실질적인 수직 위치에 대응할 수 있다. 실질적인 수평 및 실질적인 수직 위치 사이의 소정의 다른 위치가 또한 이용될 수 있지만, 블레이드 유지 요소가 바람직하지 않는 순간에서 미리형성된 지정 위치로부터 블레이드 유지 요소가 제거되지 않도록 블레이드 유지 요소가 이러한 두 개의 위치 중 하나 이상(바람직하게는 둘다)에서 록킹될 수 있는 경우 특히 유용하다. 수평 위치에서 블레이드를 블레이드 유지 요소로 연결하는 것이 특히 용이한 반면 수직 위치는 허브 상으로 블레이드의 장착 동안 요구되는 블레이드의 상기 배향에 대응한다.
본 발명에 따른 방법은 따라서 아래의 내용을 특징으로 할 수 있다:
블레이드 유지 요소는 하나 이상의 힌지에 의해 서로 연결된다. 각각의 블레이드는 블레이드 유지 요소로 부착된다. 조립체는 리프팅 장치를 이용하여 풍력 터빈 허브로 리프팅된다. 블레이드 유지 요소는 제 1 위치로부터 제 2 위치로 피봇된다. 블레이드는 허브를 향하여 안내되고 이어서 허브에 장착된다.
본 발명에 따른 방법의 내용에서, 각각의 블레이드는 따라서 바람직하게는 블레이드 유지 배열체의 대응하는 블레이드 요소로 분리가능하게 부착되며 가장 바람직하게는 외부로 떨어지는 것을 기계적으로 방지하는 것을 보장한다. 이러한 위치에서 블레이드는 소위 "리볼버(revolver) 위치"(즉, 필수적으로 평행하게 정렬되는 리볼버 내의 탄환과 유사한)에서 조립체 내에 배치될 수 있다. 다음 단계로서 조립체는 리프팅 장치, 예를 들면 가동 크레인을 이용하여 풍력 터빈 허브로 리프팅된다. 리프팅 장치는 조립체의 리프팅 후크에서 후크결합된다. 리프팅 후크는 와이어 윈치를 이용하여 조정될 수 있다. 조립체가 허브의 높이 수준에 매달리는 동안, 블레이드 유지 요소들 중 하나가 제 1 위치로부터 제 2 위치로 피봇된다. 이 블레이드 유지 요소는 블레이드 유지 요소를 피봇팅한 후 장착 위치에 있는 블레이드(12시 정각 방향에 있는 블레이드)를 홀딩하는 상부 또는 최상부 블레이드 유지 요소일 수 있다. 추가의 단계로서 블레이드는 허브를 향하여 대응하는 허브 홀 내로 안내되어 허브에 장착된다. 피봇팅, 안내 및 장착의 단계는 모든 블레이드가 허브로 장착될 때까지 나머지 블레이드 유지 요소를 위해 반복된다. 마지막으로, 장착 조립체는 지면으로 낮추어질 수 있다.
풍력 터빈 블레이드를 장착하는 방법 및 공정 동안 제 1 위치로부터 제 2 위치로 블레이드 유지 요소의 피봇팅은 장착 조립체를 풍력 터빈 허브로 리프팅하기 전에 수행될 수 있다. 이는 제 1 위치로부터 제 2 위치로 하나 이상의 블레이드 유지 요소의 피봇팅이 조립체를 풍력 터빈 허브로 리프팅하는 단계를 우선한다는 것을 의미한다. 바람직하게는 조립체를 리프팅하기 전에 피봇되는 블레이드 유지 요소는 12시 정각방향 블레이드를 홀딩하는 최상부 블레이드 유지 요소이다. 피봇팅 후, 대응하는 블레이드는 이어서 수직 위치에 배치될 수 있다. 크레인 후크를 위해 더 많은 공간을 제공하기 때문에 이 같은 위치에서 조립체를 리프팅하는 것이 더 용이하다. 조립체를 리프팅하고 제 1 블레이드를 장착한 후, 풍력 터빈은 다른 블레이드를 펼치기 위한 안정된 위치로서 이용될 수 있다. 크레인 후크 내에 매달린 조립체로 작동하는 것이 어려운 반면 조립체의 중력 중심이 공정 동안 이동할 수 없기 때문에 이는 유용하다. 또한 낮은 풍속으로 리프팅하기 전에 지면 상에서 두 개의 블레이드를 펼치는 것이 가능하다.
본 발명의 특히 바람직한 실시예에 따라, 허브는 블레이드의 장착 동안 회전되지 않는다. 이는 하나의 특별한 장착 위치, 즉 모든 블레이드를 장착하기 위한 회전 위치에 일정하게 홀딩되는 것을 의미한다. 이 같은 경우, 허브를 회전시키기 위해 허브의 주 샤프트에 직접 또는 간접적으로 부착되는 특별한 장비, 예를 들면 모터 및 기어에 대한 요구가 없다. 이는 또한 영구 자석을 가지는 제너레이터를 구비한 기어리스, 직접 구동 풍력 터빈에 대해 특히 유용하며, 여기에서 설치 동안 이용가능한 전력이 없거나 거의 없다.
본 발명의 다른 목적 및 특징은 첨부된 도면과 관련하여 고려된 아래의 상세한 설명으로부터 명백하게 될 것이다. 그러나, 도면은 본 발명을 제한하는 것이 아니라 단지 설명의 목적을 위한 것이다.
도 1은 제 1 위치에 있는 본 발명의 일 실시예에 따라 블레이드를 구비한 블레이드 장착 조립체의 일 실시예를 보여주며,
도 2는 제 2 위치에 있는 동일한 조립체를 보여주며,
도 3은 제 2 위치에 있는 도 1 및 도 2의 조립체를 구비한 풍력 터빈을 보여주며,
도 4는 제 3 위치에 있는 조립체를 구비한 도 3의 풍력 터빈을 보여주며,
도 5는 블레이드를 장착하기 전의 도 3의 상세도를 보여주며,
도 6은 블레이드를 장착하고 난 후의 도 3의 상세도를 보여준다.
도면에서, 동일한 도면부호는 본 명세서에서 동일한 대상을 지칭한다. 도면 내의 대상은 반드시 스케일대로 도시한 것은 아니다.
도 1 내지 도 6은 풍력 터빈 허브(도시안됨)로 장착되는 3개의 블레이드(20)를 구비한 본 발명에 따른 장착 블레이드 조립체의 일 실시예를 보여준다.
도 1에 대해, 조립체(10)는 프레임(12) 및 블레이드 유지 부재(11)를 포함하는 블레이드 유지 조립체(3)를 포함한다. 블레이드 유지 부재(11)는 힌지에 의해 프레임(12)으로 연결되어(도 5 및 도 6 참조), 블레이드 유지 요소(11)가 프레임(12)에 대해 피봇가능하다. 각각의 블레이드 유지 요소(11)는 클램프(15)를 포함하며, 장착 공정 동안 블레이드 유지 요소들 사이에 블레이드(20)가 홀딩된다. 클램프(15)는 각각의 블레이드(20)의 뿌리 단부 부분을 기계적으로 록킹 또는 홀딩하기 위한 상호 연결 수단(도시안됨)을 포함한다, 즉 블레이드(20)의 단부 부분은 허브와 연결된다. 이러한 연결 수단은 기계적 수단에 의해 작동된다. 또한 약술된 바와 같이 수단 및 작동 환경에 따라 전기적 및/또는 유압 수단이 이용될 수 있다. 각각의 블레이드 유지 요소(11)는 블레이드 유지 요소(11) 내에 대응하는 클램프(15)를 위한 슬라이드 베어링(도시안됨)을 포함한다.
도 1에서, 모든 블레이드 유지 요소(11)가 도면에서 필수적으로 좌측으로부터 우측으로 진행하는 방향으로 피봇되는, 조립체(10)의 제 1 위치(P)를 보여준다. 따라서 블레이드(20)는 또한 이러한 방향으로 모두 종방향으로 배향된다. 리볼버 위치로 특정될 수 있는, 이 같은 위치에서, 조립체(10)를 리프팅하는 것은 만약 모든 블레이드 유지 요소(11)가 최종 조립 위치와 공통점이 있는 위치 내로 힌지를 따라 피봇되는 경우 보다 용이하다, 즉 블레이드(20)는 서로 120°의 각도에서 별 모양으로 배열된다. 조립체(20)를 리프트할 수 있도록, 후크(17)는 프레임(12)에 힌지식으로 부착된다.
도 2는 제 2 위치(P2)에 있는 조립체(10)를 보여준다. 블레이드(20)들 중 하나, 즉, 최상부 블레이드 또는 12시 정각에 있는 블레이드는 블레이드 유지 요소(11)의 힌지의 축선 둘레로 피봇된다. 이는 12시 정각에 있는 블레이드(20)가 직립 위치에서 공기 중에 서있는 것을 의미한다. 다른 두 개의 블레이드(20)는 도 1에 도시된 위치(P1)에 있는 것으로 남아 있다. 또한 후크(17)는 직립 보다 약간 작은 위치로 리프팅되어 있는 것을 볼 수 있어, 후크가 다른 두 개의 블레이드(20)로부터 떨어져 돌출되어 직립되어 있는 12시 정각에 있는 블레이드로부터 약간의 각도로 리프팅되어있다. 크레인(도시안됨)의 후크는 따라서 후크(17)에 용이하게 부착될 수 있어, 조립체(10)가 크레인에 의해 리프팅될 수 있도록 한다.
블레이드 유지 부재(11)의 피봇팅 또는 접혀짐은 아래에서 더욱 상세하게 설명되는 기준에 따라 전기적 및/또는 유압 수단에 의해 실시될 수 있다.
도 3은 크레인(40)에 의해 리프팅되면서 도 2에서와 같은 제 2 위치(P2)에 있는 조립체(10)를 보여준다. 트레인과 함께 조립체(10)는 풍력 터빈(1)의 허브(30)로 블레이드(20)를 장착하기 위한 시스템(50)을 형성한다. 후크(17)는 크레인(40)에 대한 인터페이스(17)로서 기능한다. 조립체(10)는 이제 블레이드(20)가 부착되는 허브(30)의 수준에 있다. 결국, 풍력 터빈(1)은, 허브(30)가 부착되는 타워의 하나의 종방향 단부에 엔진실(7)이 놓여지는, 타워(5)를 포함한다.
도 4는 제 3 위치에 있는 조립체(10)를 구비한 풍력 터빈(1)을 보여준다. 크레인(40)은 단지 명료성의 이유 때문에 도면에서 제외된다. 제 3 위치는 모든 블레이드 유지 요소(11)가 이제 힌지의 축선 둘레로 피봇되어 블레이드(20)가 허브(30) 내의 최종 위치를 직접 반영하는 조립 위치에 모두 있도록 한다는 사실에 의해 한정된다. 이는 블레이드 유지 요소가 허브(30) 내의 위치와 직접 대응하는 수직 위치 내에 있다는 것을 의미한다. 블레이드 유지 요소가 도 5 및 도 6에서 더욱 상세하게 도시된 방식으로 허브(30) 상에 장착될 수 있다.
도 5는 도 3의 상세도, 즉 제 2 위치(P2)에 있는 조립체(10)를 도시한다. 12시 정각에 있는 블레이드(20)가 허브(30)의 하나의 개구(31) 위에 정확히 위치되도록 조립체가 위치되는 것을 더 명확하게 볼 수 있다. 블레이드는 이제 내부에 부착될 수 있도록 상기 개구 내로 낮추어지게 된다. 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 이러한 목적을 위해 블레이드 유지 요소(11)의 클램프(15)가 허브(30)의 방향으로 이동하여 블레이드(20)의 하단부 섹션이 개구(31) 내로 삽입되도록 한다.
동일하게 다른 두 개의 블레이드(20)가 수행될 수 있다. 또한 제 1 블레이드(20)가 허브(30)로 부착될 때, 장착 공정의 시간의 나머지 모두 동안 허브와 조립체(10) 사이의 연결이 있다는 것에 주목할 수 있다. 모든 블레이드(20)가 앞에서 상세하게 설명된 것과 동일한 방식으로 장착된 후, 블레이드 유지 요소(11)는 개방될 수 있어 블레이드(20)가 해제된다. 조립체(20)는 크레인(40)에 의해 구동될 수 있어 다음 세트의 블레이드를 장착하기 위해 다시이용될 수 있다.
도면들을 참조하여 설명된 바와 같이 본 발명의 실시예는 본 발명의 특별한 특징, 즉 허브(30)가 장착 공정 동안 회전 또는 움직이지 않는 것을 실현한다. 따라서, 모터 등과 같은 작동기(actor)가 허브(30)의 회전 위치를 변경하기 위해 이용되지 않는다. 이는 특히 소위 직접 구동 풍력 터빈이 조립되는 경우에서 특히 유용하다. 이러한 경우 허브를 엔진실에 있는 제너레이터로 연결하는 구동 트레인은 특히 무겁고 따라서 이동하기가 어렵다.
비록 본 발명은 바람직한 실시예 및 이의 변형예의 형태로 공개되었지만, 다양하고 부가적인 변형 및 변화가 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 이루어질 수 있다는 것이 이해될 것이다.
명료성을 위해, 본 명세서를 통하여 단수 표현("a" 또는 "an")은 복수를 배제하지 않으며, "포함하는(comprising)"은 다른 단계 또는 요소를 배제하지 않는다.

Claims (15)

  1. 풍력 터빈 블레이드(20)를 풍력 터빈 허브(30)로 장착하기 위한 조립체(10)로서,
    상기 조립체(10)는 두 개 이상의 블레이드(20)를 수용하는 블레이드 유지 배열체(3) 및 상기 조립체(10)를 상기 허브(30)로 리프팅하기 위한 리프팅 장치(40)에 대한 인터페이스(interface; 17)를 포함하는,
    풍력 터빈 블레이드를 풍력 터빈 허브로 장착하기 위한 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 블레이드 유지 배열체(3)는 두 개 이상의 블레이드 유지 요소(11)를 포함하며, 상기 블레이드 유지 요소(11) 각각은 블레이드(20)가 상기 블레이드 유지 요소(11)에 분리가능하게 부착될 수 있도록 구성되는,
    풍력 터빈 블레이드를 풍력 터빈 허브로 장착하기 위한 조립체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 블레이드 유지 요소(11)는 하나 이상의 힌지(13)에 의해 서로 연결되는,
    풍력 터빈 블레이드를 풍력 터빈 허브로 장착하기 위한 조립체.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 블레이드 유지 요소(11) 중 하나 이상은 블레이드(20)를 홀딩하기 위한 기계적 및/또는 전기적 및/또는 유압 홀딩 수단을 포함하는,
    풍력 터빈 블레이드를 풍력 터빈 허브로 장착하기 위한 조립체.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 블레이드 유지 요소들(11) 중 하나 이상은 블레이드(20)를 홀딩하기 위한 클램프(15)를 포함하는,
    풍력 터빈 블레이드를 풍력 터빈 허브로 장착하기 위한 조립체.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 블레이드 유지 요소(11)는 상기 허브(30)를 향하여 블레이드(20)를 안내하기 위한 안내 수단을 포함하는,
    풍력 터빈 블레이드를 풍력 터빈 허브로 장착하기 위한 조립체.
  7. 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    또 다른 블레이드 유지 수단(11)에 대해 및/또는 프레임(10)에 대해 상기 블레이드 유지 요소(11)들 중 하나를 이동하기 위한 적어도 기계적 및/또는 전기적 및/또는 유압 이동 수단을 더 포함하는,
    풍력 터빈 블레이드를 풍력 터빈 허브로 장착하기 위한 조립체.
  8. 제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 블레이드 유지 요소(11)는 상기 조립체(10)에 대해 제 1 위치(P1)와 제 2 위치(P2) 사이에서 피봇가능한,
    풍력 터빈 블레이드를 풍력 터빈 허브로 장착하기 위한 조립체.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 블레이드 유지 요소(11)의 제 1 위치(P1)는 상기 블레이드 유지 요소(11) 내에 홀딩되는 블레이드(20)의 수평 위치에 대응하는,
    풍력 터빈 블레이드를 풍력 터빈 허브로 장착하기 위한 조립체.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 블레이드 유지 요소(11)의 제 2 위치(P2)는 상기 블레이드 유지 요소(11) 내에 홀딩되는 블레이드(20)의 수직 위치에 대응하는,
    풍력 터빈 블레이드를 풍력 터빈 허브로 장착하기 위한 조립체.
  11. 풍력 터빈 블레이드(20)를 풍력 터빈 허브(30)로 장착하기 위한 시스템으로서,
    제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 조립체(10) 및 상기 조립체(10)를 상기 풍력 터빈 허브(30)로 리프팅하기 위한 리프팅 장치(40)를 포함하는,
    풍력 터빈 블레이드를 풍력 터빈 허브로 장착하기 위한 시스템.
  12. 풍력 터빈 블레이드(20)를 풍력 터빈(1)의 지정된 작동 높이에 위치되는 풍력 터빈 허브(30)로 장착하기 위한 방법으로서,
    두 개 이상의 블레이드(20)를 조립체(10)의 블레이드 유지 배열체(3)로 부착하는 단계,
    리프팅 장치(40)를 이용하여 블레이드(20)를 구비한 조립체(10)를 상기 풍력 터빈 허브(30)로 리프팅 하는 단계,
    상기 블레이드(20)를 상기 풍력 터빈 허브(30)로 장착하는 단계를 포함하는,
    풍력 터빈 블레이드를 풍력 터빈의 지정된 작동 높이에 위치되는 풍력 터빈 허브로 장착하기 위한 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    각각의 블레이드(20)가 상기 블레이드 유지 배열체(3)의 블레이드 유지 요소(11)로 분리가능하게 부착하는,
    풍력 터빈 블레이드를 풍력 터빈의 지정된 작동 높이에 위치되는 풍력 터빈 허브로 장착하기 위한 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 블레이드 유지 요소(11)는 하나 이상의 힌지(13)에 의해 서로 연결되며,
    상기 방법은:
    - 각각의 블레이드(20)를 블레이드 유지 요소(11)로 부착하는 단계,
    - 상기 조립체(10)를 리프팅 장치(40)를 이용하여 상기 풍력 터빈 허브(30)로 리프팅하는 단계,
    - 상기 블레이드 유지 요소(11)를 제 1 위치(P1)로부터 제 2 위치(P2)로 피봇하는 단계,
    - 상기 블레이드(20)를 상기 허브(30)를 향하여 안내하는 단계,
    - 상기 블레이드(20)를 상기 허브(30)에 장착하는 단계를 포함하는,
    풍력 터빈 블레이드를 풍력 터빈의 지정된 작동 높이에 위치되는 풍력 터빈 허브로 장착하기 위한 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 조립체(10)를 상기 풍력 터빈 허브(30)로 리프팅하는 단계 전에, 하나 이상의 블레이드 유지 요소(11)를 상기 제 1 위치(P1)로부터 상기 제 2 위치(P2)로 피봇하는,
    풍력 터빈 블레이드를 풍력 터빈의 지정된 작동 높이에 위치되는 풍력 터빈 허브로 장착하기 위한 방법.
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