KR20150045114A - 블레이드 설치용 리프팅 지그 - Google Patents

블레이드 설치용 리프팅 지그 Download PDF

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Abstract

블레이드 설치용 리프팅 지그가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 길이방향으로 연장된 샤프트를 구비하는 바디프레임; 샤프트에 체결되어 샤프트를 따라 이동되는 이동블록; 일단이 이동블록에 힌지 결합되는 제 1 링크암; 및 일단이 바디프레임에 힌지 결합되고 타단이 제 1 링크암의 타단에 힌지 결합되어, 이동블록이 이동됨에 따라 바디프레임에 대해 회동되며, 블레이드가 지지되는 제 2 링크암;을 포함하는, 블레이드 설치용 리프팅 지그가 제공된다.

Description

블레이드 설치용 리프팅 지그 {LIFTING JIG FOR INSATLLING BLADE}
본 발명은 블레이드 설치용 리프팅 지그에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 허브와 블레이드 간 조립시 블레이드를 장착 지지하기 위한 블레이드 설치용 리프팅 지그에 관한 것이다.
일반적으로, 해상 풍력발전기 등에 있어 블레이드의 설치 공법은, 가조립 공법(pre-assembly method)이나 개별 블레이드 설치 공법(one by one method)이 사용되고 있다.
가조립 공법의 경우, 육상 작업을 통해 미리 허브와 블레이드가 조립되며, 조립된 상태의 허브 및 블레이드를 해상으로 운반하여, 타워 등에 설치하게 된다. 이러한 공법은 비교적 조립작업이 까다로운 허브와 블레이드 간 조립을 육상에서 수행하게 되며, 해상에서의 작업시간을 단축시켜 기후조건 등에 비교적 영향을 적게 받는다는 이점이 있다. 그러나 가조립 공법은 육상의 작업공간이 별도로 요구되며, 조립된 상태의 허브 및 블레이드를 육상에 보관 또는 해상에 운반시 상당한 적치 공간이 필요하다는 난점이 있다.
한편, 개별 블레이드 설치 공법은 허브를 나셀(nacelle)에 미리 설치해두고, 분리된 상태의 각 블레이드를 해상으로 운반하여 나셀에 설치하게 된다. 이러한 공법은 육상의 작업공간을 최소화할 수 있으며, 각 블레이드 별로 개별 보관 및 운반되기 때문에 육상의 보관이나 해상으로의 운반을 위해 적치 공간이 비교적 적게 요구된다는 이점이 있다. 그러나 가조립 공법과는 반대로, 해상 작업의 비중이 높아 상대적으로 기후조건 등에 많은 영향을 받는다는 단점을 가지고 있기도 하다.
개별 블레이드 설치 공법에 대해 부연하면, 해상에 설치된 타워 및 나셀에 블레이드의 중심축인 허브가 미리 설치되게 된다. 또한, 각 블레이드는 크레인 등에 의해 권상되어 기단부를 허브에 조립하는 방식으로 설치되게 된다.
이때, 각 블레이드는 지그(jig) 등을 이용해 권상될 수 있으며, 통상 권상된 블레이드는 수평하게 배치된 상태로 허브로 접근 및 조립되게 된다. 즉, 블레이드가 수평하게 지지 및 권상된 상태로 블레이드의 기단부를 허브로 접근시켜, 허브에 블레이드가 조립되게 된다. 따라서 복수개의 블레이드를 조립할 경우에는, 하나의 블레이드를 설치한 후, 인칭 드라이버(inching driver) 등을 통해 허브를 소정각도 회전시키고, 다시 다음 블레이드를 설치하는 과정이 반복되게 된다. 일 예로, 미국등록특허 제8,191,721호에서는 이와 같은 방식에 사용되는 지그장치를 개시하는 바 있다.
그러나 상기와 같이 블레이드를 수평방향으로만 접근시키는 방식은, 블레이드의 설치환경이나 조건에 따른 다양한 설치공법 등의 적용을 곤란하게 하는 요인이 된다. 특히, 기 설치된 블레이드가 장착된 상태로 허브를 회전시키는 과정은, 기 설치된 블레이드의 자중으로 인해 나셀 내 기어박스 등에 기계적 손상을 초래할 가능성이 있다. 최근의 대형화된 블레이드의 경우, 이러한 문제점은 더욱 심각하게 발생될 수 있다. 또한, 블레이드의 접근 방향이 제한된 바, 필연적으로 각 블레이드의 조립작업이 반복될 수 밖에 없다. 따라서 작업효율이 저하될 수 있으며, 상대적으로 기후조건에 많은 영향을 받는 개별 블레이드 설치 공법 적용에서, 기후조건에 따른 신속한 조립작업이나 효율적인 작업운용을 어렵게 하는 문제점이 있다.
미국등록특허 제8,191,721호 (2012년 6월 5일 등록)
본 발명의 실시예들은, 다양한 자세 또는 지지 각도로 블레이드를 장착 지지할 수 있는 블레이드 설치용 리프팅 지그를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 길이방향으로 연장된 샤프트를 구비하는 바디프레임; 상기 샤프트에 체결되어 상기 샤프트를 따라 이동되는 이동블록; 일단이 상기 이동블록에 힌지 결합되는 제 1 링크암; 및 일단이 상기 바디프레임에 힌지 결합되고 타단이 상기 제 1 링크암의 타단에 힌지 결합되어, 상기 이동블록이 이동됨에 따라 상기 바디프레임에 대해 회동되며, 블레이드가 지지되는 제 2 링크암;을 포함하는, 블레이드 설치용 리프팅 지그가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 블레이드 설치용 리프팅 지그는, 샤프트에 이동 가능하도록 체결되는 이동블록과, 이동블록의 이동에 의해 블레이드의 지지 각도를 조절하는 제 1, 2 링크암을 구비함으로써, 블레이드와 허브 간 조립시 다양한 자세 및 지지 각도로 블레이드를 배치 또는 지지시킬 수 있다. 따라서 블레이드의 설치나 조립 작업이 보다 간편해진다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 블레이드 설치용 리프팅 지그는, 블레이드와 허브 간 조립시, 허브의 회전이 요구되지 않는바, 블레이드 설치시 허브의 회전에 의한 기어박스 등의 기계적 손상을 방지할 수 있으며, 동시에 복수개의 블레이드를 설치하는 공법 또한 가능하게 되어, 보다 신속하고 효율적인 블레이드의 설치 및 조립 작업을 가능하게 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드 설치용 리프팅 지그의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 블레이드 설치용 리프팅 지그의 측면도이다.
도 3은 도 1 및 2에 도시된 블레이드 설치용 리프팅 지그의 작동도이다.
도 4는 도 1 및 2에 도시된 블레이드 설치용 리프팅 지그를 통해, 블레이드가 대략 60도의 지지 각도로 지지된 상태에서 허브에 설치되는 모습을 도시한 작동도이다.
도 5는 도 4의 부분 확대도이다.
도 6은 도 1 및 2에 도시된 블레이드 설치용 리프팅 지그를 통해, 블레이드가 대략 0도의 지지 각도로 지지된 상태에서 허브에 설치되는 모습을 도시한 작동도이다.
도 7은 도 6의 부분 확대도이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다. 다만, 이하의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위가 이하의 실시예들에 한정되는 것은 아님을 알려둔다. 또한, 이하의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로, 불필요하게 본 발명의 기술적 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 공지의 구성에 대해서는 상세한 기술을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드 설치용 리프팅 지그의 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 블레이드 설치용 리프팅 지그의 측면도이다.
도 1 및 2를 참고하면, 본 실시예에 따른 블레이드 설치용 리프팅 지그(이하, '리프팅 지그(100)'로 지칭함)는, 샤프트(120)가 구비되는 바디프레임(110)을 포함할 수 있다.
바디프레임(110)은 리프팅 지그(100)의 기본 골격을 형성할 수 있다. 바디프레임(110)은 샤프트(120)에 대응되도록 길이방향으로 소정정도 연장 형성될 수 있으며, 길이방향 양단에는 샤프트(120)의 지지를 위한 지지단이 소정정도 돌출 형성될 수 있다. 또는, 바디프레임(110)은 측면상 대략 ??자형으로 형성될 수 있다.
바디프레임(110)은 크레인 등에 의해 인양될 수 있으며, 이를 위해, 바디프레임(110) 상단에는 러그(111)가 마련될 수 있다. 크레인 등은 와이어(W)를 러그(111)에 체결하여 바디프레임(110) 또는 리프팅 지그(100)를 인양하게 된다.
이때, 러그(111)는 바디프레임(110)에 대해 전후방향(즉, 도 2의 좌우방향) 이동 가능하도록 형성될 수 있다. 예컨대, 러그(111)와 바디프레임(110) 간에는 레일(111a)이 배치될 수 있으며, 러그(111)는 이와 같은 레일(111a)을 매개로 바디프레임(110)에 체결되어 레일(111a)을 따라 전후방향 이동 가능하게 형성될 수 있다. 이와 같은 레일(111a)은 바디프레임(110)의 상부면에서 후술할 구동부(170)의 상부면까지 연장 형성될 수 있다.
또한, 도시되지 않았으나, 상기와 같은 러그(111)의 이동을 위해 바디프레임(110) 상단 등에는 유압실린더, 액츄에이터, 모터 등의 구동수단이 구비될 수 있다. 상기의 유압실린더 등은 다양한 방식으로 러그(111)의 이동을 위한 구동력을 제공할 수 있다. 예컨대, 레일(111a) 근방에 설치된 유압실린더로 러그(111)를 밀거나 당겨 이동시키는 방식이나, 모터를 사용하여 랙-피니언(rack-pinion) 방식으로 러그(111)를 이동시키는 방식 등이 고려될 수 있다. 다만, 러그(111)의 이동은 공지된 다양한 구조나 방법으로 구현될 수 있으며, 상기 예시한 바에 한정되는 것은 아니다.
상기와 같은 러그(111)의 이동은, 크레인 또는 와이어(W)를 통한 인양시, 리프팅 지그(100)의 무게중심을 유지할 수 있도록 한다. 부연하면, 리프팅 지그(100)에 장착 지지되는 블레이드(B)는 길이방향으로 연장된 형태를 띄게 된다. 또한, 본 실시예에 따른 리프팅 지그(100)는 후술할 바와 같이 블레이드(B)를 다양한 지지 각도나 자세로 장착 지지하게 된다. 따라서 블레이드(B)의 길이나 지지 각도 등에 따라 무게중심이 변화될 수 있으며, 본 실시예에 따른 리프팅 지그(110)는 이를 러그(111)의 이동을 통해 대응할 수 있게 된다.
한편, 바디프레임(110)에는 샤프트(120)가 마련될 수 있다. 샤프트(120)는 길이방향으로 연장 형성될 수 있으며, 외주면을 따라 나사선이 형성될 수 있다. 샤프트(120)의 길이는 후술할 제 2 링크암(150) 또는 블레이드서포터(160)의 지지 각도를 고려하여 설정될 수 있다.
샤프트(120)는 바디프레임(110)에 장착 지지될 수 있다. 샤프트(120)는 양단이 각각 바디프레임(110)에 체결되어 바디프레임(110)에 의해 지지될 수 있다.
이때, 샤프트(120)는 길이방향 축을 중심으로 바디프레임(110)에 대해 회전 가능하도록 바디프레임(110)에 장착될 수 있다. 다시 말하면, 샤프트(120)는 바디프레임(110)에 장착된 상태로 길이방향 축을 중심으로 회전 가능하게 형성될 수 있다. 이는 샤프트(120)의 회전을 통해 후술할 이동블록(130)의 상하 이동이 가능하게 하기 위함이다.
한편, 본 실시예에 따른 리프팅 지그(100)는 샤프트(120)에 체결되어 상하 이동되는 이동블록(130)을 포함할 수 있다.
이동블록(130)은 바디프레임(110)의 양단 사이에 배치될 수 있는 피스(piece), 블록(block) 등의 형태로 형성되어 샤프트(120)와 체결될 수 있다. 이때, 이동블록(130)은 샤프트(120)에 나합될 수 있다. 예컨대, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 이동블록(130)에는 샤프트(120)가 관통되는 관통홀이 형성될 수 있으며, 이러한 관통홀의 내주면에는 나사선이 형성되어 샤프트(120)와 나합될 수 있다. 따라서 샤프트(120)가 길이방향 축을 중심으로 회전되면, 샤프트(120)에 나합된 이동블록(130)은 샤프트(120)의 길이방향을 따라 상하로 이동될 수 있다.
한편, 상기에서는 샤프트(120)가 이동블록(130)을 관통하여 나합되는 경우를 예시하고 있으나, 필요에 따라, 이동블록(130)은 다양한 형태로 샤프트(120)에 나합될 수 있다. 예컨대, 도시되지 않았으나, 이동블록(130)의 측면부에 나사선이 구비된 나합홈 등을 형성하고, 이러한 나합홈에 샤프트(120)가 나합되는 것도 가능하다 할 것이다.
또한, 상기와 같은 이동블록(130)의 상하 이동을 가이드하기 위해, 바디프레임(110)에는 가이드홈(112)이 마련될 수 있다. 가이드홈(112)은 이동블록(130)과 마주보는 바디프레임(110)의 일측면에 형성될 수 있으며, 샤프트(120)의 길이방향 또는 이동블록(130)의 이동방향을 따라 연장 형성될 수 있다. 또한, 이동블록(130)에는 이와 같은 가이드홈(112)에 체결되는 가이드돌기(131)가 마련될 수 있다. 가이드돌기(131)는 이동블록(130)의 일측면에서 가이드홈(112)을 향해 돌출 형성되어, 가이드홈(112)에 삽입 체결될 수 있다. 이와 같은 가이드홈(112) 및 가이드돌기(131)는 이동블록(130)의 상하 이동을 가이드하는 한편, 이동블록(130)을 폭방향으로 소정정도 지지하여 이동블록(130)의 이탈이나 오작동을 방지하게 된다.
한편, 상기와 같은 이동블록(130)의 이동을 위해, 본 실시예에 따른 리프팅 지그(100)는 바디프레임(110)의 일측에 장착되는 구동부(170)를 더 포함할 수 있다. 구동부(170)는 모터, 액츄에이터, 유압수단 등을 포함할 수 있으며, 바디프레임(110)에 마련된 샤프트(120)를 회전시킬 수 있도록 샤프트(120)에 링크 결합되게 된다. 예컨대, 구동부(170)로 모터를 사용하는 경우, 모터의 로터축을 감속기, 벨트, 체인 등을 통해 샤프트(120)에 링크 결합시켜, 모터의 구동력이 샤프트(120)에 전달되도록 형성될 수 있다. 다만, 구동부(170)는 샤프트(120)를 회전 구동시킬 수 있는 것이면 무방하며, 상기 예시한 모터 등에 한정되지는 않는다고 할 것이다.
또한, 필요에 따라, 구동부(170)는 송수신부 등을 구비하고, 원거리에서 리모트 컨트롤러를 통해 제어될 수 있다. 이와 같은 경우, 작업자는 설치선(installation vessel)이나 크레인 상에서 구동부(170)를 원격 제어함으로써, 원거리나 작업 중에도 블레이드(B)의 지지 각도를 쉽게 조절할 수 있게 된다.
한편, 도시되지 않았으나, 본 실시예에 대한 변형예로서 이동블록(130) 내부에 구동부를 마련하는 것도 가능하다 할 것이다.
예컨대, 본 변형예의 경우, 전술한 바와 달리 샤프트(120)는 바디프레임(110)에 고정 설치될 수 있다. 또한, 이동블록(130) 내부에는 샤프트(120)와 나합되는 너트부재 등이 마련될 수 있다. 너트부재는 내주면에 나사선을 구비하고 샤프트(120)에 나합되는 한편, 이동블록(130) 내부에서 회전 가능하게 지지될 수 있다. 이동블록(130)의 내부에는 이와 같은 너트부재를 회전 구동시키는 구동모터 등이 마련될 수 있다. 또한, 너트부재의 외주면 둘레에는 기어치형이 형성될 수 있으며, 구동모터는 로터축에 마련된 기어가 너트부재 외주면의 기어치형 등에 맞물려 너트부재를 회전 구동시킬 수 있다.
상기와 같은 변형예의 경우, 구동모터를 정방향 또는 역방향 구동시키면, 샤프트(120)에 나합된 너트부재가 정방향 또는 역방향 회전되게 되며, 이로 인해, 이동블록(130)이 샤프트(120)를 따라 상부측 또는 하부측으로 이동될 수 있게 된다.
한편, 다시 도 1 및 2를 참고하면, 본 실시예에 따른 리프팅 지그(100)는, 이동블록(130)의 상하 이동을 통해 블레이드(B)의 지지 각도를 조절할 수 있도록 하는, 제 1, 2 링크암(140, 150)을 포함할 수 있다.
제 1 링크암(140)은 길이방향으로 소정정도 연장 형성될 수 있으며, 일단이 이동블록(130)에 힌지 결합될 수 있다. 제 1 링크암(140)은 힌지축을 중심으로 이동블록(130)에 대해 소정정도 회동될 수 있다.
제 2 링크암(150)은 길이방향으로 소정정도 연장 형성될 수 있으며, 일단이 바디프레임(110)의 하단에 힌지 결합될 수 있다. 제 2 링크암(150)은 힌지축을 중심으로 바디프레임(110)에 대해 소정정도 회동될 수 있다. 또한, 제 2 링크암(150)의 타단은 제 1 링크암(140)의 타단과 힌지 결합될 수 있다. 즉, 전술한 제 1 링크암(140)은 일단이 이동블록(130)에 힌지 결합되고, 타단이 제 2 링크암(150)에 힌지 결합될 수 있다.
상기와 같은 제 1, 2 링크암(140, 150)은 각 단부가 힌지 결합을 통해 연결되어, 이동블록(130)이 이동됨에 따라, 각 힌지축을 중심으로 소정정도 회동되게 된다. 예컨대, 도 2에 예시된 바와 같은 상태에서, 이동블록(130)이 하부측으로 이동되면, 제 1 링크암(140)이 이동블록(130)에 대해 반시계 방향으로 소정정도 회동되는 한편, 제 2 링크암(150)이 바디프레임(110)에 대해 시계 방향으로 소정정도 회동되게 된다. 이러한 제 1, 2 링크암(140, 150)의 회동은 블레이드(B)의 지지 각도 조절을 가능케 한다.
한편, 제 2 링크암(150)에는 블레이드(B)가 지지될 수 있다. 블레이드(B)는 길이방향이 제 2 링크암(150)의 길이방향에 대응되도록 배치되어 제 2 링크암(150)에 의해 지지될 수 있다. 블레이드(B)는 제 2 링크암(150)에 직접 장착 또는 지지되거나, 제 2 링크암(150)에 마련된 블레이드서포터(160)를 통해 제 2 링크암(150)에 장착 또는 지지될 수 있다. 도 1 및 2의 경우, 후자의 경우를 예시하고 있다.
구체적으로, 제 2 링크암(150)에는 블레이드서포터(160)가 마련될 수 있다. 블레이드서포터(160)는 제 2 링크암(150)의 길이방향으로 연장 형성되어 제 2 링크암(150)에 장착될 수 있다. 필요에 따라, 블레이드서포터(160)는 제 2 링크암(150)보다 소정정도 더 길게 형성될 수 있다. 이러한 블레이드서포터(160)의 길이방향 연장은, 보다 안정적인 블레이드(B)의 지지 및 고정을 가능하게 한다.
블레이드서포터(160)에는 블레이드(B)가 고정 지지될 수 있다. 블레이드(B)의 고정을 위해 블레이드서포터(160)는 하나 이상의 그립퍼(161)를 구비할 수 있다. 본 실시예의 경우, 블레이드서포터(160)의 길이방향 양단에 각각 그립퍼(161)가 구비된 경우를 예시하고 있다. 그립퍼(161)는 한 쌍의 집게 등으로 구성되어 블레이드(B)의 양측을 클램핑(clamping)하는 방식으로 블레이드(B)를 블레이드서포터(160)에 고정시킬 수 있다. 다만, 필요에 따라, 그립퍼(161) 이외에, 와이어에 의한 결속, 부분 용접, 볼팅 등의 다양한 고정수단이 블레이드(B)의 고정을 위해 사용될 수 있음은 물론이다.
한편, 블레이드서포터(160)는, 제 2 링크암(150)의 길이방향으로 이동 가능하도록 제 2 링크암(150)에 장착될 수 있다.
예컨대, 블레이드서포터(160)와 제 2 링크암(150) 사이에는 블레이드서포터(160) 또는 제 2 링크암(150)의 길이방향으로 배치된 레일(162)이 개재될 수 있으며, 블레이드서포터(160)를 레일(162)을 매개로 제 2 링크암(150)에 장착될 수 있다. 이와 같은 경우, 블레이드서포터(160)는 레일(162)을 따라 제 2 링크암(150)의 길이방향으로 소정정도 이동될 수 있다.
또한, 도시되지 않았으나, 상기와 같은 블레이드서포터(160)의 이동을 위해, 블레이드서포터(160)나 제 2 링크암(150)의 일측에는 유압실린더, 액츄에이터, 모터 등의 구동수단이 구비될 수 있다. 상기의 유압실린더 등은 다양한 방식으로 블레이드서포터(160)의 이동을 위한 구동력을 제공할 수 있다. 예컨대, 레일(162) 근방에 설치된 유압실린더로 블레이드서포터(160)를 밀거나 당겨 이동시키는 방식이나, 모터를 사용하여 랙-피니언(rack-pinion) 방식으로 블레이드서포터(160)를 이동시키는 방식 등이 고려될 수 있다. 다만, 블레이드서포터(160)의 이동은 공지된 다양한 구조나 방법으로 구현될 수 있으며, 상기 예시된 바에 한정되는 것은 아니다.
상기와 같은 블레이드서포터(160)의 이동은, 블레이드서포터(160)에 장착된 블레이드(B)를 허브 측으로 접근시킬 수 있도록 하여, 블레이드의 조립 작업이 보다 용이하게 수행될 수 있도록 한다. 특히, 리프팅 지그(100)나 블레이드(B)의 인양에 사용되는 대형 크레인 등은 정밀한 위치 조절에 어려움이 있을 수 있다는 점에서, 상기와 같은 블레이드서포터(160)의 이동은 작업상 많은 편의를 제공할 수 있다 (도 4 내지 7 참고).
이상에서 설명한 바와 같은 리프팅 지그(100)는 이동블록(130)의 상하 이동을 통해 블레이드(B)의 지지 각도를 자유롭게 조절할 수 있다. 이때, 상기의 지지 각도는 블레이드(B)가 리프팅 지그(100)에 장착 및 지지되는 각도로, 바디프레임(110)의 길이방향과 블레이드(B)의 길이방향이 이루는 사잇각을 의미할 수 있다.
구체적으로, 블레이드(B)의 지지 각도는 샤프트(120)의 회전에 의해 조절될 수 있다. 즉, 샤프트(120)가 길이방향 축을 따라 일측으로 소정정도 회전되면, 이로 인해, 이동블록(130)이 샤프트(120)를 따라 소정정도 이동되게 된다. 또한, 이동블록(130)이 이동됨으로 인해, 제 1, 2 링크암(140, 150)은 각 힌지축을 중심으로 회동될 수 있으며, 이동블록(130)의 최종 위치에 따라 블레이드(B)가 지지된 제 2 링크암(150)의 각도가 조절되게 된다.
예컨대, 이동블록(130)이 상부측으로 소정정도 이동되면, 제 2 링크암(150)은 바디프레임(110)에 대해 반시계 방향으로 소정정도 회동되어, 블레이드(B)의 지지 각도가 작아질 수 있다. 반대로, 이동블록(130)이 하부측으로 소정정도 이동되면, 제 2 링크암(150)은 바디프레임(110)에 대해 시계 방향으로 소정정도 회동되어, 블레이드(B)의 지지 각도가 커질 수 있게 된다.
한편, 상기와 같은 샤프트(120)의 회전 구동을 위해, 본 실시예에 따른 리프팅 지그(100)는 바디프레임(110)의 일측에 장착되는 구동부(170)를 더 포함할 수 있다. 구동부(170)는 모터, 액츄에이터, 유압수단 등을 포함할 수 있으며, 바디프레임(110)에 마련된 샤프트(120)를 회전시킬 수 있도록 샤프트(120)에 링크 결합되게 된다. 예컨대, 구동부(170)로 모터를 사용하는 경우, 모터의 로터축을 감속기, 벨트, 체인 등을 통해 샤프트(120)에 링크 결합시켜, 모터의 구동력이 샤프트(120)에 전달되도록 형성될 수 있다. 다만, 구동부(170)는 샤프트(120)를 회전 구동시킬 수 있는 것이면 무방하며, 상기 예시한 모터 등에 한정되지는 않는다고 할 것이다.
또한, 필요에 따라, 구동부(170)는 송수신부 등을 구비하고, 원거리에서 리모트 컨트롤러를 통해 제어될 수 있다. 이와 같은 경우, 작업자는 설치선(installation vessel)이나 크레인 상에서 구동부(170)를 원격 제어함으로써, 원거리나 작업 중에도 블레이드(B)의 지지 각도를 쉽게 조절할 수 있게 된다.
도 3은 도 1 및 2에 도시된 블레이드 설치용 리프팅 지그의 작동도이다.
도 3을 참고하면, 본 실시예에 따른 리프팅 지그(100)는 다양한 지지 각도로 블레이드(B)를 지지할 수 있게 된다. 예컨대, 도 3의 (a)는 대략 0도의 지지 각도로, (b)는 대략 30도의 지지 각도로, (c)는 대략 60도의 지지 각도로, (d)는 대략 90도의 지지 각도로, 각각 블레이드(B)가 리프팅 지그(100)에 지지된 모습을 도시하고 있다. 전술한 바와 같이 이러한 지지 각도의 조절은 샤프트(120)의 회전 구동 및 이동블록(130)의 상하 이동에 의해 이뤄질 수 있다.
한편, 필요에 따라, 본 실시예에 따른 리프팅 지그(100)는, 0도 내지 90도의 범위로 블레이드(B)의 지지 각도를 조절 가능하게 형성될 수 있다. 또는, 본 실시예에 따른 리프팅 지그(100)는, 이동블록(130)이 샤프트(120)의 최상단에 위치되었을 때 블레이드(B)의 지지 각도가 대략 0도를 이루고(도 3의 (a) 참고), 이동블록(130)이 샤프트(120)의 최하단에 위치되었을 때 블레이드(B)의 지지 각도가 대략 90도를 이루도록 형성될 수 있다(도 3의 (d) 참고).
상기와 같은 경우, 제 1, 2 링크암(140, 150)의 힌지 결합이 간편하며, 제 1, 2 링크암(140, 150)의 길이나 샤프트(120)의 길이가 보다 용이하게 설계될 수 있는 이점이 있다. 예컨대, 상기와 같은 경우, 제 1, 2 링크암(140, 150)은 서로 대응되는 길이로 형성될 수 있으며, 샤프트(120)의 길이는 대략 제 1, 2 링크암(140, 150)의 길이를 더한 길이로 형성될 수 있다. 또한, 90도 내지 180도 범위의 지지 각도는 블레이드(B)가 블레이드서포터(160)에 장착되는 방향을 반대로 바꾸어 구현될 수 있기 때문에, 실질적으로 블레이드(B)의 지지 각도에 제한을 받지 않게 된다.
도 4는 도 1 및 2에 도시된 블레이드 설치용 리프팅 지그를 통해, 블레이드가 대략 60도의 지지 각도로 지지된 상태에서 허브에 설치되는 모습을 도시한 작동도이다. 도 5는 도 4의 부분 확대도이다.
도 4 및 5를 참고하면, 본 실시예에 따른 리프팅 지그(100)는, 나셀(N)에 허브(H)를 미리 설치한 상태에서 각 블레이드(B)를 허브(H)에 조립하게 되는 개별 블레이드 설치 공법(One by One Method)에 사용될 수 있다. 도시된 바와 같이, 리프팅 지그(100)는 크레인(C) 등의 와이어(W)가 러그(111)에 체결되어 인양될 수 있으며, 블레이드(B)는 블레이드서포터(160)에 고정 지지되어, 이동블록(130)의 위치에 따라 자세나 지지 각도가 조절될 수 있다.
특히, 종래의 개별 블레이드 설치 공법은, 블레이드(B)를 수평방향으로 배치 및 지지시킨 상태에서 허브(H)와 조립이 이뤄진데 반해, 본 실시예에 따른 리프팅 지그(100)를 사용할 경우에는, 블레이드(B)가 다양한 지지 각도(예컨대, 0도, 30도, 60도, 90도 등)로 배치 및 지지된 상태에서 블레이드(B)와 허브(H) 간 조립이 이뤄질 수 있다는 기술적 이점이 있게 된다.
부연하면, 상기와 같이 다양한 지지 각도로 블레이드(B)가 지지 또는 배치될 수 있는바, 블레이드(B)의 설치시 인칭 드라이버(inching driver) 등을 통해 허브(H)의 회전이 요구되지 않게 된다. 따라서 기 설치된 블레이드(B)의 중량에 의해 기어박스 등에 기계적 손상이 생기는 것이 방지될 수 있다. 나아가, 본 실시예에 따른 리프팅 지그(100)의 사용은 동시에 복수개의 블레이드(B)를 허브(H)에 조립하는 것도 가능하게 할 수 있다. 예컨대, 대략 120도 간격으로 배치된 3개의 블레이드(B)를 허브(H)에 장착하는 경우, 3개의 리프팅 지그(100)를 통해 각 블레이드(B)를 상이한 지지 각도로 지지시키고, 각 블레이드(B)를 허브(H)로 접근시켜 동시에 조립 작업을 수행하는 것도 가능하다 할 것이다.
도 6은 도 1 및 2에 도시된 블레이드 설치용 리프팅 지그를 통해, 블레이드가 대략 0도의 지지 각도로 지지된 상태에서 허브에 설치되는 모습을 도시한 작동도이다. 도 7은 도 6의 부분 확대도이다.
도 6 및 7에서는, 블레이드(B)가 대략 0도의 지지 각도로 리프팅 지그(100)에 장착 지지되되, 블레이드(B)의 장착 방향을 바꾸어 블레이드(B)가 허브(H) 하단으로 접근 및 조립되도록 한 경우를 예시하고 있다. 즉, 전술한 도 3의 (a)와 비교하여, 본 작동예에서는 리프팅 지그(100)에 블레이드(B)의 상하가 바뀌어 장착되고 있으며, 이러한 블레이드(B)의 장착 방향을 변경하여, 실질적으로 보다 다양한 각도 범위(예컨대, 90 내지 180도)로 블레이드(B)의 지지나 배치가 가능함을 알 수 있다.
이상에서 설명한 바, 본 발명의 실시예들에 따른 리프팅 지그(100)는, 샤프트(120)에 상하 이동 가능하도록 체결되는 이동블록(130)과, 이동블록(130)의 상하 이동을 통해 블레이드(B)의 지지 각도를 조절하는 제 1, 2 링크암(140, 150)을 구비함으로써, 블레이드(B)를 다양한 자세 및 지지 각도로 장착 지지할 수 있게 된다. 따라서 블레이드(B)와 허브(H) 간 조립시, 허브(H)의 회전이 요구되지 않으며, 동시에 복수개의 블레이드(B)를 설치하는 공법 또한 가능하게 되어, 블레이드(B)의 조립 작업을 보다 용이하게 한다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
100: 블레이드 설치용 리프팅 지그 110: 바디프레임
120: 샤프트 130: 이동블록
140: 제 1 링크암 150: 제 2 링크암
160: 블레이드서포터 170: 구동부

Claims (8)

  1. 길이방향으로 연장된 샤프트를 구비하는 바디프레임;
    상기 샤프트에 체결되어 상기 샤프트를 따라 이동되는 이동블록;
    일단이 상기 이동블록에 힌지 결합되는 제 1 링크암; 및
    일단이 상기 바디프레임에 힌지 결합되고 타단이 상기 제 1 링크암의 타단에 힌지 결합되어, 상기 이동블록이 이동됨에 따라 상기 바디프레임에 대해 회동되며, 블레이드가 지지되는 제 2 링크암;을 포함하는, 블레이드 설치용 리프팅 지그.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 샤프트는, 외주면에 나사선이 형성되며,
    상기 이동블록은, 상기 샤프트의 외주면에 나합되어, 상기 샤프트가 회전됨에 따라 상기 샤프트를 따라 이동되는, 블레이드 설치용 리프팅 지그.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 바디프레임은, 상기 이동블록과 마주보는 일측면에, 상기 샤프트의 길이방향 또는 상기 이동블록의 이동방향을 따라 연장 형성된 가이드홈을 구비하고,
    상기 이동블록은, 상기 바디프레임과 마주보는 일측면에, 상기 가이드홈과 체결되는 가이드돌기를 구비하는, 블레이드 설치용 리프팅 지그.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 바디프레임은, 상단에 와이어가 체결되는 러그를 구비하되,
    상기 러그는, 상기 바디프레임에 이동 가능하도록 장착되는, 블레이드 설치용 리프팅 지그.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 2 링크암은, 길이방향으로 연장 형성되며,
    상기 블레이드는, 길이방향이 상기 제 2 링크암의 길이방향에 대응되도록 배치되어, 상기 제 2 링크암에 의해 지지되는, 블레이드 설치용 리프팅 지그.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 2 링크암은, 길이방향으로 연장 형성되며,
    상기 블레이드는, 길이방향이 상기 제 2 링크암의 길이방향에 대응되도록 배치되어, 상기 제 2 링크암에 의해 지지되는, 블레이드 설치용 리프팅 지그.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 2 링크암은, 0도 내지 90도의 지지 각도로 상기 블레이드를 지지하도록 형성되며,
    상기 지지 각도는, 상기 블레이드의 길이방향과 상기 바디프레임의 길이방향이 이루는 각도인, 블레이드 설치용 리프팅 지그.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 바디프레임의 일측에 장착되어, 상기 샤프트를 회전 구동시키는 구동부;를 더 포함하는, 블레이드 설치용 리프팅 지그.
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