KR20140004282A - A ship for installing sea windmill - Google Patents

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김성태
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조승호
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Abstract

A ship for a marine wind power generator is disclosed. The ship for a marine wind power generator according to an embodiment of the present invention comprises a hull; a hub supporting shelf on one side of the hull to support a hub; and a blade movement supporting shelf which is placed adjacent to the hub supporting shelf and which supports a blade to be able to move to allow the blade to be joined to the hub to approach the hub. [Reference numerals] (AA) Cabin

Description

해상 풍력발전기 설치용 선박{A ship for installing sea windmill}Technical Field [0001] The present invention relates to a ship for installing a marine wind power generator,

본 발명은, 해상 풍력발전기 설치용 선박에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 풍력발전기의 각 부품을 해상에서 운송할 때 풍하중에 의해 블레이드와, 블레이드를 허브에 조립할 때 사용된 체결볼트의 피로 수명이 단축되는 현상을 효과적으로 예방할 수 있으며, 나아가 허브에 대한 블레이드의 조립 작업을 선상에서 간편하게 수행할 수 있어 해상 풍력발전기의 설치 작업효율을 향상시키면서 그 설치시간을 단축시킬 수 있는 해상 풍력발전기 설치용 선박에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ship for installing an offshore wind turbine generator, and more particularly, to a blade for installing an offshore wind turbine generator, The present invention relates to a ship for installing an offshore wind power generator capable of effectively performing an assembly operation of a blade on a hub on a ship and improving installation efficiency of a offshore wind power generator while shortening the installation time thereof .

풍력발전기(혹은 풍력터빈)는 바람에 의한 회전에너지로부터 전기에너지를 생산하는 장치로서, 화석연료의 고갈과 환경문제로 인해 점차 그 비중이 커지고 있다.Wind turbines (or wind turbines) are devices that produce electrical energy from wind-induced rotational energy, and their weight is increasing due to the exhaustion of fossil fuels and environmental problems.

이러한 풍력발전기는 바람에 의해 회전되는 다수의 블레이드(blade)가 허브(hub)에 연결되어 마련되는 로터(rotor)와, 로터와 연결되는 나셀(nacelle)을 지지하면서 보호하는 나셀 커버(nacelle cover)와, 나셀 커버를 지지하는 타워(tower)를 포함한다.The wind turbine includes a rotor having a plurality of blades rotated by the wind connected to a hub and a nacelle cover for supporting and protecting a nacelle connected to the rotor. And a tower for supporting the nacelle cover.

블레이드는 공기 역학적으로 설계된 형상을 이용하여 바람의 에너지에서 유용한 공력 토크(torque)를 발생시키고 이 공력 토크를 이용하여 발전기를 회전시켜 전기를 발생시킨다.The blade uses aerodynamically designed geometry to generate a useful aerodynamic torque in the wind's energy and generates electricity by rotating the generator using this aerodynamic torque.

대형 풍력발전기의 경우, 블레이드는 대단히 큰 거대 구조물, 예컨대 대략 100 미터(m) 내외에 이르는 거대한 구조물이기 때문에 풍력발전기의 설치 장소로 이송시키는 작업이 그리 쉬운 것은 아니다.In the case of a large wind turbine, it is not so easy to transfer the blades to the installation location of the wind turbine because the blades are huge structures, such as about 100 meters (m).

특히, 필요에 따라 많은 덤프트럭과 크레인을 동원할 수도 있는 육상과 달리 해상처럼 작업 환경이 열악한 장소의 경우에는 거대 구조물인 블레이드를 해상으로 이송시키는 이송 작업 자체가 용이하지 않다.Especially, in the case of a place where the working environment such as the sea is poor, unlike the land, which may mobilize many dump trucks and cranes as needed, the transfer operation for transferring the blade, which is a huge structure, to the sea is not easy.

한편, 종래기술에서 해상 풍력발전기의 설치 방법은 아래와 같이 크게 두 가지로 나뉜다.Meanwhile, in the related art, the installation method of the offshore wind power generator is roughly divided into the following two methods.

해상 풍력발전기를 설치하기 위한 첫 번째 방법은, 해상 풍력발전기를 이루는 각 부품들, 예컨대 타워, 허브, 나셀 및 블레이드가 조립되지 않고 개별적으로 운송되는 방법이다. 이 경우, 해상 풍력발전기의 설치 장소에 도달되면 타워와 기초부(foundation)를 조립한 후, 나셀과 허브를 타워의 상단부에 조립한 다음, 상공에서 블레이드와 허브를 조립하게 된다.The first way to install an offshore wind power generator is to have each component of an offshore wind power generator, such as a tower, a hub, a nacelle and a blade, transported separately and not assembled. In this case, when the installation location of the offshore wind turbine is reached, the tower and the foundation are assembled, the nacelle and the hub are assembled to the upper part of the tower, and then the blade and the hub are assembled in the air space.

그런데, 이와 같은 방법의 경우, 상공에서 블레이드를 조립해야 하므로 작업이 어렵고 해상에서의 설치시간이 오래 걸리는 단점이 있다.However, such a method has a disadvantage that it is difficult to work because it requires assembling the blade in the air space, and it requires a long installation time in the sea.

해상 풍력발전기를 설치하기 위한 두 번째 방법은 도 1처럼 지상에서 허브(3)와 블레이드(7) 3개(또는 2개)를 미리 조립한 허브/블레이드 조립체(10)를 선박으로 운송하는 방법이다. 이 경우, 해상 풍력발전기의 설치 장소에 도달되면 타워(1)와 기초부를 조립한 후, 나셀(5)을 타워(1) 위에 조립한 다음, 허브/블레이드 조립체(10)를 나셀(5)에 조립하게 된다. 참고로, 블레이드(7) 2개와 허브(3)를 미리 조립한 허브/블레이드 조립체(10)를 나셀(5)에 조립한 경우라면 크레인 등을 이용하여 허브/블레이드 조립체(10)를 잡아 나머지 하나의 블레이드(7)를 상공에서 허브(3)에 조립하게 된다.A second method for installing an offshore wind power generator is a method of transporting a hub / blade assembly 10 pre-assembled with three (or two) hubs 3 and blades 7 on the ground as shown in FIG. 1 . In this case, when the installation position of the offshore wind power generator is reached, after assembling the tower 1 and the base portion, the nacelle 5 is assembled on the tower 1 and then the hub / Assembled. When the hub / blade assembly 10 assembled with the two blades 7 and the hub 3 in advance is assembled to the nacelle 5, the hub / blade assembly 10 is held by a crane or the like, The blade 7 is assembled to the hub 3 from above.

이와 같은 방법의 경우에는 허브/블레이드 조립체(10)가 지상에서 미리 조립된 후에 운송되기 때문에 해상 풍력발전기의 설치시간을 단축시킬 수 있는 장점이 있기는 하지만 해상 운송 시 풍하중에 의해 블레이드(7)의 루트부(7a, root part)에 큰 피로하중이 작용하게 되어 블레이드(7)와, 블레이드(7)를 허브(3)에 조립할 때 사용된 체결볼트의 피로 수명을 단축시키는 문제점이 있다.In this case, since the hub / blade assembly 10 is transported after being preliminarily assembled on the ground, the installation time of the offshore wind power generator can be shortened. However, There is a problem that fatigue life of the fastening bolts used when assembling the blades 7 and the blades 7 to the hub 3 is shortened because a large fatigue load acts on the root part 7a.

선행기술 ; 대한민국특허청 출원번호 제10-2011-0000346호Prior Art; Korea Patent Office Application No. 10-2011-0000346

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 풍력발전기의 각 부품을 해상에서 운송할 때 풍하중에 의해 블레이드와, 블레이드를 허브에 조립할 때 사용된 체결볼트의 피로 수명이 단축되는 현상을 효과적으로 예방할 수 있으며, 나아가 허브에 대한 블레이드의 조립 작업을 선상에서 간편하게 수행할 수 있어 해상 풍력발전기의 설치 작업효율을 향상시키면서 그 설치시간을 단축시킬 수 있는 해상 풍력발전기 설치용 선박을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to effectively prevent the phenomenon of shortening the fatigue life of a blade and a fastening bolt used when a blade is assembled to a hub by a wind load when the components of a wind turbine are transported from the sea, Further, it is an object of the present invention to provide a marine vessel for installation of an offshore wind power generator which can easily perform the assembling operation of the blades on the hub, thereby improving installation efficiency of the offshore wind power generator and shortening the installation time.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선체; 상기 선체의 일측에 마련되며, 허브(hub)가 지지되는 허브 지지용 선반; 및 상기 허브 지지용 선반에 이웃하게 배치되며, 상기 허브에 조립될 블레이드(blade)가 상기 허브에 접근될 수 있도록 상기 블레이드를 이동 가능하게 지지하는 블레이드 이동 지지용 선반을 포함하는 해상 풍력발전기 설치용 선박이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a hull comprising: a hull; A hub for supporting the hub, the hub being provided at one side of the hull and supporting a hub; And a shelf for supporting the blade for moving the blade so as to move the blade so that a blade to be assembled to the hub can be approached to the hub, disposed adjacent to the hub supporting shelf, Can be provided.

상기 블레이드 이동 지지용 선반은, 본체 프레임; 상기 블레이드가 지지되며, 상기 본체 프레임에 대해 이동 가능하게 결합되는 블레이드 지지용 이동 프레임; 및 상기 본체 프레임과 상기 블레이드 지지용 이동 프레임에 마련되어 상기 블레이드 지지용 이동 프레임을 이동시키는 이동 모듈을 포함할 수 있다.The blade movement supporting shelf includes: a body frame; A movable frame for supporting the blade, the movable frame being movably coupled with the main frame; And a moving module provided on the main frame and the blade supporting frame to move the blade supporting frame.

상기 이동 모듈은, 상기 본체 프레임에 고정되며, 상기 블레이드 지지용 이동 프레임이 이동되기 위한 동력을 공급하는 동력공급부; 및 상기 동력공급부와 상기 블레이드 지지용 이동 프레임에 배치되며, 상기 동력공급부로부터의 동력을 공급받아 상기 블레이드 지지용 이동 프레임을 이동시키는 기어박스를 포함할 수 있다.The moving module includes a power supply unit fixed to the main frame and supplying power for moving the moving frame for supporting the blade; And a gear box disposed in the power supply unit and the blade supporting frame for moving the blade supporting frame to receive the power from the power supply unit.

상기 기어박스는, 상기 동력공급부에 결합되는 피니언 기어; 및 상기 블레이드 지지용 이동 프레임에 마련되고 상기 피니언 기어에 치합되는 랙 기어를 포함할 수 있다.The gear box includes: a pinion gear coupled to the power supply; And a rack gear provided on the blade-supporting moving frame and engaged with the pinion gear.

상기 이동 모듈은, 상기 본체 프레임과 상기 블레이드 지지용 이동 프레임에 결합되어 상기 블레이드 지지용 이동 프레임의 이동을 가이드하는 가이드부를 더 포함할 수 있다.The moving module may further include a guide unit coupled to the main frame and the blade-supporting moving frame to guide movement of the blade-supporting moving frame.

상기 블레이드 지지용 이동 프레임에 결합되어 상기 블레이드가 안착되는 적어도 하나의 안착 블록; 및 상기 안착 블록에 착탈 가능하게 결합되며, 상기 안착 블록과의 사이에서 상기 블레이드를 그립핑하는 블레이드 그립퍼를 포함할 수 있다.At least one seating block coupled to the moving frame for supporting the blade to seat the blade; And a blade gripper detachably coupled to the seating block, the blade gripper gripping the blade between the seating block and the seating block.

상기 블레이드 그립퍼는 벨트(belt)일 수 있다.The blade gripper may be a belt.

상기 블레이드 이동 지지용 선반은 상기 허브 지지용 선반을 기준으로 하여 적어도 2개가 대칭되게 배치될 수 있다.At least two of the shelves for supporting and supporting the blade may be arranged symmetrically with respect to the hub for supporting the hub.

상기 허브 지지용 선반과 상기 블레이드 이동 지지용 선반은 다단으로 층상 배열될 수 있으며, 상기 선체에는 타워(tower), 나셀(nacelle), 크레인(crane)이 개별적으로 배치될 수 있다.The hub support shelf and the blade movement support shelf may be arranged in layers in multiple stages, and a tower, a nacelle, and a crane may be individually disposed on the hull.

상기 블레이드 그립퍼는, 상기 안착 블록에 이동 가능하게 연결되는 다수의 그립핑 아암; 및 상기 그립핑 아암들의 일측에 마련되어 상기 블레이드의 외표면에 접촉가압되는 접촉가압부를 포함할 수 있다.The blade gripper comprising: a plurality of gripping arms movably connected to the seating block; And a contact pressing part provided on one side of the gripping arms and pressed against the outer surface of the blade.

상기 접촉가압부는, 작업유체의 압력에 의해 부피 팽창되면서 상기 블레이드의 외표면에 탄성적으로 접촉가압되는 탄성 접촉가압 튜브일 수 있다.The contact pressing portion may be an elastic contact pressure tube that is elastically contacted with the outer surface of the blade while being bulged by the pressure of the working fluid.

상기 탄성 접촉가압 튜브로 상기 작업유체를 공급하는 작업유체 공급부; 상기 탄성 접촉가압 튜브 내로 공급되는 상기 작업유체의 압력을 감지하는 작업유체 압력감지부; 및 상기 작업유체 압력감지부의 정보에 기초하여 상기 작업유체 공급부의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.A working fluid supply unit for supplying the working fluid to the elastic contact pressure tube; A working fluid pressure sensing unit sensing a pressure of the working fluid supplied into the elastic contact pressure tube; And a controller for controlling the operation of the working fluid supply unit based on the information of the working fluid pressure sensing unit.

상기 블레이드에 대한 상기 블레이드 그립퍼의 그립핑 위치에 대응되는 위치에서 상기 블레이드의 내부에 배치되며, 상기 블레이드 그립퍼의 그립핑 방향에 역 방향으로 저항하면서 상기 블레이드의 변형을 저지시키는 변형저지유닛을 더 포함할 수 있다.And a deformation preventing unit disposed inside the blade at a position corresponding to a gripping position of the blade gripper with respect to the blade and blocking the deformation of the blade while opposing the gripping direction of the blade gripper in a reverse direction can do.

상기 변형저지유닛은, 작업유체의 공급 또는 취출에 의해 부피 팽창 또는 부피 수축 가능한 변형저지용 튜브일 수 있다.The deformation prevention unit may be a tube for deformation prevention that can be expanded or bulged by volume by supplying or extracting working fluid.

상기 변형저지유닛은, 상기 변형저지용 튜브의 부피 팽창 방향을 가이드하기 위해 상기 변형저지용 튜브의 적어도 어느 일측에 결합되어 해당 영역에서의 부피 팽창을 저지시키는 적어도 하나의 부피 팽창 저지벽체를 더 포함할 수 있다.The deformation prevention unit further includes at least one volume expansion barrier wall which is coupled to at least one side of the deformation prevention tube to guide the volume expansion direction of the deformation prevention tube to prevent volume expansion in the area can do.

본 발명에 따르면, 풍력발전기의 각 부품을 해상에서 운송할 때 풍하중에 의해 블레이드와, 블레이드를 허브에 조립할 때 사용된 체결볼트의 피로 수명이 단축되는 현상을 효과적으로 예방할 수 있으며, 나아가 허브에 대한 블레이드의 조립 작업을 선상에서 간편하게 수행할 수 있어 해상 풍력발전기의 설치 작업효율을 향상시키면서 그 설치시간을 단축시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to effectively prevent the phenomenon that the fatigue life of the blades and the fastening bolts used when the blades are assembled to the hub is shortened by the wind load when the components of the wind power generator are transported in the sea, The installation work of the offshore wind turbine generator can be improved and the installation time of the offshore wind turbine generator can be shortened.

도 1은 일반적인 해상 풍력발전기의 설치 방법을 도식화한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 해상 풍력발전기 설치용 선박의 개략적인 평면 구조도이다.
도 3은 도 2의 측면도이다.
도 4는 도 3의 요부 확대도이다.
도 5는 도 4의 사시도이다.
도 6은 도 5에서 상부의 블레이드가 허브를 향해 이동된 상태의 도면이다.
도 7은 도 6의 요부 확대도이다.
도 8은 블레이드 이동 지지용 선반의 부분 확대 정면도이다.
도 9는 도 4에서 최상단의 허브에 블레이드가 결합된 상태의 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 해상 풍력발전기 설치용 선박에 적용될 수 있는 블레이드 그립퍼의 개략적인 구조도이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 해상 풍력발전기 설치용 선박에 적용될 수 있는 블레이드 그립퍼의 접촉가압부 영역의 확대 구조도이다.
도 12는 도 11에 적용되는 풍력발전기용 타워 및 블레이드 연결장치의 제어블록도이다.
도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 해상 풍력발전기 설치용 선박에 적용될 수 있는 블레이드 그립퍼 영역의 개략적인 구조도이다.
도 14는 블레이드에 대한 변형 단면 구조도이다.
도 15는 도 14에 적용될 변형저지유닛에 대한 변형 실시예이다.FIG. 1 is a diagram illustrating a method of installing a general offshore wind turbine generator.
2 is a schematic plan view of a ship for installing a offshore wind power generator according to a first embodiment of the present invention.
Figure 3 is a side view of Figure 2;
4 is an enlarged view of the main part of Fig.
5 is a perspective view of FIG.
Fig. 6 is a view of the state in which the upper blade is moved toward the hub in Fig. 5;
7 is an enlarged view of the main part of Fig.
8 is a partially enlarged front view of the shelf for supporting the blade movement.
FIG. 9 is a view showing a state in which the blade is coupled to the uppermost hub in FIG.
10 is a schematic structural view of a blade gripper that can be applied to a ship for installing an offshore wind power generator according to a second embodiment of the present invention.
11 is an enlarged structural view of a contact pressing area of a blade gripper which can be applied to a ship for installing a marine wind power generator according to a third embodiment of the present invention.
12 is a control block diagram of a tower and a blade connecting device for a wind turbine generator applied to Fig.
13 is a schematic structural view of a blade gripper area that can be applied to a ship for installing an offshore wind power generator according to a fourth embodiment of the present invention.
14 is a modified cross-sectional structural view of the blade.
Fig. 15 is a modified embodiment of the deformation preventing unit to be applied to Fig.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

도 1은 일반적인 해상 풍력발전기의 설치 방법을 도식화한 도면이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 해상 풍력발전기 설치용 선박의 개략적인 평면 구조도이다.2 is a schematic plan view of a ship for installing an offshore wind power generator according to a first embodiment of the present invention.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예의 해상 풍력발전기 설치용 선박은, 선체(110)와, 선체(110)의 일측에 마련되며, 허브(3, hub)가 지지되는 허브 지지용 선반(120, 도 4 참조)과, 허브 지지용 선반(120)에 이웃하게 배치되며, 허브(3)에 조립될 블레이드(7, blade)가 허브(3)에 접근될 수 있도록 블레이드(7)를 이동 가능하게 지지하는 블레이드 이동 지지용 선반(150, 도 4 참조)을 포함한다.Referring to these figures, the ship for installing an offshore wind power generator of this embodiment comprises a hull 110, a hub support shelf 120 provided on one side of the hull 110 and supported by the hub 3, And a blade 7 disposed adjacent to the hub supporting shelf 120 and capable of moving the blade 7 such that the blade 7 to be assembled to the hub 3 can be approached to the hub 3 And a shelf 150 (see Fig. 4) for supporting the blade.

선체(110)는 해상 풍력발전기를 이루는 각 부품들, 즉 타워(1, tower), 허브(3), 나셀(5, nacelle) 및 블레이드(7)들을 비롯하여 허브 지지용 선반(120) 및 블레이드 이동 지지용 선반(150)을 지지한다. 선체(110)의 일측에는 크레인(C, crane)과 잭업레그(2, jack-up leg)가 배치될 수 있다.The hull 110 includes a hub supporting shelf 120 and a blade moving part including the components constituting the offshore wind power generator such as a tower 1, a hub 3, a nacelle 5, a nacelle and a blade 7, Thereby supporting the support shelf 150. A crane (C) and a jack-up leg (2) may be disposed on one side of the hull 110.

자세히 후술하겠지만 본 실시예의 해상 풍력발전기 설치용 선박을 사용하는 경우, 각 부품들, 즉 타워(1), 허브(3), 나셀(5) 및 블레이드(7)들을 분리하여 개별적으로 해상 운송한 다음, 해상 풍력발전기의 설치 장소에 도달되면 우선, 선상에서 허브(3)와 블레이드(7)를 조립하여 허브/블레이드 조립체(10, 도 9 참조)를 만들 수 있다. 이후에, 타워(1)와 기초부(foundation, 해상에 미리 설치됨)를 조립한 후, 나셀(5)을 타워(1)의 상단부에 조립한 다음, 허브/블레이드 조립체(10)를 나셀(5)에 조립함으로써 해상 풍력발전기를 설치할 수 있다.As will be described in detail below, when using a marine wind power generator installation ship of the present embodiment, the respective components, namely, the tower 1, the hub 3, the nacelle 5 and the blades 7 are separately separated and separately transported, When the installation location of the offshore wind power generator is reached, the hub / blade assembly 10 (see FIG. 9) can be made by first assembling the hub 3 and the blade 7 on board. Thereafter, the nacelle 5 is assembled to the upper end of the tower 1 after the tower 1 and the foundation are assembled in advance, and the hub / blade assembly 10 is assembled to the nacelle 5 ), The offshore wind turbine generator can be installed.

이와 같이, 본 실시예의 해상 풍력발전기 설치용 선박을 사용하여 해상 풍력발전기를 설치하는 경우, 선상에서 허브(3)와 블레이드(7)가 조립될 수 있어 작업이 용이하며, 해상 설치시간을 단축할 수 있는 이점이 있다.As described above, when the offshore wind power generator is installed using the ship for installing the offshore wind power generator of the present embodiment, the hub 3 and the blade 7 can be assembled on the ship so that the operation is easy, There is an advantage.

다시 말해, 선상에서 허브(3)와 블레이드(7) 조립 시 별도의 크레인(C)을 사용하지 않고서도 빠른 시간 안에 허브(3)에 여러 개의 블레이드(7)를 조립, 특히 동시에 조립할 수 있는 이점이 있다.In other words, it is possible to assemble a plurality of blades 7 to the hub 3 in a short time without using a separate crane C when the hub 3 and the blade 7 are assembled on the ship, .

뿐만 아니라 도 1을 통해 전술한 것처럼 해상 운송 중 블레이드(7)의 루트부(7a)에 피로하중이 가해지지 않아 블레이드(7)의 수명 단축 현상을 예방할 수 있다.In addition, as described above with reference to FIG. 1, fatigue load is not applied to the root portion 7a of the blade 7 during marine transportation, thereby preventing the blade 7 from shortening its service life.

참고로, 나셀(5)은 블레이드(7)의 회전운동을 전달받아 동력을 발생시켜 전기에너지를 생산하는 등 풍력발전기를 구동시키는데 있어 중요한 역할을 담당하는 기계부품들, 예컨대 메인 샤프트(main shaft, 미도시), 기어 박스(gear box, 미도시), 제너레이터(generator, 미도시)와 같은 기계부품들이 구조적으로 결합되어 있는 구조체를 통틀어 부르는 이름으로서 외관은 커버(cover)에 의해 지지된다.For reference, the nacelle 5 is a machine part that plays an important role in driving the wind turbine generator such as generating electric power by receiving power from the rotational motion of the blade 7, for example, a main shaft, (Not shown), a gear box (not shown), and a generator (not shown) are structurally coupled to each other, and the exterior is supported by a cover.

허브 지지용 선반(120)은 선체(110)의 일측에 마련되며, 허브(3)가 지지되는 장소를 형성한다.The hub support shelf 120 is provided at one side of the hull 110 and forms a place where the hub 3 is supported.

그리고 블레이드 이동 지지용 선반(150)은 블레이드(7)가 지지되는 장소를 형성하는데, 특히 블레이드(7)가 허브(3)에 접근될 수 있도록 블레이드(7)를 이동 가능하게 지지한다. 이처럼 블레이드 이동 지지용 선반(150)이 블레이드(7)를 이동 가능하게 지지하기 때문에 선상에서 허브(3)와 블레이드(7)를 조립하여 허브/블레이드 조립체(10, 도 9 참조)를 만들 수 있어 해상 풍력발전기의 설치 시 많은 도움이 될 수 있다.And the blade movement supporting shelf 150 forms a place where the blade 7 is supported, and in particular, the blade 7 movably supports the blade 7 so that the blade 7 can be approached to the hub 3. Since the blade movement support shelf 150 movably supports the blade 7 in this way, the hub 3 and the blade 7 can be assembled on the ship to form the hub / blade assembly 10 (see FIG. 9) This can be very helpful in installing offshore wind turbines.

참고로, 도 2 및 도 3에 보면, 선체(110)에 4개씩의 타워(1), 허브(3) 및 나셀(5), 그리고 12개의 블레이드(7)가 배치되기 때문에 이러한 선박을 이용해서 총 4개의 해상 풍력발전기를 설치할 수 있는 이점이 있다. 물론, 이의 수치는 설명을 위한 하나의 예이며, 이의 수치에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.2 and 3, since four towers 1, a hub 3 and a nacelle 5 and twelve blades 7 are arranged on the hull 110, A total of four offshore wind generators can be installed. Of course, the numerical value is only one example for explanation, and the numerical value of the numerical value is not limited to the scope of the present invention.

도 3은 도 2의 측면도, 도 4는 도 3의 요부 확대도, 도 5는 도 4의 사시도, 도 6은 도 5에서 상부의 블레이드가 허브를 향해 이동된 상태의 도면, 도 7은 도 6의 요부 확대도, 도 8은 블레이드 이동 지지용 선반의 부분 확대 정면도, 그리고 도 9는 도 4에서 최상단의 허브에 블레이드가 결합된 상태의 도면이다.Fig. 3 is a side view of Fig. 2, Fig. 4 is an enlarged view of the main part of Fig. 3, Fig. 5 is a perspective view of Fig. 4, Fig. 6 is a view in which the upper blade is moved toward the hub, Fig. 8 is a partially enlarged front view of the shelf for supporting the blade movement, and Fig. 9 is a view showing a state in which the blade is coupled to the uppermost hub in Fig.

이들 도면을 참조하여 허브 지지용 선반(120)과 블레이드 이동 지지용 선반(150)에 대해 자세히 알아본다.With reference to these drawings, the hub support shelf 120 and the blade movement support shelf 150 will be described in detail.

앞서 기술한 것처럼 허브 지지용 선반(120)과 블레이드 이동 지지용 선반(150) 상에 허브(3)는 총 4개가, 그리고 블레이드(7)는 총 12개가 배치되어 운송될 수 있다.A total of four hubs 3 and a total of twelve blades 7 may be disposed on the hub supporting shelf 120 and the blade movement supporting shelf 150 as described above.

따라서 허브 지지용 선반(120)과 블레이드 이동 지지용 선반(150)은 다단으로 층상 배열될 수 있다. 즉 동일한 구조의 허브 지지용 선반(120)과 블레이드 이동 지지용 선반(150)이 높이 방향을 따라 4개씩 배치되는 구조를 가질 수 있다. 물론, 허브 지지용 선반(120)과 블레이드 이동 지지용 선반(150)은 단층 구조일 수도 있고, 2층, 3층 혹은 5층 이상의 구조일 수도 있다.Therefore, the hub support shelf 120 and the blade movement support shelf 150 can be arranged in layers in multiple stages. That is, the hub supporting shelves 120 and the blade moving supporting shelves 150 having the same structure may be arranged four by four along the height direction. Of course, the hub support shelf 120 and the blade movement support shelf 150 may have a single-layer structure or a two-layer structure, a three-layer structure, or a five-layer structure or more.

본 실시예의 경우, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 허브 지지용 선반(120)을 기준으로 하여 2개의 블레이드 이동 지지용 선반(150)이 대칭되게 배치되고 나머지 1개의 블레이드 이동 지지용 선반(150)은 다른 쪽의 선체(110)에 배치된 구조를 제시하고 있다.2 and 3, the two blade movement supporting shelves 150 are symmetrically arranged with respect to the hub supporting rack 120, and the other one of the blade movement supporting racks 120 (150) is disposed on the other hull (110).

이는 선체(110)의 데크 공간을 최대한 효율적으로 활용하기 위한 방안일 수 있는데, 만약 선체(110)의 데크 공간이 넓다면 허브 지지용 선반(120)을 기준으로 하여 그 둘레 방향을 따라 3개의 블레이드 이동 지지용 선반(150)이 배치되도록 하여도 무방하다.If the deck space of the hull 110 is wide, it is possible to use the deck space of the hull 110 as efficiently as possible. If the deck space of the hull 110 is wide, The movement supporting shelf 150 may be arranged.

우선, 블레이드 이동 지지용 선반(150)에 대해 알아본다. 블레이드 이동 지지용 선반(150)은 주로 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본체 프레임(151)과, 블레이드(7)가 지지되며, 본체 프레임(151)에 대해 이동 가능하게 결합되는 블레이드 지지용 이동 프레임(152)과, 본체 프레임(151)과 블레이드 지지용 이동 프레임(152)에 마련되어 블레이드 지지용 이동 프레임(152)을 이동시키는 이동 모듈(153)을 포함한다.First, the blade movement supporting shelf 150 will be described. 7 and 8, the blade movement supporting shelf 150 mainly includes a main body frame 151, a blade support 7 which is supported by the blade frame and is movably engaged with the main frame 151, And a moving module 153 provided on the body frame 151 and the blade supporting moving frame 152 to move the blade supporting moving frame 152. [

본체 프레임(151)은 블레이드 이동 지지용 선반(150)의 외관을 형성한다. 본체 프레임(151)은 선체(110)에 위치 고정될 수도 있으나 필요 시 이동되도록 할 수도 있다.The body frame 151 forms an outer appearance of the blade movement supporting shelf 150. The body frame 151 may be fixed to the hull 110, but may be moved as needed.

블레이드 지지용 이동 프레임(152)은 본체 프레임(151)에 대해 이동 가능하게 결합되는 부분이다. 블레이드 지지용 이동 프레임(152)의 상부에는 블레이드(7)가 지지된다.The movable frame 152 for supporting the blade is a portion movably coupled to the main frame 151. A blade 7 is supported on the upper part of the moving frame 152 for supporting the blade.

블레이드 지지용 이동 프레임(152)의 상부에 블레이드(7)가 지지될 수 있도록, 블레이드 지지용 이동 프레임(152)의 상부에는 블레이드(7)가 안착되는 다수의 안착 블록(159)이 마련된다. 안착 블록(159)의 표면은 블레이드(7)의 곡면 형상에 대응될 수 있도록 아크(arc) 형상의 홈부(159a)를 형성할 수 있다.A plurality of mounting blocks 159 are mounted on the upper part of the moving frame 152 for supporting the blades 7 so that the blades 7 can be supported on the upper part of the moving frame 152 for supporting the blades. The surface of the seating block 159 may form an arc-shaped groove 159a so as to correspond to the curved shape of the blade 7. [

안착 블록(159)에 안착되는 블레이드(7)를 견고하게 그립핑하기 위해 안착 블록(159)에 블레이드 그립퍼(160)가 결합된다. 본 실시예에서 블레이드 그립퍼(160)는 벨트(belt)일 수 있다.A blade gripper 160 is coupled to the seating block 159 to rigidly grip the blade 7 seated in the seating block 159. In this embodiment, the blade gripper 160 may be a belt.

한편, 이동 모듈(153)은 본체 프레임(151)과 블레이드 지지용 이동 프레임(152)에 마련되어 블레이드 지지용 이동 프레임(152)을 이동시키는 역할을 한다.Meanwhile, the moving module 153 is provided in the main frame 151 and the blade-supporting moving frame 152 to move the blade-supporting moving frame 152.

이러한 이동 모듈(153)은 본체 프레임(151)에 고정되며, 블레이드 지지용 이동 프레임(152)이 이동되기 위한 동력을 공급하는 동력공급부(154)와, 동력공급부(154)와 블레이드 지지용 이동 프레임(152)에 배치되며, 동력공급부(154)로부터의 동력을 공급받아 블레이드 지지용 이동 프레임(152)을 이동시키는 기어박스(155)를 포함한다.The moving module 153 is fixed to the main body frame 151 and includes a power supply part 154 for supplying power for moving the blade supporting moving frame 152, And a gear box 155 that is disposed in the power transmitting portion 152 and receives power from the power supplying portion 154 to move the blade supporting moving frame 152.

동력공급부(154)는 위치 제어가 가능한 모터일 수 있다. 그리고 기어박스(155)는 동력공급부(154)에 결합되는 피니언 기어(155a)와, 블레이드 지지용 이동 프레임(152)에 마련되고 피니언 기어(155a)에 치합되는 랙 기어(155b)를 포함할 수 있다. 이에, 동력공급부(154)에 의해 피니언 기어(155a)가 회전되면 이에 치합된 랙 기어(155b)가 이동됨에 따라 도 7의 화살표 방향으로 블레이드 지지용 이동 프레임(152)이 블레이드(7)를 싣고 이동할 수 있다.The power supply 154 may be a position controllable motor. The gear box 155 may include a pinion gear 155a coupled to the power supply 154 and a rack gear 155b provided on the blade support moving frame 152 and engaged with the pinion gear 155a. have. Accordingly, when the pinion gear 155a is rotated by the power supply unit 154, the rack gear 155b meshed with the pinion gear 155a is moved so that the blade supporting moving frame 152 loads the blade 7 in the direction of the arrow in FIG. Can be moved.

이러한 블레이드 지지용 이동 프레임(152)의 이동을 안내하기 위해 이동 모듈(153)에는 가이드부(156)가 더 마련될 수 있다. 가이드부(156)는 본체 프레임(151)과 블레이드 지지용 이동 프레임(152)에 결합되어 블레이드 지지용 이동 프레임(152)의 이동을 가이드하는 역할을 한다.The moving module 153 may further include a guide unit 156 to guide the movement of the blade supporting moving frame 152. The guide unit 156 is coupled to the main frame 151 and the blade supporting frame 152 to guide the movement of the blade supporting frame 152.

가이드부(156)는 가이드 블록(156a)과 가이드 레일(156b)을 포함할 수 있으며, 블레이드 지지용 이동 프레임(152)의 양측에 하나씩 배치될 수 있다.The guide portion 156 may include a guide block 156a and a guide rail 156b and may be disposed on both sides of the movable frame 152 for supporting the blade.

이러한 구성을 갖는 해상 풍력발전기 설치용 선박의 작용을 설명한다.The operation of a ship for installing an offshore wind power generator having such a configuration will be described.

우선, 해상 풍력발전기를 이루는 각 부품들, 즉 타워(1), 허브(3), 나셀(5) 및 블레이드(7)들을 분리하여 개별적으로 선체(110)에 싣고 해상 풍력발전기의 설치 장소로 해상 운송한다.First, the components constituting the offshore wind power generator, that is, the tower 1, the hub 3, the nacelle 5 and the blades 7 are separated and individually loaded on the hull 110, Transport.

다른 부품들과 달리 허브(3)와 블레이드(7)는 각각 허브 지지용 선반(120)과 블레이드 이동 지지용 선반(150)에 지지된 채로 운송된다.Unlike the other parts, the hub 3 and the blade 7 are transported while being supported by the hub support shelf 120 and the blade movement support shelf 150, respectively.

다음, 해상 풍력발전기의 설치 장소에 도달되면 우선, 선상에서 허브(3)와 블레이드(7)를 조립하여 허브/블레이드 조립체(10, 도 9 참조)를 만든다.Next, when the installation position of the offshore wind power generator is reached, the hub 3 and the blade 7 are assembled on the ship to form the hub / blade assembly 10 (see FIG. 9).

즉 도 7처럼 동력공급부(154)에 의해 피니언 기어(155a)가 회전되면 이에 치합된 랙 기어(155b)가 이동됨에 따라 도 7의 화살표 방향으로 블레이드 지지용 이동 프레임(152)이 블레이드(7)를 싣고 이동할 수 있는데, 이러한 동작을 통해 고중량의 블레이드(7)를 크레인(C) 없이 위치 이동시켜 허브(3)와 조립하여 허브/블레이드 조립체(10)가 되도록 할 수 있다.7, when the pinion gear 155a is rotated by the power supply unit 154, the rack gear 155b meshed with the pinion gear 155a is moved so that the blade supporting frame 152 moves in the direction of the arrow in FIG. So that the hub 7 can be assembled with the hub 3 by moving the blade 7 with a heavy weight without the crane C through the operation.

그런 다음, 타워(1)와 기초부를 조립한 후, 나셀(5)을 타워(1)의 상단부에 조립한 다음, 허브/블레이드 조립체(10)를 나셀(5)에 조립함으로써 해상 풍력발전기를 설치할 수 있다.Then, after assembling the tower 1 and the foundation, the nacelle 5 is assembled to the upper end of the tower 1, and then the marine wind power generator is installed by assembling the hub / blade assembly 10 to the nacelle 5 .

이와 같은 구조와 동작을 갖는 본 실시예에 따르면, 풍력발전기의 각 부품을 해상에서 운송할 때 풍하중에 의해 블레이드(7)와, 블레이드(7)를 허브(3)에 조립할 때 사용된 체결볼트의 피로 수명이 단축되는 현상을 효과적으로 예방할 수 있으며, 나아가 허브(3)에 대한 블레이드(7)의 조립 작업을 선상에서 간편하게 수행할 수 있어 해상 풍력발전기의 설치 작업효율을 향상시키면서 그 설치시간을 단축시킬 수 있게 된다.According to the present embodiment having such a structure and operation, when the components of the wind power generator are transported in the sea, the blades 7 by the wind load, and the fastening bolts used when assembling the blades 7 to the hub 3 It is possible to effectively prevent the phenomenon that the fatigue life is shortened and further the assembling work of the blade 7 to the hub 3 can be performed easily on the ship so that the installation work efficiency of the offshore wind power generator can be improved and the installation time can be shortened .

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 해상 풍력발전기 설치용 선박에 적용될 수 있는 블레이드 그립퍼의 개략적인 구조도이다.10 is a schematic structural view of a blade gripper that can be applied to a ship for installing an offshore wind power generator according to a second embodiment of the present invention.

이 도면을 참조하면, 본 실시예에서 블레이드 그립퍼(260)는, 안착 블록(259)에 이동 가능하게 연결되는 다수의 그립핑 아암(262)과, 그립핑 아암(262)들의 일측에 마련되어 블레이드(7)의 외표면에 접촉가압되는 접촉가압부(263)를 포함할 수 있다.Referring to this figure, in this embodiment, the blade gripper 260 includes a plurality of gripping arms 262 movably connected to the seating block 259, and a plurality of gripping arms 262 provided on one side of the gripping arms 262, 7, which is in contact with the outer surface of the base plate.

접촉가압부(263)는 실질적으로 블레이드(7)의 외표면에 접촉된 후에 가압되면서 블레이드(7)를 그립핑하는 부분으로서, 블레이드(7)의 외표면에 손상을 주지 않는 재질, 예컨대 고무, 실리콘, 우레탄 등의 재질로 제작될 수 있다.The contact pressing portion 263 substantially grips the blade 7 while being pressed after being contacted with the outer surface of the blade 7 and is made of a material that does not damage the outer surface of the blade 7, Silicon, urethane, or the like.

또한 접촉가압부(263)는 블레이드(7)의 외표면 형상에 대응되는 곡률을 가질 수 있는데, 이러한 경우 좀 더 넓은 표면적으로 블레이드(7)의 외표면을 가압할 수 있기 때문에 블레이드(7)가 찌그러지는 등 블레이드(7)에 변형이 발생되는 것을 저지시킬 수 있다. 따라서 블레이드(7)가 변형되는 것을 저지하면서도 블레이드(7)를 안정적으로 그립핑할 수 있을 것이다.The contact pressing portion 263 may have a curvature corresponding to the outer surface shape of the blade 7, and in this case, since the outer surface of the blade 7 can be pressed with a wider surface area, It is possible to prevent the blade 7 from being deformed due to collapse or the like. Therefore, the blade 7 can be stably gripped while preventing the blade 7 from being deformed.

도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 해상 풍력발전기 설치용 선박에 적용될 수 있는 블레이드 그립퍼의 접촉가압부 영역의 확대 구조도이고, 도 12는 도 11에 적용되는 풍력발전기용 타워 및 블레이드 연결장치의 제어블록도이다.FIG. 11 is an enlarged structural view of a contact pressurizing portion region of a blade gripper applicable to a ship for installing a offshore wind power generator according to a third embodiment of the present invention, FIG. 12 is a perspective view of a tower for a wind turbine and a blade connecting apparatus Fig.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예의 경우, 블레이드 그립퍼(360)의 그립핑 아암(362)들의 일측에 마련되는 접촉가압부(363)는 작업유체의 압력에 의해 부피 팽창되면서 블레이드(7)의 외표면에 탄성적으로 접촉가압되는 탄성 접촉가압 튜브(363)로 적용된다.Referring to these figures, in this embodiment, the contact pressing portion 363 provided at one side of the gripping arms 362 of the blade gripper 360 is expanded in volume by the pressure of the working fluid, And is applied as an elastic contact pressure tube 363 which elastically contacts the surface.

도 11처럼 탄성 접촉가압 튜브(363) 내로 작업유체가 공급되면 탄성 접촉가압 튜브(363)가 부피 팽창되는데, 이때, 탄성 접촉가압 튜브(363)의 후방에서는 그립핑 아암(362)이 탄성 접촉가압 튜브(363)를 지지하고 있기 때문에 부피 팽창되는 탄성 접촉가압 튜브(363)는 블레이드(7)의 외표면 쪽으로 넓게 펴지면서 넓은 표면적으로 블레이드(7)를 지지할 수 있게 된다.When the working fluid is supplied into the elastic contact pressure tube 363 as shown in FIG. 11, the elastic contact pressure tube 363 is expanded in volume. At the rear of the elastic contact pressure tube 363, the gripping arm 362 is elastically contact- Since the tube 363 is supported, the elastic contact pressure tube 363, which is bulky and bulky, spreads widely toward the outer surface of the blade 7 and can support the blade 7 with a large surface area.

이처럼 탄성 접촉가압 튜브(363)가 블레이드(7)의 외표면 쪽으로 넓게 펴지면서 넓은 표면적으로 블레이드(7)를 지지하게 되면 블레이드(7)의 그립핑을 위한 힘이 분산되는 효과를 제공하기 때문에 블레이드(7)가 변형되는 것을 저지하면서도 블레이드(7)를 안정적으로 그립핑할 수 있게 되는 것이다.Since the elastic contact pressure tube 363 spreads widely toward the outer surface of the blade 7 and supports the blade 7 with a large surface area, the force for gripping the blade 7 is dispersed, It is possible to stably grip the blade 7 while preventing the blade 7 from being deformed.

한편, 도 11과 같이 탄성 접촉가압 튜브(363)가 동작되기 위해 탄성 접촉가압 튜브(363)로 유압과 같은 작업유체를 공급하게 되는데, 이를 위해 도 12처럼 작업유체 공급부(381), 작업유체 압력감지부(382) 및 컨트롤러(383)가 마련된다.11, a working fluid such as hydraulic pressure is supplied to the elastic contact pressure tube 363 in order to operate the elastic contact pressure tube 363. For this purpose, the working fluid supply unit 381, the working fluid pressure A sensing unit 382 and a controller 383 are provided.

작업유체 공급부(381)는 탄성 접촉가압 튜브(363)로 작업유체를 공급하는 일종의 유압 탱크이며, 작업유체 압력감지부(382)는 탄성 접촉가압 튜브(363) 내로 공급되는 작업유체의 압력을 감지하는 역할을 한다.The work fluid supply portion 381 is a kind of hydraulic tank that supplies the working fluid to the elastic contact pressure tube 363. The working fluid pressure sensing portion 382 senses the pressure of the working fluid supplied into the elastic contact pressure tube 363 .

그리고 컨트롤러(383)는 작업유체 압력감지부(382)의 정보에 기초하여 작업유체 공급부(381)의 동작을 컨트롤한다.The controller 383 controls the operation of the working fluid supply part 381 based on the information of the working fluid pressure sensing part 382.

이러한 역할을 수행하는 컨트롤러(383)는, 중앙처리장치(383a, CPU), 메모리(383b, MEMORY), 서포트 회로(383c, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.The controller 383 performing such a role may include a central processing unit 383a, a CPU 383b, a memory 383b, and a support circuit 383c (SUPPORT CIRCUIT).

중앙처리장치(383a)는 본 실시예에서 작업유체 압력감지부(382)의 정보에 기초하여 작업유체 공급부(381)의 동작을 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다. 메모리(383b, MEMORY)는 중앙처리장치(383a)와 연결된다. 메모리(383b)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리이다. 서포트 회로(383c, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(383a)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(383c)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.The central processing unit 383a may be one of various computer processors that are industrially applicable to control the operation of the working fluid supply unit 381 based on the information of the working fluid pressure sensing unit 382 in this embodiment . The memory 383b (MEMORY) is connected to the central processing unit 383a. The memory 383b may be a computer readable recording medium and may be located locally or remotely and may be any of various types of storage devices, including, for example, a random access memory (RAM), a ROM, a floppy disk, At least one or more memories. The support circuit 383c (SUPPORT CIRCUIT) is coupled with the central processing unit 383a to support the typical operation of the processor. Such a support circuit 383c may include a cache, a power supply, a clock circuit, an input / output circuit, a subsystem, and the like.

본 실시예에서 작업유체 압력감지부(382)의 정보에 기초하여 작업유체 공급부(381)의 동작을 컨트롤하는 일련의 프로세스 등은 메모리(383b)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(383b)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.A series of processes and the like for controlling the operation of the working fluid supply portion 381 based on the information of the working fluid pressure sensing portion 382 in this embodiment can be stored in the memory 383b. Typically, software routines may be stored in memory 383b. The software routines may also be stored or executed by other central processing units (not shown).

본 실시예에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.Although the process according to the present embodiment has been described as being executed by a software routine, it is also possible that at least some of the processes of the present invention are performed by hardware. As such, the processes of the present invention may be implemented in software executed on a computer system, or in hardware such as an integrated circuit, or in combination of software and hardware.

도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 해상 풍력발전기 설치용 선박에 적용될 수 있는 블레이드 그립퍼 영역의 개략적인 구조도이다.13 is a schematic structural view of a blade gripper area that can be applied to a ship for installing an offshore wind power generator according to a fourth embodiment of the present invention.

본 실시예의 경우, 변형저지유닛(470)을 더 포함할 수 있다. 변형저지유닛(470)은 블레이드(7)에 대한 블레이드 그립퍼(460)의 그립핑 위치에 대응되는 위치에서 블레이드(7)의 내부에 배치되며, 블레이드 그립퍼(460)의 그립핑 방향에 역 방향으로 저항하면서 블레이드(7)의 변형을 저지시키는 역할을 한다.In the case of the present embodiment, it may further include a distortion prevention unit 470. The deformation prevention unit 470 is disposed inside the blade 7 at a position corresponding to the gripping position of the blade gripper 460 with respect to the blade 7 and rotates in the reverse direction in the gripping direction of the blade gripper 460 And serves to prevent deformation of the blade (7) while being resistant.

즉 도 13처럼 블레이드 그립퍼(460)의 접촉가압부(463)가 블레이드(7)의 외측면에 접촉되어 블레이드(7)를 안쪽으로 가압하면서 블레이드(7)를 그립핑할 때, 변형저지유닛(470)이 블레이드(7)의 내부에 배치되어 바깥쪽으로 저항하게 되면 블레이드(7)의 그립핑 압력을 상쇄시킬 수 있기 때문에 블레이드(7)가 변형되는 것을 효과적으로 저지시킬 수 있다. 다시 말해, 블레이드 그립퍼(460)의 압력에 의해, 혹은 접촉가압부(463)의 강한 압력에 의해 블레이드(7)의 측벽이 안쪽으로 휘어지면서 변형되는 것을 효과적으로 저지시킬 수 있다.13, when the contact pressing portion 463 of the blade gripper 460 contacts the outer surface of the blade 7 to grip the blade 7 while pressing the blade 7 inward, the deformation preventing unit 470 are disposed inside the blade 7 so as to resist outwardly, the gripping pressure of the blade 7 can be canceled, so that deformation of the blade 7 can be effectively prevented. In other words, it is possible to effectively prevent the sidewall of the blade 7 from being deformed inwardly by the pressure of the blade gripper 460 or by the strong pressure of the contact pressing portion 463.

본 실시예에서 이러한 역할을 담당하는 변형저지유닛(470)은 작업유체, 예컨대 유압의 공급 또는 취출에 의해 부피 팽창 또는 부피 수축 가능한 변형저지용 튜브로 적용된다. 이하, 편의를 위해, 변형저지유닛(470)을 변형저지용 튜브(470)로 설명하면서 참조부호를 동일하게 부여한다.In the present embodiment, the deformation prevention unit 470 serving as such a function is applied as a tube for deformation prevention that can be expanded or bulged by volume by supplying or extracting working fluid, for example, hydraulic pressure. Hereinafter, for the sake of convenience, the modification prevention unit 470 is denoted by the same reference numerals as the modification prevention tube 470.

참고로, 블레이드(7)는 금속 재질로 제작되는 타워(102)와 달리 강성이 있으면서도 가벼워야 하기 때문에 비금속 재질로 제작되는데, 이때 블레이드(7)가 변형되지 않도록 블레이드(7) 내부에는 전단 웹(shear web, 411)이 마련된다.The blade 7 is made of a nonmetallic material because the blade 7 must be rigid and light, unlike the tower 102 made of a metal material. In order to prevent the blade 7 from being deformed, shear web, 411).

이러한 구조에서 변형저지용 튜브(470)는 전단 웹(411)에 의해 구획되는 각 스페이스 모두에 마련될 수 있다. 물론, 다수의 스페이스 중에서 선택된 곳에만 변형저지용 튜브(470)가 적용되어도 무방하다.In this structure, the tube 470 for preventing deformation may be provided in each of the spaces defined by the front end web 411. Of course, the tube 470 for deforming prevention may be applied only to a selected one of a plurality of spaces.

변형저지용 튜브(470)를 설치할 때는 블레이드(7)의 내부에서 팽창이 되지 않은 일반적인 상태로 존재하나 블레이드(7)에 대한 그립핑 작업이 진행될 때에는 도 13처럼 부피 팽창되면서 블레이드(7)의 바깥쪽으로 저항함으로써 블레이드(7)의 그립핑 압력을 상쇄시켜 블레이드(7)의 변형을 저지시킬 수 있다.When a tube 770 for preventing deformation is provided, it exists in a general state that is not inflated inside the blade 7, but when the gripping operation for the blade 7 proceeds, the tube 7 is bulged as shown in Fig. It is possible to cancel the deformation of the blade 7 by canceling the gripping pressure of the blade 7.

도 14는 블레이드에 대한 변형 단면 구조도이고, 도 15는 도 14에 적용될 변형저지유닛에 대한 변형 실시예이다.Fig. 14 is a modified cross-sectional structural view of the blade, and Fig. 15 is a modified embodiment of the deformation preventing unit to be applied to Fig.

도 14에 도시된 바와 같이, 일부의 블레이드(507)의 경우, 그 내부에 다수의 전단 웹(511,512)이 마련될 수 있으며, 다수의 전단 웹(511,512)으로 인해 블레이드(507)의 내부가 2개 이상이 스페이스(S1~S3)로 구획될 수도 있다.14, a plurality of shear webs 511 and 512 may be provided in the case of a part of the blades 507, and the plurality of shear webs 511 and 512 may cause the inside of the blades 507 to overlap with each other. More than one space may be partitioned into spaces S1 to S3.

이러한 경우, 변형저지유닛(570)은 각 스페이스(S1~S3)에 하나씩 개별적으로 배치될 수도 있지만 변형저지유닛(570)이 블레이드 그립퍼(460, 도 13 참조)의 압력에, 혹은 접촉가압부(463, 도 13 참조)의 압력(A)에 역 방향으로 저항하면 되기 때문에 이러한 그립핑 압력(A)이 제공되는 곳에만 배치되어도 충분하다.In this case, the deformation prevention unit 570 may be disposed individually in each of the spaces S1 to S3, but the deformation prevention unit 570 may be attached to the pressure of the blade gripper 460 (see FIG. 13) 463, Fig. 13), it is sufficient to arrange only at a position where such gripping pressure A is provided.

즉 도 14의 경우, 그립핑 압력(A)이 제공되는 제2 스페이스(S2)에만 변형저지유닛(570)이 배치되더라도 무방하다.That is, in the case of FIG. 14, the deformation prevention unit 570 may be disposed only in the second space S2 where the gripping pressure A is provided.

또한 변형저지유닛(570)이 동작될 때의 힘, 다시 말해 부피 팽창에 따른 압력은 그립핑 압력(A)에 역 방향인 도 14의 B 방향으로 작용하면 충분하며, 불필요하게 C 방향으로 압력이 가해질 필요는 없다. 실제, C 방향으로 압력이 가해질 경우, 전단 웹(511,512)들이 휘어지는 폐단이 발생될 수도 있다Further, it is sufficient that the force when the deformation prevention unit 570 is operated, that is, the pressure due to the bulge expansion, acts in the direction B of FIG. 14 which is opposite to the gripping pressure A, It does not need to be applied. Actually, when pressure is applied in the C direction, the shearing of the shearing webs 511 and 512 may be generated

이러한 점을 감안하여 본 실시예에서는 변형저지유닛(570)을 도 15와 같이 적용하고 있다. 즉 본 실시예에서 변형저지유닛(570)은, 작업유체의 공급 또는 취출에 의해 부피 팽창 또는 부피 수축 가능한 변형저지용 튜브(571)와, 변형저지용 튜브(571)의 부피 팽창 방향을 가이드하기 위해 변형저지용 튜브(571)의 적어도 어느 일측에 결합되어 해당 영역에서의 부피 팽창을 저지시키는 부피 팽창 저지벽체(572)를 포함한다.In view of this point, in this embodiment, the deformation prevention unit 570 is applied as shown in Fig. In other words, in the present embodiment, the deformation prevention unit 570 includes a tube 571 for deformation prevention which is bulky or bulky by the supply or the removal of the working fluid, and a deformation prevention tube 571 for guiding the volume expansion direction of the deformation prevention tube 571 And a volume expansion restricting wall 572 coupled to at least one side of the weathertight prevention tube 571 to prevent the volume expansion in the area.

이때, 부피 팽창 저지벽체(572)는 변형저지용 튜브(571)의 외측면에서 접촉가압부(463, 도 13 참조)의 그립핑 방향을 제외한 나머지 영역에 배치될 수 있다.At this time, the bulky wall 572 may be disposed on the outer surface of the tube 571 for deformation prevention except for the gripping direction of the contact pressing portion 463 (see FIG. 13).

이와 같은 구조의 변형저지유닛(570)이 적용되면, 변형저지용 튜브(571) 내로 작업유체가 공급될 때, 변형저지용 튜브(571)가 도 14의 B 방향으로만 부피 팽창하면서 그립핑 압력(A)에 역 방향으로 저항하기 때문에 효율적일 수 있다.When the working fluid is supplied into the tube 571 for deforming prevention, the tube 571 for deforming is bulged only in the direction B in Fig. 14 while the gripping pressure (A) in the reverse direction.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.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 or scope of the invention. Accordingly, such modifications or variations are intended to fall within the scope of the appended claims.

1 : 타워 2 : 잭업레그
3 : 허브 5 : 나셀
7 : 블레이드 10 : 허브/블레이드 조립체
110 : 선체 120 : 허브 지지용 선반
150 : 블레이드 이동 지지용 선반 151 : 본체 프레임
152 : 블레이드 지지용 이동 프레임 153 : 이동 모듈
154 : 동력공급부 155 : 블레이드 지지용 이동 프레임
155a : 피니언 기어 155b : 랙 기어
156 : 가이드부 159 : 안착 블록
160 : 블레이드 그립퍼1: Tower 2: Jack-up leg
3: hub 5: nacelle
7: Blade 10: hub / blade assembly
110: Hull 120: Hub support shelf
150: shelf for supporting blade movement 151: main frame
152: moving frame for supporting the blade 153: moving module
154: power supply unit 155: movable frame for supporting the blade
155a: Pinion gear 155b: Rack gear
156: guide portion 159: seating block
160: blade gripper

Claims (15)

선체;
상기 선체의 일측에 마련되며, 허브(hub)가 지지되는 허브 지지용 선반; 및
상기 허브 지지용 선반에 이웃하게 배치되며, 상기 허브에 조립될 블레이드(blade)가 상기 허브에 접근될 수 있도록 상기 블레이드를 이동 가능하게 지지하는 블레이드 이동 지지용 선반을 포함하는 해상 풍력발전기 설치용 선박.hull;
A hub for supporting the hub, the hub being provided at one side of the hull and supporting a hub; And
And a blade movement support shelf disposed adjacent to the hub support shelf, the blade movement support shelf movably supporting the blade such that a blade to be assembled to the hub is accessible to the hub. 제1항에 있어서,
상기 블레이드 이동 지지용 선반은,
본체 프레임;
상기 블레이드가 지지되며, 상기 본체 프레임에 대해 이동 가능하게 결합되는 블레이드 지지용 이동 프레임; 및
상기 본체 프레임과 상기 블레이드 지지용 이동 프레임에 마련되어 상기 블레이드 지지용 이동 프레임을 이동시키는 이동 모듈을 포함하는 해상 풍력발전기 설치용 선박.The method of claim 1,
The blade movement supporting shelf includes:
Body frame;
A movable frame for supporting the blade, the movable frame being movably coupled with the main frame; And
And a moving module provided on the main frame and the moving frame for supporting the blade to move the moving frame for supporting the blade. 제2항에 있어서,
상기 이동 모듈은,
상기 본체 프레임에 고정되며, 상기 블레이드 지지용 이동 프레임이 이동되기 위한 동력을 공급하는 동력공급부; 및
상기 동력공급부와 상기 블레이드 지지용 이동 프레임에 배치되며, 상기 동력공급부로부터의 동력을 공급받아 상기 블레이드 지지용 이동 프레임을 이동시키는 기어박스를 포함하는 해상 풍력발전기 설치용 선박.3. The method of claim 2,
The mobile module comprises:
A power supply unit fixed to the main body frame and supplying power for moving the movable frame for supporting the blade; And
And a gear box disposed in the power supply unit and the blade supporting frame for moving the blade supporting frame to receive the power from the power supply unit. 제3항에 있어서,
상기 기어박스는,
상기 동력공급부에 결합되는 피니언 기어; 및
상기 블레이드 지지용 이동 프레임에 마련되고 상기 피니언 기어에 치합되는 랙 기어를 포함하는 해상 풍력발전기 설치용 선박.The method of claim 3,
The gear box includes:
A pinion gear coupled to the power supply; And
And a rack gear provided on the blade supporting moving frame and meshing with the pinion gear. 제3항에 있어서,
상기 이동 모듈은,
상기 본체 프레임과 상기 블레이드 지지용 이동 프레임에 결합되어 상기 블레이드 지지용 이동 프레임의 이동을 가이드하는 가이드부를 더 포함하는 해상 풍력발전기 설치용 선박.The method of claim 3,
The mobile module comprises:
Further comprising a guide unit coupled to the main frame and the blade supporting frame to guide movement of the blade supporting frame. 제2항에 있어서,
상기 블레이드 지지용 이동 프레임에 결합되어 상기 블레이드가 안착되는 적어도 하나의 안착 블록; 및
상기 안착 블록에 착탈 가능하게 결합되며, 상기 안착 블록과의 사이에서 상기 블레이드를 그립핑하는 블레이드 그립퍼를 포함하는 해상 풍력발전기 설치용 선박.3. The method of claim 2,
At least one seating block coupled to the moving frame for supporting the blade to seat the blade; And
And a blade gripper detachably coupled to the seating block, the blade gripper gripping the blade between the seating block and the seating block. 제6항에 있어서,
상기 블레이드 그립퍼는 벨트(belt)인 해상 풍력발전기 설치용 선박.The method according to claim 6,
Wherein the blade gripper is a belt. 제1항에 있어서,
상기 블레이드 이동 지지용 선반은 상기 허브 지지용 선반을 기준으로 하여 적어도 2개가 대칭되게 배치되는 해상 풍력발전기 설치용 선박.The method of claim 1,
Wherein at least two of the shelves for supporting and supporting the blade are arranged symmetrically with respect to the hub for supporting the hub. 제1항에 있어서,
상기 허브 지지용 선반과 상기 블레이드 이동 지지용 선반은 다단으로 층상 배열되며,
상기 선체에는 타워(tower), 나셀(nacelle), 크레인(crane)이 개별적으로 배치되는 해상 풍력발전기 설치용 선박.The method of claim 1,
The hub support shelves and the blade movement support shelves are arranged in layers in multiple stages,
A vessel for installing an offshore wind power generator in which a tower, a nacelle, and a crane are individually disposed on the hull. 제6항에 있어서,
상기 블레이드 그립퍼는,
상기 안착 블록에 이동 가능하게 연결되는 다수의 그립핑 아암; 및
상기 그립핑 아암들의 일측에 마련되어 상기 블레이드의 외표면에 접촉가압되는 접촉가압부를 포함하는 해상 풍력발전기 설치용 선박.The method according to claim 6,
The blade gripper
A plurality of gripping arms movably connected to the seating block; And
And a contact pressing part provided on one side of the gripping arms and pressed against the outer surface of the blade. 제10항에 있어서,
상기 접촉가압부는,
작업유체의 압력에 의해 부피 팽창되면서 상기 블레이드의 외표면에 탄성적으로 접촉가압되는 탄성 접촉가압 튜브인 해상 풍력발전기 설치용 선박.The method of claim 10,
The contact-
A resilient contact pressure tube that is bulged and expanded in pressure by the pressure of the working fluid and is resiliently urged against the outer surface of the blade. 제11항에 있어서,
상기 탄성 접촉가압 튜브로 상기 작업유체를 공급하는 작업유체 공급부;
상기 탄성 접촉가압 튜브 내로 공급되는 상기 작업유체의 압력을 감지하는 작업유체 압력감지부; 및
상기 작업유체 압력감지부의 정보에 기초하여 상기 작업유체 공급부의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함하는 해상 풍력발전기 설치용 선박.12. The method of claim 11,
A working fluid supply unit for supplying the working fluid to the elastic contact pressure tube;
A working fluid pressure sensing unit sensing a pressure of the working fluid supplied into the elastic contact pressure tube; And
And a controller for controlling the operation of the working fluid supply unit based on the information of the working fluid pressure sensing unit. 제6항에 있어서,
상기 블레이드에 대한 상기 블레이드 그립퍼의 그립핑 위치에 대응되는 위치에서 상기 블레이드의 내부에 배치되며, 상기 블레이드 그립퍼의 그립핑 방향에 역 방향으로 저항하면서 상기 블레이드의 변형을 저지시키는 변형저지유닛을 더 포함하는 해상 풍력발전기 설치용 선박.The method according to claim 6,
And a deformation preventing unit disposed inside the blade at a position corresponding to a gripping position of the blade gripper with respect to the blade and blocking the deformation of the blade while opposing the gripping direction of the blade gripper in a reverse direction For the installation of offshore wind power generators. 제13항에 있어서,
상기 변형저지유닛은, 작업유체의 공급 또는 취출에 의해 부피 팽창 또는 부피 수축 가능한 변형저지용 튜브인 해상 풍력발전기 설치용 선박.The method of claim 13,
Wherein the deformation prevention unit is a tube for preventing deformation that is bulky or bulky as a result of supply or extraction of working fluid. 제14항에 있어서,
상기 변형저지유닛은,
상기 변형저지용 튜브의 부피 팽창 방향을 가이드하기 위해 상기 변형저지용 튜브의 적어도 어느 일측에 결합되어 해당 영역에서의 부피 팽창을 저지시키는 적어도 하나의 부피 팽창 저지벽체를 더 포함하는 해상 풍력발전기 설치용 선박.15. The method of claim 14,
Wherein the deformation prevention unit comprises:
Further comprising at least one volume expansion barrier wall coupled to at least one side of said strain-blocking tube to guide volume expansion of said strain-blocking tube to prevent volume expansion in said area, .
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