KR20140056885A

KR20140056885A - 풍력 발전기용 피치 드라이브의 관리 장치

Info

Publication number: KR20140056885A
Application number: KR1020120123334A
Authority: KR
Inventors: 김용천
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2012-11-02
Filing date: 2012-11-02
Publication date: 2014-05-12

Abstract

본 발명은 윈치와 연결된 와이어에 의하여 피치 드라이브를 장착 가능하도록 너셀의 단부에 장착되어 허브를 감싸는 스피너에 내장된 가이드 빔과, 상기 가이드 빔 단부에 구비되어 상기 와이어를 안내하는 가이드 호이스트를 포함하는 것을 특징으로 하여 풍력 발전기의 피치 드라이브를 포함한 각종 중량물 및 장비의 이송 및 장착 편의를 제공할 수 있도록 하는 풍력 발전기용 피치 드라이브의 관리 장치에 관한 것이다.

Description

풍력 발전기용 피치 드라이브의 관리 장치{MAINTENANCE DEVICE OF PITCH DRIVE FOR WIND POWER GENERATOR}

본 발명은 풍력 발전기용 피치 드라이브의 관리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 풍력 발전기의 피치 드라이브를 포함한 각종 중량물 및 장비의 이송 및 장착 편의를 제공할 수 있도록 하는 풍력 발전기용 피치 드라이브의 관리 장치에 관한 것이다.

최근, 풍력 발전 관련 기술이 화석 연료를 대체하는 에너지 개발의 일환으로 활발하게 연구되고 발전됨에 따라 풍력 발전기의 크기 또한 대형화되는 추세라 할 수 있다.

이와 같은 추세에서 풍력 발전기의 블레이드가 대형화됨에 따른 하중의 증가로 인하여 회전자(rotor)의 허브(hub) 또한 큰 것이 요구된다.

여기서, 블레이드는 허브에 대하여 회전 가능하게 장착되어야 하며, 이러한 회전 동작은 피치 드라이브에 의하여 이루어지게 된다.

이때, 피치 드라이브는 허브 및 블레이드의 대형화에 따라 허브 외측에 장착되는데, 통상 이러한 대형 피치 드라이브 또한 중량물인 관계로 작업자의 인력에 의하여 들어 올리고 장착하는 것은 실질적으로 불가능하다.

따라서, 허브가 장착된 너셀에 자체적으로 내장된 전용 크레인을 이용하여 피치 드라이브를 포함한 각종 중량물을 이송하고 설치하는 등의 작업을 수행하지만, 크레인의 부피 또한 만만치 않으므로, 너셀이 장착된 풍력 발전기의 외부에서 대형 크레인을 이용하여 중량물을 이송하고 장착하게 된다.

그러나, 최근의 풍력 발전기는 너셀을 지지하는 타워의 높이가 매우 크므로, 이러한 타워 꼭대기에 구비된 너셀까지 도달하지 못하는 크레인도 있으므로, 작업 및 유지 보수에 상당한 어려움이 있었던 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 풍력 발전기의 피치 드라이브를 포함한 각종 중량물 및 장비의 이송 및 장착 편의를 제공할 수 있도록 하는 풍력 발전기용 피치 드라이브의 관리 장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 너셀(nacelle)의 단부에 장착되고, 복수의 블레이드가 장착되는 허브를 감싸는 스피너(spinner); 상기 허브로부터 돌출되어 상기 스피너에 내장되는 가이드 빔(guide beam); 상기 가이드 빔에 장착되어 회전하는 가이드 호이스트; 상기 허브 또는 상기 스피너의 내측에 장착되어 상기 가이드 빔 및 상기 가이드 호이스트를 거쳐 와이어와 연결되고, 상기 와이어의 단부에 연결되는 중량물의 이송 및 설치가 가능하도록 상기 와이어를 통하여 구동력을 전달하는 윈치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기용 피치 드라이브의 관리 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 너셀의 단부에 장착되고, 복수의 블레이드가 장착되는 허브를 감싸는 스피너; 상기 허브로부터 돌출되어 상기 스피너에 내장되는 가이드 빔; 상기 가이드 빔에 장착되어 회전하는 가이드 호이스트; 상기 너셀에 장착되어 상기 가이드 빔 및 상기 가이드 호이스트를 거쳐 와이어와 연결되고, 상기 와이어의 단부에 연결되는 중량물의 이송 및 설치가 가능하도록 상기 와이어를 통하여 구동력을 전달하는 윈치; 및 상기 너셀과 상기 허브를 따라 복수로 배치되고 상기 와이어를 안내하는 보조 호이스트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기용 피치 드라이브의 관리 장치를 제공할 수도 있다.

여기서, 상기 풍력 발전기용 피치 드라이브의 관리 장치는, 상기 가이드 호이스트를 통하여 안내되는 상기 와이어의 단부가 상기 스피너의 내외측으로 출입 가능하도록 상기 스피너에 마련된 출입 도어를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 풍력 발전기용 피치 드라이브의 관리 장치는, 상기 가이드 빔과 상기 허브 사이에 장착되어 상기 가이드 빔을 받침 지지하는 지지 빔을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 중량물과 연결된 와이어는 상기 윈치로부터 상기 가이드 호이스트와 상기 보조 호이스트 각각을 받침점으로 하여 꺾여서 안내되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 중량물은 상기 허브와 블레이드 사이에 장착되어 상기 블레이드를 회전시키는 피치 드라이브인 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은 윈치와 연결된 와이어에 의하여 중량물의 장착이 가능하도록 너셀의 단부에 장착되어 허브를 감싸는 스피너에 내장된 가이드 빔과, 상기 가이드 빔 단부에 구비되어 상기 와이어를 안내하는 가이드 호이스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기용 피치 드라이브의 관리 장치를 제공할 수도 있음은 물론이다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

우선, 본 발명은 윈치로부터 가이드 빔과 가이드 호이스트를 거쳐 와이어를 통하여 피치 드라이브 및 각종 중량물을 이송하고 장착할 수 있도록 함으로써 피치 드라이브를 포함한 각종 중량물 및 장비의 이송 및 장착 편의를 제공할 수 있다.

그리고, 본 발명은 기존의 풍력 발전기와 같이 대형 크레인 및 부피를 많이 차지하는 자체 크레인 등의 중장비가 필요하지 않으므로, 제조 비용의 대폭적인 절감이 가능함은 물론 작업 공정을 단순화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기용 피치 드라이브의 관리 장치를 나타낸 개념도
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력 발전기용 피치 드라이브의 관리 장치를 나타낸 개념도

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전기용 피치 드라이브의 관리 장치를 나타낸 개념도이다.

본 발명은 도시된 바와 같이 윈치(w)와 연결된 와이어(6)에 의하여 피치 드라이브(5)를 장착 가능하도록 너셀(n, nacelle)의 단부에 장착되어 허브(h)를 감싸는 스피너(1, spinner)에 내장된 가이드 빔(2, guide beam)과, 가이드 빔(2) 단부에 구비되어 와이어(6)를 안내하는 가이드 호이스트(3)를 포함하는 구조임을 파악할 수 있다.

스피너(1)는 너셀(n)의 단부에 장착되고, 복수의 블레이드(4)가 장착되는 허브(h)를 감싸는 것이다.

가이드 빔(2)은 허브(h)로부터 돌출되어 스피너(1)에 내장되는 것으로, 후술할 와이어(6)의 안내와 함께 역시 후술할 피치 드라이브(5)를 포함한 각종 중량물의 하중을 지지하는 역할 또한 수행하기 위한 것이다.

가이드 호이스트(3)는 가이드 빔(2)에 장착되어 회전하는 것으로 와이어(6)의 안내를 하기 위한 것이다.

피치 드라이브(5)는 허브(h)와 블레이드(4) 사이에 장착되어 블레이드(4)를 회전시키는 것이다.

윈치(w)는 허브(h) 또는 스피너(1)의 내측에 장착되어 가이드 빔(2) 및 가이드 호이스트(3)를 거쳐 와이어(6)에 의하여 피치 드라이브(5)와 연결되고, 피치 드라이브(5)가 설치되도록 와이어(6)를 통하여 구동력을 전달하는 것이다.

따라서, 작업자는 최초에 피치 드라이브(5)와 같은 중량물을 허브(h)에 장착함에 있어서, 통상의 풍력 발전기와 같이 발전기 자체의 크레인이나 외부로부터 대형 크레인을 동원할 필요가 없이 중량물을 이송하고 설치하는 등의 작업을 간편하게 수행할 수 있을 것이다.

본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며, 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.

본 발명은 피치 드라이브(5)보다 더 크고 무거운 중량물을 이송하고 설치하는 등의 작업을 수행함에 있어서, 도 2와 같이 윈치(w)가 배치되는 위치를 변경한 후 복수의 보조 호이스트(7a, 7b) 및 가이드 호이스트(3)를 거쳐 와이어(6)를 통하여 중량물을 처리할 수 있다.

즉, 윈치(w)는 너셀(n)에 장착되어 가이드 빔(2) 및 가이드 호이스트(3)를 거쳐 와이어(6)와 연결되고, 와이어(6)의 단부에 연결되는 피치 드라이브(5)의 이송 및 설치가 가능하도록 와이어(6)를 통하여 구동력을 전달한다.

보조 호이스트(7a, 7b)는 너셀(n)과 허브(h)를 따라 복수로 배치되고 와이어(6)를 안내하는 것이다.

여기서, 중량물과 연결된 와이어(6)는 윈치(w)로부터 가이드 호이스트(3)와 보조 호이스트(7a, 7b) 각각을 받침점으로 하여 꺾여서 안내되도록 함으로써 윈치(w)의 소요 구동력을 감소시켜 윈치(w)의 작동 부하를 줄여 안정적이고 효율적인 작업을 수행할 수 있다.

한편, 스피너(1)에는 도 1 및 도 2와 같이 가이드 호이스트(3)를 통하여 안내되는 와이어(6)의 단부에 연결된 피치 드라이브(5)를 포함한 각종 중량물을 스피너(1)의 내외측으로 출입시킬 수 있도록 출입 도어(1d)를 더 구비하는 것이 바람직하다.

출입 도어(1d)는 가이드 호이스트(3)의 직하방 부근에 배치되도록 한다.

또한, 본 발명은 가이드 빔(2)과 허브(h) 사이에 장착되어 가이드 빔(2)을 받침 지지하면서 와이어(6)에 연결된 피치 드라이브(5)를 포함한 각종 중량물의 하중을 분산 지지할 수 있도록 가이드 빔(2)에 대하여 경사지게 장착된 적어도 하나 이상의 지지 빔(2s)을 더 구비하는 것이 바람직하다.

이상과 같이 본 발명은 풍력 발전기의 피치 드라이브를 포함한 각종 중량물 및 장비의 이송 및 장착 편의를 제공할 수 있도록 하는 풍력 발전기용 피치 드라이브의 관리 장치를 제공하기 위한 것임을 알 수 있다.

그리고, 본 발명은 한정된 실시예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

1...스피너
2...가이드 빔
2s...지지 빔
3...가이드 호이스트
4...블레이드
5...피치 드라이브
6...와이어
7a, 7b...보조 호이스트
b...베어링
h...허브
n...너셀
w...윈치

Claims

너셀(nacelle)의 단부에 장착되고, 복수의 블레이드가 장착되는 허브를 감싸는 스피너(spinner);
상기 허브로부터 돌출되어 상기 스피너에 내장되는 가이드 빔(guide beam);
상기 가이드 빔에 장착되어 회전하는 가이드 호이스트;
상기 허브 또는 상기 스피너의 내측에 장착되어 상기 가이드 빔 및 상기 가이드 호이스트를 거쳐 와이어와 연결되고, 상기 와이어의 단부에 연결되는 중량물의 이송 및 설치가 가능하도록 상기 와이어를 통하여 구동력을 전달하는 윈치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기용 피치 드라이브의 관리 장치.
너셀의 단부에 장착되고, 복수의 블레이드가 장착되는 허브를 감싸는 스피너;
상기 허브로부터 돌출되어 상기 스피너에 내장되는 가이드 빔;
상기 가이드 빔에 장착되어 회전하는 가이드 호이스트;
상기 너셀에 장착되어 상기 가이드 빔 및 상기 가이드 호이스트를 거쳐 와이어와 연결되고, 상기 와이어의 단부에 연결되는 중량물의 이송 및 설치가 가능하도록 상기 와이어를 통하여 구동력을 전달하는 윈치; 및
상기 너셀과 상기 허브를 따라 복수로 배치되고 상기 와이어를 안내하는 보조 호이스트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기용 피치 드라이브의 관리 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 풍력 발전기용 피치 드라이브의 관리 장치는,
상기 가이드 호이스트를 통하여 안내되는 상기 와이어의 단부가 상기 스피너의 내외측으로 출입 가능하도록 상기 스피너에 마련된 출입 도어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기용 피치 드라이브의 관리 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 풍력 발전기용 피치 드라이브의 관리 장치는,
상기 가이드 빔과 상기 허브 사이에 장착되어 상기 가이드 빔을 받침 지지하는 지지 빔을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기용 피치 드라이브의 관리 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 중량물과 연결된 와이어는 상기 윈치로부터 상기 가이드 호이스트와 상기 보조 호이스트 각각을 받침점으로 하여 꺾여서 안내되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기용 피치 드라이브의 관리 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 중량물은 상기 허브와 블레이드 사이에 장착되어 상기 블레이드를 회전시키는 피치 드라이브인 것을 특징으로 하는 풍력 발전기용 피치 드라이브의 관리 장치.
윈치와 연결된 와이어에 의하여 중량물의 장착이 가능하도록 너셀의 단부에 장착되어 허브를 감싸는 스피너에 내장된 가이드 빔과, 상기 가이드 빔 단부에 구비되어 상기 와이어를 안내하는 가이드 호이스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기용 피치 드라이브의 관리 장치.