KR20240004725A - 이동식 크레인을 지지하기 위한 베이스 및 풍력 터빈의 메인 베어링 제거 방법 - Google Patents

Abstract

풍력 터빈의 부품을 조작하기 위한 이동식 크레인 지지용 베이스(100). 베이스(100)는 풍력 터빈에 장착 가능하고, 제1 구성과 제2 구성 사이에서 전환되도록 구성된다. 제1 구성에서, 베이스(100)는 이동식 크레인이 풍력 터빈의 기어박스(303)를 들어올릴 수 있도록 풍력 터빈의 메인 베어링에 의해 지지되도록 구성된다. 제2 구성에서 베이스(100)는 이동식 크레인이 메인 베어링(304)을 들어올릴 수 있도록 풍력 터빈의 나셀의 베드 플레이트에 의해 지지되도록 구성된다. 베이스는 제1 구성과 제2 구성 사이를 전환하면서 이동식 크레인을 지지하도록 구성된다. 풍력 터빈의 메인 베어링을 제거하는 방법도 또한 개시된다.

Description

이동식 크레인을 지지하기 위한 베이스 및 풍력 터빈의 메인 베어링 제거 방법

본 발명은 풍력 터빈의 부품들을 조작하기 위한 이동식 크레인 지지용 베이스 및 풍력 터빈의 메인 베어링을 제거하는 방법에 관한 것이다.

풍력 터빈에 의해 생성된 풍력은 환경 친화적으로 실행 가능한 에너지원으로 주목을 받고 있는 하나의 에너지원이다. 풍력 터빈은 일반적으로 타워, 타워 상단에 배열된 나셀(nacelle), 및 하나 이상의 로터 블레이드를 구비하는 로터를 포함한다. 나셀은 발전기, 기어박스 및 메인 베어링과 같은 풍력 터빈의 부품을 지지하는 베드 플레이트를 포함한다.

풍력 터빈 부품들은 종종 무겁고 부피가 크기 때문에, 조립, 유지보수, 수리, 분해와 관련된 풍력 터빈 부품의 조작은 복잡한 작업이 될 수 있다. 이 문제는 특히 지상이나 해수면보다 높은 나셀에서 부품 조작을 수행 할 때 발생한다.

이동식 크레인은 일반적으로 풍력 터빈의 나셀에서, 기어박스 및 메인 베어링과 같은, 대형 부품을 조작하기 위해 사용된다. 이동식 크레인은, 예를 들어 나셀에 영구적으로 장착된 소형 크레인에 의해, 나셀까지 들어올려지고, 이동식 크레인이 나셀 내의 부품을 조작할 수 있도록 나셀에 장착된다. 풍력 터빈의 구조상 종종 이동식 크레인의 안전한 직접 장착을 허용하지 않기 때문에, 일반적으로 부품을 조작하는 동안 이동식 크레인을 지지하도록 구성된 베이스에 장착된다. 나셀에서 허용된 공간이 제한되어 있기 때문에, 베이스는 종종 풍력 터빈의 하나 이상의 부품에 장착되며 이로 인해 이동식 크레인이 조작할 수 있는 부품에 대한 제한을 초래할 수 있다.

그러므로 본 발명의 목적은 풍력 터빈의 부품을 조작하기 위한 이동식 크레인 지지용의 개선된 베이스를 제공하는 것이며, 이 베이스는 나셀의 부품들의 조작과 관련하여 더 큰 범용성을 제공한다.

이는 풍력 터빈에 장착 가능하고 제1 구성과 제2 구성 사이에서 전환되도록 구성되는 베이스에 의해 달성되며, 제1 구성에서 베이스는 크레인이 풍력 터빈의 기어박스를 들어올릴 수 있게 하는 풍력 터빈의 메인 베어링에 의해 지지되도록 구성되고, 제2 구성에서 베이스는 크레인이 메인 베어링을 들어올릴 수 있도록 풍력 터빈의 나셀의 베드 플레이트에 의해 지지되도록 구성되며, 베이스는 제1 구성과 제2 구성 사이를 전환하는 동안 크레인을 지지하도록 구성된다.

결과적으로, 베이스는 기어박스나 메인 베어링을 들어 올리는 용도로만 제한되지 않고 두 가지 목적으로 모두 사용될 수 있다. 나셀 내부의 부품들의 조작을 용이하게 할 뿐만 아니라, 서로 다른 부품들을 들어올릴 필요가 있을 때에도 풍력 터빈으로 단지 하나의 베이스만을 운송하면 되기 때문에 베이스와 관련된 물류 또한 감소한다.

또한, 이동식 크레인도 제1 구성과 제2 구성 사이를 전환하면서 베이스에 의해 지지되므로, 베이스에서 이동식 크레인을 분리하거나 제거할 필요 없이 베이스가 제1 구성과 제2 구성 사이에서 전환될 수 있다.

이러한 맥락에서, "풍력 터빈의 부품 조작"은 풍력 터빈의 유지보수, 풍력 터빈의 부품 교체, 풍력 터빈의 설치 또는 풍력 터빈의 분해 등과 관련된 모든 조치를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이러한 맥락에서, 다른 항목에 의해 지지되는 항목에 대한 참조는 항목 간에 직접적인 접촉이 있어야 한다는 의미에만 국한되지 않는다. 반대로, 별도의 언급이 없는 한 중간 요소가 이들 사이에 배치될 수도 있다. 마찬가지로, 서로 연결된 항목에 대한 참조는 두 항목이 하나 이상의 중간 요소를 통해 연결되는 간접 연결을 포함하도록 의도된다.

이러한 맥락에서 "베이스는 제1 구성과 제2 구성 사이에서 전환되도록 구성된다"는 문구는 제1 구성 또는 제2 구성 중 하나에 배치되도록 설계되는 베이스로 해석된다. 전환은 메인 베어링, 기어 박스 또는 풍력 터빈의 다른 부품을 들어 올리는 데 이동식 크레인이 사용되는 경우와 같이, 베이스에 필요한 요구 사항에 따라 달라질 것이다. 이하에서는, 메인 베어링 또는 기어 박스를 들어올리기 위한 베이스 및 이동식 크레인을 이들과 같이 언급하겠지만, 베이스는 이들 용도에 한정되지 않음을 이해해야 한다.

제1 구성과 제2 구성 사이의 베이스의 전환은 하나 이상의 수동 또는 자동으로 수행되는 단계를 포함할 수 있다. 제1 구성과 제2 구성 간의 베이스의 전환은 하나 이상의 도구를 사용하는 것을 포함할 수 있다.

베이스는 바람직하게는 볼트 체결, 나사 체결 또는 다른 분리 가능한 연결에 의해 풍력 터빈에 장착될 수 있지만, 베이스가 중력의 영향 하에서 메인 베어링 및/또는 기어 박스에 직접 또는 간접적으로 놓이도록 간단하게 구성되는 것은 본 발명의 범위에 속한다.

바람직하게는, 베이스는 풍력 터빈의 타워 위에 장착되도록 구성된다, 즉, 베이스가 풍력 터빈의 나셀까지 수송되고, 그리고 나서 나셀의 베드 플레이트 또는 메인 베어링과 같은 풍력 터빈의 부품 상에 연결되도록 구성된다. 베이스는 풍력 터빈의 나셀에 장착된 추가 크레인을 사용하여 나셀까지 들어올릴 수 있으며, 추가 크레인은 이동식 크레인보다 작다.

나셀의 베드 플레이트는 위에서 볼 때 대체로 직사각형 플레이트로 형성되는 것이 바람직하다. 베드 플레이트는 종방향을 따라 종적으로 연장되고, 횡방향을 따라 횡적으로 연장되며, 횡방향은 종방향에 수직이다. 베드 플레이트는 나셀에 배치된 다른 부품들, 예를 들어 발전기, 기어박스 및 메인 베어링을 지지한다. 기어 박스와 메인 베어링은 보통 종방향을 따라 순차적으로 배열된다.

베이스의 제1 구성에서, 베이스는 풍력 터빈의 메인 베어링에 의해 지지되도록 구성된다. 베이스는 메인 베어링에 직접 연결되거나 메인 베어링에 간접적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 베이스는 메인 베어링에 연결된 풍력 터빈의 부품에 연결되어 메인 베어링과 베이스 사이의 간접적인 연결을 달성할 수 있다. 베이스가 제1 구성인 경우, 이동식 크레인은 메인 베어링에 의해 완전히 또는 부분적으로 지지될 것이다. 베이스와 메인 베어링 또는 메인 베어링에 연결된 하나 이상의 다른 부품들 사이의 연결은 볼트 체결, 나사 체결 또는 기타 분리 가능한 연결에 의해 수행될 수 있다. 제1 구성에서, 이동식 크레인은 풍력 터빈의 기어박스를 들어 올릴 수 있다, 즉 베이스는 기어박스를 통해 이동식 크레인을 지지하지 않는다.

베이스의 제2 구성에서, 베이스는 풍력 터빈 나셀의 베드 플레이트에 의해 지지된다. 베이스는 베드 플레이트에 직접 연결되거나 베드 플레이트에 간접적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 베이스는 베드 플레이트에 연결된 풍력 터빈의 부품에 연결되어 베드 플레이트와 베이스 사이의 간접적인 연결을 달성할 수 있다. 베이스가 제2 구성에 있을 때, 이동식 크레인은 베드 플레이트를 통해 완전히 또는 부분적으로 지지된다. 베이스와 베드 플레이트 또는 베드 플레이트에 연결된 다른 부품들 사이의 연결은 볼트 체결, 나사 체결 또는 기타 분리 가능한 연결에 의해 수행될 수 있다. 제2 구성에서, 이동식 크레인은 풍력 터빈의 메인 베어링을 들어 올릴 수 있다, 즉 베이스는 메인 베어링을 통해 이동식 크레인을 지지하지 않는다.

일 실시예에서, 베이스는 제1 구성에서 메인 베어링에 연결되고 제1 구성에서 이동식 크레인을 지지하도록 구성된 하나 이상의 베어링 어댑터를 더 포함한다.

베어링 어댑터는 메인 베어링에 직접 연결될 수 있다, 즉, 메인 베어링에 인접하거나 접촉할 수 있다. 대안적으로, 베어링 어댑터는 하나 이상의 베어링 심을 통해 연결될 수 있다. 하나 이상의 베어링 심은 메인 베어링에 대한 베어링 어댑터의 높이를 조정할 수 있게 한다. 대안적으로, 베어링 어댑터 또는 베어링 심은 메인 베어링에 간접적으로 연결될 수 있으며, 예를 들어 메인 베어링에 연결된 부품에 연결될 수 있다. 바람직하게는, 베어링 어댑터는 볼트, 나사 또는 기타 분리 가능한 연결을 통해 메인 베어링에 연결된다. 베어링 어댑터는 메인 베어링의 필로우 블록에 연결될 수 있다. 두 개의 베어링 어댑터를 사용할 때, 이들은 바람직하게는 메인 베어링의 반대쪽에 정렬된다. 즉, 베드 플레이트에 의해 정의된 종방향을 기준으로 서로 대칭적으로 정렬된다. 일부 실시예에서 베어링 어댑터(들)는 제1 구성에서 이동식 크레인을 지지하기 위해서만 구성된다.

일 실시예에서, 베이스는 베이스의 제2 구성에서 나셀의 베드 플레이트에 연결되고, 베이스의 제2 구성에서 이동식 크레인을 지지하도록 구성된 하나 이상의 측부 구조물을 더 포함한다.

측부 구조물(들)은 나셀의 베드 플레이트에 직접 연결될 수 있으며, 즉 베드 플레이트에 인접하거나 접촉할 수 있다. 대안적으로, 측부 구조물은 하나 이상의 측부 심을 통해 연결될 수 있다. 하나 이상의 측부 심은 베드 플레이트에 대한 측부 구조물의 높이를 조정할 수 있게 한다. 대안적으로, 측부 구조물은 베드 플레이트에 간접적으로 연결될 수 있으며, 예를 들어, 베드 플레이트에 연결된 부품에 연결될 수 있다. 측부 구조물은 바람직하게는 볼트, 나사 또는 기타 분리 가능한 연결을 통해 베드 플레이트에 연결된다. 일부 실시예에서, 측부 구조물은 베드 플레이트에 고정적으로 연결되지 않고 베드 플레이트에 안착되어 베드 플레이트에 연결된다. 이동식 크레인이 메인 베어링과 같은 부품을 종방향을 따라 들어 올리는 경우, 나셀의 베드 플레이트에 놓음으로써 크레인을 지지하는 측부 구조물만 구비해도 충분할 수 있다. 측부 구조물은 추가로 또는 대안적으로 풍력 터빈의 기어 박스의 필로우 블록에 연결될 수 있다. 일부 실시예에서 측부 구조물은 제2 구성에서 단지 이동식 크레인을 지지하도록 구성된다. 두 개의 측부 구조물을 사용할 때, 이들은 바람직하게는 메인 베어링의 반대쪽에 정렬된다. 즉, 베드 플레이트의 종적인 연장에 의해 정의된 종방향을 기준으로 서로 대칭적으로 배열된다.

일 실시예에서 베이스는 이동식 크레인을 지지하도록 구성된 하나 이상의 종방향 빔을 더 포함하며, 각 종방향 빔은 베어링 어댑터 및 측부 구조물에 연결 가능하고, 제1 구성에서 베어링 어댑터(들)는 두 개의 종방향 빔에 연결되며, 베이스는 측부 구조물(들)을 나셀의 종방향 빔(들) 및 베드 플레이트에 연결하고, 베어링 어댑터(들)를 메인 베어링으로부터 분리함으로써 제1 구성에서 제2 구성으로 전환하도록 구성된다.

결과적으로, 제1 구성과 제2 구성 사이에서 베이스를 전환하기 위한 간단한 구조가 달성된다. 또한, 설명된 공정은 베어링 어댑터(들)를 메인 베어링에 연결하고 베드 플레이트 및/또는 종방향 빔(들)으로부터 측부 구조물(들)을 분리함으로써, 용이하게 가역적이며, 즉, 제2 구성에서 제1 구성으로 진행된다. 또한, 전술한 구조는 베이스가 제1 구성에서 제2 구성으로 또는 그 반대로 진행하면서 이동식 크레인을 지지할 수 있게 한다.

현재 베이스는 베어링 어댑터와 측부 구조물에 각각 연결 가능하고 사용 중인 메인 베어링의 반대편에 배치되는 2개의 종방향 빔을 포함하는 것이 유리한 것으로 간주된다.

종방향 빔은 바람직하게는 볼트, 나사 또는 기타 분리 가능한 연결을 통해 측부 구조물 및 베어링 어댑터에 연결된다. 종방향 빔은 측부 구조물 및 베어링 어댑터에 직접 연결될 수 있으며, 즉 서로 인접하거나 접촉할 수 있다. 대안적으로, 종방향 빔은 하나 이상의 빔 심을 통해 측부 구조물 및 베어링 어댑터에 연결될 수 있다.

이러한 맥락에서, "분리"는 연결을 제거하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 측부 구조물이 베드 플레이트 및/또는 두 개의 종방향 빔에서 분리되었다고 기록할 때, 이를 연결하는 볼트 또는 나사가 제거되어 측부 구조물이 베드 플레이트 및/또는 두 개의 종방향 빔에서 분리되는 것으로 해석될 수 있다. 또한 분리는 직접 연결 또는 간접 연결 모두 제거하는 것을 의미할 수 있다.

일 실시예에서, 베이스를 제1 구성에서 제2 구성으로 전환할 때, 두 개의 베어링 어댑터는 두 개의 종방향 빔으로부터 분리되고, 수직으로 들어올린 다음 두 개의 종방향 빔에 다시 연결되도록 구성된다. 결과적으로, 베어링 어댑터를 들어 올림으로써 메인 베어링을 들어올리기 위한 추가 간극이 제공된다. 베어링 어댑터는 수동으로 들어 올릴 수 있다. 대안으로, 베어링 어댑터는 잭 등을 사용하여 들어올려질 수 있다. 베어링 어댑터는 볼트, 나사 또는 기타 분리 가능한 연결에 의해 다시 연결될 수 있다.

일 실시예에서 베이스는, 베이스의 제2 구성에서 나셀의 로터 잠금 장치의 적어도 일부를 통해 나셀의 베드 플레이트에 연결되고 베이스의 제2 구성에서 이동식 크레인을 지지하도록 구성된, 로터 잠금 지지대를 더 포함한다.

로터 잠금 지지대는 풍력 터빈의 로터 잠금 장치에 직접 연결될 수 있다. 즉, 로터 잠금 장치에 인접하거나 접촉할 수 있다. 로터 잠금 지지대는 바람직하게는 베드 플레이트의 종방향 단부에 정렬되고 베드 플레이트의 종방향에 대해 가로질러 연장된다. 일부 실시예에서, 로터 잠금 지지대는 로터 잠금 장치에 고정적으로 연결되지 않고 로터 잠금 장치 위에 놓임으로써 로터 잠금 장치에 연결된다. 일부 실시예에서 로터 잠금 지지대는 제2 구성에서 이동식 크레인을 지지하기 위해서만 구성된다. 일 실시예에서 로터 잠금 지지대는 로터 잠금 장치의 적어도 일부를 수용하도록 구성된 관통 구멍을 포함한다.

결과적으로 간단하고 쉬운 연결이 달성된다. 대부분의 풍력 터빈에는 핀을 포함하는 로터 잠금 장치가 제공되며, 따라서 이러한 핀을 수용하도록 구성된 관통 구멍을 추가하면 추가 도구나 장비 없이 로터 잠금 지지대가 로터 잠금 장치와 결합될 수 있다.

일 실시예에서, 로터 잠금 지지대는, 베이스의 제2 구성에서, 메인 베어링이 로터 잠금 지지대를 통과할 수 있도록 구성된 개구로 형성된다.

결과적으로, 로터 잠금 지지대는 전단 응력에 대해 대항할 필요 없이 수직 응력에 대한 대항만 필요할 수 있다. 바람직하게는, 개구는 메인 베어링이 나셀의 종방향을 따라 이동하여 개구를 통과할 수 있도록 구성된다. 바람직하게는, 개구는 종방향에 수직인 평면으로 연장된다.

일 실시예에서 베이스는 이동식 크레인을 지지하도록 구성된 횡방향 빔을 더 포함하며, 횡방향 빔은 두 개의 베어링 어댑터와 로터 잠금 지지대에 연결 가능하고, 베이스의 제1 구성에서 두 개의 베어링 어댑터가 횡방향 빔에 연결되며, 베이스는 로터 잠금 지지대를 횡방향 빔에 연결하고 베어링 어댑터를 메인 베어링으로부터 분리함으로써 제1 구성에서 제2 구성으로 전환 가능하다.

결과적으로, 제1 구성과 제2 구성 사이에서 베이스를 전환하기 위한 간단한 구조가 달성된다. 또한, 설명된 공정은, 베어링 어댑터들을 메인 베어링에 연결하고 로터 잠금 지지대를 로터 잠금 장치와 횡방향 빔에서 분리함으로써, 용이하게 가역적이며, 즉, 제2 구성에서 제1 구성으로 진행된다. 또한, 이 구조는 제1 구성에서 제2 구성으로 또는 그 반대로 진행하는 동안 베이스가 이동식 크레인을 지지할 수 있게 해준다. 횡방향 빔은 바람직하게는 볼트, 나사 또는 기타 분리 가능한 연결을 통해 로터 잠금 지지대 및 베어링 어댑터에 연결된다. 횡방향 빔은 로터 잠금 지지대 및 베어링 어댑터에 직접 연결될 수 있다. 즉, 서로 인접하거나 접촉할 수 있다. 대안적으로, 횡방향 빔은 하나 이상의 빔 심을 통해 로터 잠금 지지대 및 베어링 어댑터에 연결될 수 있다.

본 발명의 제2 측면에 따르면, 상기 목적은 본 발명의 제1 측면에 따른 베이스와 이동식 크레인을 포함하는 풍력 터빈의 부품을 조작하기 위한 크레인 시스템으로 달성된다.

본 발명의 제3 측면에 따르면, 상기 목적은

풍력 터빈에 장착 가능한 베이스를 제공하되, 베이스는 제1 구성과 제2 구성 사이에서 전환되도록 구성되고, 제1 구성에서 베이스는 풍력 터빈의 메인 베어링에 의해 지지되도록 구성되며, 제2 구성에서, 베이스는 풍력 터빈의 나셀의 베드 플레이트에 의해 지지되도록 구성되고, 베이스는 제1 구성과 제2 구성 사이를 전환하면서 이동식 크레인을 지지하도록 구성되는 단계,

베이스에 장착 가능한 이동식 크레인을 제공하는 단계,

풍력 터빈의 나셀에 베이스를 장착하는 단계,

이동식 크레인을 베이스에 장착하는 단계,

베이스가 제1 구성에 있는 경우, 베이스를 제1 구성에서 제2 구성으로 전환하는 단계, 및

이동식 크레인을 이용해 메인 베어링을 들어 올리는 단계를 포함하는 풍력 터빈의 메인 베어링을 제거하는 방법으로 달성된다:

현재 바람직한 다른 실시예 및 추가적인 이점은 후속하는 상세한 설명 및 도면으로부터 명백해질 것이다.

달리 명시하지 않는 한, 본 발명의 측면들 중 하나와 관련하여 설명된 특징은 다른 측면에도 포함될 수 있으며, 특징의 장점은 그것이 포함되는 모든 측면에 적용 가능하다.

결과적으로, 베이스는 기어박스나 메인 베어링을 들어 올리는 용도로만 제한되지 않고 두 가지 목적으로 모두 사용될 수 있다. 나셀 내부의 부품들의 조작을 용이하게 할 뿐만 아니라, 서로 다른 부품들을 들어올릴 필요가 있을 때에도 풍력 터빈으로 단지 하나의 베이스만을 운송하면 되기 때문에 베이스와 관련된 물류 또한 감소한다.

또한, 이동식 크레인도 제1 구성과 제2 구성 사이를 전환하면서 베이스에 의해 지지되므로, 베이스에서 이동식 크레인을 분리하거나 제거할 필요 없이 베이스가 제1 구성과 제2 구성 사이에서 전환될 수 있다.

이하의 설명에서 본 발명의 실시예는 개략도를 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 나셀의 베드 플레이트에 장착된 베이스의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 나셀의 베드 플레이트에 장착된 베이스의 개략적인 측면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 나셀의 메인 베어링에 장착된 베이스의 개략적인 측면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 나셀의 베드 플레이트에 장착된 베이스의 개략적인 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 나셀의 베드 플레이트에 장착된 베이스의 개략적인 정면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 나셀의 베드 플레이트에 장착된 베이스의 개략적인 측면도이다.
도 7은 풍력 터빈의 메인 베어링을 제거하는 방법을 도시하는 흐름도이다.

이하의 상세한 설명에서는, 본 발명의 바람직한 실시예가 설명될 것이다. 그러나, 다른 실시예의 특징은 다른 것이 특별히 표시되지 않는 한, 실시예들 간에 교환 가능하고, 다른 방식으로 조합될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 명확성을 위해 도면에 도시된 특정 부품의 치수는 실제 구현에서의 해당 치수와 다를 수 있다는 점에 유의할 수 있다.

'위', '아래', '좌측', '우측', '외부', '내부', '바깥의', '안쪽의' 등의 용어들은 상대적이고 논의중인 관점을 지칭한다는 점에 유의한다.

먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따라 나셀(300)의 베드 플레이트(301)에 장착된 베이스(100)의 개략적인 사시도를 보여준다. 나셀(300)은 단순화되었으며, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해 부품이 생략되었다. 나셀(300)은 베드 플레이트(301), 기어 박스(303), 기어 박스 필로우 블록(gear box pillow blocks) 및 메인 베어링(304)을 구비하는 것으로 도시되어 있다. 나셀의 베드 플레이트(301)는 종방향(LD)을 따라 길이로 연장된다.

베이스(100)는 풍력 터빈의 부품을 조작하기 위한 이동식 크레인(미도시)을 지지하도록 구성되고, 도시된 실시예에서 베이스(100)는 제2 구성에 있고 나셀(300)의 베드 플레이트(301)에 의해 지지된다. 베이스(100)는 기어 박스 필로우 블록(302)에 의해 추가로 지지된다. 제2 구성에서, 베이스(100)는 메인 베어링(304)에 의해 지지되지 않으므로, 베이스(100)에 장착된 이동식 크레인이 메인 베어링(304)을 들어올릴 수 있게 한다.

베이스(100)는 메인 베어링(304) 주위에 대칭적으로 정렬된 2개의 베어링 어댑터(101)를 포함하며, 이는 도 3을 참조하여 더 자세히 설명될 것이다. 베이스(100)는 메인 베어링(304) 주위에 대칭적으로 정렬된 2개의 측부 구조물(102)을 더 포함하며, 이는 도 2를 참조하여 더 자세히 설명될 것이다. 베이스(100)는 2개의 종방향 빔(103)을 더 포함하고, 각각은 2개의 베어링 어댑터(101) 중 하나와 2개의 측부 구조물(102) 중 하나에 각각 연결 가능하다. 베이스의 제1 구성에서 두 개의 베어링 어댑터(101)는 두 개의 종방향 빔(103)에 연결된다. 베이스의 제2 구성에서 두 개의 측부 구조물(102)은 두 개의 종방향 빔(103)에 연결된다. 2개의 종방향 빔(103)은 종방향(LD)과 평행하게 길이로 연장되고, 메인 베어링(304) 주위에 대칭적으로 정렬된다.

두 개의 종방향 빔(103) 위에는 두 개의 횡방향 빔(104)이 정렬되어 있다. 두 개의 횡방향 빔(104)은 두 개의 종방향 빔(103)에 수직하게 연장하고 종방향 빔(103)에 연결된 서로 대향하는 단부에 있다. 횡방향 빔(104)에는 크레인 수용부(crane receiving section)(108)가 정렬되어 있다. 크레인 수용부(108)는 이동식 크레인을 수용하여 이동식 크레인이 베이스(100)에 연결되어 지지될 수 있도록 구성된다. 대안적으로, 이동식 크레인은 횡방향 및/또는 종방향 빔(104, 103)에 직접 연결될 수 있다.

이 실시예에서, 추가 크레인(200)이 기어 박스 필로우 블로우(302)에 장착된다. 추가 크레인(200)은 베이스(100)의 일부 또는 전체를 나셀(300)까지 들어올리는 것을 보조할 수 있다. 추가 크레인(200)은 베이스(100)에 장착될 이동식 크레인을 들어올리거나, 베이스(100)에 이동식 크레인을 설치하는 것도 보조할 수 있다. 실시예에서, 제2 구성에서 베이스(100)가 양쪽 기어 박스 필로우 블록(302)에 안착될 필요가 있는 경우, 추가 크레인(200)을 분해하고 제거해야 할 수도 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 나셀(300)의 베드 플레이트(301)에 장착된 베이스(100)의 개략적인 측면도를 보여준다.

도 2에는 베이스(100)가 제2 구성으로 도시되어 있다. 베이스(100)의 제2 구성에서, 측부 구조물(102)은 크레인 수용부(108)에 수용된 이동식 크레인을 지지하도록 구성된다. 측부 구조물(102)은 종방향(LD)에 평행하게 길이로 연장되는 것으로 나타난다. 측부 구조물(102)은 측부 심(side shim)(106)을 통해 베드 플레이트(301)에 연결되며 유사한 심(shim)이 메인 베어링(304)의 반대측 측부 구조물에서 발견될 수 있다. 측부 심(106)은 베드 플레이트(301)와 측부 구조물(102)에 직접 접촉된다. 도시된 실시예의 측부 구조물(102)은 중력에 의해 측부 심(106) 상에 놓이게 된다. 대안적으로, 측부 구조물(102)은 측부 심을 관통하여 베드 플레이트(301)에 볼트로 고정될 수도 있고, 베드 플레이트(301)에 직접 놓일 수도 있다. 측부 구조물(102)은 기어 박스 필로우 블록(302)에 추가로 연결된다. 결과적으로, 베이스(100)는 측부 구조물(102)을 매개로 베드 플레이트(301) 및 기어 박스 필로우 블록(302)에 의해 지지된다. 베드 플레이트(301)와 기어박스 필로우 블록(302)에 의해 지지되는 베이스(100)를 가짐으로써 크레인 수용부(108)에 의해 수용된 이동식 크레인이 메인 베어링(304)을 들어올릴 수 있게 한다.

이 실시예에서 측부 구조물(102)은 두 개의 장착 브래킷(105)을 통해 종방향 빔(103)에 연결되고 볼트를 통해 종방향 빔(103)에 연결된다. 측부 구조물(102)은 종방향 빔(103)에 연결되어 베어링 어댑터(101) 위에 놓이게 된다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따라 나셀(300)의 메인 베어링(304)에 장착된 베이스(100)의 개략적인 측면도를 보여준다.

여기서, 베이스(100)는 제1 구성에 있다. 베어링 어댑터(101)는 종방향(LD)에 평행하게 길이로 연장되는 것으로 나타난다. 도시되지는 않았지만, 다른 베어링 어댑터(101)는 메인 베어링(304)의 반대편에 도시된 측면 어댑터(102)에 대칭적으로 정렬된다. 베어링 어댑터(101)는 측부 심(106)을 통해 메인 베어링(304)에 연결된다. 구체적으로, 베어링 어댑터(101)는 메인 베어링(304)과 연관된 필로우 블록에 연결된다. 베어링 어댑터(101)는 복수의 베어링 심(bearing shims)(107)을 통해 메인 베어링에 연결된다. 베어링 심(107)은 메인 베어링(304)과 베어링 어댑터(101)에 직접 접촉하고 있다. 베어링 어댑터(101)와 메인 베어링(304) 사이의 연결은 베어링 어댑터(101)가 크레인 수용부(108)에 의해 수용된 이동식 크레인을 지지할 수 있게 해준다. 또한, 베이스(100)는 기어박스(303)에 의해 지지되지 않기 때문에 크레인 수용부에 의해 수용된 이동식 크레인이 기어박스(303)를 들어올릴 수 있게 한다.

본 실시예에서, 베어링 어댑터(101)는 대체로 H자형으로 형성된다. H자형의 두 개의 바닥들은 두 개의 서로 다른 위치에서 메인 베어링(304)에 연결된다. H자형의 상단들은 볼트를 통해 종방향 빔(103)에 연결된다. 베어링 어댑터(101)는 두 개의 서로 다른 위치에서 종방향 빔(103)에 연결 가능하다. 도시된 바와 같이, 제1 위치는 제1 구성에 있는 베이스(100)와 연관되고, 제2 위치는 제2 구성에 있는 베이스(100)와 연관된다. 제2 위치에서 종방향 빔(103)에 연결될 때, 베어링 어댑터(100)는 제1 위치에 비해 상승된다. 예를 들어 종방향 빔(103)에는 베어링 어댑터(101)를 제1 위치의 종방향 빔에 연결하기 위한 제1 세트의 볼트 구멍과, 베어링 어댑터(101)를 제2 위치의 종방향 빔에 연결하기 위한 제2 세트의 볼트 구멍이 구비될 수 있다.

도 3의 베어링 어댑터(101)는 기어 박스 필로우 블록(302)에 연결되지 않으며, 따라서 다른 구조물이 기어 박스 필로우 블록(302)에 연결되도록 한다. 도시된 실시예에서, 추가 크레인(200)은 기어 박스 필로우 블록(302)에 연결된다.

이제 도2와 3을 둘 다 참조한다. 베이스를 도 3에 도시된 제1 구성에서 도 2에 도시된 제2 구성으로 전환할 때, 두 측부 구조물(102)은 나셀(300)의 종방향 빔(103)과 베드 플레이트(301)에 연결된다. 이어서, 두 개의 베어링 어댑터(101)가 메인 베어링(304)에서 분리된다. 그 공정동안, 크레인 수용부(108)에 의해 수용된 이동식 크레인은 베이스(100)에 의해 지지된다. 또한, 베어링 어댑터(101)는 종방향 빔(103)으로부터 분리되어 상승된 다음 종방향 빔(103)에 다시 연결되어 메인 베어링(304)을 들어올리기 위한 간극을 제공할 수 있다. 대안적으로,만약 베어링 어댑터(101)가 베어링 심(107)에 놓여 있다면, 메인 베어링(304)을 들어올리기 위한 간극을 제공하는 것은 이를 제거하는 것으로 충분할 수 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따라 나셀(300)의 베드 플레이트(301)에 장착된 베이스(100)의 개략적인 사시도를 보여준다.

도시된 실시예에서, 베이스(100)는 제2 구성에 있고 나셀(300)의 베드 플레이트(301)에 의해 지지된다. 베이스(100)는 기어 박스 필로우 블록(302)에 의해 추가로 지지된다. 제2 구성에서 베이스는 메인 베어링(304)에 의해 지지되지 않으므로 베이스(100)에 장착된 이동식 크레인이 메인 베어링(304)을 들어올리게 한다.

도시된 실시예의 나셀(300)은 단순화되었으며, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해 부품이 생략되었다. 나셀(300)은 베드 플레이트(301), 기어 박스 필로우 블록(302), 메인 샤프트(305) 및 메인 베어링(304)을 갖는 것으로 도시되어 있다. 나셀의 베드 플레이트(301)는 종방향(LD)을 따라 길이로 연장된다.

도시된 실시예의 베이스(100)는 베이스(100)가 제2 구성에 있을 때 두 개의 종방향 빔(103)이 기어 박스 필로우 블록(302) 및 두 개의 횡방향 빔(104)에 연결된다는 점에서 제1 실시예와 다르다. 베이스(100)가 제1 구성에 있을 때, 두 개의 베어링 어댑터(101)가 두 개의 종방향 빔(103)과 메인 베어링(304)에 삽입되어 연결된다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따라 나셀(300)의 베드 플레이트에 장착된 베이스(100)의 개략적인 정면도를 보여준다.

본 실시예에서 로터 잠금 지지대(rotor lock support)(102)는 전술한 측부 구조물과 실질적으로 동일한 목적을 수행하며 이에 대해 동일한 참조 번호가 부여된다.

로터 잠금 지지대는 개구를 정의하는 실질적으로 U자 모양으로 형성된다. 개구는 베이스(100)가 제2 구성에 있을 때 메인 베어링(304)이 로터 잠금 지지대(102)를 통과할 수 있도록 구성된다. 개구는 크레인 수용부(108)에 수용된 이동식 크레인이 종방향(LD)을 따라 개구를 통해 메인 베어링(304)을 들어올릴 수 있게 한다. 메인 베어링(304)의 들어올림을 용이하게 하기 위해 요크(yoke)(미도시)가 제공될 수 있다.

도시된 로터 잠금 지지대(102)는 관통 구멍(109)을 더 포함한다. 관통 구멍(109)은 도 6에 도시된 바와 같이 로터 잠금 장치를 수용하도록 구성된다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따라 나셀(300)의 베드 플레이트(301)에 장착된 베이스(100)의 개략적인 측면도를 보여준다.

베이스(100)는 제2 구성에서 도시된 실시예에 있다. 로터 잠금 지지대(102)는 로터 잠금 장치(rotor lock)(306)에 연결된다. 로터 잠금 장치(306)는 핀을 포함하며, 이 핀은 로터 잠금 지지대(102)의 관통 구멍(109)에 삽입되어 두 부품을 연결한다.

로터 잠금 지지대(102)는 횡방향 빔(104) 중 하나에 추가로 연결된다. 결과적으로, 베이스(100)의 제2 구성에서, 베이스(100)는 로터 잠금 지지대(102)와 로터 잠금 장치(306) 사이의 연결 및 종방향 빔(103)과 기어 박스 필로우 블록(302) 사이의 연결에 의해 지지되어, 크레인 수용부(108)에 의해 수용된 이동식 크레인이 메인 베어링(304)을 들어올리게 한다.

이 실시예에서, 로터 잠금 지지대(102)는 횡방향 빔(104)과 함께 볼트로 결합되는 플랜지(flange)로 형성된다.

하나 이상의 로터 잠금 심(rotor lock shims)이 횡방향 빔(104)과 로터 잠금 지지대(102) 사이에 배치될 수 있다. 하나 이상의 로터 잠금 심은 관통 구멍(109)과 로터 잠금 장치(306)의 정렬을 용이하게 할 수 있다.

제2 실시예의 베이스(100)는 베어링 어댑터를 메인 베어링(304)에 연결하고, 로터 잠금 지지대(102)를 횡방향 빔(104)으로부터 분리함으로써 제2 구성에서 제1 구성으로 변경될 수 있다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 풍력 터빈의 메인 베어링을 제거하기 위한 방법의 흐름도를 보여준다.

제1 단계(401)에서, 베이스가 제공된다. 베이스는 풍력 터빈의 나셀에 장착 가능하다. 전술한 바와 같이, 베이스는 제1 구성과 제2 구성 사이에서 전환되도록 구성되며, 여기서 제1 구성에서는 베이스가 풍력 터빈의 메인 베어링에 연결되고, 제2 구성에서는 베이스가 나셀의 베드 플레이트에 연결되며, 베이스는 제1 구성과 제2 구성 사이를 전환하면서 이동식 크레인을 지지하도록 구성된다.

제2 단계(402)에서, 베이스에 장착 가능한 이동식 크레인이 제공된다.

제3 단계(403)에서, 베이스가 풍력 터빈의 나셀에 장착된다.

제4 단계(404)에서, 이동식 크레인이 베이스에 장착된다.

제5 단계(405)에서, 베이스가 초기에 제1 구성에 있는 경우, 베이스는 제1 구성에서 제2 구성으로 전환된다.

제6 단계(406)에서, 메인 베어링은 이동식 크레인을 사용하여 들어올려진다. 메인 베어링을 들어올리는 것은 메인 베어링을 교체하는 것, 메인 베어링에 대한 유지보수 작업을 수행하는 것 등을 포함할 수 있다.

상기 방법은 제7 단계(407) 및 제8 단계(408)를 추가로 포함할 수 있다. 제7 단계(407)에서, 베이스가 제2 구성에서 제1 구성으로 전환된다. 제8 단계(408)에서, 기어박스는 이동식 크레인을 이용하여 들어올려진다. 기어 박스를 들어올리는 것은 기어 박스를 교체하는 것, 기어 박스에 대한 유지보수 작업을 수행하는 것 등을 포함할 수 있다.

당업자는 본 발명이 결코 전술한 바람직한 실시예에 제한되지 않는다는 것을 인식한다. 반대로, 첨부된 청구범위 내에서 많은 수정 및 변형이 가능하다.

100: 베이스(base)
101: 베어링 어댑터(bearing adapter)
102: 측부 구조물(side structure)
103: 종방향 빔(longitudinal beam)
104: 횡방향 빔(transversal beam)
105: 장착 브래킷(mounting bracket)
106: 측부 심(side shim)
107: 베어링 심(bearing shim)
108: 크레인 수용부(crane receiving section)
109: 관통 구멍(through-going hole)
200: 추가 크레인(additional crane)
300: 나셀(nacelle)
301: 베드 플레이트(bed plate)
302: 기어 박스 필로우 블록(gear box pillow block)
303: 기어 박스(gear box)
304: 메인 베어링(main bearing)
305: 메인 샤프트(main shaft)
306: 로터 잠금 장치(rotor lock)
LD: 종방향(longitudinal direction)
401: 제1 단계
402: 제2 단계
403: 제3 단계
404: 제4 단계
405: 제5 단계
406: 제6 단계
407: 제7 단계
408: 제8 단계

Claims (14)

1. 풍력 터빈의 부품을 조작하기 위한 이동식 크레인 지지용 베이스에 관한 것으로서, 상기 베이스는 상기 풍력 터빈에 장착 가능하며, 상기 베이스는 제1 구성과 제2 구성 사이에서 전환되도록 구성되고, 상기 제1 구성에서 상기 베이스는 상기 이동식 크레인이 상기 풍력 터빈의 기어 박스를 들어올리도록 상기 풍력 터빈의 메인 베어링에 의해 지지되도록 구성되고, 상기 제2 구성에서 상기 베이스는 상기 이동식 크레인이 상기 메인 베어링을 들어올리도록 상기 풍력 터빈의 나셀의 베드 플레이트에 의해 지지되도록 구성되며, 상기 베이스는 상기 제1 구성과 상기 제2 구성 사이를 전환하면서 상기 이동식 크레인을 지지하도록 구성되는 베이스.
2. 제1항에 있어서, 상기 베이스는 상기 제1 구성에서 상기 메인 베어링에 의해 지지되고 상기 제1 구성에서 상기 이동식 크레인을 지지하도록 구성된 두 개의 베어링 어댑터를 더 포함하는 베이스.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 베이스는 상기 베이스의 상기 제2 구성에서 상기 나셀의 상기 베드 플레이트에 의해 지지되고 상기 베이스의 상기 제2 구성에서 상기 이동식 크레인을 지지하도록 구성되는 두 개의 측부 구조물을 더 포함하는 베이스.
4. 제3항에 있어서, 상기 두 개의 측부 구조물은 상기 베이스의 상기 제2 구성에서 상기 나셀의 상기 베드 플레이트에 직접 연결되도록 구성되는 베이스.
5. 제2항과 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 베이스는 상기 이동식 크레인을 지지하도록 구성된 두 개의 종방향 빔을 더 포함하고, 상기 두 개의 종방향 빔 각각은 상기 두 개의 베어링 어댑터 중 하나와 상기 두개의 측부 구조물 중 하나에 연결 가능하고, 상기 제1 구성에서 상기 두 개의 베어링 어댑터는 상기 두 개의 종방향 빔에 연결되고, 상기 베이스는 상기 두 개의 측부 구조물을 상기 두 개의 종방향 빔과 상기 나셀의 상기 베드 플레이트에 연결하고 상기 두 개의 베어링 어댑터를 상기 메인 베어링으로부터 분리함으로써 상기 제1 구성에서 상기 제2 구성으로 전환되도록 구성되는 베이스.
6. 제5항에 있어서, 상기 베이스를 상기 제1 구성에서 상기 제2 구성으로 전환할 때, 상기 두 개의 베어링 어댑터가 상기 두 개의 종방향 빔으로부터 분리되어 수직으로 들어 올려져 상기 두 개의 종방향 빔에 다시 연결되도록 구성되는 베이스.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 베이스는 상기 베이스의 상기 제2 구성에서 상기 나셀의 로터 잠금 장치의 적어도 일부를 통해 상기 나셀의 상기 베드 플레이트에 연결되고 상기 베이스의 상기 제2 구성에서 상기 이동식 크레인을 지지하도록 구성된 로터 잠금 지지대를 더 포함하는 베이스.
8. 제7항에 있어서, 상기 로터 잠금 지지대는 상기 로터 잠금 장치의 적어도 일부를 수용하도록 구성되는 관통 구멍을 포함하는 베이스.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 로터 잠금 지지대는 상기 제2 구성에서 상기 메인 베어링이 상기 로터 잠금 지지대를 통과할 수 있도록 구성되는 개구를 포함하는 베이스.
10. 제2항 및 제7항과 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 베이스는 상기 이동식 크레인을 지지하도록 구성된 횡방향 빔을 더 포함하고, 상기 횡방향 빔은 상기 두 개의 베어링 어댑터와 상기 로터 잠금 지지대에 연결 가능하며, 상기 베이스의 제1 구성에서 상기 두 개의 베어링 어댑터는 상기 횡방향 빔에 연결되고, 상기 베이스는 상기 로터 잠금 지지대를 상기 횡방향 빔에 연결하고 상기 베어링 어댑터를 상기 메인 베어링으로부터 분리함으로써 상기 제1 구성에서 상기 제2 구성으로 전환 가능한 베이스.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 베이스 및 이동식 크레인을 포함하는 풍력 터빈의 부품 조작용 크레인 시스템.
12. 풍력 터빈의 나셀에 장착되는 제11항에 따른 크레인 시스템으로서, 상기 제1 구성에서 상기 베이스는 상기 풍력 터빈의 메인 베어링에 의해 지지되고, 상기 제2 구성에서 상기 베이스가 상기 풍력 터빈의 나셀의 베드 플레이트에 의해 지지되는 크레인 시스템.
13. 풍력 터빈의 메인 베어링을 제거하는 방법으로서, 상기 방법은 하기 단계들을 포함한다:
    - 상기 풍력터빈에 장착 가능한 베이스를 제공하되, 상기 베이스는 제1 구성과 제2 구성 사이에서 전환되도록 구성되고, 상기 제1 구성에서 상기 베이스는 상기 풍력 터빈의 메인 베어링에 의해 지지되도록 구성되며, 상기 제2 구성에서 상기 베이스는 상기 풍력 터빈의 나셀의 베드 플레이트에 의해 지지되도록 구성되고, 상기 베이스는 상기 제1 구성과 상기 제2 구성 사이를 전환하면서 이동식 크레인을 지지하도록 구성되는 단계,
    - 상기 베이스에 장착 가능한 이동식 크레인을 제공하는 단계,
    - 상기 풍력 터빈의 상기 나셀에 상기 베이스를 장착하는 단계,
    - 상기 이동식 크레인을 상기 베이스에 장착하는 단계,
    - 상기 베이스가 상기 제1 구성에 있는 경우, 상기 베이스를 상기 구성에서 상기 제2 구성으로 전환하는 단계, 및
    - 상기 이동식 크레인을 사용하여 상기 메인 베어링을 들어 올리는 단계.
14. 제13항에 있어서,
    - 상기 베이스를 상기 제2 구성에서 상기 제1 구성으로 전환하는 단계, 및
    - 상기 이동식 크레인을 이용해 상기 기어 박스를 들어 올리는 단계를 더 포함하는 풍력 터빈의 메인 베어링을 제거하는 방법.
    
    

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