KR20230038569A - 풍력 터빈의 컴포넌트를 배치하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
풍력 터빈 타워 상에 풍력 터빈의 컴포넌트를 배치하기 위한 장치가 설명된다. 장치는 컴포넌트를 들어 올리기 위한 호이스팅 케이블을 가진 호이스팅 수단들을 포함한다. 포지셔닝 도구는 포지셔닝 도구의 파트를 형성하는 중간에 배열된 중간 구조물에 의해 호이스팅 케이블에 연결된다. 포지셔닝 도구의 가이드 프레임은, 일 중간 구조물의 측부 상에 연결되고 다른 측부 상에는 풍력 터빈 타워의 주변 파트를 맞물리기 위한 맞물리는 수단들과 함께 제공된다. 또한, 발명은 발명된 장치를 사용하는 방법에 관한 것이다.
Description
발명은 풍력 터빈 타워 상에 풍력 터빈의 컴포넌트를 배치하기 위한 장치에 관한 것이다. 발명은 또한 풍력 터빈 타워 상에 풍력 터빈의 컴포넌트를 배치하기 위한 방법에 관한 것으로, 그 사용은 장치로 이루어진다. 특별하게는, 발명은 풍력 터빈의 나셀(nacelle), 풍력 터빈 블레이드 또는 완전한 로터를 풍력 터빈 타워 상에 배치하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
풍력 터빈 타워 상에 배치한다는 것은 나셀이 배치되는 경우와 같이 풍력 터빈 타워 상에 직접 컴포넌트를 배치하거나, 풍력 터빈 블레이드가 풍력 터빈 타워 상에 이미 배치된 나셀 상에 장착되는 경우와 같이, 풍력 터빈 타워 상에 이미 배치된 다른 하나의 컴포넌트 상에 어느 하나의 컴포넌트를 배치하는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 배치는 원하는 경우 해당 컴포넌트를 장착하는 것도 포함할 수 있다.
발명은 해상에 풍력 터빈의 컴포넌트를 배치하는 맥락 내에서 주로 설명될 것이지만, 발명에 따른 장치 및 방법은 명시적으로 육상(온쇼어(onshore)) 및 해상(오프쇼어(offshore)) 모두에서 사용될 수 있다.
육상이나 해상에서 건설, 유지 또는 수리되는 고층 구조체들의 수가 증가하고 있다. 전형적인 예는 풍력 터빈 타워 또는 마스트 상에 배치되고 발전기와 같은 전기기계식 장비를 위한 하우징을 형성하는 곤돌라(gondola)(또는 나셀)를 포함하는 풍력 터빈(이하 WTG라고도 함)이다. 나셀에는 다수의 풍력 터빈 블레이드들이 배열되어 로터를 함께 형성하는 허브가 제공된다. 풍력 터빈 블레이드들은 바람의 키네틱(kinetic) 에너지를 발전기에 의해 전기 에너지로 변환되는 나셀의 샤프트의 회전 운동으로 변환한다.
이러한 대형 구조체들의 컴포넌트들을 배치하는 중에 컴포넌트들은 종래 기술에 따라 리프팅 크레인(lifting crane)에 의해 들어 올려지고 구조체를 위한 이미 이용 가능한 지지 구조체 또는 구조체의 이미 배치된 컴포넌트 상에 배치 및 장착된다. 예를 들어, 풍력 터빈의 경우에 지지 구조체는 적합한 기초(foundation) 상에 배치된 풍력 터빈 타워를 포함할 수 있다.
선박(vessel) 상에 장착된 해상 리프팅 크레인으로 하중을 리프팅하는 중에, 하중의 움직임들은 피치(pitch), 요(yaw), 롤(roll), 서지(surge), 스웨이(sway) 및 히브(heave)와 같은 선박 자체의 움직임들로 인해 발생할 것이다. 하중의 움직임들은 하중 상에 바람 하중에 의해 발생할 수도 있다. 태그 선 및/또는 터거(tugger) 시스템은 전형적으로, 하중과 선박 간의 상대적인 움직임들이 제어되도록, 선박으로부터 리프팅하는 중에 하중의 움직임들을 제어하고 안정화하기 위해 존재할 것이다.
예를 들어, 풍력 터빈 블레이드와 같은 크고 가느다란 컴포넌트들을 리프팅하고 배치하는 것도 바람 하중으로 인해 방해 받을 수 있다. 특히, 풍력 터빈 블레이드는 볼트 연결들에 의해 허브에 부착되어야 하며, 이는 마스트 상에 이미 설치된 허브에 대한 풍력 터빈 블레이드의 정확한 포지셔닝을 요구한다. 해상 기초 - 해저에 고정된 터빈 타워, 또는 선택적으로는 부유식 풍력 터빈 타워 - 상에 부유식 선박으로부터 풍력 터빈 나셀을 장착하는 중에, 호이스팅 수단에 의해 들어 올려진 나셀과 기초 사이의 상대적인 움직임들은 또한 나셀을 수용 플랜지와의 선상에 가져오기 위해 제어되어야만 한다.
본 발명의 목적은 장치 및 방법을 제공하는 것으로, 구조적 컴포넌트 - 특히 풍력 터빈의 컴포넌트 - 가 상기 장치 및 방법으로 배치될 수 있고, 원한다면 구조적 컴포넌트가 지상 또는 해상의 지지 구조체 - 특히 풍력 터빈 타워 - 상에 장착될 수 있고, 호이스팅 수단으로 들어 올려진 컴포넌트와 지지 구조체 사이의 상대적인 움직임들이 종래 기술의 경우보다 더 양호하게 제어될 수 있다.
이 목적은 청구항 제1항에 따른 특징들을 갖는 장치로 달성된다. 풍력 터빈 타워 상에 풍력 터빈의 컴포넌트를 배치하기 위한 장치는, 발명에 따라, 컴포넌트를 들어 올리기 위한 호이스팅 케이블을 갖는 호이스팅 수단, 및 호이스팅 케이블에 연결된 포지셔닝 도구를 포함하고, 포지셔닝 도구의 중간 구조물은 호이스팅 케이블에 연결되고, 포지셔닝 도구의 가이드 프레임은 중간 구조물의 일 측부 상에 연결되고, 포지셔닝 도구의 가이드 프레임은 풍력 터빈 타워의 주변 파트와 맞물리기 위한 맞물림 수단을 갖는 다른 측부 상에 제공된다.
발명된 장치는, 예를 들어 (부유식) 설치 선박으로부터 나셀과 같은 풍력 터빈 컴포넌트를 배치하는 중에 (초기) 설정 및 조정에 기여하고, 컴포넌트와 수용 풍력 터빈 타워의 상대적인 움직임들의 제어에 기여한다. 발명된 포지셔닝 도구는, 컴포넌트가 들어올려지는 동안 호이스팅 케이블에 연결된 중간 구조물을 통해 컴포넌트를 안정화시키기 위해, 호이스팅 케이블과 통합되거나 호이스팅 가이드 프레임과 통합되는 구조적 추가 컴포넌트로서 작동하며, 고정된 풍력 터빈 타워는 지지 및 가이드로써 사용된다.
중간 구조물을 통해 호이스팅 케이블에 연결되고 맞물림 수단에 의해 풍력 터빈 타워의 주변 파트 상의 지지 측부 상에서 지지하는 가이드 프레임을 사용함으로써, 들어올려진 컴포넌트는 일시적으로 풍력 터빈 타워에 유연하게 연결되어 풍력 터빈 타워에 대한 상대적인 움직임들이 감소된다.
일 실시예는 호이스팅 케이블로부터의 중간 구조물의 현수부(suspension)가 힘의 모멘트를 흡수할 수 있는 장치에 관한 것이다.
컴포넌트는, 예를 들어 리프팅 크레인과 같은 호이스팅 수단의 호이스팅 케이블로부터 컴포넌트를 매달고 호이스팅 수단의 붐(boom)을 리프팅 평면에서 상하로 회전시켜 수직축에 대해 호이스팅 수단을 회전시킴으로써, 및/또는 호이스팅 케이블로부터 매달려 있는 호이스팅 태클(tackle) 또는 호이스팅 가이드 프레임을 호이스팅 케이블과 함께 상하로 이동시킴으로써, 풍력 터빈 타워 또는 부분적으로 세워진 풍력 터빈 타워에 대해 위치될 수 있다. 풍력 터빈 타워에 적어도 일시적으로 컴포넌트를 커플링함으로써 바람 및 선박 움직임과 실질적으로 독립적인 컴포넌트의 포지셔닝이 가능해진다. 이는 바람과 선박 움직임들의 영향들이 실질적으로 중립화됨을 의미하는 것으로 이해된다.
발명된 장치의 추가적인 이점은 훨씬 더 불리한 조건들에서 일이 일어날 수 있게 하는 반면 알려진 장치는 결정된 풍속 및 놀(swell)까지만 전개될 수 있다는 것이다. 이로써 풍력 터빈의 어셈블리 시간을 크게 줄일 수 있다. 따라서, 예를 들어, HS = 2 m (2 m의 유의한(significant) 파도 높이)까지의 작동적 물결침 그리고 그보다 더 많은 예를 들어 HS = 2.5 m 또는 3 m의 작동적인 놀에서 컴포넌트를 배치하는 것이 가능해진다. 또한, 선박 치수들 및 선박 모양 및 파도 길이도 하나의 역할을 할 수 있다.
발명의 일 실시예에서, 가이드 프레임은 일 측부 상에서 중간 구조물에 피봇식으로 연결되고, 가이드 프레임은 각도 조정 수단을 사용하여 중간 구조물에 대해 상이한 각위치들에 이를 수 있다. 이러한 방식으로 풍력 터빈 타워와 들어올려진 컴포넌트 사이의 연결을 실현하는 것이 가능해지며, 풍력 터빈 타워의 주변 파트와 최적의 맞물림이 가능하다. 또한, 이러한 방식으로 연결에 있어서 특정 유연성이 구축되는데, 이는 컴포넌트와 풍력 터빈 타워 사이의 초기에 더 적은 정렬을 브리지(bridge)하기 위해 중요하다.
장치는 호이스팅 케이블 또는 호이스팅 케이블에 연결된 리프팅 도구의 연장부로 볼 수 있으며, 이 실시예에서는 풍력 터빈 타워와 들어올려진 WTG 컴포넌트 사이에 기계적인 '소프트' 연결에 이르게 한다. 연결 강성은 가이드 프레임의 강성과 가이드 프레임에 사용될 수 있는 (횡방향의) 빔들의 강성과 같은 여러 요인들 - 적용된 피봇 연결의 특성들; 가이드 프레임과 중간 구조물 사이의 스프링들의 가능한 용도; 가이드 프레임과 중간 구조물 사이에 선택적으로 적용된(유압, 공압 및/또는 전기) 실린더들의 특성들; 및 특정 탄성을 가질 수도 있는 맞물림 수단의 속성들 - 에 달려있다.
따라서, 발명의 일 실시예에서, 중간 구조물에 대한 각위치들 사이에서 가이드 프레임을 댐핑을 갖고 이동시키도록 구성된 각도 조정 수단을 장치에 제공하는 것이 가능하다. 이는 들어올려진 컴포넌트와 풍력 터빈 타워 사이의 상대적 움직임들이 흡수되고 감쇠 되게 한다.
또한, 각도 조정 수단이 가이드 프레임을 중간 구조물에 대해 고정된 각위치에 유지하도록 구성되는 다른 실시예를 제공하는 것도 가능하다. 이 실시예에서, 가이드 프레임과 중간 구조물 사이의 연결은 실질적으로 강성이고, 포지셔닝 도구를 통해 풍력 터빈 타워에 일시적으로 연결된 컴포넌트와 풍력 터빈 타워 사이의 가능한 상대적 움직임들은 호이스팅 케이블에 의해 흡수된다.
각도 조정 수단은 통상의 기술자에게 알려진 임의의 방식으로 구성될 수 있다. 각도 조정 수단을 위한 실용적인 이점들은 일 실시예에서 중간 구조물과 가이드 프레임 사이에 배열된 적어도 하나의 스페이서를 포함하고, 스페이서는 길이가 가변적이어서 중간 구조물과 가이드 프레임 사이의 각위치를 가변시킨다는 것이다. 적합한 실시예는 유압 실린더 형태의 적어도 하나의 스페이서를 갖는다. 예를 들어, 전기 또는 공압 실린더와 같은 상이한 스프링백(spring-back) 구조물의 형태로 스페이서를 제공하는 것도 가능하다. 유압 실린더 이외의 도구를 기반으로 하는 스페이서도 가능하다.
장치와 풍력 터빈 타워 사이의 초기 '소프트' 연결이 형성되자마자, 맞물림 수단은 연결에 이르게 하고 풍력 터빈 타워에 힘들을 전달할 수 있게 하기 위하여 풍력 터빈 타워의 주변 파트와 맞물릴 수 있다. 여기서 맞물림 수단이 풍력 터빈 타워의 상단 파트와 맞물리는 것은 유리하며, 상단 파트는 일반적으로 풍력 터빈 타워의 상부 절반, 더 바람직하게는 길이의 상부 40%, 더욱 더 바람직하게는 길이의 상부 30%, 훨씬 더 바람직하게는 길이의 상부 20%, 가장 바람직하게는 풍력 터빈 타워의 길이의 상부 10%를 포함한다. 여기서 길이는 바다 표면 위로 연장하는 풍력 터빈 타워의 파트의 길이이다.
풍력 터빈 타워 상의 맞물림의 높이, 및 따라서 풍력 터빈 타워의 종방향으로 맞물림 수단에 의해 커버되는 거리는, 실용적인 제한들 내에서 선택될 수 있다. 예를 들어, 힘의 모멘트가 흡수되어야 한다면, 결정된 거리가 중요할 수 있다. 풍력 터빈 타워 상에 가해지는 수평력이 예를 들어 각각 10 t (100 kN)과 20 t (200 kN) 사이일 때, 도구에 의해 흡수되고 전달될 수 있는 전형적인 힘의 모멘트는 2000 kNm와 5000 kNm 사이에 있고, 리프팅 포인트(또는 호이스팅 빔)는 풍력 터빈 타워 상의 또는 풍력 터빈 타워에서의 맞물림의 포인트보다 각각 20 m 내지 25 m 더 높게 놓인다. 풍력 터빈 타워의 종방향으로 맞물림 수단에 의해 커버되는 적합한 거리는, 예를 들어, 풍력 터빈 타워의 높이의 20%, 더 바람직하게는 높이의 15%, 가장 바람직하게는 높이의 10%에 이른다.
맞물림의 제1실시예에서, 맞물림 수단은 풍력 터빈 타워의 주변부의 180° 이하인 주변 각도로 연장하는 주변 파트와 맞물리도록 구성된다. 이 실시예에서, 풍력 터빈 타워에 대한 선박의 상대적으로 작은 오프셋(offset)은 실질적으로 수평적으로 지향되는 힘이 풍력 터빈 타워 상에 가해지는 것을 보장할 수 있다. 그러한 힘들의 동적 평형은 풍력 터빈 타워에 대한 들어올려진 컴포넌트의 상대적인 움직임들이 흡수되거나 특정 정도로 보상되게 할 수 있다.
맞물림의 제2실시예에서, 풍력 터빈 타워의 주변부의 180°를 초과하는 주변 각도로 연장하는 주변 파트와 맞물리도록 구성된 맞물림 수단이 제공되고, 바람직하게는 주변 파트는 실질적으로 전체 주변부를 넘어 연장한다. 이는 실질적으로 모든 수평 방향들로 힘들을 전달할 수 있는 풍력 터빈 타워와 들어올려진 컴포넌트 사이의 임시 연결을 제공한다.
기계적 연결이 이루어지는 순간부터, 발명된 장치, 및 특히 장치의 포지셔닝 도구는, 실시예들에서 컴포넌트가 커플링되어야 하는 수용 플랜지에 대한 컴포넌트 플랜지를 회전 방향으로 정렬하는 것도 선택적으로 도울 수 있다. 또한, 발명된 장치가, 및 특히 장치의 포지셔닝 도구가, 실시예들에 따라, 풍력 터빈 타워에 이미 커플링되지 않고 이미 풍력 터빈 타워에 연결된 컴포넌트 상에 수직력을 가하는 것이 가능하다. 이러한 수직력은 댐핑을 제공하고 컴포넌트에서 허용할 수 없는 충격 하중들을 방지하는 것을 도울 수 있다.
일 실시예에서 맞물림 수단 자체는 범퍼(bumper)들, 롤(roll)들, 휠(wheel)들, 캐터필러 트랙(caterpillar track)들, 흡입(suction) 컵들 및 지지 스트랩(strap)들, 및 이의 조합들로부터 선택된다. 여기서, 맞물림 수단이 풍력 터빈 타워 상에 작용하는 힘들을 지탱할 수 있도록 맞물림 수단이 구성된다.
발명에 따르면, 포지셔닝 도구의 중간 구조물은 호이스팅 케이블에 대한 연결을 제공한다. 여기서 중간 구조물은 들어올려지거나 매달린 컴포넌트와 가이드 프레임 사이에 기하학적 브리지를 형성할 수 있으며, 이로써 풍력 터빈 타워에 대한 임시 연결이 형성된다.
중간 구조물을 위한 일 실시예에서, 컴포넌트를 위한 호이스팅 프레임을 포함하는 것이 가능하다. 호이스팅 프레임 또는 호이스팅 요크(yoke)를 사용하는 것은, 이러한 사용이 컴포넌트가 리프트 되도록 구성될 수 있기 때문에 유리하다. 호이스팅 요크의 사용은 풍력 터빈들을 위한 풍력 터빈 블레이드들을 들어 올리고 리프팅 할 때 특히 유리하다. 로터 블레이드들은 본질적으로 가벼워야만 하고 이러한 이유로 바람직하게는 섬유 강화(fibre-reinforced) 플라스틱으로 제조되기 때문에 일반적으로 취약하다. 호이스팅 요크는 들어올려질 컴포넌트에 대한 손상을 회피하도록 구성될 수 있다.
타워에 대한 최적의 힘 전달을 달성할 수 있도록 맞물리는 풍력 터빈 타워의 주변 파트에 대해 가이드 프레임이 최적의 방식으로 위치될 수 있도록 중간 구조물의 기하학적 구조가 선택될 수 있다.
추가적인 보조 수단 없이 발명에 따른 장치를 적용하는 것이 가능하다. 그러나, 보조 장치들, 특히 호이스팅 수단을 또한 포함하는 선박 상에 제공된 태그 선이 있는 터거 윈치(winch)를 적용하는 것이 때때로 필수적이다. 리프트된 컴포넌트는 태그 선을 사용하여 맞물릴 수 있고 추가적으로 제어 하에 유지될 수 있다. 태그 선은 이용 가능한 터거 윈치에 의해 조여지거나 느슨하게 풀린다(pay out).
발명에 따른 장치는 풍력 터빈 타워 상에 풍력 터빈의 컴포넌트를 배치하는데 특히 적합하며, 컴포넌트는 나셀, 풍력 터빈 블레이드 및/또는 로터를 포함한다. 특히 장치의 중간 구조물은 각각의 특정 컴포넌트에 맞게 구성될 수 있다.
발명의 또 다른 측면에 따르면, 이러한 목적을 위해,
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호이스팅 수단을 제공하는 단계;
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호이스팅 수단의 호이스팅 케이블에 의해 배치될 컴포넌트를 들어 올리는 단계로서, 포지셔닝 도구는 포지셔닝 도구의 중간 구조물을 통해 호이스팅 케이블에 연결되고, 포지셔닝 도구의 가이드 프레임은 일 측부 상에서 중간 구조물에 연결되고 맞물림 수단과 함께 다른 측부 상에 제공되는, 상기 컴포넌트를 들어 올리는 단계;
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들어 올려진 컴포넌트를 호이스팅 수단을 사용하여 풍력 터빈 타워의 부근으로 가져오는 단계;
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풍력 터빈 타워의 주변 파트를 포지셔닝 도구의 맞물림 수단과 맞물리는 단계;
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풍력 터빈 타워 상에 컴포넌트를 배치하는 단계;
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주변 파트로부터 맞물림 수단을 제거하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
바람직하게는 호이스팅 수단으로 들어올려진 컴포넌트는 풍력 터빈 타워의 상단 파트의 부근 안에 이른다.
일 실시예는 호이스팅 케이블로부터의 중간 구조물의 현수부가 힘의 모멘트를 흡수하는 방법에 관한 것이다.
방법의 일 실시예에서, 가이드 프레임은 일 측부 상에서 중간 구조물에 피봇식으로 추가적으로 연결될 수 있고, 가이드 프레임은 각도 조정 수단을 사용하여 중간 구조물에 대해 상이한 각위치들에 이를 수 있다.
들어올려진 컴포넌트와 풍력 터빈 타워 사이의 커플링에 이르게 할 수 있도록 하기 위해, 컴포넌트는, 예를 들어, 풍력 터빈 타워의 연결 플랜지와 결국 정렬되어야 하고, 일 실시예는, 각도 조정 수단은 중간 구조물에 대해 각위치들 사이에서 가이드 프레임을 댐핑을 갖고 이동시키는 특징을 갖는다.
또 다른 실시예에서, 각도 조정 수단이 중간 구조물에 대해 고정된 각위치에서 가이드 프레임을 유지하는 것도 가능하다. 이는 커플링이 발생하기 직전에 특히 중요하다.
각도 조정 수단은 중간 구조물과 가이드 프레임 사이에 배열된 적어도 하나의 스페이서를 포함할 수 있고, 스페이서는 길이가 가변하여 중간 구조물과 가이드 프레임 사이의 각위치를 가변시킨다. 일 실시예에서 적합한 스페이서는 유압, 공압 또는 전기 실린더를 포함한다.
방법의 다른 실시예들에서 맞물림 수단은 풍력 터빈 타워의 주변부의 180°를 초과하는 주변 각도로 연장하는 주변 파트, 바람직하게는 실질적으로 전체 주변부를 넘어 연장하는 주변 파트와 맞물리지만, 풍력 터빈 타워의 주변부의 180°이하인 주변 각도로 연장하는 주변 파트는 맞물림 수단으로 맞물릴 수 있다.
어떤 경우들에는 호이스팅 가이드 프레임을 개재하여 컴포넌트가 들어 올려질 수 있다. 그러한 경우들에는 호이스팅 가이드 프레임은 호이스팅 케이블을 포지셔닝 도구에 연결하는 중간 구조물의 파트를 형성한다.
풍력 터빈 블레이드가 장착된 일 실시예에서, 풍력 터빈 블레이드는 실질적으로 수평 위치에서 풍력 터빈의 허브 상에 장착될 수 있다. 이 위치는 3시 위치로도 언급된다.
또 다른 실시예는, 컴포넌트는 풍력 터빈 블레이드를 포함하고, 풍력 터빈 블레이드는 수직 방향으로 실질적으로 0°에서 풍력 터빈의 허브 상에 장착되는 방법에 관한 것이다. 이 위치는 6시 위치로도 언급된다.
발명된 장치는 12 m/s 이상의 풍속까지 해상 풍력 터빈들의 어셈블리를 가능하게 하며, 알려진 장치를 가지고 마스트와 나셀은 10 m/s의 풍속까지 조립될 수 있으며, 완성한 로터(3개의 블레이드들이 장착된 허브)는 9 m/s 까지, 허브 및 2개의 사전 장착된 블레이드들이 있는 나셀(소위 버니 이어(bunny ear) 방식)은 약 9 m/s 까지 그리고 개별 풍력 터빈 블레이드들은 8 m/s 까지 조립될 수 있다.
컴포넌트들로 구조화된 풍력 터빈을 해상에 배치하기 위해 장치가 적용되는 경우에, 작업은 바람직하게는 (부유식) 선박으로부터, 또는 안정성을 더 제공하는 잭업(jack-up) 플랫폼으로부터 수행된다. 이 때 풍력 터빈 타워는 이미 해상에 있다.
발명은 첨부된 도면들에 달리 제한되지 아니하고 이제 첨부된 도면들을 참조하여 더 상세히 설명될 것이다. 도면들에서:
도 1은 터빈 타워 주위에 배열된 발명에 따른 장치의 일 실시예의 개략적인 사시도이다.
도 2는 터빈 타워 주위에 배열된 발명에 따른 장치의 다른 실시예의 개략적인 사시도이다.
도 3a 내지 도 11a는 발명의 일 실시예에 따른 방법의 여러 단계들의 개략적인 측면도들이다.
도 3b 내지 도 11b는 발명의 실시예에 따른 도 3a 내지 도 11a에 도시된 단계들의 개략적인 배면도들이다.
도 12a 내지 도 16a는 발명의 다른 실시예에 따른 방법의 여러 단계들의 개략적인 측면도들이다.
도 12b 내지 도 16b는 발명의 실시예에 따른 도 12a 내지 도 16a에 도시된 단계들의 개략적인 평면도들이다.
도 12c는 도 12a 내지 도 16a에 도시된 발명의 실시예의 단계들의 개략적인 사시도이다.
도 17a 내지 도 22a는 발명의 또 다른 실시예에 따른 방법의 여러 단계들에 대한 개략적인 측면도들이다.
도 17b 내지 도 22b는 발명의 실시예에 따른 도 17a 내지 도 22a에 도시된 단계들의 개략적인 배면도들이다.
도 19c는 도 17a 내지 도 22a에 도시된 발명의 실시예의 단계의 개략적인 사시도이다.
도 23a 내지 도 25a는 발명의 또 다른 실시예에 따른 방법의 여러 단계들에 대한 개략적인 측면도들이다.
도 23b 내지 도 25b는 발명의 실시예에 따른 도 23a 내지 도 25a에 도시된 단계들의 개략적인 정면도들이다; 그리고, 마지막으로
도 23c는 도 23a 내지 도 25a에 도시된 발명의 실시예의 일 단계의 개략적인 사시도이다.
도 1은 터빈 타워 주위에 배열된 발명에 따른 장치의 일 실시예의 개략적인 사시도이다.
도 2는 터빈 타워 주위에 배열된 발명에 따른 장치의 다른 실시예의 개략적인 사시도이다.
도 3a 내지 도 11a는 발명의 일 실시예에 따른 방법의 여러 단계들의 개략적인 측면도들이다.
도 3b 내지 도 11b는 발명의 실시예에 따른 도 3a 내지 도 11a에 도시된 단계들의 개략적인 배면도들이다.
도 12a 내지 도 16a는 발명의 다른 실시예에 따른 방법의 여러 단계들의 개략적인 측면도들이다.
도 12b 내지 도 16b는 발명의 실시예에 따른 도 12a 내지 도 16a에 도시된 단계들의 개략적인 평면도들이다.
도 12c는 도 12a 내지 도 16a에 도시된 발명의 실시예의 단계들의 개략적인 사시도이다.
도 17a 내지 도 22a는 발명의 또 다른 실시예에 따른 방법의 여러 단계들에 대한 개략적인 측면도들이다.
도 17b 내지 도 22b는 발명의 실시예에 따른 도 17a 내지 도 22a에 도시된 단계들의 개략적인 배면도들이다.
도 19c는 도 17a 내지 도 22a에 도시된 발명의 실시예의 단계의 개략적인 사시도이다.
도 23a 내지 도 25a는 발명의 또 다른 실시예에 따른 방법의 여러 단계들에 대한 개략적인 측면도들이다.
도 23b 내지 도 25b는 발명의 실시예에 따른 도 23a 내지 도 25a에 도시된 단계들의 개략적인 정면도들이다; 그리고, 마지막으로
도 23c는 도 23a 내지 도 25a에 도시된 발명의 실시예의 일 단계의 개략적인 사시도이다.
동일하거나 유사한 컴포넌트들은 도면들에서 동일한 참조 부호들로 지정된다.
도 1을 참조하면, 발명의 일 실시예에 따른 장치(1)가 도시되어 있으며, 장치(1)는 터빈 타워(3) 상에 터빈의 나셀을 배치하도록 구성된다. 나셀(2)에는 풍력 터빈 블레이드들이 배열될 수 있는 개구(21)들을 갖는 허브(20)가 제공된다. 연결 플랜지(22)는 나셀(2)의 하측 상에 제공된다. 포지셔닝 핀(23)들과 볼트 홀(24)들은 연결 플랜지(22)의 하측 상에 배열된다. 연결 플랜지(22)를 사용하여 나셀(2)은 풍력 터빈 타워(3)의 상측부에 연결될 수 있다.
장치(1)는 다수의 호이스팅 케이블(10a, 10b)들을 포함하고 이에 의해 나셀(2)은 들어 올려질 수 있다. 도시된 실시예에서 호이스팅 케이블(10a)들은 호이스팅 블록(11)에 연결되며, 호이스팅 블록(11)은 예를 들어 리프팅 크레인과 같은 호이스팅 수단(미도시)의 호이스팅 케이블(12)들로부터 차례로 매달려 있다. 포지셔닝 도구(14, 15)는 호이스팅 케이블(10a)들에 연결된다. 포지셔닝 도구(13, 14, 15)는, 배치될 컴포넌트에 의존하고 도 1에 따라 호이스팅 빔(13)으로써 구현되는 형태인, 중간 구조물을 포함한다. 호이스팅 케이블(10b)들은 배치될 나셀(2)에 호이스팅 빔(13)을 연결한다. 포지셔닝 도구(13, 14, 15)에는 일 측부 상에서 호이스팅 빔(13)에 연결되고 풍력 터빈 타워(3)의 주변 파트(3a)와 맞물리기 위한 맞물림 수단(15)과 함께 다른 측부 상에 제공되는 가이드 프레임(14)이 더 제공된다.
도 1에 도시된 실시예에서 맞물림 수단(15)은 풍력 터빈 타워(3)의 주변 방향(30)으로 배치되고 가이드 프레임(14) 상에 배열되는 다수의 롤(15a)들을 포함한다. 가이드 프레임(14) 자체는 수직 방향(31)으로 나아가는 2개의 측부 아암(14a, 14b)들을 포함하고, 2개의 측부 아암(14a, 14b)들은 수평적으로 나아가는 횡방향의 빔(14c)에 연결된다. 가이드 프레임(14)은 일 측부 상에서 피봇팅 연결부(13a, 13b)들에 의해 호이스팅 빔(13)에 피봇식으로 연결된다. 그 다음에, 가이드 프레임(14)은, 화살표(17)로 개략적으로 도시된 바와 같이, 각도 조정 수단(16)을 사용하여 호이스팅 빔(13)에 대해 상이한 각위치들에 이를 수 있다.
각도 조정 수단(16)은 호이스팅 빔(13)에 대한 각위치들 사이에서 가이드 프레임(14)을 댐핑을 갖고 이동시키도록 구성된다. 이를 위해 각도 조정 수단(16)은, 횡방향의 빔(16c)의 어느 하나의 측부 상에 배열되고 가이드 프레임(14)의 측부 아암(14a, 14b)들 상에 맞물리는 2개의, 예를 들어 유압식의, 실린더(16a, 16b)들을 포함하고, 유압 실린더(16a, 16b)들의 종방향(18)으로 나아가는 힘을 측부 아암(14a, 14b)들 상에 가할 수 있다. 가이드 프레임(14)이 호이스팅 빔(13)에 대해 고정된 각위치에 유지될 수 있도록 유압 실린더(16a, 16b)들을 제어하는 것도 가능하다. 유압 실린더(16a, 16b)들은 호이스팅 빔(13)과 가이드 프레임(14) 사이에 배열된 스페이서들로서 기능하며, 이는 길이가 가변적이어서 호이스팅 빔(13)과 가이드 프레임(14) 사이의 각위치를 가변시킬 수 있다.
도 2는 풍력 터빈 타워(3)의 주변 방향(30)으로 배치되고 가이드 프레임(14) 상에 배열되는 다수의 지지 스트랩(15b)들을 맞물림 수단(15)이 포함하는 다른 실시예를 도시한다. 가이드 프레임(14) 자체는 수직 방향(31)으로 나아가는 2개의 측부 아암(14a, 14b)들을 포함하고, 2개의 측부 아암(14a, 14b)들은 수평적으로 나아가는 횡방향의 빔(14c)에 연결된다. 가이드 프레임(14)은 일 측부 상에서, 이 실시예에서 횡방향의 빔(14c)의 외부 단부들에 위치되는 피봇팅 연결부(13a, 13b)들에 의해 호이스팅 빔(13)에 피봇식으로 연결된다. 그 다음에, 가이드 프레임(14)은, 화살표(17)로 개략적으로 도시된 바와 같이, 각도 조정 수단(16)으로 호이스팅 빔(13)에 대해 상이한 각위치들에 배치될 수 있다. 각도 조정 수단(16)은 호이스팅 빔(13)과 가이드 프레임(14) 사이에 배열된 스프링(16d)으로 개략적으로 도시되어 있다.
도 1에 도시된 실시예 및 도 2의 실시예 모두에서 맞물림 수단(15)은 풍력 터빈 타워(3)의 주변부의 약 180°의 주변 각도를 넘어 연장하는 주변 파트(3a)와 맞물리도록 구성된다. 도시되지 않은 실시예들에서, 맞물림 수단(15)이, 풍력 터빈 타워(3)의 주변부의 180°를 초과하는 주변 각도로 연장하는 주변 파트, 바람직하게는 실질적으로 전체 주변부를 넘어 연장하는 주변 파트와 맞물리도록 맞물림 수단(15)을 구성하는 것도 가능하다.
도 3a 내지 도 11a 및 도 3b 내지 도 11b를 참조하면, 풍력 터빈 타워(3) 상에 터빈의 나셀(2)을 배치하기 위한 방법의 상이한 단계들이 도시되어 있다. 도시된 실시예에서 가이드 프레임(14)의 측부 아암(14a, 14b)들은 호이스팅 빔(13)의 외부 단부에 피봇식으로(13a, 13b) 연결된다.
도 3a는 호이스팅 케이블(10a)들로부터 매달리고 (측부 아암(14a, 14b)들을 갖는) 가이드 프레임(14)이 피봇식으로 연결되는 호이스팅 빔(13)을 도시한다. 가이드 프레임(14)은 (유압 실린더(16a, 16b)들 또는 스프링 연결부(16d)와 같은) 각도 조정 수단(16)에 의해 제1각위치에 유지되며, 가이드 프레임(14)은 지지 빔(13)의 종방향으로 약 45°의 각도(19)를 형성한다. 도 3b는 오른쪽으로부터 도 3a의 셋업의 뷰(view)인 나셀(2)의 후면도를 도시한다. 나셀(2)은 적합한 지지부(미도시)에서 지표면(4) 상에 위치된다. 장치(1)는 리프팅 크레인(미도시)으로 나셀(2)을 향하여, 도 4a 및 도 4b에 도시된 위치로 하강하며, 맞물림 수단(15)(15b)은 나셀(2)의 하측 상에 위치된다. 그런 다음, 나셀(2)은 호이스팅 케이블(10b)들에 연결되고, 가이드 프레임(14)은 각도 조정 수단(16d)에 의해 제2각위치에 배치되며, 가이드 프레임(14)은 지지 빔(13)의 종방향과 약 90°의 각도(19)를 형성하고, 나셀(2)은 호이스팅 케이블(10b)들에 의해 들어 올려진다(도 5a 및 도 5b).
도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 나셀(2)은 터빈 타워(3)의 상단 파트의 부근에 이르고, 지지 스트랩(15b)들의 형태의 맞물림 수단(15)은 맞물리기 위해 풍력 터빈 타워(3)의 주변 파트(3a)의 일 위치에 위치된다. 그 다음, 주변 파트(3a)는 지지 스트랩(15b)들에 의해 맞물리게 되며, 원한다면, 가이드 프레임(14)은 (움직이는) 나셀(2)과 (안정된) 풍력 터빈 타워(3)의 상대적인 움직임들과 함께 약간의 댐핑을 가지고 공동-변위될 수 있다. 그런 다음, 각도 조정 수단(16)(스프링(16d) 또는 유압 실린더(16a, 16b)들)은, 나셀(2)의 플랜지(22)와 풍력 터빈 타워(3)의 대응하는 플랜지 사이에 접촉이 이루어지고, 그 다음 연결될 수 있기에 나셀(2)과 풍력 터빈 타워(3) 사이의 상대적인 움직임들이 너무 작아질 때까지, 가이드 프레임(14)과 맞물림 수단(15)이 풍력 터빈 타워(3)에 대해 상대적으로 타이트하게(tightly) 움직이도록 야기한다.
이러한 연결부는 도 8a 및 도 8b에 도시되어 있으며, 대응하는 플랜지들이 서로 접촉할 때까지 크레인으로 나셀(2)을 하강시켜 획득된다. 여기서, 포지셔닝 핀(23)들은 주변 방향(30)으로 풍력 터빈 타워 플랜지에서 대응하는 개구들과 플랜지(22)를 정렬하는 역할을 한다. 도 9a 및 도 9b에 따르면, 연결은 볼트 연결부(25)들에 의해 이루어진 다음, 호이스팅 빔(13)은 약간 하강되며, 호이스팅 케이블(10b)들은 느슨해지고(slack) 나셀(2)로부터 분리될 수 있다.
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 방법의 후속 단계에서 지지 스트랩(15b)들은 가이드 프레임(14)으로부터 분리되고 가이드 프레임(14)은 크레인에 의해 나셀(2)을 따라 위쪽으로 이동된다. 도 11b에 따르면, 일 실시예에서, 이 단계는 횡방향의 평면(33)에서 피봇팅하기 위해 횡방향의 빔(14c)에 측부 아암(14a, 14b)들을 연결하고 이를 바깥쪽으로 피봇된 위치로 가져옴으로써 용이하게 될 수 있다. 그러나 이것은 반드시 필수적인 것은 아니다.
도 12a 내지 도 16a 및 도 12b 내지 도 16b를 참조하면, 소위 3시 위치에 있는 풍력 터빈 타워(3) 상의 풍력 터빈의 나셀(2) 상에 풍력 터빈 블레이드(5)를 배치하기 위한 방법의 상이한 단계들이 도시되어 있다.
도 12a는 호이스팅 케이블(10a)들로부터 매달린 포지셔닝 도구를 도시하고, 포지셔닝 도구의 기하학적 구조는 언급된 목적에 맞게 구성된다. 포지셔닝 도구는 호이스팅 케이블(10a)들로부터 매달린 중간 구조물(13, 40, 41, 42)을 포함하고, 중간 구조물(13, 40, 41, 42)은 호이스팅 빔(13)을 포함하고, 수평적으로 나아가는 지지 빔(42)은 수직으로 아래로 나아가는 2개의 지지 빔(40, 41)들의 개재(interposing)로 호이스팅 빔(13)에 단단하게 연결된다. 도 12b는 도 12a의 셋업의 평면도를 도시하고, 이는 수평 지지 빔(42)이 빔(13)을 지지하기 위해 고정된 각도(45)에서 나아가는 것을 도시한다. 포지셔닝 도구는, 일 측부 상에서 중간 구조물(13, 40, 41, 42)에 연결되고 다수의 지지 스트랩(15b)들의 형태의 맞물림 수단(15)과 함께 다른 측부 상에 제공되는 (횡방향의 빔(44c)에 연결된 측부 아암(44a, 44b)들을 가진) 가이드 프레임(44)을 더 포함한다.
장치(1)는, 풍력 터빈 블레이드(5)를 향해 크레인(미도시)으로 하강되고 슬링(46)(sling)들을 사용하여 블레이드에 연결된다. 여기서 풍력 터빈 블레이드(5)의 무게 중심(50)(center of gravity)은 호이스팅 블록(11) 아래에 대략적으로 직선으로 놓이고, 이에 의해 풍력 터빈 블레이드(5)는 실질적으로 수평 위치에 배향된다. 맞물림 수단(15)(15b)은 풍력 터빈 블레이드(5) 아래에 놓인다.
그런 다음, 풍력 터빈 블레이드(5)는 슬링(46)들에 의해 들어 올려지고, 도 13a 및 도 13b에 도시된 바와 같이, 풍력 터빈 타워(3)의 상단 파트의 부근에 이를 수 있게 되며, 지지 스트랩(15b)들의 형태의 맞물림 수단(15)은 맞물리기 위해 풍력 터빈 타워(3)의 주변 파트(3a)의 일 위치에 위치된다. 또한, 이 위치는 사시도로 도 12c에 도시되며, 맞물림 수단은 지지 롤(15c)들로서 도시된다. 그 다음, 주변 파트(3a)는 지지 스트랩(15b)들에 의해 맞물리고, 가이드 프레임(44)(44a, 44b, 44c)은 원하는 경우 풍력 터빈 블레이드(5) 및 (안정된) 풍력 터빈 타워(3)의 상대적인 움직임들과 함께 약간의 댐핑을 갖고 공동-변위될 수 있다.
도 15a 및 도 15b에 따르면, 풍력 터빈 블레이드는 나셀(2)의 허브(20)의 개구(21)를 향해 실질적으로 수평 위치 또는 3시 위치로 이동되고 그 안에 수용되고 고정되며, 지지 스트랩(15b)들은 풍력 터빈 타워(3) 상에 계속 맞물린다.
방법의 후속 단계에서 도 16a 및 도 16b를 참조하면, 일단 연결이 이루어지면 슬링(46)들은 제거되고, 가이드 프레임(44) 및 지지 스트랩(15b)들은 풍력 터빈 타워(3)의 주변부로부터 분리되고 크레인을 사용하여 나셀(2)의 허브(20) 상에 장착된 풍력 터빈 블레이드(5)를 따라 제거된다.
도 17a 내지 도 22a 및 도 17b 내지 도 22b를 참조하면, 풍력 터빈 타워(3) 상의 풍력 터빈의 나셀(2) 상에 소위 6시 위치에 있는 풍력 터빈 블레이드(5)를 배치하기 위한 방법의 상이한 단계들이 도시되어 있다.
도 17a는 호이스팅 케이블(10a)들로부터 매달려진 포지셔닝 도구를 도시하고, 포지셔닝 도구의 기하학적 구조는 언급된 목적에 맞게 구성된다. 포지셔닝 도구는 중간 구조물(13, 50, 51, 52, 53)을 포함하고, 중간 구조물(13, 50, 51, 52, 53)은 호이스팅 케이블(10a)들로부터 매달리고, 중간 구조물(13, 50, 51, 52, 53)은 호이스팅 빔(13)을 포함하고, 힌지(53) 주위로 수직 평면에서 회전 가능한 지지 빔(52)은 2개의 수평적으로 나아가는 지지 빔(50, 51)들의 개재로 호이스팅 빔(13)에 연결된다. 도 17b는 도 17a의 셋업의 평면도를 도시한다. 포지셔닝 도구는 (횡방향의 빔(54c)에 연결된 측부 아암(54a, 54b)들을 가진) 가이드 프레임(54)을 더 포함하고, 가이드 프레임(54)은 일 측부 상에서 중간 구조물(13, 50, 51, 52, 53)에 연결되고 다수의 지지 스트랩(15b)들의 형태의 맞물림 수단(15)과 함께 다른 측부 상에 제공된다.
장치(1)는 풍력 터빈 블레이드(5)를 향해 크레인(미도시)으로 하강되고 슬링(46)들을 사용하여 블레이드에 연결된다. 여기서 풍력 터빈 블레이드(5)의 무게 중심(50)은 호이스팅 블록(11) 아래에 대략적으로 직선으로 놓이고, 이에 의해 풍력 터빈 블레이드(5)는 실질적으로 수평 위치에 초기에 배향된다.
도 18a 및 도 18b를 참조하면, 가이드 프레임(54)은 도 17a 및 도 17b에 도시된 제1각위치로부터 지지 빔(50, 52)들 사이에 배치되고 유압 실린더(56a, 56b)들의 형태를 가진 각도 조정 수단(56)에 의해 제2각위치로 이를 수 있으며, 가이드 프레임(54)은 지지 빔(13)의 종방향과 약 90°의 각도(59)를 형성한다. 이제, 맞물림 수단(15)(15b)은 풍력 터빈 블레이드(5) 아래에 위치된다. 도 18b는 평면도에서 이 위치를 도시한다.
그런 다음, 풍력 터빈 블레이드(5)는 슬링(46)들에 의해 들어 올려지고, 도 19a 및 도 19b에 도시된 바와 같이, 실질적으로 수직 위치에 이르고 풍력 터빈 타워(3)의 상단 파트에 더 가까이 이르며, 지지 스트랩(15b)들의 형태의 맞물림 수단(15)은 맞물리기 위해 풍력 터빈 타워(3)의 주변 파트(3a)의 일 위치에 위치된다. 또한, 이 위치는 사시도로 도 19c에 도시되며, 맞물림 수단은 지지 롤(15c)들로서 도시된다.
그 다음, 도 20a 및 도 20b에 따르면, 주변 파트(3a)는 지지 스트랩(15b)들에 의해 맞물리고, 가이드 프레임(54)(54a, 54b, 54c)은 원하는 경우 풍력 터빈 블레이드(5) 및 (안정된) 풍력 터빈 타워(3)의 상대적인 움직임들과 함께 약간의 댐핑을 갖고 공동-변위될 수 있다. 도 20b는 이 위치의 정면도를 다시 한번 도시한다.
도 21a 및 도 21b에 따르면, 풍력 터빈 블레이드(5)는 나셀(2)의 허브(20)의 개구(21)를 향해 실질적으로 수직 위치 또는 6시 위치에서 이동되고 그 안에 수용되고 고정되며, 지지 스트랩(15b)들은 풍력 터빈 타워(3) 상에 계속 맞물린다.
방법의 후속 단계에서 도 22a 및 도 22b를 참조하면, 일단 연결이 이루어지면, 슬링(46)들은 제거되고, 가이드 프레임(54) 및 지지 스트랩(15b)들은 풍력 터빈 타워(3)의 주변부로부터 분리되고 크레인을 사용하여 나셀(2)의 허브(20) 상에 장착된 풍력 터빈 블레이드(5)를 따라 제거된다.
도 23a 내지 도 25a 및 도 23b 내지 도 25b를 참조하면, 풍력 터빈 타워(3) 상의 풍력 터빈의 나셀(2) 상에 3개의 풍력 터빈 블레이드(5)들의 로터(6)를 배치하기 위한 방법의 상이한 단계들이 도시되어 있다. 로터(6)는 3개(또는 2개, 또는 3개 초과)의 풍력 터빈 블레이드(5a, 5b, 5c)들이 이미 배열된 허브(20)를 포함한다.
도 23a는 호이스팅 케이블(10)로부터 매달린 포지셔닝 도구를 포함하고, 포지셔닝 도구의 기하학적 구조는 언급된 목적에 맞게 구성된다. 포지셔닝 도구는 중간 구조물(60, 61, 62, 63)을 포함하고, 중간 구조물(60, 61, 62, 63)은 호이스팅 케이블(10a, 10b, 10c)들로부터 매달리고, 중간 구조물(60, 61, 62, 63)은 수평 지지 빔(63)을 통해 아래로 지향된 지지 빔(60)을 포함하고, 지지 빔(62)은 힌지(61) 주위로 수직 평면에서 회전 가능하게 지지 빔(60)에 연결된다. 도 23b는 도 23a의 셋업의 정면도를 도시한다. 포지셔닝 도구는 (횡방향의 빔(64c)에 연결된 측부 아암(64a, 64b)들을 가진) 가이드 프레임(64)을 더 포함하고, 가이드 프레임(64)은 일 측부 상에서 중간 구조물(60, 61, 62, 63)에 연결되고 다수의 지지 스트랩(15b)들의 형태의 맞물림 수단(15)과 함께 다른 측부 상에 제공된다. 유압 실린더(65)(들)의 형태의 선택적인 각도 조정 수단은, 원한다면 수평 방향에 대한 지지 빔(62)의 각위치를 변경 및 설정할 수 있다. 도 23c는, 도 23a 및 도 23b에 도시된 위치를 사시도로 도시한다. 여기서, 맞물림 수단은 지지 롤(15c)들로도 구현된다. 수평 지지 빔(63)은, 호이스팅 케이블(10a, 10b, 10c)들이 삼각형을 형성하도록 호이스팅 케이블(10a, 10b, 10c)들로 매달린다는 것이 추가적으로 주목된다. 이로써 중간 구조물(60, 61, 62, 63)의 현수부는 적어도 특정 정도로 힘의 모멘트를 흡수할 수 있다.
장치(1)는 크레인(미도시)으로 로터(6)를 향해 하강되고, 호이스팅 케이블(10a, 10b, 10c)들을 허브(20)에 부착함으로써 로터에 연결된다. 이 위치는 도 23a 및 도 23b에 도시되며, 로터(6)는 풍력 터빈 타워(3)의 상단 파트의 부근에 이르고, 지지 스트랩(15b)들의 형태의 맞물림 수단(15)은 맞물리기 위해 풍력 터빈 타워(3)의 주변 파트(3a)의 일 위치에 위치된다.
도 24a 및 도 24b를 참조하면, 주변 파트(3a)는 지지 스트랩(15b)들에 의해 맞물리고, 가이드 프레임(64)(64a, 64b, 64c)은 원하는 경우 로터(6) 및 (안정된) 풍력 터빈 타워(3)의 상대적인 움직임들과 함께 약간의 댐핑을 갖고 공동-변위될 수 있다. 도 24b는 이 위치의 정면도를 다시 한번 도시한다. 도 24a 및 도 24b에 따르면, 로터(6)는 허브(20)와 함께 나셀(2)로 이동되고 나셀 상에 고정되며, 지지 스트랩(15b)들 또는 지지 롤(15c)들은 풍력 터빈 타워(3) 상에 계속 맞물린다.
방법의 후속 단계에서 도 25a 및 도 25b를 참조하면, 일단 연결이 이루어지면, 호이스팅 케이블(10a, 10b, 10c)들은 로터(6)으로부터 분리되고, 가이드 프레임(64) 및 지지 스트랩(15b)들이 풍력 터빈 타워(3)의 주변부로부터 분리되고 크레인을 사용하여 나셀(2) 상에 장착된 로터(6)를 따라 제거된다.
Claims (27)
- 풍력 터빈 타워 상에 풍력 터빈의 컴포넌트를 배치하기 위한 장치에 있어서, 상기 컴포넌트를 들어 올리기 위한 호이스팅 케이블을 갖는 호이스팅 수단, 및 상기 호이스팅 케이블에 연결된 포지셔닝 도구를 포함하고, 상기 포지셔닝 도구의 중간 구조물은 호이스팅 케이블에 연결되고, 상기 포지셔닝 도구의 가이드 프레임은 일 측부 상에서 상기 중간 구조물에 연결되고, 상기 포지셔닝 도구의 가이드 프레임은 상기 풍력 터빈 타워의 주변 파트와 맞물리기 위한 맞물림 수단과 함께 다른 측부 상에 제공되는 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 호이스팅 케이블로부터의 상기 중간 구조물의 현수부는 힘의 모멘트를 흡수할 수 있는 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 가이드 프레임은 상기 중간 구조물의 일 측부 상에 피봇식으로 연결되고, 상기 가이드 프레임은 각도 조정 수단을 사용하여 상기 중간 구조물에 대해 상이한 각위치들에 이를 수 있는 장치. - 제3항에 있어서,
상기 각도 조정 수단은 상기 중간 구조물에 대한 각위치들 사이에서 상기 가이드 프레임을 댐핑을 갖고 이동시키도록 구성되는 장치. - 제3항에 있어서,
상기 각도 조정 수단은 상기 중간 구조물에 대해 고정된 각위치에서 상기 가이드 프레임을 유지하도록 구성되는 장치. - 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 각도 조정 수단은 상기 중간 구조물과 상기 가이드 프레임 사이에 배열된 적어도 하나의 스페이서를 포함하고, 상기 스페이서는 길이가 가변적이어서 상기 중간 구조물과 상기 가이드 프레임 사이의 상기 각위치를 가변시키는 장치. - 제6항에 있어서,
상기 적어도 하나의 스페이서는 유압, 공압 및/또는 전기 실린더를 포함하는 장치. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 맞물림 수단은 상기 풍력 터빈 타워의 주변부의 180°이하인 주변 각도로 연장되는 주변 파트와 맞물리도록 구성되는 장치. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 맞물림 수단은, 상기 풍력 터빈 타워의 주변부의 180°를 초과하는 주변 각도로 연장되는 주변 파트, 바람직하게는 실질적으로 전체 주변부에 대해 연장되는 주변 파트와 맞물리도록 구성되는 장치. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 맞물림 수단은 범퍼들, 롤들, 휠들, 캐터필러 트랙들, 흡입 컵들 및 지지 스트랩들, 및 이의 조합들로부터 선택되는 장치. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중간 구조물은 상기 컴포넌트를 위한 호이스팅 프레임을 포함하는 장치. - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 풍력 터빈의 상기 컴포넌트는 나셀, 풍력 터빈 블레이드 및/또는 로터를 포함하는 장치. - 풍력 터빈 타워 상에 풍력 터빈의 컴포넌트를 배치하기 위한 방법으로서, 방법은,
- 호이스팅 수단을 제공하는 단계;
- 상기 호이스팅 수단의 호이스팅 케이블에 의해 배치될 상기 컴포넌트를 들어 올리는 단계로서, 포지셔닝 도구는 상기 포지셔닝 도구의 중간 구조물을 통해 상기 호이스팅 케이블에 연결되고, 상기 포지셔닝 도구의 가이드 프레임은 일 측부 상에서 상기 중간 구조물에 연결되고 맞물림 수단과 다른 측부 상에 제공되는 단계;
- 들어 올려진 상기 컴포넌트를 상기 호이스팅 수단을 사용하여 상기 풍력 터빈 타워의 부근으로 가져오는 단계;
- 상기 풍력 터빈 타워의 주변 파트를 상기 포지셔닝 도구의 상기 맞물림 수단과 맞물리는 단계;
- 상기 풍력 터빈 타워 상에 상기 컴포넌트를 배치하는 단계;
- 상기 주변 파트로부터 상기 맞물림 수단을 제거하는 단계
를 포함하는 방법. - 제13항에 있어서,
상기 호이스팅 케이블로부터의 상기 중간 구조물의 상기 현수부는 힘의 모멘트를 흡수하는 방법. - 제13항 또는 제14항에 있어서,
상기 가이드 프레임은 상기 중간 구조물의 일 측부 상에 피봇식으로 연결될 수 있고, 상기 가이드 프레임은 각도 조정 수단을 사용하여 상기 중간 구조물에 대해 상이한 각위치들에 이를 수 있는 방법. - 제15항에 있어서,
상기 각도 조정 수단은 상기 중간 구조물에 대한 각위치들 사이에서 상기 가이드 프레임을 댐핑을 갖고 이동시키는 방법. - 제15항에 있어서,
상기 각도 조정 수단은 상기 중간 구조물에 대해 고정된 각위치에서 상기 가이드 프레임을 유지하는 방법. - 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 각도 조정 수단은 상기 중간 구조물과 상기 가이드 프레임 사이에 배열된 적어도 하나의 스페이서를 포함하고, 상기 스페이서는 길이가 가변하여 상기 중간 구조물과 상기 가이드 프레임 사이의 상기 각위치를 가변시키는 장치. - 제18항에 있어서,
상기 적어도 하나의 스페이서는 유압, 공압 및/또는 전기 실린더를 포함하는 방법. - 제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 맞물림 수단은 상기 풍력 터빈 타워의 주변부의 180°이하인 주변 각도로 연장되는 주변 파트와 맞물리는 방법. - 제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 맞물림 수단은, 상기 풍력 터빈 타워의 주변부의 180° 초과인 주변 각도로 연장되는 주변 파트, 바람직하게는 실질적으로 전체 주변에 대해 연장되는 주변 파트와 맞물리는 방법. - 제13항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주변 파트는 범퍼들, 롤들, 휠들, 캐터필러 트랙들, 흡입 컵들 및 지지 스트랩들, 및 이의 조합들로부터 선택된 맞물림 수단과 맞물리는 방법. - 제13항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중간 구조물은 상기 컴포넌트를 위한 호이스팅 프레임을 포함하는 방법. - 제13항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 풍력 터빈의 상기 컴포넌트는 나셀, 풍력 터빈 블레이드 및/또는 로터를 포함하는 방법. - 제24항에 있어서,
상기 컴포넌트는 풍력 터빈 블레이드를 포함하고, 상기 풍력 터빈 블레이드는 실질적으로 수평 위치에서 상기 풍력 터빈의 허브 상에 장착되는 방법. - 제24항에 있어서,
상기 컴포넌트는 풍력 터빈 블레이드를 포함하고, 상기 풍력 터빈 블레이드는 실질적으로 0°에서 수직 방향으로 상기 풍력 터빈의 허브 상에 장착되는 방법. - 제13항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 컴포넌트는 해상에 존재하는 풍력 터빈 타워 상에 선박, 특히 부유식 플랫폼으로부터 해상에 장착되는 방법.
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