KR20230054888A

KR20230054888A - 블레이드 보유 제어 방법 및 시스템, 및 블레이드 인양 장치를 위한 제어 시스템

Info

Publication number: KR20230054888A
Application number: KR1020237010444A
Authority: KR
Inventors: 정융 스; 쥔제 정; 주 장
Original assignee: 장수 골드윈드 싸이언스 앤 테크놀로지 코., 엘티디.
Priority date: 2020-08-26
Filing date: 2021-08-26
Publication date: 2023-04-25
Also published as: WO2022042651A1

Abstract

블레이드 인양 장치를 위한 블레이드 보유 제어 방법 및 시스템이 개시된다. 블레이드 보유 제어 방법은 보유된 블레이드의 초기 위치 및 목표 위치에 기초하여 피치 회전 명령을 생성하는 단계; 생성된 피치 회전 명령에 기초하여, 보유된 블레이드를 피치 방향으로 회전하도록 구동하기 위해 메인 빔(120)을 회전하도록 구동하는 피치 회전 기구(400)의 동작을 제어하는 단계; 및 보유된 블레이드를 피치 방향으로 회전시키는 동안, 블레이드 보유 기구(110, 130)에 의해 블레이드에 작용하는 압력의 양을 변경하도록 블레이드 보유 기구(110, 130)의 보유 개구의 크기를 조정하도록 보유 개구 조정 기구의 동작을 제어하는 단계를 포함한다. 블레이드 인양 장치를 위한 블레이드 보유 제어 방법 및 시스템은 블레이드의 보유, 각도 및 배향의 다양한 조정의 수행, 및 블레이드의 장착을 가능하게 하여, 유닛의 인양 비용을 효과적으로 감소시키고 유닛의 장착 효율을 향상시킨다.

Description

블레이드 보유 제어 방법 및 시스템, 및 블레이드 인양 장치를 위한 제어 시스템

본 출원은 일반적으로 풍력 발전 분야에 관한 것으로, 특히 블레이드 클램핑 제어 방법 및 제어 시스템 및 블레이드 인양기를 위한 제어 시스템에 관한 것이다.

풍력 발전 기술의 급속한 발전 및 증가하는 성숙도에 따라, 다양한 모델의 새로운 고출력(예를 들어, 8 MW 및 10 MW) 풍력 터빈이 개발되고 있고, 풍력 터빈의 인양 프로세스가 점진적으로 향상되고 있다. 따라서, 풍력 터빈의 설치 중에 요구되는 인양기 및 인양 시간에 대한 요건이 점점 더 높아지고 있다. 현재는, 고출력 모델의 단일 블레이드가 일반적으로 수평으로 인양되고 풍력 터빈의 임펠러와 함께 회전하게 된다. 그러나, 직접-구동 영구 자석 풍력 터빈의 임펠러를 회전시키는 것은 복잡하고 시간-소모적이어서, 풍력 터빈에 대한 높은 인양 비용을 초래한다. 특히 해상 풍력 터빈의 인양을 위해, 해상 풍력 터빈의 설치 효율의 개선 및 선박의 사용 시간의 절약은 해상 풍력의 투자 비용을 상당히 감소시킬 수 있다.

종래 기술에서, 블레이드가 수평 방향으로 인양되고, 임펠러를 회전시키거나 또는 요잉(yawing)함으로써 블레이드가 설치되au, 클램핑될 때 360도의 큰 각도의 회전은 허용되지 않는다. 도 1을 예로 들면, 종래의 수평 단일 블레이드 클램핑 장치는 30도의 수평적 방식으로 블레이드를 설치할 수 있다. 제2 블레이드 및 제3 블레이드가 설치될 필요가 있는 경우, 크레인에 의한 구동과 함께 단일 블레이드 클램핑 장치에 의해 바링(barring)이 수행된다. 그러나, 이러한 설치 방법은 안전성 위험이 높다. 예를 들어, 크레인에 의해서 구동되는 단일 블레이드 클램핑 장치에 의한 바링시에, 하강 프로세스에서의 크레인 후크의 가속 효과로 인해서, 크레인 후크가 블레이드와 충돌할 수 있거나, 크레인의 오동작으로 인해서, 부가적인 장력이 생성되고, 단일 블레이드 클램핑 장치에 의해서 블레이드 상에 부가적인 장력이 생성되어, 블레이드가 클램핑 개구로부터 미끄러지는 결과를 초래한다. 또한, 종래의 수평 단일 블레이드 클램핑 장치의 30도 회전 또한 제2 블레이드를 설치하기 위한 요잉에 의해, 또는 클램핑 개구의 블레이드의 루트 및 팁에 대한 클램핑 블록의 위치를 상호 교체함으로써(작은 클램핑 개구 및 큰 클램핑 개구의 위치를 상호 교체함으로써) 수행되고, 따라서 설치가 매우 불편해지고 다재성(versatility)이 열악해진다.

본 출원의 예시적인 실시예의 목적은 상기 결함 중 적어도 하나를 극복하기 위한 블레이드 클램핑 제어 방법 및 제어 시스템 그리고 블레이드 인양기를 위한 제어 시스템을 제공하는 것이다.

전체적인 양태에서, 블레이드 인양기를 위한 블레이드 클램핑 제어 방법이 제공된다. 블레이드 인양기는 메인 빔, 메인 빔에 연결되는 틸트 회전 기구, 블레이드를 클램핑하기 위해 메인 빔의 2개의 단부에 배열되는 블레이드 클램핑 기구, 및 블레이드 클램핑 기구에 배열되는 각도 조정 기구를 포함하고, 블레이드 클램핑 제어 방법은 클램핑된 블레이드의 초기 위치 및 목표 위치에 기초하여 틸트 회전 명령을 생성하는 단계; 틸트 회전 명령에 기초하여, 클램핑된 블레이드를 피치 방향으로 회전 구동하기 위해, 메인 빔을 회전 구동하게 동작하도록 틸트 회전 기구를 제어하는 단계; 및 피치 방향으로의 클램핑된 블레이드의 회전 중에, 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가되는 압력을 변경하도록 동작하게 각도 조정 기구를 제어함으로써 블레이드 클램핑 기구의 클램핑 개구의 개방도를 조정하는 단계를 포함한다.

다른 전체적인 양태에서, 블레이드 인양기를 위한 블레이드 클램핑 제어 시스템이 제공된다. 블레이드 인양기는 메인 빔, 메인 빔에 연결된 틸트 회전 기구, 블레이드를 클램핑하기 위해 메인 빔의 2개의 단부에 배열된 블레이드 클램핑 기구, 및 블레이드 클램핑 기구에 배열된 각도 조정 기구를 포함하고, 블레이드 클램핑 제어 시스템은 제어기를 포함하고, 제어기는 클램핑된 블레이드의 초기 위치 및 목표 위치에 기초하여 틸트 회전 명령을 생성하고; 틸트 회전 명령에 기초하여, 클램핑된 블레이드를 피치 방향으로 회전 구동하기 위해, 메인 빔을 회전 구동하게 동작하도록 틸트 회전 기구를 제어하고; 피치 방향으로의 클램핑된 블레이드의 회전 중에, 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가되는 압력을 변경하게 동작하도록 각도 조정 기구를 제어함으로써 블레이드 클램핑 기구의 클램핑 개구의 개방도를 조정하도록 추가로 구성된다.

또 다른 전체적인 양태에서, 블레이드 인양기를 위한 제어 시스템이 제공된다. 블레이드 인양기는 메인 빔, 메인 빔의 2개의 단부에 배열된 블레이드를 클램핑하기 위한 블레이드 클램핑 기구, 클램핑된 블레이드를 피치 방향으로 회전 구동하기 위해 메인 빔에 연결되는 틸트 회전 기구, 클램핑된 블레이드를 피치 방향으로 회전 구동하기 위한 피치 회전 기구, 및 블레이드 클램핑 기구에 배열되는 각도 조정 기구를 포함하고, 제어 시스템은 유압 시스템, 제어기, 지상 원격 제어 시스템 및 전력 공급 시스템을 포함하고, 유압 시스템은 블레이드 클램핑 기구, 틸트 회전 기구 및 피치 회전 기구에 연결되고, 지상 원격 제어 시스템은 제어기에 연결되어 블레이드 인양 중에 블레이드 클램핑 기구, 틸트 회전 기구, 및 피치 회전 기구의 인양 데이터를 표시 및 저장하고, 전력 공급 시스템은 유압 시스템 및 제어기에 전력을 공급하도록 구성되고, 제어기는, 유압 시스템을 통해 블레이드 클램핑 기구, 틸트 회전 기구 및 피치 회전 기구를 동작하게 구동하도록 구성되고, 제어기는 클램핑된 블레이드의 초기 위치 및 목표 위치에 기초하여 틸트 회전 명령을 생성하고; 틸트 회전 명령에 기초하여, 클램핑된 블레이드를 피치 방향으로 회전 구동하기 위해, 메인 빔을 회전 구동하게 동작하도록 틸트 회전 기구를 제어하고; 피치 방향으로의 클램핑된 블레이드의 회전 중에, 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가되는 압력을 변경하게 동작하도록 각도 조정 기구를 제어함으로써 블레이드 클램핑 기구의 클램핑 개구의 개방도를 조정하도록 추가로 구성된다.

본 출원의 예시적인 실시예에 따른 블레이드 클램핑 제어 방법 및 제어 시스템 그리고 블레이드 인양기를 위한 제어 시스템에 의해, 블레이드 설치를 위한 다양한 각도 자세를 조정하도록 블레이드를 클램핑하는 것이 가능해지고, 풍력 터빈의 인양 비용을 효과적으로 감소시키고 풍력 터빈의 설치 효율을 향상시킨다.

본 출원의 예시적인 실시예들의 및 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 실시예들을 예시적으로 예시하는 첨부 도면들과 함께 다음의 상세한 설명으로부터 더 명확히 알 수 있을 것이다.
도 1은 30도 각도의 회전 방식의 종래의 단일 블레이드 클램핑 장치의 설치의 개략도를 예시한다.
도 2는 본 출원의 예시적인 실시예에 따른 블레이드 인양기의 개략도를 예시한다.
도 3은 본 출원의 예시적인 실시예에 따른 도 2의 틸트 회전 기구의 분해도를 예시한다.
도 4 및 도 5는 각각 본 출원의 예시적인 실시예에 따른 블레이드 클램핑 유닛의 분해도를 예시한다.
도 6 및 도 7은 각각 본 출원의 예시적인 실시예에 따른 피치 회전 기구의 분해도를 예시한다.
도 8은 블레이드 인양기가 블레이드 피칭을 위해 사용되기 전의 도 1의 블레이드 인양기의 상태를 예시하는 개략도를 예시한다.
도 9는 블레이드 인양기가 블레이드 피칭에 사용된 후의 도 1의 블레이드 인양기의 상태를 예시하는 개략도를 예시한다.
도 10 및 도 11은 각각 본 출원의 예시적인 실시예에 따른 윈치 시스템의 분해도를 예시한다.
도 12는 본 출원의 예시적인 실시예에 따른 블레이드 인양기를 위한 블레이드 클램핑 제어 방법의 흐름도를 예시한다.
도 13은 본 출원의 예시적인 실시예에 따른 블레이드 인양기를 위한 센서 배열의 개략도를 예시한다.
도 14는 본 출원의 예시적인 실시예에 따라 동작하도록 각도 조정 기구를 제어함으로써 블레이드 클램핑 기구의 클램핑 개구의 개방도를 조정하는 단계의 흐름도를 예시한다.
도 15a 내지 도 15d는 각각 본 출원의 예시적인 실시예에 따른 블레이드 인양기의 각도 회전 설치의 개략도를 예시한다.
도 16은 본 출원의 예시적인 실시예에 따른 블레이드 인양기용 블레이드 클램핑 제어 시스템의 블록도를 예시한다.
도 17은 본 출원의 예시적인 실시예에 따른 제어기의 블록도를 예시한다.
도 18은 본 출원의 예시적인 실시예에 따른 블레이드 인양기용 제어 시스템의 블록도를 예시한다.

상이한 예시적인 실시예들을 첨부 도면들을 참조하여 더 완전히 설명한다. 일부 예시적인 실시예들이 첨부 도면들에 예시되어 있다.

블레이드 인양기를 위한 블레이드 클램핑 제어 방법이 본 출원의 예시적인 실시예에 따라 제공된다. 블레이드 인양기는 단일 블레이드를 클램핑하고 블레이드의 설치를 용이하게 하기 위해 풍력 터빈의 조립 중에 클램핑된 블레이드를 적어도 하나의 방향으로 회전하도록 구동할 수 있다.

블레이드 인양기의 개략적인 구조도가 도 2 내지 도 5를 참조하여 이하에서 설명된다. 도 2 내지 도 5에 도시된 블레이드 인양기의 구체적인 구조는 단지 예로서 설명되고 본 출원은 이에 제한되는 것은 아니라는 것을 이해하여야 한다. 블레이드 인양기가 블레이드를 회전 구동할 수 있는 한, 블레이드 인양기는 또한 다른 구조적 형태일 수 있다.

도 2는 본 출원의 예시적인 실시예에 따른 블레이드 인양기의 개략도를 예시한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 출원의 예시적인 실시예에 따른 블레이드 인양기는 블레이드 클램핑 장치(100) 및 (무게 중심 조정 기구로도 알려진) 행거(200)를 포함한다. 블레이드 클램핑 장치(100)는 메인 빔(120), 블레이드를 클램핑하기 위해 메인 빔(120)의 2개의 단부에 배열된 블레이드 클램핑 기구, 및 블레이드 클램핑 기구에 배열된 각도 조정 기구를 포함한다. 블레이드 인양기는 메인 빔에 연결된 틸트 회전 기구(400)를 더 포함한다. 일 실시예에서, 블레이드 인양기는 클램핑된 블레이드를 피치 방향으로 회전하도록 구동하기 위한 피치 회전 기구, 블레이드 인양기를 균형화되고 안정적으로 유지하기 위한 윈치 시스템, 및 인양 프로세스 중에 블레이드 인양기의 무게 중심을 조정하기 위한 무게 중심 조정 기구 중 적어도 하나를 더 포함한다.

틸트 회전 기구(400)는 행거(200)의 하부 단부에 연결되고, 메인 빔(120)은 틸트 회전 기구(400)에 연결된다. 메인 빔(120) 및 블레이드 클램핑 기구는 블레이드의 설치 동안 각도 요건을 충족시키기 위해 틸트 회전 기구(400)에 의해 구동되면서 큰 각도(예를 들어, 360도)로 회전할 수 있다. 상기 블레이드 인양기에 대해, 블레이드의 설치 중에 허브를 회전시키거나 요잉 작용을 수행하는 것이 요구되지 않고, 이는 블레이드의 설치를 단순화한다.

도 3은 본 출원의 예시적인 실시예에 따른 도 2의 틸트 회전 기구의 분해도를 예시한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 틸트 회전 기구(400)는 지지 프레임(410), 회전 샤프트(420), 크랭크(430) 및 구동 유닛을 포함할 수 있다. 회전 샤프트(420)는 지지 프레임(410)에 회전 가능하게 배열되고, 회전 샤프트(420)의 제1 단부는 메인 빔(120)에 연결되어 메인 빔(120) 및 블레이드 클램핑 기구를 회전 샤프트(420)와 함께 회전하도록 구동하기 위해 사용된다. 크랭크(430)의 제1 단부는 회전 샤프트(420)의 제2 단부에 고정 연결된다. 구동 유닛은 크랭크(430)의 제2 단부에 연결되어 크랭크(430)를 회전 샤프트(420) 주위로 회전 구동하여 회전 샤프트(420)를 회전 구동한다.

틸트 회전 기구(400)는 메인 빔(120) 및 블레이드 클램핑 기구가 회전 샤프트(420)를 통해 회전하도록 구동하고, 따라서 클램핑된 블레이드의 큰 각도의 회전으로 클램핑된 블레이드의 틸트 각도를 조정할 수 있게 한다. 블레이드의 설치 중에, 허브는 회전되지 않고, 틸트 회전 기구(400)만이 클램핑된 블레이드를 원하는 각도로 회전하도록 구동하여, 블레이드는 허브 상의 대응 위치에서 피치베어링에 연결될 수 있고, 따라서 블레이드의 설치를 단순화한다.

틸트 회전 기구(400)의 지지 프레임(410)은 행거(200)에 고정 연결될 수 있다. 예를 들어, 행거(200)는 인양기 바아(210), 인양기 부착점 크로스빔(220)(레일) 및 인양기 바아(210)에 배열된 러그(230)를 포함할 수 있다. 지지 프레임(410)은 인양기 부착점 크로스빔(220)에 연결될 수 있고, 인양기 바(210)의 하부 단부는 인양기 부착점 크로스빔(220)에 연결된다. 블레이드 인양기는 수평 방향으로 인양기 부착점 빔(220)을 따라 이동하도록 인양기 바아(210)를 구동할 수 있는 신축 가능 부재(300)를 더 포함할 수 있고, 이에 의해 부착점의 위치를 조정한다. 본 출원의 예시적인 실시예에 따른 블레이드 인양기는 러그(230)를 통해 외부 대형 인양 도구에 후크 결합되고 외부 대형 인양 도구와 함께 이동할 수 있다.

도 3을 참조하면, 회전 샤프트(420)는 지지 프레임(410)에 회전 가능하게 배열된다. 회전 샤프트(420)의 좌측 단부는 메인 빔(120)에 연결될 수 있고, 회전 샤프트(420)의 우측 단부는 크랭크(430)의 제1 단부에 고정 연결될 수 있다. 회전 샤프트(420)의 좌측 단부는 제1 단부로 지칭될 수 있고, 회전 샤프트(420)의 우측 단부는 제2 단부로 지칭될 수 있다. 크랭크(430)는 회전 샤프트(420)를 회전하도록 구동할 수 있고, 이는 차례로 메인 빔(120) 및 블레이드 클램핑 기구를 회전 샤프트(420)를 중심으로 회전하도록 구동한다.

구동 유닛은 크랭크(430)를 회전 샤프트(420)를 중심으로 회전하도록 구동하기 위한 적어도 2개의 신축 가능 구동 기구(440)를 포함할 수 있다. 크랭크(430)를 신축 가능 구동 기구에 연결하기 위해, 크랭크(430)의 제2 단부에는 연결 샤프트(450)가 고정적으로 제공될 수 있고, 연결 샤프트(450)는 회전 샤프트(420)에 평행하다. 신축 가능 구동 기구는 연결 샤프트(450)에 연결되고, 신축 가능 구동 기구는 연결 샤프트(450)에 수직인 방향으로 신축 가능하다.

즉, 크랭크(430)의 제1 단부는 회전 샤프트(420)에 연결되고, 크랭크(430)의 제2 단부에는 연결 샤프트(450)가 고정적으로 제공된다. 연결 샤프트(450)는 회전 샤프트(420)에 평행할 수 있고 회전 샤프트(420)로부터 멀어지는 방향으로 연장될 수 있다.

적어도 2개의 신축 가능 구동 기구(440)는 연결 샤프트(450) 주위로 이격되어 있고, 인접한 신축 가능 구동 기구(440) 사이의 끼인각은 0도보다 크고 180도보다 작다. 상기 끼인각으로 배열된 적어도 2개의 신축 가능 구동 기구(440)는 회전 샤프트(420)에 안정적인 동력 출력을 제공할 수 있다. 신축 가능 구동 기구(440) 중 하나가 동작 중에 사점 위치에 도달하는 경우에, 신축 가능 구동 기구(440) 중 다른 하나가 동력을 계속 공급할 수 있고, 그에 의해서 전술한 사점 위치를 우회할 수 있다. 다수의 신축 가능 구동 기구(440)가 중복적 설계를 위해 제공되어, 이에 의해 틸트 회전 기구의 동작의 안전성 및 신뢰성을 향상시킨다.

여기서, 각각의 신축 가능 구동 기구(440)의 신축 가능 로드는 사점 위치를 갖는다. 피구동 부재 상의 신축 가능 로드의 힘 또는 토크가 0과 동일할 때(즉, 피구동 부재 상의 구동 각도가 0과 동일할 때), 신축 가능 로드는 피구동 부재가 동작하도록 구동할 수 없으며, 이는 신축 가능 구동 기구의 사점 위치로 지칭된다. 사점 위치는 변속 기구의 운동에 유해하다. 본 출원의 예시적인 실시예에서, 신축 가능 구동 기구는 연결 샤프트(450) 주위에 적어도 2개의 신축 가능 구동 기구(440)를 이격 배치함으로써 사점이 원활하게 통과되는 상태로 연속적으로 동작될 수 있다.

일 예에서, 신축 가능 구동 기구(440)의 수는 2개일 수 있다. 바람직하게는, 신축 가능 구동 기구(440)의 수는 4개일 수 있다. 예를 들어, 4개의 신축 가능 구동 기구(440)가 연결 샤프트(450)에 연결되고 연결 샤프트(450)의 원주 방향으로 순차적으로 배열되며, 2개의 인접한 신축 가능 구동 기구(440) 사이의 각도는 0도보다 크고 180도보다 작은 임의의 각도일 수 있다. 4개의 신축 가능 구동 기구(440)가 연결 샤프트(450)의 길이 방향을 따라 순차적으로 연결 샤프트(450)에 연결되고, 신축 가능 구동 기구(440)는 연결 샤프트(450)에 수직인 방향으로 신축 가능하다.

선택적인 예에서, 신축 가능 구동 기구(440) 각각은 제1 유압 실린더를 포함할 수 있다. 제1 유압 실린더의 실린더 본체는 지지 프레임(410)에 장착되고, 제1 유압 실린더의 피스톤 로드의 자유 단부는 크랭크(430)의 제2 단부에 연결된다. 예를 들어, 피스톤 로드의 자유 단부는 연결 샤프트(450)에 연결된다. 신축 가능 구동 기구(440)가 신축함에 따라, 피스톤 로드의 자유 단부는 크랭크(430)의 제1 단부 주위로 회전할 수 있다. 피스톤 로드의 자유 단부가 크랭크(430)의 제1 단부 주위로 회전함에 따라, 전체 신축 가능 구동 기구(440)는 신축 가능 구동 기구(440)가 배열되는 위치에서 연결 샤프트(450)에 수직인 평면에서 스윙하고, 이에 의해 크랭크(430)를 통해 회전 샤프트(420)를 회전하도록 구동한다. 유압 실린더인 신축 가능 구동 기구(440)는 단지 예로서 설명된 것이고 본 출원은 이에 제한되는 것은 아니라는 것을 이해하여야 한다. 신축 가능 구동 기구(440)는 또한 실린더일 수 있다.

도 4 및 도 5는 각각 본 출원의 예시적인 실시예에 따른 블레이드 클램핑 유닛의 분해도를 예시한다.

도 2를 참조하면, 블레이드 클램핑 기구는 메인 빔의 2개의 단부에 각각 배열된 제1 블레이드 클램핑 유닛(110) 및 제2 블레이드 클램핑 유닛(130)을 포함할 수 있다. 제1 블레이드 클램핑 유닛(110) 및 제2 블레이드 클램핑 유닛(130) 중 하나는 블레이드의 팁을 클램핑하기 위해 사용되고, 제1 블레이드 클램핑 유닛(110) 및 제2 블레이드 클램핑 유닛(130) 중 다른 하나는 블레이드의 루트를 클램핑하기 위해 사용된다.

일 예에서, 제1 블레이드 클램핑 유닛(110)은 제1 상부 클램핑 조립체 및 제1 하부 클램핑 조립체를 포함할 수 있다. 제2 블레이드 클램핑 유닛(130)은 제2 상부 클램핑 조립체 및 제2 하부 클램핑 조립체를 포함할 수 있다. 각도 조정 기구는 제1 상부 클램핑 조립체에 배열된 제1 각도 조정 유닛 및 제2 상부 클램핑 조립체에 배열된 제2 각도 조정 유닛을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 블레이드 클램핑 유닛(110)의 구조와 제2 블레이드 클램핑 유닛(130)의 구조는 실질적으로 동일하다. 제1 상부 클램핑 조립체에 배열된 제1 블레이드 클램핑 유닛(110) 및 제1 각도 조정 유닛의 구조만이 이하에서 설명된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제1 블레이드 클램핑 유닛(110)은 제1 상부 클램핑 조립체(140) 및 제1 하부 클램핑 조립체(150)를 포함할 수 있다. 블레이드를 클램핑하기 위한 공간(즉, 클램핑 개구)이 제1 상부 클램핑 조립체(140) 및 제1 하부 클램핑 조립체(150)에 의해 형성된다. 제1 각도 조정 유닛(117)이 제1 상부 클램핑 조립체(140)에 배열된다.

예에서, 제1 상부 클램핑 조립체(140)는 제1 가압 아암(111) 및 제1 가압 아암(111)의 일 단부로부터 하향으로 연장되는 제1 상부 직립 아암(112)을 포함할 수 있다. 제1 가압 아암(111)은 제1 상부 직립 아암(112)에 대해 피벗할 수 있다. 제1 하부 클램핑 조립체(150)는 제1 지지 아암(113) 및 제1 지지 아암(113)의 일 단부로부터 상향 연장되는 제1 하부 직립 아암(114)을 포함할 수 있고, 제1 하부 직립 아암(114)은 제1 상부 직립 아암(112)에 연결된다.

제1 각도 조정 유닛(117)은 제1 상부 직립 아암(112)과 제1 가압 아암(111) 사이에 연결되고, 제1 가압 아암(111)은 제1 각도 조정 유닛(117)에 의해 제1 상부 직립 아암(112)에 대해 회전하도록 구동되어 제1 상부 직립 아암(112)에 대한 제1 가압 아암(111)의 경사각을 조정함으로써, 제1 블레이드 클램핑 유닛(110)의 클램핑 개구의 개방 상태를 조정할 수 있다.

예를 들어, 블레이드가 로딩될 때, 제1 각도 조정 유닛(117)을 제어함으로써 제1 가압 아암(111)의 자유 단부는 상향으로 이동하도록 구동되고, 블레이드가 적소에 로딩된 후에, 제1 클램핑 아암(111)의 자유 단부는 제1 각도 조정 유닛(117)을 제어함으로써 블레이드에 대해 밀착 가압되게, 하향으로 회전하도록 구동된다.

일 실시예에서, 피벗 샤프트는 제1 상부 직립 아암(112)의 상부 부분에 배열되고, 제1 가압 아암(111)은 피벗 샤프트를 통해 제1 상부 직립 아암(112)에 연결된다. 예로서, 제1 각도 조정 유닛(117)은 클램핑 개구 신축 가능 실린더라 지칭할 수 있는 신축 가능 실린더를 포함할 수 있다. 예에서, 신축 가능 실린더는 자동으로 제어되는 제2 유압 실린더일 수 있다. 제2 유압 실린더의 실린더 본체는 제1 상부 직립 아암(112)에 장착되고, 제2 유압 실린더의 피스톤 로드의 자유 단부는 제1 가압 아암(111)에 연결되어, 제1 각도 조정 유닛(117)에 의해, 제1 상부 직립 아암(112)에 대해 피벗 샤프트를 중심으로 피벗하도록 제1 가압 아암(111)을 구동하고, 제1 상부 직립 아암(112)에 대한 제1 가압 아암(111)의 경사각을 조정하여 클램핑된 블레이드의 클램핑력의 크기를 조정한다.

여기서, 전술한 유압 실린더인 제1 각도 조정 유닛(117)은 단지 예로서 설명된다. 제1 각도 조정 유닛(117)은 추가로 제1 상부 직립 아암(112)에 대해 피벗 샤프트를 중심으로 회전하도록 제1 가압 아암(111)을 구동할 수 있는 다른 구동 요소일 수 있다. 예를 들어, 제1 각도 조정 유닛(117)은 또한 실린더, 전동 스크류 또는 너트를 갖는 볼트 등일 수 있다.

본 출원의 예시적인 실시예에서, 블레이드를 클램핑하는 블레이드 클램핑 기구의 느슨함을 더 조정하기 위해, 블레이드 인양기는 클램핑 개구 조정 기구를 더 포함할 수 있다. 클램핑 개구 조정 기구는 제1 상부 클램핑 조립체(140)와 제1 하부 클램핑 조립체(150) 사이에 연결된 제1 클램핑 개구 조정 유닛(115) 및 제2 상부 클램핑 조립체와 제2 하부 클램핑 조립체 사이에 연결된 제2 클램핑 개구 조정 유닛을 포함할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제1 클램핑 개구 조정 유닛(115)은 상이한 크기의 클램핑 블레이드에 적합하도록 제1 상부 클램핑 조립체(140) 및 제1 하부 클램핑 조립체(150)에 의해 형성된 클램핑 개구의 개방도를 조정할 수 있다. 제1 블레이드 클램핑 유닛(110)은 제1 클램핑 개구 조정 유닛(115)이 클램핑 개구의 개방도를 적절한 크기로 조정한 후에 제1 클램핑 개구 조정 유닛(115)을 로킹하기 위한 클램핑 개구 로킹 조립체를 더 포함할 수 있고, 이에 의해 제1 상부 클램핑 조립체(140) 및 제1 하부 클램핑 조립체(150)가 서로에 대해 이동하는 것을 방지하여 클램핑 개구의 개방도를 변하지 않게 유지한다.

예에서, 제1 클램핑 개구 조정 유닛(115)은 제1 상부 직립 아암(112)과 제1 하부 직립 아암(114) 사이에 연결되고, 제1 가압 아암(111)과 제1 지지 아암(113) 사이의 거리를 조정하여 클램핑 개구의 개방도를 조정하기 위해 제1 상부 클램핑 조립체(140)를 제1 하부 클램핑 조립체(150)에 대해 이동하도록 구동하는 데 사용된다. 제1 클램핑 개구 로킹 조립체는 제1 하부 직립 아암(114)에 대해 제1 상부 직립 아암(112)을 로킹하는 데 사용된다.

본 출원의 예시적인 실시예에 따른 블레이드 클램핑 장치(100)에서, "C" 형상 또는 "ㄷ" 형상을 갖는 클램핑 공간(즉, 클램핑 개구)이 제1 상부 클램핑 조립체(140) 및 제1 하부 클램핑 조립체(150)에 의해 형성되고, 제1 가압 아암(111) 및 제1 지지 아암(113)은 블레이드의 대향 표면들을 클램핑하기 위한 2개의 집게 발을 형성하고, 제1 상부 직립 아암(112) 및 제1 하부 직립 아암(114)은 제1 클램핑 아암(111)과 제1 지지 아암(113) 사이에 연결된 신축 가능 직립 아암을 형성한다. 더욱이, 제1 상부 직립 아암(112) 및 제1 하부 직립 아암(114)은 제1 클램핑 개구 조정 유닛(115)에 의해 서로에 대해 이동하도록 구동되며, 이에 의해 블레이드의 클램핑 범위를 더 큰 정도로 조정한다.

일 실시예에서, 제1 상부 직립 아암(112) 및 제1 하부 직립 아암(114)은 원주형 중공 구조, 즉 중공 원통형일 수 있고 서로 포개어지도록 형성될 수 있으며, 도면에 도시된 바와 같이 직사각형 중공 구조로서 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 상부 직립 아암(112)의 하부 부분은 제1 하부 직립 아암(114)의 상부 부분 내부에 포개질 수 있고 제1 클램핑 개구 조정 유닛(115)의 추진 하에서 높이 방향으로 서로에 대해 활주 가능할 수 있어, 이에 의해 제1 상부 직립 아암(112) 및 제1 하부 직립 아암(114)에 의해 형성된 신축 가능 직립 아암의 높이/길이를 조정한다.

예를 들어, 제1 클램핑 개구 조정 유닛(115)을 제어함으로써 서로 포개진 제1 상부 직립 아암(112) 및 제1 하부 직립 아암(114)의 부분이 더 커지도록 구동되는 경우, 즉 신축 가능 직립 아암의 높이/길이가 더 작아지는 경우, 제1 가압 아암(111)과 제1 지지 아암(113) 사이의 거리가 더 작아지고, 이에 의해 클램핑 개구의 더 작은 개방도를 달성한다. 반대로, 제1 상부 직립 아암(112) 및 제1 하부 직립 아암(114)의 서로 포개어지는 부분이 제1 클램핑 개구 조정 유닛(115)을 제어함으로써 더 작아지도록 구동되는 경우, 신축 가능 직립 아암의 전체 높이/길이가 더 커지고, 제1 가압 아암(111)과 제1 지지 아암(113) 사이의 거리가 더 커지고, 이에 의해 클램핑 개구의 더 큰 개방도를 달성한다.

일 실시예에서, 제1 상부 직립 아암(112) 및 제1 하부 직립 아암(114)은 강도를 개선하고 부식을 방지하기 위해 스테인리스 강판으로 제조될 수 있지만, 본 출원은 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 상부 직립 아암(112) 및 제1 하부 직립 아암(114)의 연결 방식 및 특정 형상은, 제1 상부 직립 아암(112) 및 제1 하부 직립 아암(114)이 제1 가압 아암(111)과 제1 지지 아암(113) 사이의 거리를 조정하기 위해 수직 방향으로 상하로 이동될 수 있는 한, 본 출원에서 제한되지 않는다.

제1 클램핑 개구 조정 유닛(115)은 제1 상부 직립 아암(112) 및 제1 하부 직립 아암(114) 내부에 배열된 피치 신축 구동 기구를 포함할 수 있다. 간극 신축 구동 기구는 비교적 넓은 범위에서 블레이드의 클램핑 범위를 조정하기 위해, 즉 클램핑 개구의 개방도를 조정하기 위한 큰 추력 및 큰 행정의 구동 기구일 수 있다. 피치 신축 구동 기구는 신축 가능 실린더, 예를 들어 자동 제어 유압 실린더일 수 있다.

제1 클램핑 개구 조정 유닛(115)이 제4 유압 실린더인 것을 예로서 들면, 제4 유압 실린더의 실린더 본체는 제1 상부 직립 아암(112) 및 제1 하부 직립 아암(114) 중 하나에 장착될 수 있고, 제4 유압 실린더의 피스톤 로드의 자유 단부는 제1 상부 직립 아암(112) 및 제1 하부 직립 아암(114) 중 다른 하나에 연결된다.

신축 가능 실린더는 신축 가능 행정을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 상부 직립 아암(112)은 신축 가능 실린더의 선형 신축 가능 이동에 의해 제1 하부 직립 아암(114)에 대해 이동하도록 구동될 수 있으며, 이에 의해 제1 가압 아암(111)과 제1 지지 아암(113) 사이의 거리를 조정하지만, 본 출원은 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 클램핑 개구 조정 유닛(115)은 제1 상부 직립 아암(112) 및 제1 하부 직립 아암(114)을 서로에 대해 이동하도록 구동하며, 이에 의해 제1 가압 아암(111)과 제1 지지 아암(113) 사이의 거리를 조정할 수 있는 선형 신축 가능 구동부를 달성하는 다른 구동 요소일 수 있다. 예를 들어, 제1 클램핑 개구 조정 유닛(115)은 실린더, 전동 스크류 또는 너트를 갖는 볼트 등일 수 있다.

클램핑 개구의 개방도는 제1 클램핑 개구 조정 유닛(115)을 통해 제1 하부 직립 아암(114)에 대해 제1 상부 직립 아암(112)을 상승 및 하강시킴으로써 조정될 수 있다. 클램핑 개구의 개방도가 적절하게 조정된 후에, 상승 및 하강 기능에 추가하여, 백업 클램핑 개구 로킹 조립체가 블레이드의 더 확실한 클램핑을 위해 조정된 클램핑 개구를 유지하도록 제공될 수 있다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 가압 아암(111), 제2 가압 아암, 제1 지지 아암(113), 및 제2 지지 아암은 각각 형상 추종 가압 부재(119) 및 형상 추종 가압 부재에 연결된 가압 부재 구동 유닛(1131)을 포함할 수 있다. 가압 부재 구동 유닛(1131)은 제1 가압 아암(111)의 연장 방향 또는 제1 지지 아암(113)의 연장 방향으로 이동하도록 형상 추종 가압 부재(119)를 추진하기 위해 사용된다. 가압 부재 구동 유닛(1131)은 실린더 및 피스톤 로드를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 피스톤 로드의 자유 단부는 형상 추종 가압 부재(119)에 힌지 결합될 수 있고, 실린더는 제1 가압 아암(111) 또는 제1 지지 아암(113)에 배열되어 실린더에 대한 피스톤 로드의 신축에 의해 형상 추종 가압 부재(119)가 이동하도록 구동할 수 있으며, 따라서 형상 추종 가압 부재(119)는 블레이드에 밀접하게 맞춰지는 위치에 위치된다.

즉, 블레이드와 형상 추종 가압 부재(119) 사이의 맞춤 정도를 조정함으로써, 블레이드는 견고하게 클램핑되고, 이에 의해 블레이드의 설치 중에 안전성을 향상시킨다. 가압 부재 구동 유닛(1131)의 신축 방향은 제1 가압 아암(111)의 연장 방향 또는 제1 지지 아암(113)의 연장 방향에 평행하다. 또한, 가압 부재 구동 유닛(1131)은 제1 블레이드 클램핑 유닛의 전체 구조를 더 심미적으로 만들기 위해 제1 가압 아암(111) 또는 제1 지지 아암(113)의 내부 공동에 장착될 수 있다.

블레이드 인양기의 케이스 본체(500)에는 제어기 및 유압 스테이션이 제공될 수 있다. 유압 스테이션은 오일 탱크, 오일 탱크에 연결된 유압 펌프, 및 유압 펌프를 구동하여 동작시키기 위한 오일 펌프 모터를 포함한다. 상기 블레이드 인양기에 대한 블레이드 클램핑 제어 방법은 다음과 같이 구현될 수 있다: 제어기(예를 들어, 프로그램 가능 제어기(PLC))는 유압 펌프를 구동하게 동작하도록 유압 스테이션의 오일 펌프 모터를 제어하여, 오일 탱크에 의해 제공된 유압 오일이 유압 펌프의 흡입을 통해 유압 실린더로 전달되게 한다. 예를 들어, 제1 유압 실린더는 메인 빔(120) 및 블레이드 클램핑 기구를 피치 방향으로 0도 내지 360도의 범위에서 회전하도록 구동하기 위한 회전 운동을 위해 크랭크(430)를 구동하게 동작하도록 제어될 수 있다.

도 6 및 도 7은 각각 본 출원의 예시적인 실시예에 따른 피치 회전 기구의 분해도를 예시한다.

도 6은 메인 빔에 연결된 도 2의 블레이드 클램핑 기구를 도시하는 분해 개략도이고, 도 7은 도 6의 부분 A의 확대 개략도이다.

이하, 메인 빔(120) 및 제1 블레이드 클램핑 유닛(110)에 연결된 피치 회전 기구의 구체적인 구조 및 피치 회전 기구와 다른 구성요소의 연결을 도 6 및 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.

제1 블레이드 클램핑 유닛(110)은 피치 회전 기구를 통해 클램핑된 블레이드의 피치 방향의 회전 각도를 조정하기 위해 피치 회전 기구를 통해 메인 빔(120)에 회전 가능하게 연결된다.

본 출원의 예시적인 실시예에 따른 블레이드 인양기는 풍력 터빈의 조립 및 블레이드의 인양 중에 클램핑된 블레이드의 피칭을 가능하게 하여, 클램핑된 블레이드가 허브와 정렬되고 허브에 정확하게 부착되게 된다. 피칭 중에, 제1 블레이드 클램핑 유닛(110) 및 제2 블레이드 클램핑 유닛(130)은 가이드 레일(142) 및 레일 슬롯(143)의 협력에 의해서 메인 빔(120)에 대해서 안정적으로 회전될 수 있고, 그에 따라 블레이드 클램핑 기구에 의해서 구동되는 피칭 중에 클램핑된 블레이드의 안전성 및 안정성을 보장한다.

메인 빔(120)은 빔 본체(121) 및 빔 본체(121)의 2개의 단부로부터 상향 또는 하향으로 연장되는 레그들(122)을 포함할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 레그들(122)은 메인 빔(120)에 대략 수직일 수 있다. 제1 블레이드 클램핑 유닛(110)은 레그(122)의 외측에, 즉 메인 빔(120)의 단부면에 대면하여 배열된다. 제1 블레이드 클램핑 유닛(110)의 제1 지지 아암(113)은 핀(144)을 통해 메인 빔(120)의 레그(122)에 연결되어, 제1 블레이드 클램핑 유닛(110)이 메인 빔(120)에 대해 핀(144)을 중심으로 회전할 수 있게 할 수 있다.

일부 실시예들에서, 피치 회전 기구(300)는 가이드 레일(142) 및 레일 슬롯(143)을 포함할 수 있다. 가이드 레일(142)은 제1 블레이드 클램핑 유닛(110)에 형성되고, 레일 슬롯(143)은 가이드 레일(142)에 대해 이동하도록 메인 빔(120)에 형성된다. 구체적으로, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 가이드 레일(142)은 빔 본체(121)와 대면하는 제1 상부 직립 아암(112)의 측면 상에 형성되고, 레일 슬롯(143)은 빔 본체(121)의 단부면 상에 형성된다. 그러나, 본 출원은 이에 제한되지 않고, 가이드 레일(142) 및 레일 슬롯(143)의 위치는 필요에 따라 상호 교체될 수 있다.

레일 슬롯(143)은 가이드 레일(142)과 대면하는 개구를 갖는 스냅-인 리세스일 수 있다. 가이드 레일(142)은 스냅-인 리세스 내에 매립될 수 있는 돌출부가 형성된 리지형 레일일 수 있다. 예를 들어, 레일 슬롯(143)의 슬롯 벽은 모서리가 둥근 직사각형 단면을 가질 수 있고, 따라서 가이드 레일(142)의 단면은 모서리가 둥근 직사각형으로서 형성될 수 있다. 레일 슬롯(143) 및 가이드 레일(142)은 메인 빔(120)에 대한 제1 블레이드 클램핑 유닛(110)의 회전 궤적을 따라 연장될 수 있는데, 즉 레일 슬롯(143) 및 가이드 레일(142)은 전체적으로 그 길이 방향을 따라 원호 형상이다. 실시예에서, 레일 슬롯(143) 및 가이드 레일(142)은 외부 볼록 구조체 및 내부 오목 구조체에 의해 포개어지고, 레일 슬롯(143) 및 가이드 레일(142)은 각각 모서리가 둥근 직사각형 단면을 갖지만, 본 출원은 이에 제한되는 것은 아니다. 가이드 레일(142) 및 레일 슬롯(143)의 단면은 또한 삼각형, 사다리꼴, 직사각형 및 다른 형상으로서 형성될 수 있고, 레일 슬롯(143) 및 가이드 레일(142)은 또한, 레일 슬롯(143)과 가이드 레일(142)의 맞물림을 달성하고 레일 슬롯(143)이 가이드 레일(142)에 대해 활주하는 것을 가능하게 하는 한, 종래 기술의 공지된 구조로 설계될 수 있다.

레일 슬롯(143)과 가이드 레일(142)의 협력은 메인 빔(120)에 대한 제1 블레이드 클램핑 유닛(110)의 회전 중에 보조 가이드를 제공하여, 피칭의 자유도를 제약한다. 또한, 가이드 레일(142)은 가이드 레일(142)과 레일 슬롯(143)이 메인 빔(120)의 길이 방향(블레이드의 스프레딩 방향)으로 서로로부터 분리될 수 없도록 레일 슬롯(143) 내에 포개질 수 있고, 이에 의해 피칭을 달성하기 위해 사용되는 제2 유압 실린더(141)가 단일 지점에서의 회전을 위한 피벗 지점을 찾지 못하는 문제 및 블레이드 클램핑 장치(100)가 클램핑된 블레이드를 피치 방향으로 회전하도록 구동할 때 핀(144)이 회전 중에 고착되는 문제를 해결하여, 동작 중 블레이드 클램핑 장치(100)의 안정성을 추가로 보장한다. 또한, 길이 방향을 따른 원호 형상의 구조물로서의 레일 슬롯(143) 및 가이드 레일(142)의 설계는, 제2 유압 실린더(141)의 회전 중에 메인 빔(120)과 간섭할 위험을 방지하면서, 제2 유압 실린더(141)가 활성 지점(active point)에서 지지되는 문제를 더 해결할 수 있다.

실시예에서, 핀(144) 및 연결 포스트 둘 모두가 제1 지지 아암(113)에 배열된다. 블레이드 클램핑 장치(100)가 클램핑된 블레이드와 수평 위치에 있는 경우, 제1 지지 아암(113)은 많은 토크를 받지 않고, 제2 유압 실린더(141)는 수직 방향(유압 실린더의 신축 방향)으로의 장력만을 받는다. 그러나, 클램핑된 블레이드가 경사진 상태(예를 들어, 수평 방향으로부터 30도 떨어진 또는 심지어 수직 방향)에 있는 경우, 제1 지지 아암(113)은 더 높은 토크를 받는다. 핀(144)의 회전이 고착되고, 제2 유압 실린더(141)는 단일 지점에서 핀(144)을 중심으로 회전하고, 제2 유압 실린더(141)는 수직 방향(신축 방향에 수직)으로 힘을 받아 손상될 수 있다. 포개어진 가이드 레일(142) 및 레일 슬롯(143)의 제공에 의해, 클램핑된 블레이드가 경사진 상태에 있을 때에도, 가이드 레일(142) 및 레일 슬롯(143)은 서로 스냅-인되고 제1 지지 아암(113)에 인가되는 토크가 상당히 감소되어, 클램프 풋과 메인 빔(120) 사이의 강성을 보장하고 핀(144)의 회전이 고착되는 문제를 회피한다. 또한, 제2 유압 실린더(141)는 핀(144) 및 가이드 레일(142)의 2개의 지점에서 지지되어, 제1 블레이드 클램핑 유닛(110)의 회전 중에 굽힘 모멘트로 인해 제2 유압 실린더(141)가 메인 빔(120)과 간섭할 위험을 회피한다.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 가이드 레일(142)의 길이 방향을 따라 연장되는 보조 리세스(142a)가 가이드 레일(142)의 2개의 측면 상에 각각 형성된다. 따라서, 보조 레일(143a)은 레일 슬롯(143)의 길이 방향을 따라 레일 슬롯(143)의 측면에 형성될 수 있고, 레일 슬롯(143)의 내부 표면으로부터 외향으로 돌출하는 돌출부일 수 있다. 보조 리세스(142a)는 보조 레일(143a)을 수용할 수 있고 보조 레일(143a)에 대해 활주할 수 있다. 실시예에서, 보조 리세스(142a)는 모서리가 둥근 리세스로서 형성될 수 있고(예를 들어, 슬롯 벽은 반원형 단면을 가짐), 보조 레일(143a)은 보조 리세스(142a) 내에 끼워지는 모서리가 둥근 돌출부로서 형성될 수 있지만, 본 출원은 이에 제한되는 것은 아니다. 보조 레일(143a) 및 보조 리세스(142a)는 또한 보조 리세스(142a)와 보조 레일(143a)의 맞물림 및 보조 레일(143a)에 대한 활주를 달성할 수 있는 한, 삼각형, 사다리꼴, 직사각형 등의 단면을 갖는 다른 형상을 갖는 구조체로서 형성될 수 있다.

보조 레일(143a) 및 보조 리세스(142a)를 제공함으로써, 레일 슬롯(143)의 스냅-인 리세스가 가이드 레일(142)을 따라 활주하는 것이 용이해질 뿐만 아니라, 또한 보조 레일(143a)이 보조 리세스(142a) 내에 수용되기 때문에 레일 슬롯(143) 및 가이드 레일(142)의 이동이 어느 정도 가이드될 수 있고, 이에 의해 횡방향(즉, 스냅-인 리세스의 폭 방향)으로의 레일 슬롯(143) 및 가이드 레일(142)의 변위 또는 심지어 가이드 레일(142)로부터의 스냅-인 리세스의 측면의 탈착을 추가로 회피하여, 제1 블레이드 클램핑 유닛(110)이 메인 빔(120)에 대한 회전 중에 메인 빔(120)으로부터 탈착되지 않게 되어, 블레이드 클램핑 장치(100)의 동작의 안정성을 더 보장한다.

가이드 레일(142)의 측면 상에 형성되는 보조 리세스(142a)가 도 6 및 도 7에 도시되고 보조 레일(143a)이 레일 슬롯(143)의 내부 표면 상에 형성되지만, 보조 리세스(142a) 및 보조 레일(143a)의 위치는 필요에 따라 상호 교체될 수 있다.

또한, 본 출원의 실시예에 따르면, 레일 슬롯(143)은 가이드 레일(142)에 대해 활주 가능하고, 레일 슬롯(143)과 가이드 레일(142)의 협력 및 보조 레일(143a)과 보조 리세스(142a)의 협력을 통해 블레이드의 길이 방향에 수직인 방향으로 가이드 레일(142)로부터 탈착되지 않는다. 그러나, 본 출원은 이에 제한되지 않고, 보조 레일(143a) 및 보조 리세스(142a)를 제공하지 않는 것도 가능하고, 레일 슬롯(143) 및 가이드 레일(142)은 가이드 레일(142)이 레일 슬롯(143) 내에 매립되고 레일 슬롯(143) 내에서 미끄러지는 것이 제한되도록 서로 포개어지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 가이드 레일(142)은 "T" 또는 "L" 단면을 갖는 리지 형상 가이드 레일로서 형성된다. 따라서, 레일 슬롯(143)은 리지 형상 가이드 레일과 활주 끼워맞춤될 수 있는 "T" 또는 "L" 형상 활주 슬롯을 구비한다. 일 실시예에서, 횡방향 돌출 플랜지가 레일 슬롯(143)의 개방 측면에 형성되고, "T" 또는 "L" 형상의 가이드 레일(142)의 횡방향 돌출 부분이 레일 슬롯(143) 내로 삽입되고 플랜지에 의해 지지되어, 이에 의해 가이드 레일(142) 및 레일 슬롯(143)이 메인 빔(120)의 길이 방향으로 탈착되는 것을 방지한다.

일 실시예에서, 가이드 레일(142)은 또한 상기 측면에 대향하는 제1 상부 직립 아암(112)의 다른 측면 상에 형성될 수 있다. 즉, 가이드 레일(142)은 메인 빔(120)의 2개의 단부에서의 제1 블레이드 클램핑 유닛(110) 및 제2 블레이드 클램핑 유닛(130)의 부착 위치가 상호 교체 가능하도록 제1 상부 직립 아암(112)의 각각의 측면 상에 형성된다. 예를 들어, 블레이드의 배향의 조정이 필요하고 블레이드 클램핑 장치의 위치가 조정될 수 없는 경우에, 제1 상부 직립 아암(112)의 2개의 측면 표면 내에 부착된 메인 빔(120)의 위치를 조정하기만 하면 되고, 그에 따라 블레이드 클램핑 장치(100)의 다재성을 증가시킨다.

제2 유압 실린더(141)의 실린더 본체는 메인 빔에 장착될 수 있고, 제2 유압 실린더(141)의 피스톤 로드의 자유 단부는 제1 블레이드 클램핑 유닛(110)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2 유압 실린더(141)의 실린더 본체는 빔 본체(121)에 배열될 수 있고, 제2 유압 실린더(141)의 피스톤 로드의 자유 단부는 제1 상부 직립 아암(112)에 연결될 수 있다. 피치 구동 구성요소로서 유압 실린더를 갖는 상기 구조는 단지 예일 뿐이지만, 선형 왕복 운동을 만족시킬 수 있는 신축 가능 구동 기구인 한, 본 출원은 이에 제한되는 것은 아니라는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 피치 구동 구성요소는 실린더, 전동 스크류 또는 너트를 갖는 볼트와 같은 힘 전달 구조를 갖는 선형 신축 가능 구동 기구일 수 있다.

예를 들어, 제2 유압 실린더(141)의 실린더 본체는 빔 본체(121)의 단부에서 상부 부분에 힌지 결합될 수 있고, 제2 유압 실린더(141)의 피스톤 로드의 자유 단부는 제1 상부 직립 아암(112)의 하부 부분에 힌지 결합될 수 있다. 제2 유압 실린더(141)의 선형 신축은 제1 블레이드 클램핑 유닛(110)이 메인 빔(120)에 대해 회전하도록 구동하여, 제1 블레이드 클램핑 유닛(110)에 의해 클램핑된 블레이드는 -7도 내지 +7도의 공중에서의 경사각 변동(즉, 피치 방향으로의 작은 각도 회전)을 갖게 된다.

도 8은 블레이드 피칭에 사용되기 전의 도 2의 블레이드 인양기의 상태를 예시하는 개략도를 예시한다. 도 9는 블레이드 피칭에 사용된 후의 도 2의 블레이드 인양기의 상태를 예시하는 개략도를 예시한다.

도 8 및 도 9는 각각 피칭 전후의 블레이드 클램핑 장치의 개략도를 예시한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 블레이드 클램핑 장치(100)는 블레이드 피칭 전의 상태에 있고, 제2 유압 실린더(141)의 피스톤 로드는 그 최대 연장 행정까지 연장된 상태에 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 블레이드 클램핑 장치(100)는 블레이드 피칭 후의 상태에 있고, 제2 유압 실린더(141)의 피스톤 로드는 후퇴되고 제1 블레이드 클램핑 유닛(110)을 구동하여 메인 빔(120)에 대해 핀(144)을 중심으로 회전하게 하여, 제1 블레이드 클램핑 유닛(110)이 클램핑된 블레이드를 피치 방향으로 회전하게 구동한다.

상기 블레이드 인양기에 대한 전체 제어 프로세스는 다음과 같이 구현될 수 있다: 제어기(예를 들어, 프로그램 가능 제어기(PLC))는 유압 펌프를 구동하게 동작하도록 유압 시스템의 오일 펌프 모터를 제어하여, 오일 탱크에 의해 제공된 유압 오일이 유압 펌프의 흡입을 통해 유압 실린더로 전달되게 하고, 제어기는 각각의 유압 실린더에 대해, 유압 실린더의 동작을 제어함으로써 유압 실린더에 대응하는 액추에이터를 동작하도록 구동한다.

도 10 및 도 11은 각각 본 출원의 예시적인 실시예에 따른 윈치 시스템의 분해도를 예시한다.

블레이드 인양기는 블레이드 인양기의 균형 및 안정을 유지하기 위한 윈치 시스템(700)을 더 포함할 수 있고, 유압 시스템은 윈치 시스템(700)에 더 연결된다.

예를 들어, 윈치 시스템(700)은 평형추 유닛, 제1 행거, 제1 윈치(720), 제2 윈치(730), 제1 윈드 로드(740), 제2 윈드 로드(750)를 포함하고, 윈치 시스템(700) 내의 평형추 유닛은 무게 중심 조정 기구(200) 내의 평형추 유닛과 동일할 수 있다. 제1 행거는 무게 중심 조정 기구(200) 내의 제2 행거(210)(즉, 도 3을 참조하여 설명된 행거(210))일 수 있거나, 별도로 제공될 수 있다.

평형추 유닛 및 블레이드 클램핑 장치는 제1 행거에 연결되고, 제1 윈치(720) 및 제2 윈치(730)는 평형추 유닛에 배열된다. 제1 윈드 로드(740)의 제1 단부 및 제2 윈드 로드(750)의 제1 단부는 평형추 유닛에 연결되고, 제1 윈드 로드(740)의 제2 단부 및 제2 윈드 로드(750)의 제2 단부는 반대 방향으로 평형추 유닛으로부터 멀어지는 상이한 측면으로 지향된다. 제1 윈치(720) 및 제2 윈치(730)에는 각각 케이블(760)이 제공되고, 제1 윈드 로드(740)의 제2 단부 및 제2 윈드 로드(750)의 제2 단부에는 각각 가이드 휠(770)이 제공된다. 제1 윈치(720)의 케이블은 제1 윈치(720)로부터 인출되고 제1 윈드 로드(740)의 가이드 휠(770)을 통해 외부 크레인의 붐에 연결된다. 예로서, 케이블(760)은 연성 케이블 가이드 판(790)을 통해서 외부 크레인의 붐에 연결될 수 있고, 제2 윈치(730)의 케이블은, 제2 윈치(730)로부터 인출된 후에, 제2 윈드 로드(750)의 가이드 휠을 통해서 외부 크레인의 붐에 연결된다.

각각의 윈치(예를 들어, 제1 윈치(720) 또는 제2 윈치(730))는 모터, 감속기 및 케이블 트레이가 권취되는 캡스턴을 포함할 수 있다. 모터가 동작되도록 제어될 때, 모터는 감속기를 통해 캡스턴을 정방향 또는 역방향으로 구동하여, 이에 의해 케이블을 풀어내거나 축소시키고 케이블의 리드 길이의 조정을 가능하게 한다.

블레이드 인양기를 위한 블레이드 클램핑 제어 방법의 구체적인 프로세스가 도 12를 참조하여 이하에서 설명된다. 본 출원은 광범위한 블레이드 유형에 적응된 범용 블레이드 클램핑 인양기를 위한 블레이드 클램핑 제어 방법에 관한 것이며, 도 12에 도시된 블레이드 클램핑 제어 방법은 전술한 제어기에서 실행될 수 있다.

본 출원의 예시적인 실시예에 따른 블레이드 인양기를 위한 블레이드 클램핑 제어 방법에 의해, 블레이드 인양기를 0도 내지 360도로 회전하도록 제어할 때 클램핑된 블레이드의 상대 변위 또는 심지어 미끄러짐을 회피하고, 최종 하중의 하드웨어 및 소프트웨어 제어 요건으로부터 클램핑된 블레이드를 보호하는 것이 가능해지고, 이에 의해 블레이드 회전 각도(즉, 자세)에 기초하여 경사진 블레이드 인양기를 위한 클램핑 요건의 자동 조정을 실현한다.

도 12는 본 출원의 예시적인 실시예에 따른 블레이드 인양기를 위한 블레이드 클램핑 제어 방법의 흐름도를 예시한다.

도 12를 참조하면, 단계 S10에서, 클램핑된 블레이드의 초기 위치 및 목표 위치에 기초하여 틸트 회전 명령이 생성된다.

일 예에서, 클램핑된 블레이드의 초기 위치는 수평 위치이지만, 본 출원은 이에 제한되지 않는다. 클램핑된 블레이드의 초기 위치는 임의의 각도에 있을 수 있으며, 초기 위치는 블레이드의 자세를 모니터링하기 위해 클램핑된 블레이드의 루트에 배열된 경사 센서를 사용하여 결정될 수 있다.

여기서, 틸트 회전 명령은 클램핑된 블레이드가 피치 방향으로 회전되는 각도를 나타낸다.

단계 S20에서는, 메인 빔(120)을 회전 구동하여 클램핑된 블레이드를 피치 방향으로 회전 구동하기 위해서, 생성된 틸트 회전 명령에 기초하여 틸트 회전 기구(400)가 동작하도록 제어된다.

도 3에 도시된 틸트 회전 기구(400)를 예로 들면, 생성된 틸트 회전 명령에 기초하여, 틸트 회전 기구(400)가 동작하도록 제어하는 단계는 다음을 포함할 수 있다: 메인 빔(120)을 회전 샤프트(420) 주위로 회전 구동하기 위해서, 생성된 틸트 회전 명령을 기초로, 제1 유압 실린더의 솔레노이드 밸브를 동작시켜 제1 유압 실린더의 피스톤 로드를 이동하게 구동하도록 제어하는 단계를 포함한다.

단계 S30에서는, 클램핑된 블레이드를 피치 방향으로 회전시키는 동안, 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가되는 압력을 변경하기 위해, 각도 조정 기구를 동작하도록 제어함으로써 블레이드 클램핑 기구의 클램핑 개구의 개방도를 조정한다.

일 예에서, 블레이드 인양기는 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가된 압력을 검출하기 위해 블레이드 클램핑 기구에 배열된 압력 센서를 더 포함할 수 있다.

도 13은 본 출원의 예시적인 실시예에 따른 블레이드 인양기의 센서 배열의 개략도를 예시한다.

예에서, 압력 센서는 제1 가압 아암, 제1 지지 아암, 제2 가압 아암, 및 제2 지지 아암에(블레이드의 표면에 대해 이들이 끼워맞춤되는 위치에) 각각 배열될 수 있다. 4개의 압력 센서(P1, P2, P3, P4)가 도 13에 도시된 바와 같이 배열되어, 상부 블레이드 루트 클램핑 압력(3), 하부 블레이드 루트 클램핑 압력(4), 상부 블레이드 팁 클램핑 압력(1), 및 하부 블레이드 팁 클램핑 압력(2)을 각각 검출할 수 있다.

예에서, 블레이드 인양기는 0도 내지 360도의 범위에서 블레이드의 자세를 모니터링하기 위해 클램핑된 블레이드의 루트에 배열된 경사 센서(7)를 더 포함할 수 있다.

선택적인 예에서, 블레이드 인양기는 견인 로프(6) 및 견인 로프 장력을 검출하기 위한 견인 로프 장력 센서(5)를 더 포함할 수 있다. 견인 로프(6)는 블레이드의 경사 설치물의 보호를 위한 로프이고, 견인 로프(6)의 일 단부는 블레이드의 루트를 클램핑하기 위해 블레이드 클램핑 유닛의 상부 클램핑 조립체에 연결되고, 견인 로프(6)의 다른 단부는 블레이드의 루트를 클램핑하기 위해 블레이드 클램핑 유닛의 하부 클램핑 조립체에 연결되어, 블레이드의 루트를 지지하고 블레이드 설치물의 절대 안전을 보장한다. 견인 로프 장력 센서(5)는 0도 내지 360도의 회전 상태에서 클램핑된 블레이드의 견인 로프의 견인 로프 장력을 실시간으로 모니터링한다.

이 경우에, 본 출원의 예시적인 실시예에 따른 블레이드 인양기를 위한 블레이드 클램핑 제어 방법은 피치 방향으로의 클램핑된 블레이드의 회전 중에, 견인 로프 장력 센서(5)에 의해 실시간으로 견인 로프의 견인 로프 장력을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 실시간으로 검출된 견인 로프 장력이 미리 결정된 장력보다 크지 않은 경우에, 메인 빔(120)은 회전 구동된다. 실시간으로 검출된 견인 로프 장력이 미리 결정된 장력보다 큰 경우에, 메인 빔(120)이 회전 구동되는 것이 정지된다. 여기에서, 미리 결정된 장력은, 견인 로프가 안전한 연신 범위에 있도록 보장하는 최대 장력 한계를 지칭할 수 있다.

여기서, 경사진 삽입된 블레이드 인양기에 의해 수행되는 클램핑의 실제 제어 효과에 따라, 클램핑력이 블레이드 한계 하중에 대한 설계 요건을 충족시키는 경우에, 블레이드 인양기의 설계 비용을 감소시키기 위해 견인 로프 및 견인 로프 장력 센서가 생략될 수 있다.

피치 방향으로의 클램핑된 블레이드의 회전 중에, 각도 조정 기구는 압력 센서에 의해 실시간으로 검출된, 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가되는 압력에 기초하여 동작하도록 제어되어, 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가되는 압력을 변경하기 위해 블레이드 클램핑 기구의 클램핑 개구의 개방도를 조정한다.

바람직한 예에서, 피치 방향으로의 클램핑된 블레이드의 회전 중에, 실시간으로 검출된, 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가되는 압력은 블레이드 한계 하중과 비교될 수 있다. 블레이드 한계 하중은 블레이드에 대해 견딜 수 있는 최대 하중을 지칭할 수 있다. 4개의 압력 센서가 제공되는 상기 경우에 대해, 각각의 압력 센서에 의해 검출된 압력은 블레이드 한계 하중과 비교될 수 있다.

실시간으로 검출되는 압력(각각의 압력 센서에 의해 검출되는 압력)이 블레이드 한계 하중을 초과하지 않으면(이하이면), 메인 빔(120)은 회전 구동된다. 실시간으로 검출되는 압력(임의의 압력 센서에 의해 검출되는 압력)이 블레이드 한계 하중보다 큰 경우, 메인 빔(120)의 구동이 정지된다.

도 14는 본 출원의 예시적인 실시예에 따라 동작하도록 각도 조정 기구를 제어함으로써 블레이드 클램핑 기구의 클램핑 개구의 개방도를 조정하는 단계의 흐름도를 예시한다.

도 14에 도시된 바와 같이, 단계 S301에서, 클램핑된 블레이드의 자세가 실시간으로 결정된다.

예를 들어, 클램핑된 블레이드의 자세는 블레이드의 자세를 모니터링하기 위해 클램핑된 블레이드의 루트에 배열된 경사 센서(7)에 의해 결정될 수 있다.

단계 S302에서는, 실시간으로 결정된 블레이드의 자세에 기초하여, 현재 자세에서의 클램핑된 블레이드의 마찰 저항을 결정한다.

예로서, 마찰 저항은 블레이드의 자중으로 인한 클램핑된 블레이드의 변위를 극복하기 위해 요구되는 마찰력을 지칭할 수 있다. 일 예에서, 마찰 저항은 블레이드의 자중 및 블레이드의 자세에 기초하여 결정될 수 있다.

예를 들어, 마찰 저항은 이하의 식을 사용하여 계산될 수 있다.

(1)

식(1)에서,

는 마찰 저항을 나타내고,

는 블레이드의 자중을 나타내며,

는 클램핑된 블레이드의 수평 경사각을 나타낸다.

단계 S303에서, 실시간으로 검출된, 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가된 압력과 결정된 마찰 저항의 비교 결과에 기초하여 각도 조정 기구가 동작하도록 제어된다.

예를 들어, 현재 자세에서 실시간으로 검출된, 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가되는 압력이 대응하는 마찰 저항과 비교될 수 있다. 4개의 압력 센서가 제공되는 상기 경우에 대해, 모든 압력 센서에 의해 검출된 압력의 합이 마찰 저항과 비교될 수 있다.

검출된 압력이 마찰 저항보다 크지 않으면, 블레이드 클램핑 기구의 클램핑 개구의 개방도는 각도 조정 기구가 동작하도록 제어함으로써 감소되도록 제어된다. 또한, 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가되는 압력은 클램핑 개구 조정 기구 및/또는 가압 부재 구동 유닛을 제어함으로써 변경될 수 있다.

검출된 압력이 마찰 저항보다 큰 경우(예를 들어, 검출된 압력과 마찰 저항 사이의 차이가 미리 결정된 값을 초과하는 경우, 즉 검출된 압력이 마찰 저항보다 훨씬 더 큰 것이 보장되는 경우), 블레이드 클램핑 기구의 클램핑 개구의 개방도는 변하지 않고 유지된다.

하나의 경우에, 블레이드 클램핑 기구의 클램핑 개구의 개방도는 각도 조정 기구가 동작하도록 제어함으로써 감소되도록 제어된다.

예를 들어, 제1 각도 조정 유닛은 압력 센서에 의해 실시간으로 검출된, 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가된 압력에 기초하여 제어될 수 있는데, 즉 제1 각도 조정 유닛은 제1 상부 클램핑 조립체 및 제1 하부 클램핑 조립체에 의해 형성된 클램핑 개구의 개방도를 조정하기 위해, 제1 상부 클램핑 조립체를 이동하도록 구동하게 동작하도록 실시간으로 검출된 압력에 기초하여 제어된다.

일 실시예에서, 제1 각도 조정 유닛은 제1 가압 아암 및 제1 지지 아암에 의해 형성된 클램핑 개구의 개방도를 조정하기 위해 제1 상부 직립 아암에 대해 회전하도록 제1 가압 아암을 구동하게 동작하도록 제어될 수 있다. 일 예에서, 제1 각도 조정 유닛이 제2 유압 실린더인 것을 예로서 들면, 제2 유압 실린더의 실린더 본체는 제1 상부 직립 아암에 장착되고, 제2 유압 실린더의 피스톤 로드의 자유 단부는 제1 가압 아암에 연결되고, 제2 유압 실린더의 솔레노이드 밸브는 실시간으로 검출된 압력에 기초하여, 제1 가압 아암을 제1 상부 직립 아암에 대해 회전 구동하기 위해, 제2 유압 실린더의 피스톤 로드를 이동하도록 구동하게 동작하도록 제어될 수 있다.

예를 들어, 제2 각도 조정 유닛은 압력 센서에 의해 실시간으로 검출된, 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가된 압력에 기초하여 제어될 수 있는데, 즉 제2 각도 조정 유닛은 제2 상부 클램핑 조립체 및 제2 하부 클램핑 조립체에 의해 형성된 클램핑 개구의 개방도를 조정하기 위해, 제2 상부 클램핑 조립체를 이동하도록 구동하게 동작하도록 실시간으로 검출된 압력에 기초하여 제어될 수 있다.

일 실시예에서, 제2 각도 조정 유닛은 제2 가압 아암 및 제2 지지 아암에 의해 형성된 클램핑 개구의 개방도를 조정하기 위해 제2 상부 직립 아암에 대해 회전하도록 제2 가압 아암을 구동하게 동작하도록 제어될 수 있다. 일 예에서, 제2 각도 조정 유닛이 제3 유압 실린더인 것을 예로서 들면, 제3 유압 실린더의 실린더 본체는 제2 상부 직립 아암에 장착되고 제3 유압 실린더의 피스톤 로드의 자유 단부는 제2 가압 아암에 연결되고, 제3 유압 실린더의 솔레노이드 밸브는 실시간으로 검출된 압력에 기초하여, 제2 가압 아암을 제2 상부 직립 아암에 대해 회전하도록 구동하기 위해, 제3 유압 실린더의 피스톤 로드를 이동하도록 구동하게 동작하도록 제어될 수 있다.

다른 경우에, 블레이드 클램핑 기구의 클램핑 개구의 개방도는 클램핑 개구 조정 기구가 동작하도록 제어함으로써 감소되도록 제어된다.

예를 들어, 제1 클램핑 개구 조정 유닛을 위한 제어 방식을 위해, 제1 클램핑 개구 조정 유닛은 압력 센서에 의해 실시간으로 검출된 압력에 기초하여, 제1 상부 클램핑 조립체와 제1 하부 클램핑 조립체 사이의 거리를 조정하기 위해, 제1 상부 클램핑 조립체와 제1 하부 클램핑 조립체를 서로에 대해 이동하도록 구동하게 동작하도록 제어된다.

제1 클램핑 개구 조정 유닛이 제4 유압 실린더인 것을 예로서 들면, 제4 유압 실린더의 실린더 본체는 제1 상부 직립 아암 및 제1 하부 직립 아암 중 하나에 장착되고, 제4 유압 실린더의 피스톤 로드의 자유 단부는 제1 상부 직립 아암 및 제1 하부 직립 아암 중 다른 하나에 연결된다.

이 경우, 제4 유압 실린더의 솔레노이드 밸브는 제1 가압 아암과 제1 지지 아암 사이의 거리를 조정하기 위해, 실시간으로 압력 센서에 의해 검출된 압력에 기초하여, 제4 유압 실린더의 피스톤 로드를 이동하도록 구동하여 제1 상부 직립 아암 및 제1 하부 직립 아암을 서로에 대해 이동하도록 구동하게 동작하도록 제어된다.

제2 클램핑 개구 조정 유닛을 위한 제어 방식을 위해, 제2 클램핑 개구 조정 유닛은 블레이드 클램핑 기구의 클램핑 개구의 개방도를 조정하기 위해 제2 상부 클램핑 조립체와 제2 하부 클램핑 조립체 사이의 거리를 조정하기 위해, 압력 센서에 의해 실시간으로 검출된 압력에 기초하여, 제2 상부 클램핑 조립체와 제2 하부 클램핑 조립체를 서로에 대해 이동하도록 구동하게 동작하도록 제어된다.

제2 클램핑 개구 조정 유닛이 제5 유압 실린더인 것을 예로서 들면, 제5 유압 실린더의 실린더 본체는 제2 상부 직립 아암 및 제2 하부 직립 아암 중 하나에 장착되고, 제5 유압 실린더의 피스톤 로드의 자유 단부는 제2 상부 직립 아암 및 제2 하부 직립 아암 중 다른 하나에 연결된다.

이 경우, 제5 유압 실린더의 솔레노이드 밸브는 제2 가압 아암과 제2 지지 아암 사이의 거리를 조정하기 위해, 압력 센서에 의해 실시간으로 검출된 압력에 기초하여, 제5 유압 실린더의 피스톤 로드를 이동하도록 구동하여 제2 상부 직립 아암 및 제2 하부 직립 아암을 서로에 대해 이동하도록 구동하게 동작하도록 제어된다.

또 다른 경우에, 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가되는 압력은 가압 부재 구동 유닛이 동작하도록 제어함으로써 변경된다.

형상 추종 가압 부재에 대한 제어 방식을 위해, 가압 부재 구동 유닛은 형상 추종 가압 부재를 가압 아암 또는 지지 아암의 연장 방향으로 이동하도록 구동하게 동작하도록 제어될 수 있다.

도 15a 내지 도 15d는 각각 본 출원의 예시적인 실시예에 따른 블레이드 인양기의 각도 회전 설치의 개략도를 예시한다.

예에서, 블레이드의 자중은 G로 표현되고, μ는 블레이드와 블레이드 클램핑 장치 사이의 마찰 계수를 나타내고, F는 견인 로프 장력을 나타내는 것으로 가정된다. 경사 센서가 블레이드의 수평 자세에 있는 경우, X축 방향으로 0도가 형성되고, Y축 방향으로 0도가 형성된다. 경사각(S_x 및 S_y)은 블레이드 인양기의 회전 중에 경사 센서에 의해 획득될 수 있다.

도 15a를 예로 들면, 수평 우측 방향은 양의 X축 방향이고, S_x는 피치 방향에서의 클램핑된 블레이드의 회전 각도를 나타내고, Y축 방향은 블레이드의 피치 방향이고, S_y은 피치 방향에서의 클램핑된 블레이드의 회전 각도를 나타낸다. 본 출원에서, 회전하는 블레이드 인양기의 동작 조건은 다음의 3개의 동작 조건을 포함한다.

제1 경우에, 제1 블레이드가 0도에서 +30도로 회전하는 동작 조건이 도 15a를 참조하여 예시되어 있다.

압력 센서(P1, P2, P3, P4)에 의해 검출되는 압력의 합은 블레이드의 자중으로 인한 마찰 저항(f) 극복보다 훨씬 더 클 것이 요구된다. 예를 들어, 클램핑된 블레이드가 피치 방향으로 회전하는 동안 블레이드 클램핑 기구의 클램핑 개구의 개방도는 PLC에 의해 유압 실린더에 대한 가압을 제어함으로써 조정될 수 있다.

하부 블레이드 루트 압력(P2)은 상부 블레이드 루트 압력(P1)보다 크고, 하부 블레이드 팁 압력(P4)은 상부 블레이드 팁 압력(P3)보다 크다. 피치 방향으로의 클램핑된 블레이드의 회전 중에, 더 낮은 블레이드 루트 압력(P2) 및 더 낮은 블레이드 팁 압력(P4)이 블레이드 한계 하중에 대한 요건보다 낮은 것이 보장될 것이 요구된다. 예를 들어, 블레이드 한계 하중은 미리 설정될 수 있고, 피치 방향으로의 클램핑된 블레이드의 회전 중에, 압력 센서에 의해 검출된 압력은 설정된 한계 하중과 비교된다. 여기서, 상이한 블레이드에 대해 상이한 블레이드 한계 하중이 설정될 수 있다.

피치 방향으로의 클램핑된 블레이드의 회전 중에, 견인 로프 장력(F)은 미리 설정된 미리 결정된 장력보다 낮을 것이 요구된다(설정된 장력은 블레이드의 무게 중심의 시프트를 유발하는 블레이드 회전 중의 미끄러짐 변위의 가능한 영향을 고려하여, 블레이드 중량의 백분율로 보정될 수 있다).

제2 경우에, 제2 블레이드가 0도에서 -210도까지 회전하는 동작 조건이 도 15b의 단계 ①, ②, ③ 및 ④를 참조하여 예시되어 있다. 제2 블레이드를 도 15c에 도시된 바와 같은 각도로 회전시킨 후에 제2 블레이드를 설치하기 위해, 제2 블레이드는 틸트 회전 기구에 의해 수평 위치로부터 피치 방향으로 회전된다.

상기 회전 중에, 압력 센서(P1, P2, P3, P4)에 의해 검출된 압력의 합은 블레이드의 자중으로 인한 마찰 저항(f) 극복보다 훨씬 더 클 것이 요구된다. 예를 들어, 블레이드 클램핑 기구의 클램핑 개구의 개방도는 PLC에 의해 유압 실린더에 대한 가압을 제어함으로써 조정될 수 있다.

클램핑된 블레이드의 경사각(Sx)이 +30도 내지 -90도의 범위에 있는 동작 조건 하에서, 하부 블레이드 루트 압력(P2)은 상부 블레이드 루트 압력(P1)보다 크고, 하부 블레이드 팁 압력(P4)은 상부 블레이드 팁 압력(P3)보다 크며, 하부 블레이드 루트 압력(P2) 및 하부 블레이드 팁 압력(P4)이 블레이드 한계 하중에 대한 요건 미만인 것을 보장하는 것이 요구된다.

클램핑된 블레이드의 경사각(S_x)이 -90도 내지 -210도의 범위에 있는 동작 조건 하에서, 상부 블레이드 루트 압력(P1)은 하부 블레이드 루트 압력(P2)보다 크고 상부 블레이드 팁 압력(P3)은 하부 블레이드 팁 압력(P4)보다 크며, 상부 블레이드 루트 압력(P1) 및 상부 블레이드 팁 압력(P3)이 블레이드 한계 하중에 대한 요건 미만인 것을 보장하는 것이 요구된다.

피치 방향으로의 클램핑된 블레이드의 회전 중에, 견인 로프 장력(F)은 PLC에 의해 설정된 장력보다 낮을 것이 요구된다. P1, P2, P3 및 P4에 의해 검출된 압력의 합은 또한 수직 블레이드의 동작 조건 하에서 블레이드의 자중으로 인한 마찰 저항(f) 극복보다 훨씬 더 클 것이 요구된다.

제3 경우에, 제3 블레이드가 0도 내지 -90도의 범위에서 회전하는 동작 조건이 도 15d를 참조하여 예시되어 있다.

압력 센서(P1, P2, P3, P4)에 의해 검출되는 압력의 합은 블레이드의 자중으로 인한 마찰 저항(f) 극복보다 훨씬 더 클 것이 요구된다. 예를 들어, 블레이드 클램핑 기구의 클램핑 개구의 개방도는 PLC에 의해 유압 실린더에 대한 가압을 제어함으로써 조정될 수 있다.

하부 블레이드 루트 압력(P2)은 상부 블레이드 루트 압력(P1)보다 크고, 하부 블레이드 팁 압력(P4)은 상부 블레이드 팁 압력(P3)보다 크다. 더 낮은 블레이드 루트 압력(P2) 및 더 낮은 블레이드 팁 압력(P4)이 블레이드 한계 하중에 대한 요건보다 낮은 것을 보장하는 것이 요구된다.

수직 블레이드의 동작 조건 하에서, 압력 센서(P1, P2, P3, P4)에 의해 검출된 압력의 합은 블레이드의 자중으로 인한 마찰 저항(f) 극복보다 훨씬 더 클 것이 요구되고, 견인 로프 장력(F)은 미리 결정된 장력보다 낮을 것이 요구된다.

블레이드가 상이한 각도로 회전할 때, 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가되는 압력은 블레이드 인양기에 의해 블레이드에 인가되는 힘의 결정에 기초하여 유압 실린더에 의해 제어 및 조정된다. 즉, P1, P2, P3, P4와 마찰 저항의 비교 결과는 임의의 시간에 측정되고, 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가되는 압력은 블레이드 클램핑 기구의 클램핑 개구의 개방도를 조정하도록 동작하도록 유압 실린더를 제어함으로써 변경된다.

도 16은 본 출원의 예시적인 실시예에 따른 블레이드 인양기용 블레이드 클램핑 제어 시스템의 블록도를 예시한다.

본 출원의 예시적인 실시예에서, 블레이드 인양기는 메인 빔, 메인 빔에 연결된 틸트 회전 기구, 메인 빔의 2개의 단부에 배열된 블레이드를 클램핑하기 위한 블레이드 클램핑 기구, 및 블레이드 클램핑 기구에 배열된 각도 조정 기구를 포함한다.

블레이드 인양기의 구조는 도 2 내지 도 11에 상세히 설명되었으며, 이는 여기서 반복 설명하지 않을 것이다.

도 16에 도시된 바와 같이, 본 출원의 예시적인 실시예에 따른 블레이드 인양기용 블레이드 클램핑 제어 시스템(600)은 제어기(601)를 포함한다.

일 실시예에서, 제어기(601)는 클램핑된 블레이드의 초기 위치 및 목표 위치에 기초하여 틸트 회전 명령을 생성한다. 여기서, 틸트 회전 명령은 클램핑된 블레이드가 피치 방향으로 회전되는 각도를 나타낸다.

제어기(601)는, 생성된 틸트 회전 명령에 기초하여, 메인 빔을 회전 구동하게 동작하는 틸트 회전 기구를 제어하여, 클램핑된 블레이드를 피치 방향으로 회전 구동한다.

예를 들어, 제어기(601)는, 생성된 틸트 회전 명령에 기초하여, 제1 유압 실린더의 솔레노이드 밸브를 제어하여 제1 유압 실린더의 피스톤 로드를 이동하도록 구동하게 동작하여, 메인 빔을 회전 샤프트를 중심으로 회전하도록 구동할 수 있다.

더욱이, 본 출원의 예시적인 실시예에 따른 블레이드 인양기용 블레이드 클램핑 제어 시스템(600)은 견인 로프 장력을 검출하도록 구성된 견인 로프 장력 센서(602)를 더 포함할 수 있다. 제어기(601)는 피치 방향으로의 클램핑된 블레이드의 회전 중에 견인 로프 장력 센서(602)를 통해 실시간으로 견인 로프의 견인 로프 장력을 결정할 수 있다. 실시간으로 검출된 견인 로프 장력이 미리 결정된 장력보다 크지 않은 경우에, 메인 빔이 회전 구동된다. 실시간으로 검출된 견인 로프 장력이 미리 결정된 장력보다 큰 경우에, 메인 빔이 회전 구동되는 것이 정지된다. 여기에서, 미리 결정된 장력은, 견인 로프가 안전한 연신 범위에 있도록 보장할 수 있는 최대 장력 한계를 지칭할 수 있다.

일 예에서, 본 출원의 예시적인 실시예에 따른 블레이드 인양기용 블레이드 클램핑 제어 시스템(600)은 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가되는 압력을 검출하기 위해 블레이드 클램핑 기구에 배열되는 압력 센서(603)를 더 포함할 수 있다.

이 경우, 클램핑된 블레이드를 피치 방향으로 회전시키는 동안, 제어기(601)는 실시간으로 검출된, 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가되는 압력을 블레이드 한계 하중과 비교할 수 있다. 여기서, 블레이드 한계 하중은 블레이드가 견딜 수 있는 최대 하중을 지칭할 수 있다.

실시간으로 검출된 압력이 블레이드 한계 하중보다 크지 않으면, 제어기(601)는 메인 빔을 회전 구동한다. 실시간으로 검출된 압력이 블레이드 한계 하중보다 크면, 메인 빔이 회전 구동되는 것이 정지된다.

제어기(601)는 피치 방향으로의 클램핑된 블레이드의 회전 중에 동작하도록 각도 조정 기구를 제어함으로써 블레이드 클램핑 기구의 클램핑 개구의 개방도를 조정하여, 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가되는 압력을 변경한다.

예를 들어, 클램핑된 블레이드가 피치 방향으로 회전하는 동안, 제어기(601)는 압력 센서(603)에 의해 실시간으로 검출된, 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가되는 압력에 기초하여, 각도 조정 기구가 동작하도록 제어하여, 블레이드 클램핑 기구의 클램핑 개구의 개방도를 조정하여 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가되는 압력을 변경할 수 있다.

바람직한 예에서, 본 출원의 예시적인 실시예에 따른 블레이드 인양기용 블레이드 클램핑 제어 시스템(600)은 블레이드의 자세를 모니터링하기 위해 클램핑된 블레이드의 루트에 배열된 경사 센서(604)를 더 포함할 수 있다.

이 경우, 제어기(601)는 클램핑된 블레이드의 자세를 실시간으로 결정하고, 실시간으로 결정된 블레이드의 자세에 기초하여 현재 자세에서의 클램핑된 블레이드의 마찰 저항을 결정하고, 실시간으로 검출된, 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가된 압력과 결정된 마찰 저항의 비교 결과에 기초하여 각도 조정 기구가 동작하도록 제어할 수 있다.

검출된 압력이 마찰 저항보다 크지 않으면, 제어기(601)는 각도 조정 기구가 동작하도록 제어함으로써 블레이드 클램핑 기구의 클램핑 개구의 개방도가 감소되도록 제어할 수 있다. 검출된 압력이 마찰 저항보다 크면, 블레이드 클램핑 기구의 클램핑 개구의 개방도는 변하지 않고 유지된다.

본 출원의 예시적인 실시예에서, 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가되는 압력은 각도 조정 기구, 클램핑 개구 조정 기구, 및 가압 부재 구동 유닛 중 적어도 하나를 동작하도록 제어함으로써 변경될 수 있다.

도 17은 본 출원의 예시적인 실시예에 따른 제어기의 블록도를 예시한다.

도 17에 도시된 바와 같이, 본 출원의 예시적인 실시예에 따른 제어기(700)는 프로세서(701) 및 메모리(702)를 포함한다.

구체적으로, 메모리(702)는 컴퓨터 프로그램을 저장하도록 구성되고, 컴퓨터 프로그램은, 프로세서(701)에 의해 실행될 때, 블레이드 인양기에 대한 전술한 블레이드 클램핑 제어 방법을 구현한다.

여기서, 도 12에 도시된 블레이드 인양기용 블레이드 클램핑 제어 방법은 도 17에 도시된 프로세서(701)에서 실행될 수 있다. 즉, 도 16에 도시된 제어기에서 수행되는 처리는 도 17에 도시된 프로세서(701)에서 수행될 수 있다.

도 18은 본 출원의 예시적인 실시예에 따른 블레이드 인양기용 제어 시스템의 블록도를 예시한다.

도 18에 도시된 바와 같이, 본 출원의 예시적인 실시예에 따른 블레이드 인양기용 제어 시스템은 유압 시스템(101), 제어기(102), 전력 공급 시스템(103), 및 지상 원격 제어 시스템(104)을 포함한다.

일 실시예에서, 유압 시스템(101)은 블레이드 클램핑 기구, 무게 중심 조정 기구(200), 피치 회전 기구(800), 틸트 회전 기구(400) 및 윈치 시스템(700)에 연결된다.

일 실시예에서, 제어기(102)는 유압 시스템(101)을 통해 블레이드 클램핑 기구, 무게 중심 조정 기구(200), 피치 회전 기구(800), 틸트 회전 기구(400) 및 윈치 시스템(700)을 동작하도록 구동한다.

예를 들어, 제1 유압 실린더에 대해, 제어기(102)는 유압 펌프의 흡입에 의해 오일 탱크에 의해 제공되는 유압 오일을 제1 유압 실린더에 전달하기 위해 유압 펌프를 구동하게 동작하도록 유압 시스템의 오일 펌프 모터를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 유압 실린더는 크랭크(430)를 구동하여 메인 빔(120) 및 블레이드 클램핑 기구를 피치 방향으로 0도에서 360도까지 회전하도록 구동하는 회전 운동을 수행하도록 동작하도록 제어될 수 있다.

전력 공급 시스템(103)은 유압 시스템(101) 및 제어기(102)에 전력을 제공한다.

지상 원격 제어 시스템(104)은 제어기(102)에 연결되어 블레이드 인양 중에 블레이드 클램핑 기구, 무게 중심 조정 기구(200), 피치 회전 기구(800), 틸트 회전 기구(400) 및 윈치 시스템(700)에 대한 인양 데이터를 표시 및 저장한다.

블레이드 클램핑 기구, 무게 중심 조정 기구(200), 피치 회전 기구(800), 틸트 회전 기구(400) 및 윈치 시스템(700)에 대한 제어기(102)의 제어가 아래에서 개별적으로 설명된다.

일 실시예에서, 블레이드 클램핑 기구의 각도 조정 기구에 대한 제어기(102)의 제어는 다음과 같이 설명된다.

피치 방향으로의 클램핑된 블레이드의 회전 중에, 각도 조정 기구는 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가되는 압력을 변경하기 위해 블레이드 클램핑 기구의 클램핑 개구의 개방도를 조정하도록 유압 시스템에 의해 제어된다.

예에서, 제어 시스템은 블레이드 클램핑 기구에 의해서 블레이드에 인가되는 압력을 검출하기 위해서 블레이드 클램핑 기구에 배열된 압력 센서를 더 포함할 수 있다.

이 경우, 제어기(102)는 피치 방향으로의 클램핑된 블레이드의 회전 중에, 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가되는 압력을 변경하기 위해, 압력 센서에 의해 실시간으로 검출된, 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가되는 압력에 기초하여 각도 조정 기구가 동작하도록 제어함으로써 블레이드 클램핑 기구의 클램핑 개구의 개방도를 조정하도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 압력 센서는 상부 블레이드 팁 클램핑 압력, 하부 블레이드 팁 클램핑 압력, 상부 블레이드 루트 클램핑 압력, 및 하부 블레이드 루트 클램핑 압력을 각각 검출하기 위해 제1 가압 아암, 제1 지지 아암, 제2 가압 아암, 및 제2 지지 아암에(이들이 블레이드의 표면에 부착되는 위치에) 배열될 수 있다. 각도 조정 기구는 검출된 압력에 기초하여 동작하도록 제어된다.

바람직한 예에서, 피치 방향으로의 클램핑된 블레이드의 회전 중에, 실시간으로 검출된, 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가되는 압력은 블레이드 한계 하중과 비교될 수 있다. 여기서, 블레이드 한계 하중은 블레이드에 대해 견딜 수 있는 최대 하중을 지칭할 수 있다. 4개의 압력 센서가 제공되는 상기 경우에 대해, 각각의 압력 센서에 의해 검출된 압력은 블레이드 한계 하중과 비교될 수 있다.

실시간으로 검출되는 압력(각각의 압력 센서에 의해 검출되는 압력)이 블레이드 한계 하중을 초과하지 않으면(이하이면), 메인 빔(120)은 회전 구동된다. 실시간으로 검출된 압력(임의의 압력 센서에 의해 검출된 압력)이 블레이드 한계 하중보다 큰 경우, 메인 빔(120)은 회전 구동되는 것이 정지된다.

일 예에서, 블레이드 인양기는 0도 내지 360도의 범위에서 블레이드의 자세를 모니터링하기 위해 클램핑된 블레이드의 루트에 배열된 경사 센서를 더 포함할 수 있다.

이 경우, 제어기(102)는 실시간으로 클램핑된 블레이드의 자세를 결정하고, 실시간으로 결정된 블레이드의 자세에 기초하여 현재 자세에서 클램핑된 블레이드의 마찰 저항을 결정하고, 실시간으로 검출된, 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가된 압력과 결정된 마찰 저항의 비교 결과에 기초하여 동작하도록 각도 조정 기구를 제어하도록 추가로 구성될 수 있다.

예로서, 마찰 저항은 블레이드의 자중으로 인한 클램핑된 블레이드의 변위를 극복하기 위해 요구되는 마찰력을 지칭할 수 있다. 일 예에서, 마찰 저항은 블레이드의 자중 및 블레이드의 자세에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 마찰 저항은 블레이드의 자중과 클램핑된 블레이드의 수평 경사각의 코사인의 곱일 수 있다.

예를 들어, 현재 자세에서 실시간으로 검출된, 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가되는 압력은 마찰 저항과 비교될 수 있다. 4개의 압력 센서가 제공되는 상기 경우에 대해, 모든 압력 센서에 의해 검출된 압력의 합이 마찰 저항과 비교될 수 있다.

검출된 압력이 마찰 저항보다 크지 않으면, 블레이드 클램핑 기구의 클램핑 개구의 개방도는 각도 조정 기구가 동작하도록 제어함으로써 감소되도록 제어된다. 이에 추가하여, 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가되는 압력은 또한 클램핑 개구 조정 기구 및/또는 가압 부재 구동 유닛을 제어함으로써 변경될 수 있다.

일 실시예에서, 무게 중심 조정 기구(200)에 대한 제어기(102)의 제어는 다음과 같이 설명된다.

제어기(102)는 블레이드 인양기의 자세에 기초하여 유압 시스템을 통해 무게 중심 조정 기구를 동작하게 구동하여, 블레이드 인양기를 수평 방향으로 이동하도록 구동한다.

실시예에서, 제어기(102)는 블레이드 인양기의 자세에 기초하여 제3 유압 실린더에 유압 유체를 전달하도록 유압 시스템을 제어하고, 가이드 레일을 따라 이동하도록 제2 인양기를 추진하게 이동하도록, 제3 유압 실린더의 피스톤 로드를 구동하게 동작하도록 제3 유압 실린더의 솔레노이드 밸브를 제어하도록 구성될 수 있다.

예에서, 블레이드 인양기는 블레이드 인양기에 배열된 경사 센서를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 경사 센서는 0도 내지 360도의 범위에서 블레이드 인양기의 자세를 모니터링하기 위한 구성 유닛에 배열될 수 있다.

여기서, 블레이드 인양기의 제1 경사각은 블레이드 인양기에 배열된 경사 센서에 기초하여 획득될 수 있다. 예를 들어, 블레이드 인양기는 가이드 레일의 연장 방향에 평행한 제1 기준선을 갖고, 제1 경사각은 현재 위치에서의 블레이드 인양기의 제1 기준선과 수평 위치에서의 제1 기준선에 의해 형성된 끼인각이다.

실시예에서, 피치 회전 기구(800)에 대한 제어기(102)의 제어는 다음과 같이 설명된다.

제어기(102)는 클램핑된 블레이드의 현재 자세 및 클램핑된 블레이드를 삽입하기 위한 허브의 현재 회전 각도를 기초로 피치 회전 명령을 생성하고, 생성된 피치 회전 명령을 기초로, 유압 시스템(101)을 통해서 피치 회전 기구(800)를 제어하여 블레이드 클램핑 기구를 메인 빔(102)에 대해서 회전 구동하고, 그에 따라 클램핑된 블레이드를 피치 방향으로 회전 구동한다.

도 6 내지 도 9에 도시된 피치 회전 기구(800)의 구조를 예로서 들면, 제어기(102)는 생성된 피치 회전 명령에 기초하여, 유압 유체를 제2 유압 실린더(141)에 전달하도록 유압 시스템(101)을 제어하고, 블레이드 클램핑 기구를 메인 빔(102)에 대해 회전하도록 구동하기 위해 제2 유압 실린더(141)의 피스톤 로드를 이동하도록 구동하게 동작하도록 제2 유압 실린더(141)의 솔레노이드 밸브를 제어하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 틸트 회전 기구(400)에 대한 제어기(102)의 제어는 다음과 같이 설명된다.

제어기(102)는 클램핑된 블레이드의 초기 위치 및 목표 위치에 기초하여 틸트 회전 명령을 생성하고, 생성된 틸트 회전 명령에 기초하여, 클램핑된 블레이드를 피치 방향으로 회전 구동하기 위해 메인 빔(102)을 회전 구동하게 동작하도록 유압 시스템을 통해 틸트 회전 기구를 제어한다. 여기서, 틸트 회전 명령은 클램핑된 블레이드가 피치 방향으로 회전되는 각도를 나타낸다.

일 예에서, 클램핑된 블레이드의 초기 위치는 수평 위치에 있지만, 본 출원은 이에 제한되지 않고 클램핑된 블레이드의 초기 위치는 임의의 각도에 있을 수 있다. 이 경우, 초기 위치는 블레이드의 자세를 모니터링하기 위해 클램핑된 블레이드의 루트에 배열된 경사 센서를 사용하여 결정될 수 있다. 클램핑된 블레이드의 목표 위치는 클램핑된 블레이드를 허브에 정확하게 부착하기 위해 클램핑된 블레이드를 허브와 정렬하기 위한 위치를 지칭할 수 있다.

도 3에 도시된 틸트 회전 기구의 구조를 예로 들면, 제어기(102)는 생성된 틸트 회전 명령에 기초하여, 유압 유체를 제1 유압 실린더에 전달하도록 유압 시스템을 제어하고, 메인 빔(102)을 회전 샤프트(420) 주위로 회전하도록 구동하기 위해, 제1 유압 실린더의 피스톤 로드를 이동하도록 구동하게 동작하도록 제1 유압 실린더의 솔레노이드 밸브를 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 윈치 시스템(700)에 대한 제어기(102)의 제어는 다음과 같이 설명된다.

제어기(102)는 블레이드 인양기의 자세에 기초하여, 유압 시스템을 통해 윈치 시스템을 동작하게 구동하여 블레이드 인양기를 미리 결정된 방향으로 스윙하도록 구동할 수 있다. 예로서, 미리 결정된 스윙 방향은 수평 평면에서 시계 방향 또는 반시계 방향을 지칭할 수 있다.

예에서, 블레이드 인양기의 자세는 전술된 바와 같이 블레이드 인양기에 배열된 경사 센서를 사용하여 획득될 수 있다. 이 예에서, 블레이드 인양기의 제2 경사각은 블레이드 인양기에 배열된 경사 센서에 기초하여 획득될 수 있다. 예를 들어, 블레이드 인양기는 제1 윈드 로드 및 제2 윈드 로드의 연장 방향에 평행한 제2 기준선을 갖고, 제2 경사각은 현재 위치에서의 블레이드 인양기의 제2 기준선 및 수평 위치에서의 제2 기준선에 의해 형성된 끼인각을 지칭할 수 있다.

도 10 및 도 11에 도시된 윈치 시스템(700)의 구조를 예로서 들면, 제어기(102)는 블레이드 인양기의 자세에 기초하여, 케이블의 리드 길이를 조정하여 블레이드 인양기를 미리 결정된 방향으로 스윙하도록 구동하기 위해 유압 시스템을 통해 제1 윈치 및/또는 제2 윈치를 제어하도록 구성된다.

예에서, 제어 시스템은 제1 윈치의 케이블의 장력을 검출하기 위한 제1 장력 센서(810) 및 제2 윈치의 케이블의 장력을 검출하기 위한 제2 장력 센서를 더 포함할 수 있다.

이 경우, 제어기(102)는 제1 윈치의 케이블의 케이블 장력을 제1 장력 센서로부터 그리고 제2 윈치의 케이블의 케이블 장력을 제2 장력 센서로부터 획득하도록, 그리고 제1 윈치의 케이블의 케이블 장력과 제2 윈치의 케이블의 케이블 장력 사이의 차이가 미리 결정된 차이 범위를 초과하는 경우에 경보 정보를 생성하도록 추가로 구성될 수 있다.

제어기(102)는, 예를 들어, 생성된 경보 정보를 표시를 위해 지상 원격 제어 시스템(104)에 전송할 수 있다.

선택적인 예에서, 제어 시스템은 적어도 하나의 카메라를 포함하는 비디오 모니터링 시스템을 더 포함할 수 있다.

삽입 동안 클램핑된 블레이드의 루트의 이미지 및/또는 클램핑된 블레이드를 삽입하기 위한 허브의 이미지를 캡처하기 위해 블레이드 클램핑 기구 및/또는 메인 빔에 적어도 하나의 카메라가 배열될 수 있다.

이 경우, 제어기(102)는 적어도 하나의 카메라로부터 블레이드의 루트의 이미지 및/또는 허브의 이미지를 획득하고, 획득된 이미지에 기초하여, 블레이드 삽입을 위해 클램핑된 블레이드를 허브와 정렬시키도록 동작하게 피치 회전 기구(800)를 제어할 수 있다.

이에 추가하여, 제어기(102)는 또한 블레이드의 루트의 획득된 이미지 및/또는 허브의 이미지를 표시를 위해 지상 원격 제어 시스템에 전송할 수 있다.

본 출원의 예시적인 실시예에 따르면, 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체가 제공된다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 프로세서에 의해 실행될 때 프로세서가 블레이드 인양기를 위한 전술한 블레이드 클램핑 제어 방법을 수행하게 하는 컴퓨터 프로그램을 저장한다. 컴퓨터 판독가능 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의해 판독된 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 장치이다. 컴퓨터 판독가능 기록 매체의 예들은 다음을 포함한다: 판독 전용 메모리, 랜덤 액세스 메모리, 판독 전용 광학 디스크, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광학 데이터 저장 장치, 및(유선 또는 무선 송신 경로를 통한 인터넷을 통한 데이터 송신들과 같은) 반송파.

본 출원의 예시적인 실시예에 따르면, 대형 풍력 터빈용 경사진 블레이드 클램핑 인양기를 위한 블레이드 클램핑 제어 방법은 블레이드가 설치 중에 360도 회전되는 경우에 신뢰성 있고 안정적인 블레이드 클램핑을 만족시키기 위해 제공된다.

본 출원의 설명에서, "중앙(central)", "상부(upper)", "하부(lower)", "전방(front)", "후방(rear)", "좌측(left)", "우측(right)", "수직(vertical)", "수평(horizontal)", "상단(top)", "하단(bottom)", "내부(inner)", 및 "외부(outer)"와 같은 용어들에 의해 표시된 배향 또는 위치 관계는, 참조된 장치 또는 요소가 특정 배향을 가져야 하거나, 특정 배향으로만 구성되고 동작될 수 있다는 것을 표시하거나 암시하기보다는, 본 출원의 설명을 용이하게 하고 설명을 단순화하기 위해서만 사용되는 도면들에 도시된 배향 또는 위치 관계에 기초한다는 점에 유의해야 한다. 따라서, 상기 용어들은 본 출원에 대한 제한으로서 해석되어서는 안 된다.

용어들 "제1", "제2" 등은 설명의 목적을 위한 것이고, 상대적 중요성을 표시하거나 암시하거나 표시된 기술적 특징들의 수를 암시하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 따라서, "제1", "제2" 등에 의해 정의되는 특징들은 하나 이상의 특징을 표현하거나 암시적으로 포함할 수 있다. 또한, 본 출원의 설명에서, "다수 또는 복수의"는 달리 언급되지 않는 한 2개 이상을 의미한다.

본 출원의 설명에서, 달리 명시적으로 특정되고 정의되지 않는 한, "장착", "링크" 및 "연결"과 같은 용어들은 넓은 의미로 이해되어야 하며, 예를 들어, 이러한 용어들은 고정된 연결, 분리가능한 연결, 또는 일체형 연결; 직접 접속, 중간 매체를 통한 간접 접속, 또는 2개의 구성요소 사이의 내부 통신을 암시할 수 있다는 점이 추가로 유의하여야 한다. 본 기술분야의 통상의 기술자들에 대해, 본 출원에서의 용어들의 특정 의미들은 특정 상황들에서 이해될 수 있다.

또한, 본 출원에 따른 설명된 특성들, 구조들, 또는 특징들은 임의의 적절한 방식으로 하나 이상의 실시예에서 조합될 수 있다. 위의 설명들에서, 본 출원의 실시예들의 포괄적인 이해를 제공하기 위해 많은 특정 세부사항들이 제공된다. 그러나, 본 기술분야의 통상의 기술자들은 본 출원에서의 기술적 해결책들이 특정 세부사항들 중 하나 이상 없이 구현될 수 있거나, 또는 다른 방법, 구성요소, 또는 재료가 사용될 수 있다는 것을 인식해야 한다. 다른 경우들에서, 본 출원의 양태들을 모호하게 하지 않기 위해, 잘 알려진 구조들, 재료들, 또는 동작들은 상세히 도시되거나 설명되지 않는다.

Claims

블레이드 인양기를 위한 블레이드 클램핑 제어 방법이며, 블레이드 인양기는 메인 빔, 메인 빔에 연결된 틸트 회전 기구, 메인 빔의 2개의 단부에 배열된 블레이드를 클램핑하기 위한 블레이드 클램핑 기구, 및 블레이드 클램핑 기구에 배열된 각도 조정 기구를 포함하고,
블레이드 클램핑 제어 방법은
클램핑된 블레이드의 초기 위치 및 목표 위치에 기초하여 틸트 회전 명령을 생성하는 단계;
틸트 회전 명령에 기초하여, 메인 빔을 회전 구동하게 동작하여, 클램핑된 블레이드를 피치 방향으로 회전 구동하도록 틸트 회전 기구를 제어하는 단계;
피치 방향으로의 클램핑된 블레이드의 회전 중에 동작하여 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가되는 압력을 변경하도록 각도 조정 기구를 제어함으로써 블레이드 클램핑 기구의 클램핑 개구의 개방도를 조정하는 단계를 포함하는, 블레이드 클램핑 제어 방법.
제1항에 있어서, 틸트 회전 기구는 지지 프레임, 지지 프레임에 회전 가능하게 배열된 회전 샤프트, 크랭크, 및 제1 유압 실린더를 포함하고,
회전 샤프트의 제1 단부는 메인 빔에 연결되고, 크랭크의 제1 단부는 회전 샤프트의 제2 단부에 고정 연결되고, 제1 유압 실린더의 실린더 본체는 지지 프레임에 장착되고, 제1 유압 실린더의 피스톤 로드의 자유 단부는 크랭크의 제2 단부에 연결되고,
틸트 회전 명령에 기초하여, 틸트 회전 기구가 동작하도록 제어하는 단계는
틸트 회전 명령에 기초하여, 메인 빔을 회전 샤프트 주위로 회전하도록 구동하기 위해, 제1 유압 실린더의 피스톤 로드를 이동하도록 구동하게 동작하도록 제1 유압 실린더의 솔레노이드 밸브를 제어하는 단계를 포함하는, 블레이드 클램핑 제어 방법.
제1항에 있어서, 블레이드 인양기는 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가되는 압력을 검출하기 위해 블레이드 클램핑 기구에 배열되는 압력 센서를 더 포함하고,
클램핑된 블레이드의 피치 방향으로의 회전 중에, 각도 조정 기구는 압력 센서에 의해 실시간으로 검출된, 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가되는 압력에 기초하여, 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가되는 압력을 변경하기 위해 블레이드 클램핑 기구의 클램핑 개구의 개방도를 조정하게 동작하도록 제어되는, 블레이드 클램핑 제어 방법.
제3항에 있어서, 실시간으로 검출된, 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가되는 압력에 기초하여 각도 조정 기구가 동작하도록 제어하는 단계는
클램핑된 블레이드의 자세를 실시간으로 결정하는 단계;
실시간으로 결정된 블레이드의 자세에 기초하여, 현재 자세에서 클램핑된 블레이드의 마찰 저항을 결정하는 단계;
실시간으로 검출된, 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가된 압력과 결정된 마찰 저항의 비교 결과에 기초하여 각도 조정 기구가 동작하도록 제어하는 단계를 포함하는, 블레이드 클램핑 제어 방법.
제4항에 있어서, 클램핑된 블레이드의 자세는 블레이드의 자세를 모니터링하기 위해 클램핑된 블레이드의 루트에 배열된 경사 센서에 의해 결정되고,
및/또는 마찰 저항은 블레이드의 자중으로 인한 클램핑된 블레이드의 변위를 극복하기 위해 요구되는 마찰력이고, 마찰 저항은 블레이드의 자중 및 블레이드의 자세에 기초하여 결정되는, 블레이드 클램핑 제어 방법.
제4항에 있어서, 실시간으로 검출된, 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가된 압력과 결정된 마찰 저항의 비교 결과에 기초하여 각도 조정 기구가 동작하도록 제어하는 단계는
현재 자세에서 실시간으로 검출된, 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가되는 압력을 현재 자세에서의 마찰 저항과 비교하는 단계;
검출된 압력이 마찰 저항보다 크지 않은 것에 응답하여, 각도 조정 기구를 동작하도록 제어함으로써 블레이드 클램핑 기구의 클램핑 개구의 개방도를 감소시키도록 제어하는 단계를 포함하는, 블레이드 클램핑 제어 방법.
제3항에 있어서,
피치 방향으로의 클램핑된 블레이드의 회전 중에, 실시간으로 검출된, 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가되는 압력을 블레이드 한계 하중과 비교하는 단계;
실시간으로 검출된 압력이 블레이드 한계 하중을 초과하지 않는 것에 응답하여 메인 빔을 회전 구동하는 단계;
실시간으로 검출된 압력이 블레이드 한계 하중보다 큰 것에 응답하여 메인 빔을 회전 구동하는 것을 정지시키는 단계를 더 포함하는, 블레이드 클램핑 제어 방법.
제3항에 있어서, 블레이드 클램핑 기구는 메인 빔의 2개의 단부에 각각 배열되는 제1 블레이드 클램핑 유닛 및 제2 블레이드 클램핑 유닛을 포함하고, 제1 블레이드 클램핑 유닛 및 제2 블레이드 클램핑 유닛 중 하나는 블레이드의 팁을 클램핑하도록 구성되고, 제1 블레이드 클램핑 유닛 및 제2 블레이드 클램핑 유닛 중 다른 하나는 블레이드의 루트를 클램핑하도록 구성되고,
제1 블레이드 클램핑 유닛은 제1 상부 클램핑 조립체 및 제1 하부 클램핑 조립체를 포함하고, 제2 블레이드 클램핑 유닛은 제2 상부 클램핑 조립체 및 제2 하부 클램핑 조립체를 포함하고, 각도 조정 기구는 제1 상부 클램핑 조립체에 배열된 제1 각도 조정 유닛 및 제2 상부 클램핑 조립체에 배열된 제2 각도 조정 유닛을 포함하고,
압력 센서에 의해 실시간으로 검출된, 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가된 압력에 기초하여, 각도 조정 기구가 동작하도록 제어하는 단계는
실시간으로 검출된 압력에 기초하여, 제1 상부 클램핑 조립체를 이동하도록 구동하게 동작하도록 제1 각도 조정 유닛을 제어하여, 제1 상부 클램핑 조립체 및 제1 하부 클램핑 조립체에 의해 형성된 클램핑 개구의 개방도를 조정하고, 및/또는 실시간으로 검출된 압력에 기초하여, 제2 상부 클램핑 조립체를 이동하도록 구동하게 동작하도록 제2 각도 조정 유닛을 제어하여, 제2 상부 클램핑 조립체 및 제2 하부 클램핑 조립체에 의해 형성된 클램핑 개구의 개방도를 조정하는 단계를 포함하는, 블레이드 클램핑 제어 방법.
제8항에 있어서, 제1 상부 클램핑 조립체는 제1 가압 아암 및 제1 가압 아암의 일 단부로부터 하향으로 연장되는 제1 상부 직립 아암을 포함하고, 제1 하부 클램핑 조립체는 제1 지지 아암 및 제1 지지 아암의 일 단부로부터 상향으로 연장되는 제1 하부 직립 아암을 포함하고, 제1 하부 직립 아암은 제1 상부 직립 아암에 연결되고,
제2 상부 클램핑 조립체는 제2 가압 아암 및 제2 가압 아암의 일 단부로부터 하향으로 연장되는 제2 상부 직립 아암을 포함하고, 제2 하부 클램핑 조립체는 제2 지지 아암 및 제2 지지 아암의 일 단부로부터 상향으로 연장되는 제2 하부 직립 아암을 포함하고, 제2 하부 직립 아암은 제2 상부 직립 아암에 연결되고,
제1 각도 조정 유닛은 제1 상부 직립 아암과 제1 가압 아암 사이에 연결되고, 제2 각도 조정 유닛은 제2 상부 직립 아암과 제2 가압 아암 사이에 연결되고,
각도 조정 기구가 동작하도록 제어하는 단계는 제1 가압 아암 및 제1 지지 아암에 의해 형성된 클램핑 개구의 개방도를 조정하기 위해, 제1 상부 직립 아암에 대해 회전하도록 제1 가압 아암을 구동하게 동작하도록 제1 각도 조정 유닛을 제어하는 단계를 포함하고,
및/또는 각도 조정 기구를 동작하도록 제어하는 단계는 제2 가압 아암 및 제2 지지 아암에 의해 형성된 클램핑 개구의 개방도를 조정하기 위해, 제2 상부 직립 아암에 대해 회전하도록 제2 가압 아암을 구동하게 동작하도록 제2 각도 조정 유닛을 제어하는 단계를 포함하는, 블레이드 클램핑 제어 방법.
제9항에 있어서, 제1 각도 조정 유닛은 제2 유압 실린더를 포함하고, 제2 유압 실린더의 실린더 본체는 제1 상부 직립 아암에 장착되고, 제2 유압 실린더의 피스톤 로드의 자유 단부는 제1 가압 아암에 연결되고,
제1 각도 조정 유닛이 동작하도록 제어하는 단계는 실시간으로 검출된 압력에 기초하여, 제1 상부 직립 아암에 대해 회전하도록 제1 가압 아암을 구동하기 위해, 제2 유압 실린더의 피스톤 로드를 이동하도록 구동하게 동작하도록 제2 유압 실린더의 솔레노이드 밸브를 제어하는 단계를 포함하고;
및/또는, 제2 각도 조정 유닛은 제3 유압 실린더를 포함하고, 제3 유압 실린더의 실린더 본체는 제2 상부 직립 아암에 장착되고, 제3 유압 실린더의 피스톤 로드의 자유 단부는 제2 가압 아암에 연결되고,
제2 각도 조정 유닛이 동작하도록 제어하는 단계는 실시간으로 검출된 압력에 기초하여, 제2 상부 직립 아암에 대해 회전하도록 제2 가압 아암을 구동하기 위해, 제3 유압 실린더의 피스톤 로드를 이동하도록 구동하게 동작하도록 제3 유압 실린더의 솔레노이드 밸브를 제어하는 단계를 포함하는, 블레이드 클램핑 제어 방법.
제8항에 있어서, 블레이드 인양기는 클램핑 개구 조정 기구를 더 포함하고, 클램핑 개구 조정 기구는 제1 상부 클램핑 조립체와 제1 하부 클램핑 조립체 사이에 연결된 제1 클램핑 개구 조정 유닛 및 제2 상부 클램핑 조립체와 제2 하부 클램핑 조립체 사이에 연결된 제2 클램핑 개구 조정 유닛을 포함하고,
블레이드 클램핑 제어 방법은
압력 센서에 의해 실시간으로 검출된 압력에 기초하여, 제1 상부 클램핑 조립체와 제1 하부 클램핑 조립체 사이의 거리를 조정하기 위해, 제1 상부 클램핑 조립체와 제1 하부 클램핑 조립체를 서로에 대해 이동하도록 구동하게 동작하도록 제1 클램핑 조정 유닛을 제어하는 단계, 및/또는
압력 센서에 의해 실시간으로 검출된 압력에 기초하여, 제2 상부 클램핑 조립체와 제2 하부 클램핑 조립체 사이의 거리를 조정하기 위해, 제2 상부 클램핑 조립체와 제2 하부 클램핑 조립체를 서로에 대해 이동하도록 구동하게 동작하도록 제2 클램핑 조정 유닛을 제어하는 단계를 더 포함하는, 블레이드 클램핑 제어 방법.
제11항에 있어서, 제1 상부 클램핑 조립체는 제1 가압 아암 및 제1 가압 아암의 일 단부로부터 하향으로 연장되는 제1 상부 직립 아암을 포함하고, 제1 하부 클램핑 조립체는 제1 지지 아암 및 제1 지지 아암의 일 단부로부터 상향으로 연장되는 제1 하부 직립 아암을 포함하고, 제1 하부 직립 아암은 제1 상부 직립 아암에 연결되고,
제1 클램핑 개구 조정 유닛은 제4 유압 실린더를 포함하고, 제4 유압 실린더의 실린더 본체는 제1 상부 직립 아암 및 제1 하부 직립 아암 중 하나에 장착되고, 제4 유압 실린더의 피스톤 로드의 자유 단부는 제1 상부 직립 아암 및 제1 하부 직립 아암 중 다른 하나에 연결되고,
제1 클램핑 개구 조정 유닛을 동작하도록 제어하는 단계는 압력 센서에 의해 실시간으로 검출된 압력에 기초하여, 제1 가압 아암과 제1 지지 아암 사이의 거리를 조정하기 위해, 제1 상부 직립 아암과 제1 하부 직립 아암을 서로에 대해 이동하도록 구동하기 위해, 제4 유압 실린더의 피스톤 로드를 이동하도록 구동하게 동작하도록 제4 유압 실린더의 솔레노이드 밸브를 제어하는 단계를 포함하고,
및/또는, 제2 상부 클램핑 조립체는 제2 클램핑 아암 및 제2 클램핑 아암의 일 단부로부터 하향 연장되는 제2 상부 직립 아암을 포함하고, 제2 하부 클램핑 조립체는 제2 지지 아암 및 제2 지지 아암의 일 단부로부터 상향 연장되는 제2 하부 직립 아암을 포함하고, 제2 하부 직립 아암은 제2 상부 직립 아암에 연결되고,
제2 클램핑 개구 조정 유닛은 제5 유압 실린더를 포함하고, 제5 유압 실린더의 실린더 본체는 제2 상부 직립 아암 및 제2 하부 직립 아암 중 하나에 장착되고, 제5 유압 실린더의 피스톤 로드의 자유 단부는 제2 상부 직립 아암 및 제2 하부 직립 아암 중 다른 하나에 연결되고,
제2 클램핑 개구 조정 유닛을 동작하도록 제어하는 단계는 압력 센서에 의해 실시간으로 검출된 압력에 기초하여, 제2 가압 아암과 제2 지지 아암 사이의 거리를 조정하기 위해, 제5 유압 실린더의 솔레노이드 밸브를 동작시켜 제5 유압 실린더의 피스톤 로드를 이동하게 구동하여, 제2 상부 직립 아암과 제2 하부 직립 아암을 서로에 대해 이동하게 구동하도록 제어하는 단계를 포함하는, 블레이드 클램핑 제어 방법.
제9항 또는 제12항에 있어서, 제1 가압 아암, 제2 가압 아암, 제1 지지 아암 및 제2 지지 아암은 각각 형상 추종 가압 부재 및 형상 추종 가압 부재에 연결되는 가압 부재 구동 유닛을 포함하고,
블레이드 클램핑 제어 방법은 가압 아암의 연장 방향 또는 지지 아암의 연장 방향으로 형상 추종 가압 부재가 이동하도록 구동하기 위해, 가압 부재 구동 유닛이 동작하도록 제어하는 단계를 더 포함하는, 블레이드 클램핑 제어 방법.
제8항에 있어서, 블레이드 인양기는 견인 로프 및 견인 로프 장력을 검출하기 위한 견인 로프 장력 센서를 더 포함하고, 견인 로프의 일 단부는 블레이드의 루트를 클램핑하기 위해 블레이드 클램핑 유닛의 상부 클램핑 조립체에 연결되고, 견인 로프의 다른 단부는 블레이드의 루트를 지지하기 위해 블레이드의 루트를 클램핑하기 위해 블레이드 클램핑 유닛의 하부 클램핑 조립체에 연결되고,
블레이드 클램핑 제어 방법은
피치 방향으로의 클램핑된 블레이드의 회전 중에 견인 로프 장력 센서에 의해 실시간으로 견인 로프의 견인 로프 장력을 결정하는 단계,
실시간으로 검출된 견인 로프 장력이 미리 결정된 장력보다 크지 않은 것에 응답하여, 메인 빔을 회전 구동하는 단계,
실시간으로 검출된 견인 로프 장력이 미리 결정된 장력보다 큰 것에 응답하여, 메인 빔을 회전 구동하는 것을 정지시키는 단계를 더 포함하는, 블레이드 클램핑 제어 방법.
블레이드 인양기를 위한 블레이드 클램핑 제어 시스템이며, 블레이드 인양기는 메인 빔, 메인 빔에 연결된 틸트 회전 기구, 메인 빔의 2개의 단부에 배열된 블레이드를 클램핑하기 위한 블레이드 클램핑 기구, 및 블레이드 클램핑 기구에 배열된 각도 조정 기구를 포함하고,
블레이드 클램핑 제어 시스템은
제어기를 포함하고, 제어기는 클램핑된 블레이드의 초기 위치 및 목표 위치에 기초하여 틸트 회전 명령을 생성하고; 틸트 회전 명령에 기초하여, 메인 빔을 회전 구동하게 동작하여, 클램핑된 블레이드를 피치 방향으로 회전 구동하도록 틸트 회전 기구를 제어하고; 피치 방향으로의 클램핑된 블레이드의 회전 중에 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가되는 압력을 변경하게 동작하도록 각도 조정 기구를 제어함으로써 블레이드 클램핑 기구의 클램핑 개구의 개방도를 조정하도록 구성되는, 블레이드 인양기를 위한 블레이드 클램핑 제어 시스템.
블레이드 인양기를 위한 제어 시스템이며, 블레이드 인양기는 메인 빔, 메인 빔의 2개의 단부에 배열된 블레이드를 클램핑하는 블레이드 클램핑 기구, 메인 빔에 연결되어, 클램핑된 블레이드를 피치 방향으로 회전 구동하는 틸트 회전 기구, 클램핑된 블레이드를 피치 방향으로 회전 구동하는 피치 회전 기구, 및 블레이드 클램핑 기구에 배치된 각도 조정 기구를 포함하고,
제어 시스템은 유압 시스템, 제어기, 지상 원격 제어 시스템 및 전력 공급 시스템을 포함하고, 유압 시스템은 블레이드 클램핑 기구, 틸트 회전 기구, 및 피치 회전 기구에 연결되고,
지상 원격 제어 시스템은 제어기에 연결되어 블레이드 인양 중에 블레이드 클램핑 기구, 틸트 회전 기구, 및 피치 회전 기구의 인양 데이터를 표시 및 저장하고,
전력 공급 시스템은 유압 시스템 및 제어기에 전력을 공급하도록 구성되고,
제어기는 유압 시스템을 통해 블레이드 클램핑 기구, 틸트 회전 기구 및 피치 회전 기구를 동작하게 구동하도록 구성되고,
제어기는 클램핑된 블레이드의 초기 위치 및 목표 위치에 기초하여 틸트 회전 명령을 생성하고; 틸트 회전 명령에 기초하여, 메인 빔을 회전 구동하게 동작하여, 클램핑된 블레이드를 피치 방향으로 회전 구동하도록 틸트 회전 기구를 제어하고; 피치 방향으로의 클램핑된 블레이드의 회전 중에 블레이드 클램핑 기구에 의해 블레이드에 인가되는 압력을 변경하게 동작하도록 각도 조정 기구를 제어함으로써 블레이드 클램핑 기구의 클램핑 개구의 개방도를 조정하도록 추가로 구성되는, 제어 시스템.
제16항에 있어서, 피치 회전 기구는 메인 빔 및 블레이드 클램핑 기구에 연결되고,
제어기는
클램핑된 블레이드의 현재 자세 및 클램핑된 블레이드를 삽입하기 위한 허브의 현재 회전 각도에 기초하여 피치 회전 명령을 생성하고;
피치 회전 명령에 기초하여, 메인 빔에 대해 회전하도록 블레이드 클램핑 기구를 구동하고 클램핑된 블레이드를 피치 방향으로 회전하도록 구동하기 위해 유압 시스템에 의해 동작하도록 피치 회전 기구를 제어하도록 추가로 구성되는, 제어 시스템.
제16항에 있어서, 블레이드 인양기는 블레이드 인양기의 균형 및 안정을 유지하기 위한 윈치 시스템을 더 포함하고, 유압 시스템은 윈치 시스템에 추가로 연결되고,
제어기는
블레이드 인양기의 자세에 기초하여, 유압 시스템에 의해 동작하도록 윈치 시스템을 구동하여, 블레이드 인양기를 미리 결정된 방향으로 스윙하게 구동하도록 추가로 구성되는, 제어 시스템.
제16항에 있어서, 블레이드 인양기는 인양 중에 블레이드 인양기의 무게 중심을 조정하기 위한 무게 중심 조정 기구를 더 포함하고, 유압 시스템은 무게 중심 조정 기구에 추가로 연결되고,
제어기는
블레이드 인양기의 자세에 기초하여, 유압 시스템에 의해 동작하도록 무게 중심 조정 기구를 구동하여, 블레이드 인양기를 수평 방향으로 이동하게 구동하도록 추가로 구성되는 제어 시스템.
제16항에 있어서, 제어 시스템은 비디오 모니터링 시스템을 더 포함하고, 비디오 모니터링 시스템은 적어도 하나의 카메라를 포함하고,
적어도 하나의 카메라는, 삽입 프로세스 중에, 클램핑된 블레이드의 루트의 이미지를 캡처하기 위해서 및/또는 클램핑된 블레이드를 삽입하기 위해서 이용되는 허브의 이미지를 캡처하기 위해서, 블레이드 클램핑 기구 및/또는 메인 빔에 배열되고,
제어기는
적어도 하나의 카메라로부터 루트의 이미지 및/또는 허브의 이미지를 획득하고, 획득된 이미지에 기초하여, 클램핑된 블레이드를 허브와 정렬시키도록 동작하게 피치 회전 기구를 제어하고, 및/또는
루트의 획득된 이미지 및/또는 허브의 획득된 이미지를 표시를 위해 지상 원격 제어 시스템에 전송하도록 추가로 구성되는, 제어 시스템.