KR20170044351A - Wind turbine installation apparatus and wind turbine installation vessel comprising the same - Google Patents

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Abstract

According to the present invention, disclosed are a marine wind turbine installation apparatus and a marine wind turbine installation vessel comprising the same. According to an aspect of the present invention, in the marine wind turbine installation apparatus having a tower, a generator body provided in an upper end of the tower, and a plurality of blades rotationally provided in the generator body, provided is the marine wind turbine installation apparatus which comprises: a pair of main frames facing each other for a semi-assembly in which only the tower, the generator body, and one blade are assembled to be arranged therebetween; a transfer unit inserting or drawing out a plurality of erected semi-assemblies between the main frames; and a blade assembly unit individually installed on an external side surface of the main frames to assemble a blade which is not assembled in the generator body.

Description

해상 풍력발전기 설치장치 및 이를 포함하는 해상 풍력발전기 설치선{Wind turbine installation apparatus and wind turbine installation vessel comprising the same}A wind turbine installation apparatus and a wind turbine installation vessel including the same,

본 발명은 해상 풍력발전기 설치장치 및 이를 포함하는 해상 풍력발전기 설치선에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 해상 풍력발전기의 조립 및 설치작업을 원활하고 효율적으로 수행할 수 있는 해상 풍력발전기 설치장치 및 이를 포함하는 해상 풍력발전기 설치선에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an offshore wind turbine installation apparatus and an offshore wind turbine installation line including the same, and more particularly, to an offshore wind turbine installation apparatus capable of smoothly and efficiently performing an assembly and installation work of an offshore wind turbine generator The present invention relates to an offshore wind turbine installation line.

친환경 에너지 개발에 대한 요구가 증대됨에 따라, 풍력발전기를 활용한 발전이 전세계적으로 각광을 받고 있다. 이러한 풍력발전기를 설치하기 위해서는 일정한 환경적인 조건이 요구되는데, 예를 들어 풍력발전기가 설치되는 장소는 풍력발전기의 블레이드가 회전하도록 일정 수준의 풍속이 보장될 수 있는 곳이어야 하고, 풍력발전기의 구동 시 발생되는 소음에 의한 공해가 이슈가 되지 않아야 하는 곳이어야 한다. 또한 이러한 환경적인 조건을 만족한다 하더라도 풍력발전기를 설치하기 위해서는 매우 넓은 면적의 공간이 요구된다. As the demand for environmentally friendly energy development grows, the development using wind power generators is getting popular all over the world. In order to install such a wind turbine, a certain environmental condition is required. For example, a place where a wind turbine generator is installed must be a place where a certain level of wind speed can be guaranteed so that the blade of the wind turbine rotates, It should be a place where pollution caused by the noise generated should not become an issue. Even if these environmental conditions are satisfied, a very large area of space is required to install a wind turbine generator.

최근에는 이와 같은 환경적인 조건의 제약으로부터 자유로워지기 위해, 풍력발전기를 해상에 설치하는 해상 풍력발전기에 대한 관심이 증가하고 있다. 해상 풍력발전기는 통상적으로 타워, 발전기 몸체 및 블레이드를 포함하며, 이들 각각의 부품들을 육상에서 제작하고 해상으로 운송하여 해상에서 조립 및 설치작업을 함께 수행하거나, 육상에서 해상 풍력발전기의 조립작업을 모두 수행한 후 해상으로 운송하여 해상에서 설치작업만 수행하는 방안이 이용되고 있다. In recent years, there has been an increasing interest in offshore wind turbines that install wind turbines at sea, in order to be free from the constraints of such environmental conditions. Offshore wind power generators typically include towers, generators bodies and blades, which can be manufactured and transported onshore and assembled and installed together at sea, or assembled offshore wind turbine generators And then transporting them to sea and performing installation work at sea is being used.

그러나 각각의 부품들을 해상으로 운송하여 조립 및 설치작업을 함께 수행하는 경우, 조립작업과 설치작업을 순차적으로 각각 수행해야 하므로 공정의 기간이 길어지고 많은 인력이 투입되어야 하며, 특히 해상 풍력발전기 설치선의 구조가 복잡해지는 등 작업의 효율성이 저하되는 문제점이 있다.However, when the components are transported by sea and assembled and installed together, the assembling work and the installation work must be performed sequentially. Therefore, the period of the process is long and a lot of manpower is required. In particular, The structure becomes complicated and the efficiency of the operation is deteriorated.

이와는 반대로, 육상에서 해상 풍력발전기의 조립작업을 모두 수행한 후 해상으로 운송하여 설치작업만 수행하는 경우, 해상 풍력발전기의 규모가 매우 크고 그 외형이 복잡하므로 설치선에 다량의 해상 풍력발전기 적재가 어려워 운송의 효율성이 저하되는 문제점이 있다. 특히, 조립을 마친 해상 풍력발전기를 세운 상태로 설치선에 적재 및 운송할 경우, 운항 시 발생하는 공기저항에 의해 해상 풍력발전기의 블레이드에 부하가 가해져 풍력 발전기의 고장을 초래할 우려가 있다.On the contrary, if all of assembly work of offshore wind turbine is performed on the land and then it is transported by sea, only the offshore wind turbine is very large and its appearance is complex, so that a large amount of offshore wind turbine generator There is a problem that the efficiency of transportation is deteriorated. In particular, when loading and transporting an assembled offshore wind turbine generator in a standing state, the load on the blade of the offshore wind turbine generator is liable to be caused by the air resistance generated during the operation, thereby causing failure of the wind turbine generator.

이에 해상 풍력발전기를 설치하고자 하는 위치로 효율적으로 운송하고, 해상 풍력발전기의 조립작업과 설치작업을 동시에 수행하여 해상 풍력발전기의 설치를 원활하고 효율적으로 수행할 수 있는 방안이 요구된다.Accordingly, there is a need for a method capable of efficiently transporting the offshore wind turbine to a location where the offshore wind turbine is to be installed, performing the assembly work and installation work of the offshore wind turbine generator simultaneously, and smoothly and efficiently installing the offshore wind turbine generator.

대한민국 공개특허공보 제10-2015-0082826호(2015. 07. 16. 공개)Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2015-0082826 (published on May 16, 2015)

본 발명의 일 실시예에 따른 해상 풍력발전기 설치장치 및 이를 포함하는 해상 풍력발전기 설치선은 부분 조립된 해상 풍력발전기에 의해 적재 및 운송의 효율성을 도모할 수 있으며, 해상의 설치지점에서 해상 풍력발전기의 조립 및 설치작업을 원활히 수행할 수 있도록 한다.The installation device for an offshore wind turbine generator according to an embodiment of the present invention and the installation line for an offshore wind turbine generator including the same are capable of achieving efficiency of loading and transportation by a partially assembled offshore wind turbine generator, So that the assembly and installation work of the battery can be performed smoothly.

본 발명의 일 측면에 따르면, 타워와, 상기 타워의 상단에 마련되는 발전기 몸체 및 상기 발전기 몸체에 회전 가능하게 마련되는 복수개의 블레이드를 포함하는 해상 풍력발전기의 설치장치 있어서, 상기 타워와, 상기 발전기 몸체 및 하나의 블레이드만이 조립된 반조립체가 사이에 배치되도록 서로 마주보게 마련된 한 쌍의 메인프레임; 기립된 복수의 반조립체를 상기 한 쌍의 메인프레임 사이로 인입 또는 인출하는 이송유니트; 및 상기 한 쌍의 메인프레임 외측면에 각각 설치되어 상기 발전기 몸체에 미조립된 블레이드를 조립시키는 블레이드 조립부;를 포함하는 해상 풍력발전기 설치장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an installation apparatus for an offshore wind power generator including a tower, a generator body provided at an upper end of the tower, and a plurality of blades rotatably provided in the generator body, A main frame and a pair of main frames facing each other so as to arrange the half assemblies assembled with only one blade; A transfer unit for drawing or withdrawing a plurality of stand-up semi-assemblies between the pair of main frames; And a blade assembly installed on the outer surfaces of the pair of main frames for assembling blades not assembled to the generator body.

또한, 상기 블레이드 조립부는, 상기 각 메인프레임의 상단에 회동가능하도록 힌지 결합되는 회동플레이트; 상기 미조립된 블레이드가 거치되고 상기 회동플레이트 상에서 슬라이딩 가능하게 마련되는 거치플레이트; 상기 미조립된 블레이드가 상기 발전기 몸체에 조립되는 각도와 상응하는 각도를 갖도록 상기 회동플레이트와 거치플레이트를 회동시키는 리프트부재; 및 상기 거치플레이트를 상기 반조립체의 발전기 몸체로 접근시키는 도킹부재;를 구비할 수 있다.The blade assembly includes: a rotation plate hinged to an upper end of each main frame so as to be rotatable; A mounting plate on which the non-assembled blade is mounted and is slidably provided on the pivoting plate; A lift member for pivoting the pivot plate and the mounting plate such that the unassembled blade has an angle corresponding to an angle at which the blade is assembled to the generator body; And a docking member for moving the mounting plate to the generator body of the semi-assembly.

또한, 상기 리프트부재는, 상기 각 메인프레임과 상기 회동플레이트 사이에 마련되는 유압실린더와, 상기 유압실린더에 마련되어 상기 회동플레이트와 결합되는 피스톤을 구비하고, 상기 피스톤은 상기 유압실린더로 제공되는 유압에 의해 작동하며 회동플레이트를 회동시킬 수 있다.The lift member may include a hydraulic cylinder provided between the main frame and the rotating plate, and a piston provided on the hydraulic cylinder and coupled with the rotating plate. The piston is connected to the hydraulic pressure provided by the hydraulic cylinder, And the rotating plate can be rotated.

또한, 상기 도킹부재는, 상기 거치플레이트에 마련되는 랙기어와, 상기 회동플레이트에 마련되어 상기 랙기어와 치합되는 피니언기어 및 상기 피니언기어에 구동력을 제공하는 구동모터를 구비할 수 있다.The docking member may include a rack gear provided on the mounting plate, a pinion gear provided on the rotating plate and meshed with the rack gear, and a driving motor for providing a driving force to the pinion gear.

또한, 상기 이송유니트는, 상기 한 쌍의 메인프레임 내측면에 각각 수평방향으로 길게 마련되는 레일부; 및 상기 반조립체를 결속하여 상기 한 쌍의 레일부를 따라 이동 가능하게 설치되며 상기 반조립체에 착탈 가능하게 마련되는 지지부재;를 구비할 수 있다.Further, the transfer unit may include: a rail part extending in the horizontal direction on the inner side surfaces of the pair of main frames; And a support member attached to the semi-assembly so as to be movable along the pair of rails and detachably attached to the semi-assembly.

또한, 상기 레일부는 상기 메인프레임의 상측에 형성되는 상부레일 및 상기 메인프레임의 하측에 형성되는 하부레일로 마련될 수 있다.In addition, the rail portion may be provided as an upper rail formed on the upper side of the main frame and a lower rail formed on the lower side of the main frame.

또한, 상기 지지부재는 상기 상부레일에 이동 가능하게 설치되는 상부지그 및 상기 하부레일에 이동 가능하게 설치되는 하부지그로 마련될 수 있다.Further, the support member may be provided with an upper jig movably installed on the upper rail and a lower guide movably installed on the lower rail.

또한, 상기 상부지그 및 하부지그는 각각 한 쌍으로 이루어져 상기 상부지그 및 하부지그가 위치된 부분의 상기 반조립체를 감싸도록 형성되되, 상기 상부지그는 반조립체에 설치된 하나의 블레이드와 함께 타워의 상측을 지지하도록 마련될 수 있다.The upper jig and the lower jig are each formed as a pair so as to enclose the half jig of the portion where the upper jig and the lower jig are located, and the upper jig supports the upper side of the tower together with one blade installed in the half- .

또한, 상기 한 쌍의 상부지그 및 한 쌍의 하부지그는 각각 상기 상부레일과 하부레일에 이동 가능하게 설치되는 고정패널과, 상기 고정패널에 회전 가능하게 장착되는 회동패널을 구비할 수 있다.Further, the pair of upper jigs and the pair of lower jigs may include a fixed panel movably installed on the upper and lower rails, respectively, and a turning panel rotatably mounted on the fixed panel.

또한, 상기 한 쌍의 메인프레임에는 상기 상부레일 및 하부레일이 연장되어 형성되는 상부 보조레일과 하부 보조레일이 마련될 수 있다.In addition, the upper main rail and the lower auxiliary rail may be provided on the pair of main frames, wherein the upper and lower rails extend.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 타워와, 상기 타워의 상단에 마련되는 발전기 몸체 및 상기 발전기 몸체에 회전 가능하게 마련되는 복수개의 블레이드를 포함하는 해상 풍력발전기를 해상의 설치 지점에 설치하기 위한 해상 풍력발전기 설치선에 있어서, 후방에 문풀(moon pool)이 형성된 선박본체; 상기 선박본체에 승하강되도록 설치되며, 상기 선박본체가 해상에서 수직방향으로 부유할 수 있도록 해상에서 상기 선박본체의 위치를 고정시키는 다수의 잭킹유니트; 상기 문풀을 중심으로 서로 마주보게 배치되어 상기 선박본체의 길이방향으로 설치된 한 쌍의 메인프레임; 상기 타워와, 상기 발전기 몸체 및 하나의 블레이드만이 조립된 복수의 반조립체를 기립된 상태로 상기 한 쌍의 메인프레임 사이로 인입 또는 인출하는 이송유니트; 및 상기 한 쌍의 메인프레임 외측면에 각각 설치되어 상기 발전기 몸체에 미조립된 블레이드를 조립시키는 블레이드 조립부;를 포함하고, 상기 블레이드 조립부에 의해 블레이드의 조립이 완료된 완성조립체인 풍력발전기는 상기 이송유니트를 통해 상기 문풀로 이동되어 상기 문풀의 하부에 위치한 기조구조물에 설치되는 해상 풍력발전기 설치선이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a marine wind power generator including a tower, a generator body provided at an upper end of the tower, and a plurality of blades rotatably provided at the generator body, 1. A wind power generator installation line, comprising: a ship body having a moon pool formed at a rear side thereof; A plurality of jacking units installed up and down on the ship main body and fixing the position of the ship main body in the sea so that the ship main body can float vertically in the sea; A pair of main frames disposed facing each other with respect to the door frame and installed in the longitudinal direction of the ship body; A transfer unit for drawing or withdrawing a plurality of semi-assemblies assembled with only the tower, the generator body, and one blade between the pair of main frames in an upright state; And a blade assembly installed on the outer surface of the pair of main frames to assemble the blades not assembled to the generator body, wherein the blades are assembled by the blade assembly, And an offshore wind power generator installation line that is installed on the key structure that is moved to the door pool through the transfer unit and is located below the door pool may be provided.

또한, 상기 이송유니트는, 상기 한 쌍의 메인프레임 내측면에 각각 수평방향으로 길게 설치되는 레일부; 및 상기 반조립체를 결속하여 상기 한 쌍의 레일부를 따라 이동 가능하게 설치되며 상기 반조립체에 착탈 가능하게 마련되는 지지부재;를 구비할 수 있다.The conveyance unit may include: a rail portion extending in the horizontal direction on the inner side surfaces of the pair of main frames; And a support member attached to the semi-assembly so as to be movable along the pair of rails and detachably attached to the semi-assembly.

또한, 상기 한 쌍의 메인프레임에는 상기 레일부가 연장되어 형성되는 보조레일부가 마련될 수 있다.Further, the pair of main frames may be provided with auxiliary rails extending from the rail portions.

또한, 상기 기초구조물에 설치가 완료된 해상 풍력발전기를 결속한 지지부재는 상기 보조레일부로 이동되어 상기 보조레일부에 수납될 수 있다.Further, the supporting member holding the offshore wind turbine installed in the foundation structure may be moved to the auxiliary rail portion and stored in the auxiliary rail portion.

본 발명의 일 실시예에 따른 해상 풍력발전기 설치장치 및 이를 포함하는 해상 풍력발전기 설치선은 타워, 발전기 몸체 및 복수의 블레이드 중 하나의 블레이드가 미리 조립된 반조립체를 통해 적재 및 운송의 효율성을 도모할 수 있는 효과가 있다.The installation device for an offshore wind turbine generator according to an embodiment of the present invention and the installation line for an offshore wind turbine generator including the same provide the efficiency of loading and transporting through a preassembled half-assembly of a tower, a generator body and a plurality of blades There is an effect that can be done.

또한, 하나의 브레이드만 설치된 상태로 운송됨에 따라 운항 시 공기저항에 의해 블레이드에 발생하는 부하를 최소화할 수 있다.In addition, since only one braid is transported, it is possible to minimize the load on the blade due to air resistance during operation.

아울러, 해상의 설치지점에서 반조립체에 블레이드만 조립하여 기초구조물에 설치함으로써 해상 풍력발전기의 조립 및 설치작업을 동시에 원활히 수행하여 공정기간을 단축할 수 있는 효과를 가진다.In addition, since only the blades are assembled to the semi-assembly at the installation point of the sea and installed in the foundation structure, the assembly and installation work of the offshore wind power generator can be smoothly performed at the same time, thereby shortening the process time.

이에 따라, 해상 풍력발전기의 조립 및 설치작업을 위한 투입 인력 및 비용을 절감할 수 있는 효과를 가진다.Accordingly, it is possible to reduce the manpower and cost for assembling and installing the offshore wind power generator.

본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 풍력발전기 설치장치가 구비된 설치선을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 해상 풍력발전기 설치선의 후방측을 나타내는 후면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 풍력발전기 설치장치에 반조립체 및 블레이드가 적재된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 해상 풍력발전기 설치선을 나타내는 측면도이다.
도 5는 도 3의 해상 풍력발전기 설치장치에 적재된 반조립체를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 풍력발전기 설치장치에 구비된 이송유니트의 지지부재가 반조립체에 설치된 상태를 나타내는 부분 발췌 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 풍력발전기 설치장치에 구비된 블레이드 조립부를 나타내는 부분 발췌 사시도이다.
도 8은 블레이드 조립부의 리프트부재를 통해 회동플레이트 및 거치플레이트가 작동되는 상태를 나타내는 후면도이다.
도 9 및 도 10은 각각 블레이드 조립부의 도킹부재를 통해 거치플레이트의 블레이드가 발전기 몸체에 설치되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 풍력발전기 설치장치에 의해 블레이드가 조립된 해상 풍력발전기가 완성된 상태를 나타내는 후면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 풍력발전기 설치선의 문풀에 기초구조물이 위치된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 풍력발전기 설치선이 기초구조물이 마련된 설치 지점에서 고정된 상태를 나타내는 측면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 풍력발전기 설치선에서 조립된 조립체(해상 풍력발전기)가 기초구조물에 설치된 상태를 나타내는 부분 절개 사시도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 풍력발전기 설치장치에 마련된 이송유니트의 지지부재가 해상 풍력발전기로부터 탈거된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 풍력발전기 설치선에 마련된 보조프레임으로 지지부재가 이송되어 수납된 상태를 나타내는 사시도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will be described in detail with reference to the following drawings, which illustrate preferred embodiments of the present invention, and thus the technical idea of the present invention should not be construed as being limited thereto.
1 is a perspective view showing an installation line provided with an offshore wind turbine installation device according to an embodiment of the present invention;
2 is a rear view showing the rear side of the installation block of the offshore wind power generator of Fig. 1;
3 is a perspective view illustrating a state where a half-assembly and a blade are mounted on an offshore wind turbine installation apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a side view showing an installation line of an offshore wind power generator of Fig.
5 is a perspective view showing a half-assembly mounted on the off-axis wind power generator installation apparatus of FIG.
6 is a partially cutaway perspective view showing a state in which a support member of a transport unit provided in an offshore wind turbine installation apparatus according to an embodiment of the present invention is installed in a half assembly.
FIG. 7 is a partial perspective view illustrating a blade assembly provided in an offshore wind turbine installation apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG.
8 is a rear view showing a state in which the rotation plate and the mounting plate are operated through the lift member of the blade assembly.
9 and 10 are views showing a state in which the blades of the mounting plate are installed on the generator body via the docking members of the blade assembly, respectively.
11 is a rear view illustrating a state in which an offshore wind turbine having blades assembled by an offshore wind turbine installation apparatus according to an embodiment of the present invention is completed.
FIG. 12 is a plan view showing a state where a foundation structure is placed on a door of an installation ship of an offshore wind power generator according to an embodiment of the present invention. FIG.
13 is a side view showing a state where an installation line of an offshore wind power generator according to an embodiment of the present invention is fixed at an installation point where a foundation structure is provided.
FIG. 14 is a partially cutaway perspective view showing a state where an assembly (offshore wind power generator) assembled at an installation line of an offshore wind power generator according to an embodiment of the present invention is installed on a foundation structure.
15 is a perspective view showing a state in which a support member of a transport unit provided in an offshore wind power generator installation apparatus according to an embodiment of the present invention is detached from an offshore wind power generator.
FIG. 16 is a perspective view illustrating a state in which a support member is transported and stored in an auxiliary frame provided on an installation line of an offshore wind power generator according to an embodiment of the present invention. FIG.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided to fully convey the spirit of the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs. The present invention is not limited to the embodiments shown herein but may be embodied in other forms. For the sake of clarity, the drawings are not drawn to scale, and the size of the elements may be slightly exaggerated to facilitate understanding.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 풍력발전기 설치장치가 구비된 설치선을 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 해상 풍력발전기 설치선의 후방측을 나타내는 후면도이다.FIG. 1 is a perspective view showing an installation line provided with an offshore wind turbine installation apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a rear view showing a rear side of an installation line of an offshore wind turbine generator of FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 풍력발전기 설치선(10)은 후방에 문풀(moon pool : 13)이 형성된 선박본체(11)와, 상기 선박본체(11)에 승하강되도록 설치되어 해상에서 선박본체(11)의 위치를 고정시키는 다수의 잭킹유니트(15) 및 조립이 완료되지 않은 풍력발전기를 적재하여 해상의 설치 지점에서 조립을 완료시켜 설치하는 해상 풍력발전기 설치장치(100)를 포함한다. 여기서, 문풀(13)은 풍력발전기를 해상에 설치하기 위해 해상에 마련된 기초구조물(도 12의 'P' 참조)이 위치되는 부분이고, 잭킹유니트(15)는 기초구조물(P)에 풍력발전기(도 14의 '20' 참조)를 설치시 선박본체(11)를 해상에서 수직방향으로 부유시켜 고정시키는 장치이다. 이러한 해상 풍력발전기 설치선(10)의 문풀(13)에 기초구조물(P)을 위치시켜 설치선(10)을 고정하는 구조에 대해서는 아래에서 다시 설명하기로 한다.1 and 2, an offshore wind turbine installation line 10 according to an embodiment of the present invention includes a ship body 11 having a moon pool 13 formed on the rear side thereof, A plurality of jacking units 15 for fixing the position of the ship body 11 at the sea level and a wind turbine generator 15 for loading and unloading the wind turbine, And includes a mounting device 100. Here, the door frame 13 is a portion in which a foundation structure (see P 'in FIG. 12) provided in the sea is installed for installing a wind power generator on the sea, and the jacking unit 15 is provided with a wind power generator 14 'in FIG. 14) is suspended in the vertical direction from the sea when the ship body 11 is installed. A structure for fixing the installation line 10 by placing the foundation structure P on the door cloth 13 of the offshore wind power generator installation line 10 will be described below again.

한편, 풍력발전기(20)는 도 15에 도시된 바와 같이, 타워(21)와, 상기 타워(21)의 상단에 마련되는 발전기 몸체(22) 및 상기 발전기 몸체(22)에 회전 가능하게 마련되는 복수개의 블레이드(23)를 구비한다. 이러한 풍력발전기(20)는 통상적으로 사용되며, 이미 널리 알려진 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.15, the wind turbine generator 20 includes a tower 21, a generator body 22 provided at an upper end of the tower 21, and a generator And has a plurality of blades (23). The wind turbine generator 20 is commonly used, and is a well-known technology, and thus a detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 일 측면에 따른 해상 풍력발전기 설치장치(100)는 반조립체(도 5의 '25' 참조)가 배치되는 메인프레임(110)과, 반조립체(25)를 메인프레임(110)으로 인입 또는 인출하는 이송유니트 및 메인프레임(110)의 외측에 설치되어 반조립체(25)를 완성조립체(20)로 조립시키는 블레이드 조립부(130)를 포함한다. 여기서, 반조립체(25)는 풍력발전기(30)가 부분 조립된 상태를 의미하는 것으로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 타워(21)와, 발전기 몸체(22) 및 복수의 블레이드(23) 중 하나의 블레이드(23)만이 조립되어 구성된다.An offshore wind turbine installation apparatus 100 according to an aspect of the present invention includes a main frame 110 on which a half assembly (see 25 'in FIG. 5) is disposed and a main frame 110 on which a half- And a blade assembly 130 installed outside the main frame 110 to assemble the semi-assembly 25 into the finished assembly 20. Here, the half-assembly 25 means a state in which the wind turbine generator 30 is partially assembled, and includes a tower 21, a generator body 22 and a plurality of blades 23 Only one blade 23 is assembled and configured.

상기와 같은 해상 풍력발전기 설치장치(100)는 설치선(10)에 설치되어 해상의 설치 지점까지 운행된 후, 반조립체(25)를 완성조립체(20) 즉, 풍력발전기(20)의 조립을 완료시키는 조립작업 및 조립이 완료된 완성조립체(20)를 기초구조물(P)에 설치하는 설치작업을 수행하도록 한다. 이때, 도 1 및 도 2에는 반조립체(25)와, 반조립체(25)를 완성조립체(20)로 조립하기 위하여 미조립된 블레이드(23)가 적재되지 않은 상태를 나타낸 것으로서, 상기 반조립체(25)와, 미조립된 블레이드(23)가 적재된 상태를 나타내는 도 3 및 도 4를 참조하여 해상 풍력발전기 설치장치(100)에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.The above-described offshore wind turbine installation apparatus 100 is installed on the installation line 10 and travels to the installation point of the sea, and then the assembly 20 is assembled to the finished assembly 20, that is, the wind turbine generator 20 The assembling operation for completing the assembling work and the assembling work for installing the completed assembly 20 on the base structure P are carried out. 1 and 2 illustrate a state in which the unassembled blade 23 is not mounted for assembling the semiassembly 25 and the semiassembly 25 into the finished assembly 20, 3 and 4, in which the wind turbine generator 25 and the unassembled blade 23 are stacked, will be described in detail with reference to FIG.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 메인프레임(110)은 한 쌍으로 이루어져 문풀(13)을 중심으로 서로 마주보게 배치되며 선박본체(11)에 길이방향으로 설치된다. 이러한 한 쌍의 메인프레임(110) 사이에는 반조립체(25)가 기립된 상태로 배치되게 소정의 공간이 마련된다. 즉, 도시된 바와 같이 메인프레임(110) 사이에 복수의 반조립체(25)가 배치되며, 이 반조립체(25)는 후술할 이송유니트의 지지부재(125)에 의해 결속된 상태로 안정적으로 적재된다.Referring to FIGS. 1 to 4, the main frames 110 are arranged in a pair and are arranged facing each other with the door frame 13 as a center, and are installed in the longitudinal direction of the ship body 11. A predetermined space is provided between the pair of main frames 110 so that the half-assembly 25 is disposed in an upright position. That is, as shown, a plurality of semi-assemblies 25 are disposed between the main frames 110. The semi-assemblies 25 are stably stacked in a state of being held by the support members 125 of the transport unit, do.

이송유니트는 기립된 복수의 반조립체(25)를 한 쌍의 메인프레임(110) 사이로 인입 또는 인출하는 역할을 수행한다. 보다 구체적으로, 이송유니트는 한 쌍의 메인프레임(110) 내측면에 각각 수평방향으로 길게 마련되는 레일부(121, 122) 및 상기 반조립체(25)를 결속하여 상기 한 쌍의 레일부(121, 122)를 따라 이동 가능하게 설치되며 반조립체(25)에 착탈 가능하게 마련되는 지지부재(125)를 구비한다.The transporting unit serves to pull in or pull out a plurality of standing up semi-assemblies (25) between the pair of main frames (110). More specifically, the conveying unit includes rails 121 and 122 extended horizontally on the inner side surfaces of the pair of main frames 110, and a pair of rails 121 And a support member 125 that is removably installed on the semi-assembly 25 to be movable along the guide rails 122 and 122.

상기 레일부(121, 122)는 메인프레임(110)의 상측에 형성되는 상부레일(121) 및 메인프레임(110)의 하측에 형성되는 하부레일(122)로 마련된다. 또한, 한 쌍의 메인프레임(110)에는 상부레일(121) 및 하부레일(122)이 연장되어 형성되는 상부 보조레일(121a)과 하부 보조레일(122a)이 마련된다. 도시된 바에 따르면, 상부 보조레일(121a)은 상부레일(121)의 상측에 연장 형성되어 상부레일(121)과 연결되도록 형성된다. 하부 보조레일(122a)은 하부레일(122)의 길이방향으로 연장되어 형성된다. 이러한 상부 보조레일(121a)과 하부 보조레일(122a)은 후술할 지지부재(125)를 수납하기 위하여 마련된 것으로서 아래에서 다시 설명하기로 한다.The rails 121 and 122 are provided as an upper rail 121 formed on the upper side of the main frame 110 and a lower rail 122 formed on the lower side of the main frame 110. The pair of main frames 110 are provided with an upper auxiliary rail 121a and a lower auxiliary rail 122a formed by extending the upper rail 121 and the lower rail 122. The upper auxiliary rail 121a is formed on the upper side of the upper rail 121 and connected to the upper rail 121. As shown in FIG. The lower auxiliary rail 122a is formed to extend in the longitudinal direction of the lower rail 122. [ The upper auxiliary rail 121a and the lower auxiliary rail 122a are provided to receive a support member 125, which will be described later.

상기 지지부재(125)는 반조립체(25)를 결속하여 서로 마주보는 한 쌍의 레일부(121, 122)를 따라 이동 가능하게 설치된다. 이러한 지지부재(125)는 도 6에 도시된 바와 같이, 상부레일(121)에 이동 가능하게 설치되는 상부지그(126) 및 하부레일(122)에 이동 가능하게 설치되는 하부지그(127)로 마련된다.The support member 125 is installed so as to be movable along a pair of rails 121 and 122 which are connected to each other by binding the semi-assembly 25. 6, the support member 125 is provided with an upper jig 126 movably installed on the upper rail 121 and a lower jig 127 movably installed on the lower rail 122 do.

상기 상부지그(126) 및 하부지그(127)는 각각 한 쌍으로 이루어진다. 이에, 한 쌍의 상부지그(126)는 한 쌍의 상부지그(126) 사이에 위치된 부분의 반조립체(25)를 감싸도록 형성되고, 한 쌍의 하부지그(127)는 한 쌍의 하부지그(127) 사이에 위치된 부분의 반조립체(25)를 감싸도록 형성된다. 도시된 바에 따르면, 하부지그(127)는 반조립체(25)의 타워(21) 하측을 감싸도록 설치되고, 상부지그(126)는 반조립체(25)에 설치된 하나의 블레이드(23)와 함께 타워(21)의 상측을 감싸도록 설치된다.The upper jig 126 and the lower jig 127 are each made of a pair. A pair of upper jigs 126 are formed to enclose the half assembly 25 located between the pair of upper jigs 126 and a pair of lower jigs 127 are formed so as to surround the pair of lower jigs 126, (25) located between the first and second portions (127). The lower jig 127 is installed so as to enclose the lower side of the tower 21 of the semi-assembly 25 and the upper jig 126 is connected to the tower 23 together with one blade 23 installed on the half- (21).

상기와 같은 상부지그(126) 및 하부지그(127)가 반조립체(25)를 감싸도록 설치되기 위하여, 상부지그(126) 및 하부지그(127)는 탈착 가능한 구조를 갖는다. 예를 들면, 한 쌍의 상부지그(126) 및 한 쌍의 하부지그(127)는 각각 회동가능한 구조를 갖는다. 도 15를 참조하면, 상부지그(126)는 상부레일(121)에 이동 가능하게 설치되는 상부 고정패널(126a)과, 상부 고정패널(126a)에 회전 가능하게 장착되는 상부 회동패널(126b)을 구비한다. 또한, 하부지그(127)는 하부레일(122)에 이동 가능하게 설치되는 하부 고정패널(127a)과, 하부 고정패널(127a)에 회전 가능하게 장착되는 하부 회동패널(127b)을 구비한다. 이러한 한 쌍의 상부지그(126)와 하부지그(127)는 서로 마주하는 회동패널(126b, 127b)을 사이에 반조립체(25)를 두고 소정각도 회동됨으로써 반조립체(25)를 결속하여 지지하거나 반조립체(25)가 이동 가능하게 결속 해제될 수 있게 된다.The upper jig 126 and the lower jig 127 have a detachable structure so that the upper jig 126 and the lower jig 127 are installed so as to enclose the half-assembly 25. For example, the pair of upper jig 126 and the pair of lower jig 127 each have a rotatable structure. 15, the upper jig 126 includes an upper fixing panel 126a movably installed on the upper rail 121 and an upper rotation panel 126b rotatably mounted on the upper fixing panel 126a. Respectively. The lower jig 127 includes a lower fixing panel 127a movably installed on the lower rail 122 and a lower turning panel 127b rotatably mounted on the lower fixing panel 127a. The upper jig 126 and the lower jig 127 are pivoted by a predetermined angle with the pivotal panels 126b and 127b facing each other with the pendant assembly 25 interposed therebetween to support and support the pendant assembly 25 So that the half assembly 25 can be movably unbonded.

한편, 상기 상부지그(126)와 하부지그(127)가 반조립체(25)를 결속하기 위하여, 각 상부 회동패널(126b)과 하부 회동패널(127b)에는 소정 형상의 홈이 형성된다. 이 홈은 한 쌍의 회동패널(126b, 127b)이 접속된 경우 한 쌍의 회동패널(126b, 127b) 사이에 위치된 반조립체(25)를 감싸도록 관통공을 갖도록 형성될 수 있다.The upper and lower jig 126 and 127b are formed with grooves having a predetermined shape in order to engage the upper and lower jigs 126 and 127 with each other. The groove may be formed to have a through-hole to enclose the half-assembly 25 positioned between the pair of pivotal panels 126b and 127b when the pair of pivotal panels 126b and 127b are connected.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 풍력발전기 설치장치에 구비된 블레이드 조립부를 나타내는 부분 발췌 사시도이고, 도 8은 블레이드 조립부의 리프트부재를 통해 회동플레이트 및 거치플레이트가 작동되는 상태를 나타내는 후면도이며, 도 9 및 도 10은 각각 블레이드 조립부의 도킹부재를 통해 거치플레이트의 블레이드가 발전기 몸체에 설치되는 상태를 나타내는 도면이고, 도 11은 상기 해상 풍력발전기 설치장치에 의해 블레이드가 조립된 해상 풍력발전기가 완성된 상태를 나타내는 후면도이다.FIG. 7 is a partially cutaway perspective view of a blade assembly provided in an offshore wind turbine installation apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a rear perspective view illustrating a state in which a rotation plate and a mounting plate are operated through a lift member of a blade assembly 9 and 10 are views showing a state in which the blades of the mounting plate are installed on the generator body via the docking members of the blade assembling parts respectively and Fig. 11 is a view showing a state in which the off- FIG. 5 is a rear view showing a state where the generator is completed.

도 7 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 블레이드 조립부(130)는 한 쌍의 메인프레임(110)의 외측면에 각각 설치된다. 이러한 블레이드 조립부(130)에는 반조립체(25)에 미설치된 블레이드(23)가 거치되고, 이 블레이드(23)를 반조립체(25)에 조립시키는 역할을 수행한다. 이때, 블레이드 조립부(130)는 메인프레임(110)의 수평방향으로 복수개 설치될 수 있다. 바람직하게는, 한 쌍의 메인프레임(110) 사이에 적재되는 반조립체(25)의 개수와 동일한 개수로 설치될 수 있다. 또한, 각 블레이드 조립부(130)는 반조립체(25)가 배치된 위치와 대응되는 부분에 설치된다.Referring to FIGS. 7 to 11, the blade assembly 130 according to an aspect of the present invention is installed on an outer surface of a pair of main frames 110, respectively. The blade 23 assembled in the half assembly 25 is mounted on the blade assembly 130 and assembles the blade 23 into the half assembly 25. At this time, a plurality of blade assemblies 130 may be installed in the horizontal direction of the main frame 110. Preferably, the number of sub-assemblies 25 may be the same as the number of the sub-assemblies 25 mounted between the pair of main frames 110. Further, each blade assembly 130 is installed at a position corresponding to the position where the half-assembly 25 is disposed.

보다 구체적으로, 블레이드 조립부(130)는 각 메인프레임(110)의 상단에 회동가능하도록 결합되는 회동플레이트(131)와, 미조립된 블레이드(23)가 거치되고 회동플레이트(131) 상에서 슬라이딩 가능하게 마련되는 거치플레이트(132)와, 미조립된 블레이드(23)가 발전기 몸체(22)에 조립되는 각도와 상응하는 각도를 갖도록 회동플레이트(131)와 거치플레이트(132)를 회동시키는 리프트부재(134) 및, 거치플레이트(132)를 반조립체(25)의 발전기 몸체(22)로 접근시키는 도킹부재(136)를 구비한다.More specifically, the blade assembly 130 includes a rotation plate 131 rotatably coupled to an upper end of each main frame 110, a non-assembled blade 23 mounted on the rotation plate 131, And a lift member (not shown) for rotating the rotation plate 131 and the mounting plate 132 so as to have an angle corresponding to an angle at which the unassembled blade 23 is assembled to the generator body 22 134 and a docking member 136 that allows the mounting plate 132 to approach the generator body 22 of the half-assembly 25.

회동플레이트(131)는 소정 면적을 갖는 판 형상으로 마련되어 거치플레이트(132)를 안정적으로 지지하도록 이루어질 수 있다. 이러한 회동플레이트(131)는 상측 단부가 메인프레임(110)에 회동가능하도록 힌지 결합될 수 있다. 이에, 회동플레이트(131)는 리프트부재(134)에 의해 가압되어 힌지 결합부를 중심으로 회동하게 된다.The pivoting plate 131 may be provided in a plate shape having a predetermined area to stably support the mounting plate 132. The pivot plate 131 may be hinged to be rotatable on the main frame 110 at its upper end. Accordingly, the pivot plate 131 is pushed by the lift member 134 and pivots about the hinge coupling portion.

거치플레이트(132)는 회동플레이트(131) 상에서 슬라이딩 가능하게 설치된다. 즉, 거치플레이트(132)는 도킹부재(136)에 의해 반조립체(125)를 향하여 이동가능하게 설치된다. 이러한 거치플레이트(132) 상에는 반조립체(25)에 설치하기 위한 미조립된 블레이드(23)를 지지하도록 거치부(133)가 마련된다. 거치부(133)는 미조립된 블레이드(23)를 안정적으로 잡아주도록 소정 위치에 복수개 형성된다.The mounting plate 132 is slidably mounted on the pivot plate 131. That is, the mounting plate 132 is movably installed toward the half-assembly 125 by the docking member 136. A mounting portion 133 is provided on the mounting plate 132 so as to support the unassembled blade 23 for mounting to the assembly 25. A plurality of mounting portions 133 are formed at predetermined positions so as to stably hold the unassembled blades 23.

리프트부재(134)는 각 메인프레임(110)과 회동플레이트(131) 사이에 마련되어 메인프레임(110)의 외측면에 설치되는 유압실린더(134a)와, 상기 유압실린더(134a)에 마련되어 회동플레이트(131)와 결합되는 피스톤(134b)을 구비한다. 이러한 리프트부재(134)는 유압식 구조로서, 유압실린더(134a)로 유압이 제공되면 피스톤(134b)이 동작하도록 형성된다. 즉, 피스톤(134b)이 이동하며 회동플레이트(131)를 가압함으로써 회동시키게 된다. 또한, 유압실린더(134a)의 유압이 제거되면 피스톤(134b)과 함께 회동플레이트(131) 및 거치플레이트(132)가 원래의 위치로 복귀된다. 이때, 전술한 바와 같이, 피스톤(134b)에 의해 회동되는 회동플레이트(131)와 거치플레이트(132)는 미조립된 블레이드(23)가 발전기 몸체(22)에 조립되는 각도와 상응하는 각도를 갖는 위치까지 회동될 수 있다.The lift member 134 includes a hydraulic cylinder 134a provided between the main frame 110 and the rotation plate 131 and installed on the outer surface of the main frame 110 and a hydraulic cylinder 134b provided on the hydraulic cylinder 134a, 131, respectively. This lift member 134 is a hydraulic structure, and is formed such that when the hydraulic pressure is supplied to the hydraulic cylinder 134a, the piston 134b is operated. In other words, the piston 134b moves and is pivoted by pressing the pivoting plate 131. In addition, when the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder 134a is removed, the rotation plate 131 and the mounting plate 132 return to their original positions together with the piston 134b. At this time, as described above, the rotation plate 131 and the mounting plate 132, which are rotated by the piston 134b, have an angle corresponding to the angle at which the unassembled blade 23 is assembled to the generator body 22 Position.

도킹부재(136)는 회동플레이트(131) 및 거치플레이트(132)가 리프트부재(134)에 의해 반조립체(25)의 발전기 몸체(22)와 조립되는 위치까지 회동된 경우, 상기 거치플레이트(132)를 발전기 몸체(22) 측으로 슬라이딩 이동시키는 역할을 한다. 보다 구체적으로, 도킹부재(136)는 거치플레이트(132)에 마련되는 랙기어(137)와, 회동플레이트(131)에 마련되어 랙기어(137)와 치합되는 피니언기어(138) 및 상기 피니언기어(138)에 구동력을 제공하는 구동모터(미도시)를 구비한다. 이러한 도킹부재(136)는 랙-피니언 기어조립 구조를 갖는 것으로서, 회전력을 직선운동을 변환하는 구조를 갖는다. 즉, 구동모터를 통하여 회전되는 피니언기어(138)와 치합된 랙기어(137)가 피니언기어(138)의 회전방향에 따라 직선이동하게 된다. 이때, 랙기어(137)는 거치플레이트(132)의 양측면 중 적어도 어느 하나의 측면에 길이방향으로 형성될 수 있으나, 안정적으로 이동시키기 위하여 거치플레이트(132)의 양측면에 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 피니언기어(138)는 랙기어(137)가 형성된 위치에 각각 마련되어야 한다.When the pivot plate 131 and the mounting plate 132 are pivoted to the position where they are assembled with the generator body 22 of the half assembly 25 by the lift member 134, To the generator body 22 side. More specifically, the docking member 136 includes a rack gear 137 provided on the mounting plate 132, a pinion gear 138 provided on the rotation plate 131 and engaged with the rack gear 137, (Not shown) for providing a driving force to the drive wheels 138 (see FIG. The docking member 136 has a rack-pinion gear assembly structure, and has a structure for converting the rotational force into a linear motion. That is, the rack gear 137 engaged with the pinion gear 138 rotated through the driving motor is linearly moved along the rotating direction of the pinion gear 138. At this time, the rack gear 137 may be formed on at least one side of both sides of the mounting plate 132 in the longitudinal direction, but it is preferable that the rack gear 137 is formed on both sides of the mounting plate 132 for stable movement. Further, the pinion gear 138 should be provided at the position where the rack gear 137 is formed.

부가적으로, 도킹부재(136)를 통해 거치플레이트(132)가 회동플레이트(131)로부터 슬라이딩 이동시 거치플레이트(132)가 안정적으로 이동하도록 거치플레이트(132)와 회동플레이트(131) 사이에 가이드 구조(미도시)가 마련될 수 있다. 예를 들면, 거치플레이트(132)와 마주하는 회동플레이트(131)의 일면에 거치플레이트(131)의 이동방향으로 돌기라인(미도시) 또는 홈라인(미도시)이 형성되고, 이와 대응하는 거치플레이트(132)의 일면에 돌기라인 또는 홈라인과 결합되는 홈라인 또는 돌기라인이 형성될 수 있다. 즉, 돌기와 홈의 결합에 따라 거치플레이트(132)가 이동시 가이드되어 안정적으로 이동될 수 있게 된다.In addition, a guide structure (not shown) is provided between the mounting plate 132 and the rotation plate 131 so that the mounting plate 132 stably moves when the mounting plate 132 slides from the rotation plate 131 via the docking member 136. [ (Not shown) may be provided. For example, a projection line (not shown) or a groove line (not shown) is formed on one surface of the rotation plate 131 facing the mounting plate 132 in the moving direction of the mounting plate 131, A groove line or a projection line may be formed on one surface of the plate 132 to be coupled with a projection line or a groove line. That is, according to the combination of the protrusions and the grooves, the mounting plate 132 is guided when moved, and can be stably moved.

상기와 같이 도킹부재(136)에 의해 미조립된 블레이드(23)가 반조립체(25)에 설치되면, 블레이드 조립부(130)가 원위치로 복귀된다. 이때, 거치부(133)는 블레이드(23)가 거치플레이트(132)로부터 용이하게 이탈되도록 결속을 해지하는 구조를 갖는다. 예컨대, 거치부(133)가 한 쌍으로 이루어지고, 한 쌍의 거치부(133)가 벌어지도록 마련될 수 있다. 이에, 반조립체(25)에 블레이드(23)를 결합시킨 후, 블레이드 조립부(130)가 원위치로 복귀되는 동작에서 주위 구조물의 방해를 받지않고 원상태로 복귀되게 된다. 이러한 블레이드 조립부(130)에 의해 조립이 완료된 완성조립체(20)는 풍력발전기의 완성품으로서, 완성조립체(20)를 해상의 설치 지점에 마련된 기초구조물(P)에 설치하게 된다.When the blade 23 unassembled by the docking member 136 is installed in the half-assembly 25 as described above, the blade assembly 130 is returned to the original position. At this time, the mounting portion 133 has a structure of releasing the binding so that the blade 23 is easily detached from the mounting plate 132. For example, the mounting portions 133 may be formed as a pair, and a pair of mounting portions 133 may be provided. Thus, after the blade 23 is coupled to the half-assembly 25, the blade assembly 130 is restored to its original state without being disturbed by the surrounding structure in the operation of returning the blade assembly 130 to its original position. The completed assembly 20 assembled by the blade assembling unit 130 is a completed product of the wind power generator and the completed assembly 20 is installed in the foundation structure P provided at the installation point of the sea.

그러면, 상기와 같은 구조를 갖는 해상 풍력발전기 설치장치(100)가 마련된 설치선(10)을 통하여 기초구조물(P)에 풍력발전기(20)를 설치하는 동작에 대해 설명하기로 한다.An operation of installing the wind power generator 20 on the foundation structure P through the installation line 10 provided with the offshore wind power generator installation apparatus 100 having the above structure will now be described.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 풍력발전기의 반조립체(25) 및 미조립된 블레이드(23)가 적재된 해상 풍력발전기 설치선(10)이 풍력발전기(20)를 설치하기 위한 해상의 설치 지점까지 운항하게 된다.3, the offshore wind turbine installation line 10 on which the half-assembly 25 of the wind power generator and the unassembled blade 23 are mounted is installed in a marine installation for installing the wind power generator 20 To the point.

즉, 풍력발전기(20)를 설치 지점에 설치하기 위하여, 도 12에 도시된 바와 같이, 설치선(10)의 후방에 형성된 문풀(13)에 기초구조물(P)이 위치하게 된다.That is, in order to install the wind power generator 20 at the installation point, as shown in FIG. 12, the foundation structure P is positioned on the door frame 13 formed on the rear side of the installation line 10.

이 상태에서, 기초구조물(P)에 풍력발전기(20)를 안정적으로 설치하기 위해, 설치선(10)을 해상에 고정시키는 동작을 수행하게 된다. 도 13에는 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 풍력발전기 설치선이 기초구조물이 마련된 설치 지점에서 고정된 상태를 나타낸다. 도면을 참조하면, 설치선(10)은 선박몸체(11)에 형성된 잭킹유니트(15)를 통해 해상에서 수직방향으로 부유되어 고정된다. 잭킹유니트(15)는 선박본체(11)에 대해 수직 이동 가능하게 장착되며 해저면에 삽입되는 레그(16) 및 상기 레그(16)를 승하강시키며 이동 가능하게 감싸도록 선박본체(11)에 마련되는 레그지지대(17)를 구비한다. 즉, 레그(16)가 레그지지대(17)로부터 하강하여 해저면에 삽입됨에 따라 선박본체(11)가 고정되게 된다. 이러한 잭킹유니트(15)는 다수개로 이루어질 수 있다. 예컨대, 잭킹유니트(15)는 선박본체(11)의 가장자리 영역에 4개가 구비될 수 있다.In this state, in order to stably install the wind power generator 20 on the foundation structure P, the installation line 10 is fixed to the sea. 13 shows a state in which an installation line for an offshore wind power generator according to an embodiment of the present invention is fixed at an installation point where a foundation structure is installed. Referring to the drawings, an installation line 10 is suspended and fixed in a vertical direction at sea through a jacking unit 15 formed on a ship body 11. The jacking unit 15 is installed on the ship body 11 so as to be vertically movable with respect to the ship body 11 and includes legs 16 to be inserted into the seabed surface and to move up and down the legs 16 And a leg support 17 for supporting the legs. That is, as the legs 16 descend from the leg supports 17 and are inserted into the sea floor, the ship body 11 is fixed. The number of the jacking units 15 may be plural. For example, four pieces of the jacking unit 15 may be provided in the edge region of the ship body 11. [

상기와 같이 선박본체(11)가 해상에 고정되면, 블레이드 조립체(130)를 통하여 반조립체(25)에 미조립된 블레이드(23)를 조립하게 된다. 즉, 도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같 블레이드 조립체(130)를 통해 완성조립체(20)인 풍력발전기의 조립이 완료된다.When the ship body 11 is fixed to the sea as described above, the blades 23 assembled to the semi-assembly 25 through the blade assembly 130 are assembled. That is, assembly of the wind turbine as a complete assembly 20 is completed through the blade assembly 130 as shown in FIGS.

다음으로, 도 14에 도시된 바와 같이 조립이 완료된 풍력발전기(20)가 이송유니트를 통하여 기초구조물(P)의 상부까지 이송된 뒤, 타워(21)의 하단부를 기초구조물(P)에 고정한다. 여기서, 타워(21)의 하단부를 기초구조물(P)에 설치 시 잭킹유니트(15)를 통하여 레그(16)를 승강시킴에 따라 선박본체(11)를 하측으로 이동시켜 타워(21)의 하단부와 기초구조물(P)을 접촉시킬 수 있다.14, after the assembled wind turbine 20 is transferred to the upper portion of the foundation structure P through the transfer unit, the lower end of the tower 21 is fixed to the foundation structure P . When the lower end of the tower 21 is attached to the foundation structure P, the leg body 16 is moved up and down through the jacking unit 15 to move the vessel body 11 downward, The base structure P can be brought into contact.

상기 풍력발전기(20)가 기초구조물(P)에 고정되면, 이송유니트의 지지부재(125)를 풍력발전기(20)로부터 이탈시켜 결속을 해제시키게 된다. 즉, 도 15에 도시된 바와 같이, 상부지그(126)와 하부지그(127)의 회동패널(126b, 127b)이 회동됨에 따라 결속을 해제시키게 된다.When the wind power generator 20 is fixed to the foundation structure P, the support member 125 of the conveyance unit is released from the wind power generator 20 to release the binding. That is, as shown in FIG. 15, the upper and lower jigs 126 and 127 rotate together to release the binding.

한편, 결속이 해제된 상부지그(126)와 하부지그(127)는 또 다른 설치 지점의 기초구조물(P)에 풍력발전기(20)를 설치시 방해되지 않도록, 각각 상부레일(121)과 연결된 상부 보조레일(121a) 및 하부레일(122)과 연결된 하부 보조레일(122a)로 이동되어 수납된다.The upper jig 126 and the lower jig 127 to which the bundle is unbonded are connected to the upper rail 121 and the upper rail 121 so as not to be disturbed when the wind power generator 20 is installed on the foundation structure P of another installation point. And is moved to and stored in the lower auxiliary rail 122a connected to the auxiliary rail 121a and the lower rail 122. [

결과적으로, 본 발명의 일 측면에 따른 해상 풍력발전기 설치장치(100) 및 이를 포함하는 해상 풍력발전기 설치선(10)을 이용하여 전술된 설치동작을 수행함으로써, 풍력발전기(20)의 적재 및 운송의 효율성을 도모할 수 있으며, 해상의 설치지점에서 풍력발전기(20)의 조립 및 설치작업을 원활히 수행할 수 있게 된다.As a result, by performing the installation operation described above using the offshore wind turbine installation apparatus 100 and the offshore wind turbine installation line 10 including the same, the loading and unloading of the wind turbine 20 And it is possible to smoothly perform the assembly and installation work of the wind power generator 20 at an installation point on the sea.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.

10 : 해상 풍력발전기 설치선 13 : 문풀(moon pool)
15 : 잭킹유니트 20 : 풍력발전기(완성조립체)
23 : 블레이드 25 : 반조립체
100 : 해상 풍력발전기 설치장치 110 : 메인프레임
121 : 상부레일 121a : 상부 보조레일
122 : 하부레일 122a : 하부 보조레일
126 : 상부지그 127 : 하부지그
130 : 블레이드 조립부 131 : 회동플레이트
132 : 거치플레이트 133 : 거치부
134 : 리프트부재 136 : 도킹부재
10: Offshore wind turbine installation line 13: Moon pool
15: Jacking unit 20: Wind power generator (complete assembly)
23: blade 25: half assembly
100: Offshore wind turbine installation device 110: Main frame
121: upper rail 121a: upper auxiliary rail
122: lower rail 122a: lower auxiliary rail
126: upper jig 127: lower jig
130: blade assembly 131: rotating plate
132: mounting plate 133: mounting part
134: Lift member 136: Docking member

Claims (14)

타워와, 상기 타워의 상단에 마련되는 발전기 몸체 및 상기 발전기 몸체에 회전 가능하게 마련되는 복수개의 블레이드를 포함하는 해상 풍력발전기의 설치장치 있어서,
상기 타워와, 상기 발전기 몸체 및 하나의 블레이드만이 조립된 반조립체가 사이에 배치되도록 서로 마주보게 마련된 한 쌍의 메인프레임;
기립된 복수의 반조립체를 상기 한 쌍의 메인프레임 사이로 인입 또는 인출하는 이송유니트; 및
상기 한 쌍의 메인프레임 외측면에 각각 설치되어 상기 발전기 몸체에 미조립된 블레이드를 조립시키는 블레이드 조립부;를 포함하는 해상 풍력발전기 설치장치.
An installation device for an offshore wind power generator including a tower, a generator body provided on an upper end of the tower, and a plurality of blades rotatably provided on the generator body,
A pair of main frames facing each other so as to be disposed between the tower, the generator body and the assembled half assembly of only one blade;
A transfer unit for drawing or withdrawing a plurality of stand-up semi-assemblies between the pair of main frames; And
And a blade assembly installed on the outer surfaces of the pair of main frames to assemble blades not assembled to the generator body.
제1항에 있어서,
상기 블레이드 조립부는,
상기 각 메인프레임의 상단에 회동가능하도록 힌지 결합되는 회동플레이트;
상기 미조립된 블레이드가 거치되고 상기 회동플레이트 상에서 슬라이딩 가능하게 마련되는 거치플레이트;
상기 미조립된 블레이드가 상기 발전기 몸체에 조립되는 각도와 상응하는 각도를 갖도록 상기 회동플레이트와 거치플레이트를 회동시키는 리프트부재; 및
상기 거치플레이트를 상기 반조립체의 발전기 몸체로 접근시키는 도킹부재;를 구비하는 해상 풍력발전기 설치장치.
The method according to claim 1,
The blade assembly includes:
A rotatable plate hinged to an upper end of each main frame so as to be rotatable;
A mounting plate on which the non-assembled blade is mounted and is slidably provided on the pivoting plate;
A lift member for pivoting the pivot plate and the mounting plate such that the unassembled blade has an angle corresponding to an angle at which the blade is assembled to the generator body; And
And a docking member for moving the mounting plate to a generator body of the semi-assembly.
제2항에 있어서,
상기 리프트부재는,
상기 각 메인프레임과 상기 회동플레이트 사이에 마련되는 유압실린더와, 상기 유압실린더에 마련되어 상기 회동플레이트와 결합되는 피스톤을 구비하고,
상기 피스톤은 상기 유압실린더로 제공되는 유압에 의해 작동하며 회동플레이트를 회동시키는 해상 풍력발전기의 설치장치.
3. The method of claim 2,
The lift member
A hydraulic cylinder provided between each of the main frames and the rotation plate, and a piston provided on the hydraulic cylinder and coupled with the rotation plate,
Wherein the piston is operated by the hydraulic pressure supplied to the hydraulic cylinder and rotates the rotating plate.
제2항에 있어서,
상기 도킹부재는,
상기 거치플레이트에 마련되는 랙기어와, 상기 회동플레이트에 마련되어 상기 랙기어와 치합되는 피니언기어 및 상기 피니언기어에 구동력을 제공하는 구동모터를 구비하는 해상 풍력발전기의 설치장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the docking member comprises:
A rack gear provided on the mounting plate, a pinion gear provided on the rotating plate and engaged with the rack gear, and a drive motor for providing a driving force to the pinion gear.
제1항에 있어서,
상기 이송유니트는,
상기 한 쌍의 메인프레임 내측면에 각각 수평방향으로 길게 마련되는 레일부; 및
상기 반조립체를 결속하여 상기 한 쌍의 레일부를 따라 이동 가능하게 설치되며 상기 반조립체에 착탈 가능하게 마련되는 지지부재;를 구비하는 해상 풍력발전기의 설치장치.
The method according to claim 1,
The transfer unit
A pair of main frames extending in the horizontal direction; And
And a support member which is coupled to the semi-assembly and is movable along the pair of rail portions, and is detachably mounted to the half-assembly.
제5항에 있어서,
상기 레일부는 상기 메인프레임의 상측에 형성되는 상부레일 및 상기 메인프레임의 하측에 형성되는 하부레일로 마련되는 해상 풍력발전기의 설치장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the rail portion is provided with an upper rail formed on the upper side of the main frame and a lower rail formed on a lower side of the main frame.
제6항에 있어서,
상기 지지부재는 상기 상부레일에 이동 가능하게 설치되는 상부지그 및 상기 하부레일에 이동 가능하게 설치되는 하부지그로 마련되는 해상 풍력발전기의 설치장치.
The method according to claim 6,
Wherein the support member comprises an upper jig movably installed on the upper rail and a lower guide movably installed on the lower rail.
제7항에 있어서,
상기 상부지그 및 하부지그는 각각 한 쌍으로 이루어져 상기 상부지그 및 하부지그가 위치된 부분의 상기 반조립체를 감싸도록 형성되되,
상기 상부지그는 반조립체에 설치된 하나의 블레이드와 함께 타워의 상측을 지지하도록 마련되는 해상 풍력발전기의 설치장치.
8. The method of claim 7,
The upper jig and the lower jig are each formed as a pair and are formed to enclose the semi-assembly of the portion where the upper jig and the lower jig are located,
Wherein the upper jig is provided to support the upper side of the tower together with one blade installed in a half-assembly.
제8항에 있어서,
상기 한 쌍의 상부지그 및 한 쌍의 하부지그는 각각 상기 상부레일과 하부레일에 이동 가능하게 설치되는 고정패널과, 상기 고정패널에 회전 가능하게 장착되는 회동패널을 구비하는 해상 풍력발전기의 설치장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the pair of upper jigs and the pair of lower jigs have a fixed panel movably installed on the upper and lower rails, respectively, and a rotating panel rotatably mounted on the fixed panel.
제6항에 있어서,
상기 한 쌍의 메인프레임에는 상기 상부레일 및 하부레일이 연장되어 형성되는 상부 보조레일과 하부 보조레일이 마련되는 해상 풍력발전기의 설치장치.
The method according to claim 6,
Wherein the pair of main frames are provided with an upper auxiliary rail and a lower auxiliary rail formed by extending the upper and lower rails.
타워와, 상기 타워의 상단에 마련되는 발전기 몸체 및 상기 발전기 몸체에 회전 가능하게 마련되는 복수개의 블레이드를 포함하는 해상 풍력발전기를 해상의 설치 지점에 설치하기 위한 해상 풍력발전기 설치선에 있어서,
후방에 문풀(moon pool)이 형성된 선박본체;
상기 선박본체에 승하강되도록 설치되며, 상기 선박본체가 해상에서 수직방향으로 부유할 수 있도록 해상에서 상기 선박본체의 위치를 고정시키는 다수의 잭킹유니트;
상기 문풀을 중심으로 서로 마주보게 배치되어 상기 선박본체의 길이방향으로 설치된 한 쌍의 메인프레임;
상기 타워와, 상기 발전기 몸체 및 하나의 블레이드만이 조립된 복수의 반조립체를 기립된 상태로 상기 한 쌍의 메인프레임 사이로 인입 또는 인출하는 이송유니트; 및
상기 한 쌍의 메인프레임 외측면에 각각 설치되어 상기 발전기 몸체에 미조립된 블레이드를 조립시키는 블레이드 조립부;를 포함하고,
상기 블레이드 조립부에 의해 블레이드의 조립이 완료된 완성조립체인 풍력발전기는 상기 이송유니트를 통해 상기 문풀로 이동되어 상기 문풀의 하부에 위치한 기조구조물에 설치되는 해상 풍력발전기 설치선.
An offshore wind turbine installation line for installing an offshore wind power generator on a sea installation point including a tower, a generator body provided on an upper end of the tower, and a plurality of blades rotatably provided on the generator body,
A ship body having a moon pool formed at the rear thereof;
A plurality of jacking units installed up and down on the ship main body and fixing the position of the ship main body in the sea so that the ship main body can float vertically in the sea;
A pair of main frames disposed facing each other with respect to the door frame and installed in the longitudinal direction of the ship body;
A transfer unit for drawing or withdrawing a plurality of semi-assemblies assembled with only the tower, the generator body, and one blade between the pair of main frames in an upright state; And
And blade assemblies respectively installed on the outer surfaces of the pair of main frames to assemble blades not assembled to the generator body,
Wherein the wind turbine, which is a completed assembly with the blades assembled by the blade assembly unit, is moved to the door pool through the transportation unit and installed in a key structure at a lower portion of the door pool.
제11항에 있어서,
상기 이송유니트는,
상기 한 쌍의 메인프레임 내측면에 각각 수평방향으로 길게 설치되는 레일부; 및
상기 반조립체를 결속하여 상기 한 쌍의 레일부를 따라 이동 가능하게 설치되며 상기 반조립체에 착탈 가능하게 마련되는 지지부재;를 구비하는 해상 풍력발전기 설치선.
12. The method of claim 11,
The transfer unit
A rail portion extending horizontally in each of the pair of main frame inner side surfaces; And
And a support member, which is attached to the semi-assembly and is movable along the pair of rail portions, and is detachably mounted on the semi-assembly.
제12항에 있어서,
상기 한 쌍의 메인프레임에는 상기 레일부가 연장되어 형성되는 보조레일부가 마련되는 해상 풍력발전기 설치선..
13. The method of claim 12,
Wherein the auxiliary rail part is formed on the pair of main frames.
제13항에 있어서,
상기 기초구조물에 설치가 완료된 해상 풍력발전기를 결속한 지지부재는 상기 보조레일부로 이동되어 상기 보조레일부에 수납되는 해상 풍력발전기 설치선.

14. The method of claim 13,
And a supporting member which binds the offshore wind power generator installed in the foundation structure is moved to the auxiliary rail portion and housed in the auxiliary rail portion.

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