KR101266697B1 - 나셀을 들어 올리는 방법, 나셀 들어 올림 기구, 타워 및 풍력 발전 장치 - Google Patents

Abstract

타워에 탑재된 나셀을 들어 올리는 방법이 제공된다. 그 방법은, 타워의 부재에 형성된 관통공에 테이퍼 부싱 기구를 장착하는 공정과, 테이퍼 부싱 기구에 밀어 올림 볼트를 장착하는 공정과, 밀어 올림 볼트를 나셀에 형성된 부재에 갖다대면서 밀어 올림 볼트를 상승시키는 공정을 구비한다. 테이퍼 부싱 기구는, 테이퍼 부싱 내통과 테이퍼 부싱 외통을 구비한다. 테이퍼 부싱 내통은, 테이퍼 부싱 내통의 끝을 향하여 외경이 커지는 제 1 테이퍼부를 가짐과 함께, 내면에 제 1 나사산이 형성되어 있다. 테이퍼 부싱 외통은, 테이퍼 부싱 외통의 끝을 향하여 내경이 작아지는 제 2 테이퍼부를 갖고 있다. 관통공에 테이퍼 부싱 기구를 장착하는 공정은, 테이퍼 부싱 내통의 상기 끝이 위에 위치하고, 테이퍼 부싱 외통의 상기 끝이 아래에 위치하고, 제 1 테이퍼부의 외주면과 제 2 테이퍼부의 내면이 접촉되고 또한 테이퍼 부싱 외통의 외주면이 상기 관통공에 접촉되도록 관통공에 상기 테이퍼 부싱 기구를 삽입하는 공정과, 관통공에 테이퍼 부싱 기구가 삽입된 상태에서 테이퍼 부싱 외통을 상방으로 밀어 올리는 공정을 포함한다. 밀어 올림 볼트를 상승시키는 공정은, 제 1 나사산에 밀어 올림 볼트를 나사 결합시킨 상태에서 밀어 올림 볼트를 회전시키는 공정을 포함한다.

Description

나셀을 들어 올리는 방법, 나셀 들어 올림 기구, 타워 및 풍력 발전 장치 {METHOD OF LIFTING NACELLE, NACELLE LIFTING MECHANISM, TOWER, AND WIND TURBINE GENERATOR}

본 발명은, 나셀을 들어 올려 나셀을 타워로부터 분리하는 방법 및 그것에 사용되는 나셀 들어 올림 기구에 관한 것이다.

풍력 발전 장치의 보수 작업에는, 나셀과 타워를 분리하여 실시되는 것이 있다. 이와 같은 보수 작업으로는, 예를 들어, 요 선회 베어링 또는 베어링 시일의 교환, 타워 탑 플랜지에 장착되는 심의 조정, 요 선회 베어링의 외륜의 도장, 나셀 커버 하부의 보수를 들 수 있다.

나셀과 타워를 분리하여 보수 작업을 실시하는 경우, 일반적으로는, 대형 크레인을 사용하여 나셀을 타워로부터 떼어내어 지상에 내린 후, 원하는 보수 작업이 실시된다. 그러나, 이와 같은 보수 작업의 순서에는 두 가지 문제가 있다. 첫째로, 대형 크레인을 사용하여 나셀을 지상에 내리기 위해서는 많은 기재 (機材), 인원이 필요해지고, 또 법적인 준비 (예를 들어, 도로 사용 허가 등) 가 필요해진다. 이것은, 보수 작업에 많은 비용과 기간이 필요한 것을 의미하고 있다. 둘째로, 나셀이나 풍차 로터를 두기 위한 넓은 부지가 필요해진다. 보수 작업에 필요한 부지는, 수 십 미터 사방에 달하는 경우도 있다. 이것은, 보수 작업의 자유도를 저하시킨다. 대형 크레인을 사용하지 않고 나셀과 타워를 분리하는 보수 작업을 실시할 수 있으면, 보수 작업의 간소화에 의한 비용의 저감과 보수 작업의 자유도의 향상에 있어서의 장점이 크다.

일본 특허공보 제4699571호는, 대형 크레인을 사용하지 않고 나셀을 들어 올림으로써 나셀과 타워를 분리하는 기술을 개시하고 있다. 이 공보에 기재된 기술에서는, 타워의 상단 근방에 받침대가 장착되고, 그 받침대에 잭이 설치된다. 이 잭을 사용하여 나셀이 들어 올려진다. 그러나, 타워 상단의 부근에서 받침대를 장착하는 작업은 반드시 용이한 것은 아니다. 예를 들어, 용접에 의해 받침대를 타워에 장착하는 경우, 높은 곳에서의 용접 작업의 곤란성 때문에 작업 시간이 길어진다. 또, 당해 공보에 개시되어 있는 바와 같은, 타워 탑 플랜지를 태핑함으로써 암나사를 형성하고, 당해 암나사에 볼트를 나사 결합시킴으로써 받침대를 장착하는 방법도 긴 작업 시간을 필요로 한다.

이와 같이, 보다 적은 노력으로 대형 크레인을 사용하지 않고 나셀과 타워를 분리하는 보수 작업을 실시하는 것에는 기술적인 니즈가 존재한다.

일본 특허공보 제4699571호

따라서, 본 발명의 목적은, 보다 적은 노력으로, 대형 크레인을 사용하지 않고 나셀과 타워를 분리하는 보수 작업을 실시 가능하게 하기 위한 기술을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 하나의 관점에서는, 타워에 탑재된 나셀을 들어 올리는 방법이, 타워의 부재에 형성된 관통공에 테이퍼 부싱 기구를 장착하는 공정과, 테이퍼 부싱 기구에 밀어 올림 볼트를 장착하는 공정과, 밀어 올림 볼트를 나셀에 형성된 제 1 부재에 갖다대면서 밀어 올림 볼트를 상승시키는 공정을 구비한다. 테이퍼 부싱 기구는, 테이퍼 부싱 내통과 테이퍼 부싱 외통을 구비하고 있다. 테이퍼 부싱 내통은, 테이퍼 부싱 내통의 끝을 향하여 외경이 커지는 제 1 테이퍼부를 가짐과 함께, 내면에 제 1 나사산이 형성되어 있다. 테이퍼 부싱 외통은, 테이퍼 부싱 외통의 끝을 향하여 내경이 작아지는 제 2 테이퍼부를 갖고 있다. 관통공에 테이퍼 부싱 기구를 장착하는 공정은, 테이퍼 부싱 내통의 끝이 위에 위치하고, 테이퍼 부싱 외통의 끝이 아래에 위치하고, 제 1 테이퍼부의 외주면과 제 2 테이퍼부의 내면이 접촉되고 또한 테이퍼 부싱 외통의 외주면이 관통공에 접촉되도록 관통공에 테이퍼 부싱 기구를 삽입하는 공정과, 관통공에 테이퍼 부싱 기구가 삽입된 상태에서 테이퍼 부싱 내통을 하방으로 끌어내리는 공정을 포함한다. 밀어 올림 볼트를 상승시키는 공정은, 제 1 나사산에 밀어 올림 볼트를 나사 결합시킨 상태에서 밀어 올림 볼트를 회전시키는 공정을 포함한다.

바람직한 실시형태에서는, 관통공이 타워의 상단에 장착된 타워 탑 플랜지에 형성된다.

당해 방법은, 또한, 관통공을 통과하여 제 1 부재에 형성된 나사 구멍에 나사 결합된, 제 1 부재를 타워에 결합시키는 볼트를 떼어내는 공정과, 나사 구멍에 플러그를 삽입하는 공정을 구비하고 있어도 된다. 이 경우, 밀어 올림 볼트를 상승시키는 공정에서는, 밀어 올림 볼트가 플러그에 갖다대어진다.

일 실시형태에서는, 그 제 1 부재가 나셀을 타워에 선회 가능하게 결합시키는 요 선회 베어링을 포함한다.

테이퍼 부싱 내통을 하방으로 끌어내리는 공정은, 테이퍼 부싱 외통에 조임 너트를 갖다댄 상태에서 조임 너트를 테이퍼 부싱 내통의 외주면에 형성된 제 2 나사산에 조이는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

테이퍼 부싱 내통은, 추가로 제 1 테이퍼부에 결합되고, 그 제 2 나사산이 형성된 나사부를 구비하고, 나사부는 2 개의 서로 평행한 평면인 받침면을 갖고 있어도 된다. 이 경우, 조임 너트를 제 2 나사산에 조일 때에 받침면이 공구에 의해 협지됨으로써 테이퍼 부싱 내통이 지지되는 것이 바람직하다.

테이퍼 부싱 외통에는, 테이퍼 부싱 외통의 길이 방향으로 연신되는 슬릿이 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 테이퍼 부싱 외통에는, 추가로 슬릿의 끝에 있어서 슬릿에 연통되고 또한 테이퍼 부싱 외통의 내면과 외면 사이에서 관통하는 관통공이 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 관점에서는, 타워의 부재에 형성된 관통공에 장착되는 나셀 들어 올림 기구가 제공된다. 그 나셀 들어 올림 기구는, 테이퍼 부싱 내통과, 테이퍼 부싱 외통과, 나셀에 형성된 부재에 갖다대어지는 밀어 올림 볼트를 구비한다. 테이퍼 부싱 내통은, 테이퍼 부싱 내통의 끝을 향하여 외경이 커지는 제 1 테이퍼부를 가짐과 함께, 내면에 밀어 올림 볼트에 나사 결합되는 제 1 나사산이 형성되어 있다. 테이퍼 부싱 외통은, 테이퍼 부싱 외통의 끝을 향하여 내경이 작아지는 제 2 테이퍼부를 가짐과 함께, 관통공에 갖다대어지는 외주면을 갖고 있다. 여기서, 제 2 테이퍼부는, 제 1 테이퍼부의 외주면의 형상에 적합한 형상의 내면을 갖고 있다. 그 나셀 들어 올림 기구는, 제 1 나사산에 밀어 올림 볼트를 나사 결합시킨 상태에서 밀어 올림 볼트가 회전되면, 밀어 올림 볼트가 테이퍼 부싱 내통의 길이 방향으로 이동하도록 구성되어 있다.

바람직한 일 실시형태에서는, 그 나셀 들어 올림 기구가 또한 테이퍼 부싱 외통에 갖다대어지는 조임 너트를 구비하고, 테이퍼 부싱 내통은 또한 제 1 테이퍼부에 결합된 나사부를 갖고, 그 나사부의 외주면에는 조임 너트에 나사 결합되는 제 2 나사산이 형성되어 있다.

본 발명에 의하면, 보다 적은 노력으로, 대형 크레인을 사용하지 않고 나셀과 타워를 분리하는 보수 작업을 실시하는 것이 가능해진다.

도 1A 는, 본 발명의 일 실시형태의 보수 방법이 적용되는 풍력 발전 장치의 구조를 나타내는 부분 단면도이다.
도 1B 는, 도 1A 의 A 부의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2 는, 본 실시형태에 있어서의 테이퍼 부싱 기구의 구조를 나타내는 부분 단면도이다.
도 3A 는, 본 실시형태에 있어서의 플러그의 구조를 나타내는 정면도이다.
도 3B 는, 도 3A 의 Ⅲ-Ⅲ 단면에 있어서의 플러그의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 4A 는, 본 실시형태에 있어서의 테이퍼 부싱 내통의 구조를 나타내는 정면도이다.
도 4B 는, 도 4A 의 테이퍼 부싱 내통의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 4C 는, 도 4A, 도 4B 의 Ⅳ-Ⅳ 단면에 있어서의 테이퍼 부싱 내통의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 5A 는, 본 실시형태에 있어서의 테이퍼 부싱 외통의 구조를 나타내는 정면도이다.
도 5B 는, 도 5A 의 Ⅴ-Ⅴ 단면에 있어서의 테이퍼 부싱 외통의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 5C 는, 도 5A 의 Ⅵ-Ⅵ 단면에 있어서의 테이퍼 부싱 외통의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 6A 는, 본 실시형태에 있어서 나셀을 들어 올리는 순서를 나타내는 부분 단면도이다.
도 6B 는, 본 실시형태에 있어서 나셀을 들어 올리는 순서를 나타내는 부분 단면도이다.
도 6C 는, 본 실시형태에 있어서 나셀을 들어 올리는 순서를 나타내는 부분 단면도이다.
도 6D 는, 본 실시형태에 있어서 나셀을 들어 올리는 순서를 나타내는 부분 단면도이다.
도 6E 는, 본 실시형태에 있어서 나셀을 들어 올리는 순서를 나타내는 부분 단면도이다.
도 7 은, 테이퍼 부싱 기구로부터 타워 탑 플랜지의 볼트 구멍에 작용하는 힘을 도시하는 개념도이다.
도 8 은, 테이퍼 부싱 기구를 사용하여 중량물을 들어 올리는 방법을 나타내는 부분 단면도이다.
도 9A 는, 지지대와 중량물을 연결한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 9B 는, 테이퍼 부싱 기구를 사용하여 중량물을 들어 올리는 방법을 나타내는 부분 단면도이다.
도 9C 는, 테이퍼 부싱 기구를 사용하여 중량물을 들어 올리는 방법을 나타내는 부분 단면도이다.

도 1A 는, 본 발명의 일 실시형태의 보수 방법이 적용되는 풍력 발전 장치의 구조를 나타내는 부분 단면도이다. 먼저, 풍력 발전 장치 (1) 의 구성의 개요를 설명한다. 풍력 발전 장치 (1) 는, 타워 (2) 와, 타워 (2) 상에 탑재되는 나셀 (3) 과, 나셀 (3) 에 대해 회전 가능하게 장착된 풍차 로터 (4) 를 구비하고 있다. 풍차 로터 (4) 는, 로터 헤드 (5) 와 날개 (6) 를 구비하고 있다. 도 1A 에는 날개 (6) 는 1 장만 도시되어 있지만, 실제로는 복수의 날개 (6) (전형적으로는 3 장의 날개 (6)) 가 로터 헤드 (5) 에 장착된다.

나셀 (3) 과 타워 (2) 사이에 요 선회 베어링 (7) 이 형성되어 있고, 나셀 (3) 은, 요 선회 베어링 (7) 에 의해 타워 (2) 에 대해 선회 가능하게 장착되어 있다. 상세하게는, 도 1B 에 도시되어 있는 바와 같이, 타워 (2) 의 최상부에는, 타워 탑 플랜지 (2a) 가 형성되어 있다. 한편, 요 선회 베어링 (7) 은, 내륜 (11) 과, 외륜 (12) 과, 그들 사이에 삽입된 전동체 (轉動體) (13) (본 실시형태에서는 강구 (鋼球)) 를 구비하고 있다. 내륜 (11) 에는 나사 구멍 (11a) 이 형성되어 있다. 브레이크 디스크 (8) 가 내륜 (11) 과 타워 탑 플랜지 (2a) 에 협지되어 있다. 브레이크 디스크 (8) 에는 관통공 (8a) 이 형성되고, 타워 탑 플랜지 (2a) 에는 볼트 구멍 (2b) 이 형성되어 있다. 볼트 (14) 가 관통공 (8a) 과 볼트 구멍 (2b) 을 관통하여 나사 구멍 (11a) 에 나사 결합되고, 이로써, 내륜 (11) 이 타워 (2) 의 최상부에 형성된 타워 탑 플랜지 (2a) 에 장착되어 있다. 여기서, 볼트 구멍 (2b) 에는 나사산이 형성되어 있지 않은 것에 유의하길 바란다. 한편, 요 선회 베어링 (7) 의 외륜 (12) 은, 나셀 (3) 의 나셀 대좌 (3a) 에 볼트 (3b) 에 의해 장착되어 있다.

도 1 을 다시 참조하여, 나셀 (3) 의 하부에는 요 선회 기구가 형성된다. 요 선회 기구는, 요 선회를 위한 구동력을 발생시키는 요 모터 (9) 와, 브레이크 디스크 (8) 를 협지하고 나셀 (3) 의 선회를 제동하는 요 브레이크 캘리퍼 (10) 를 구비하고 있다.

이하에서는, 이와 같은 구성의 풍력 발전 장치 (1) 에 대해, 나셀 (3) 과 타워 (2) 를 분리하여 보수 작업을 실시하는 방법에 대해 설명한다. 본 실시형태에 있어서는, 타워 (2) 에 나셀 (3) 을 들어 올리기 위한 나셀 들어 올림 기구를 장착함으로써 나셀 (3) 과 타워 (2) 를 분리한다. 이것은, 나셀 (3) 을 매달 수 있는 대형 크레인을 사용하지 않고 나셀 (3) 과 타워 (2) 를 분리하는 것을 가능하게 하여, 작업 노력의 저감에 기여한다.

한 가지 문제는, 나셀 들어 올림 기구를 타워 (2) 에 장착하는 방법이다. 가장 간편하게는 나셀 들어 올림 기구를 볼트에 의해 타워 (2) 에 장착하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 이미 설치된 풍력 발전 장치에서는, 나셀 들어 올림 기구를 장착하기에 충분한 강도를 갖는 나사산이 형성되어 있는 구조가 타워 (2) 에 형성되어 있다고만은 할 수 없다. 그 한편으로, 타워 (2) 에 나사산을 형성하는 가공을 실시하는 것은, 특히 이미 설치된 풍력 발전 장치에 있어서는 높은 곳에 있어서의 작업이 필요해지기 때문에, 작업 시간이 길어진다. 또, 나셀 들어 올림 기구를 용접에 의해 타워 (2) 에 장착하는 방법에서도, 이미 설치된 풍력 발전 장치에서는, 높은 곳에 있어서의 작업이 필요해질 수 있는 점은 동일하다.

본 실시형태에서는, 타워 (2) 에 나사산이 형성되어 있지 않은 관통공이 형성되어 있는 경우가 있는 것에 주목하고, 그 관통공을 이용하여 타워 (2) 에 나셀 들어 올림 기구를 장착하는 수법을 채용한다. 보다 구체적으로는, 도 2 에 도시되어 있는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 타워 탑 플랜지 (2a) 에 형성된, 요 선회 베어링 (7) 을 타워 탑 플랜지 (2a) 에 장착하는 볼트 (14) 를 통과시키는 볼트 구멍 (2b) 에 테이퍼 부싱 기구 (30) 가 장착된다. 볼트 구멍 (2b) 에는 나사산이 형성되어 있지 않은 것에 유의하길 바란다. 이 테이퍼 부싱 기구 (30) 와, 플러그 (21) 와, 밀어 올림 볼트 (34) 를 사용하여 나셀 (3) 을 들어 올림으로써 나셀 (3) 이 타워 (2) 로부터 분리된다. 테이퍼 부싱 기구 (30) 는, 중력 방향으로 하중이 가해진 경우에 볼트 구멍 (2b) 의 내면에 후프력을 작용시키는 구조를 갖고 있고, 이 후프력에 의해 볼트 구멍 (2b) 의 표면에 있어서 큰 마찰력을 발생시킴으로써 나셀 (3) 을 지지하는 구조를 갖고 있다. 이하에서는, 나셀 (3) 을 들어 올리기 위해 사용되는 플러그 (21), 테이퍼 부싱 기구 (30) 및 밀어 올림 볼트 (34) 에 대해 상세하게 설명한다.

플러그 (21) 는, 내륜 (11) 의 나사 구멍 (11a) 에 삽입되고, 밀어 올림 볼트 (34) 가 갖다대어지는 받침 부재 (receptor member) 로서 사용된다. 플러그 (21) 는 금속으로 형성되어 있고, 예를 들어, 일반적인 강재로 형성된다. 내륜 (11) 의 나사 구멍 (11a) 의 입구에는 나사산 (11b) 이 형성되는 한편으로, 단부 (11c) 에는 나사산 (11b) 이 형성되어 있지 않다. 플러그 (21) 는, 그 선단이 나사 구멍 (11a) 의 단부 (11c) 에 갖다대어져 사용된다. 플러그 (21) 에는, 탄성체로 형성된 O 링 (22) 이 장착된다. 플러그 (21) 는 O 링 (22) 에 통과되어 있고, O 링 (22) 은 플러그 (21) 의 외주면을 둘러싸도록 장착된다. O 링 (22) 이 그 탄성에 의해 플러그 (21) 의 반경 외측 방향으로 나사 구멍 (11a) 에 응력을 작용시킴으로써, 플러그 (21) 는 나사 구멍 (11a) 으로부터 빠지지 않도록 임시로 고정된다.

도 3A 는 플러그 (21) 의 구조를 나타내는 정면도이고, 도 3B 는 도 3A 의 Ⅲ-Ⅲ 단면에 있어서의 플러그 (21) 의 구조를 나타내는 단면도이다. 플러그 (21) 는, 본체 부분 (23) 과 받침부 (24) 를 구비하고 있다. 여기서, 본체 부분 (23) 은 나사 구멍 (11a) 의 단부 (11c) 에 갖다대어지는 부분이고, 받침부 (24) 는, 후술되는 바와 같이 밀어 올림 볼트 (34) 가 갖다대어지는 부분이다. 받침부 (24) 의 외주에는 O 링 홈 (24a) 이 형성되어 있고, O 링 (22) 은 그 O 링 홈 (24a) 에 장착된다. 또한, 받침부 (24) 의 끝에 나사 구멍 (24b) 이 형성된다. 나사 구멍 (24b) 은, 플러그 (21) 를 나사 구멍 (11a) 으로부터 꺼낼 때에 사용된다. 수나사가 형성된 지그를 나사 구멍 (24b) 에 나사 결합시키고, 그 지그를 잡아당김으로써 플러그 (21) 를 나사 구멍 (11a) 으로부터 뽑을 수 있다.

도 2 로 돌아와, 테이퍼 부싱 기구 (30) 는, 타워 탑 플랜지 (2a) 에 형성된 볼트 구멍 (2b) 에 장착되어 사용된다. 테이퍼 부싱 기구 (30) 는, 테이퍼 부싱 내통 (31) 과 테이퍼 부싱 외통 (32) 과 조임 너트 (33) 를 구비하고 있다. 테이퍼 부싱 내통 (31) 은 테이퍼 부싱 외통 (32) 에 삽입되고, 테이퍼 부싱 외통 (32) 의 외면이 타워 탑 플랜지 (2a) 의 볼트 구멍 (2b) 에 갖다대어진다. 후술되는 바와 같이, 조임 너트 (33) 는, 테이퍼 부싱 내통 (31) 과 테이퍼 부싱 외통 (32) 을 조이는 역할을 갖고 있다. 테이퍼 부싱 내통 (31) 과 테이퍼 부싱 외통 (32) 과 조임 너트 (33) 는 모두 금속으로 형성되어 있다. 테이퍼 부싱 내통 (31) 과 테이퍼 부싱 외통 (32) 은, 예를 들어 크롬몰리브덴강으로 형성되고, 조임 너트 (33) 는, 예를 들어 탄소강으로 형성된다. 이하, 테이퍼 부싱 내통 (31) 과 테이퍼 부싱 외통 (32) 의 구조를 상세하게 설명한다.

도 4A 는 테이퍼 부싱 내통 (31) 의 구조를 나타내는 정면도이고, 도 4B 는 테이퍼 부싱 내통 (31) 의 구조를 나타내는 단면도이고, 도 4C 는 도 4A, 도 4B 의 Ⅳ-Ⅳ 단면에 있어서의 테이퍼 부싱 내통 (31) 의 구조를 나타내는 단면도이다. 도 4B 에 도시되어 있는 바와 같이, 테이퍼 부싱 내통 (31) 은, 그 길이 방향으로 관통하는 구멍이 형성된 중공의 부재로, 후술되는 바와 같이, 테이퍼 부싱 내통 (31) 의 내부에는 밀어 올림 볼트 (34) 가 통과된다.

도 4A 에 도시되어 있는 바와 같이, 테이퍼 부싱 내통 (31) 은, 테이퍼부 (41) 와 나사부 (42) 를 구비하고 있다. 테이퍼부 (41) 의 외주면 (41a) 에는 테이퍼가 형성되어 있고, 테이퍼부 (41) 의 외경은 나사부 (42) 로부터 멀어질수록 증대된다. 한편, 테이퍼부 (41) 의 내면에는, 도 4B 에 도시되어 있는 바와 같이, 나사부 (42) 와 반대의 끝의 위치에 나사산 (41b) 이 형성된다. 후술되는 바와 같이, 나사산 (41b) 과 나사 결합되어 있는 상태에서 밀어 올림 볼트 (34) 가 회전됨으로써, 밀어 올림 볼트 (34) 에 갖다대어진 플러그 (21) 를 밀어 올리는 힘이 발생된다.

도 4A 로 돌아와, 나사부 (42) 의 외주면에는, 나사산 (42a) 이 형성되어 있다. 후술되는 바와 같이, 나사산 (42a) 은 조임 너트 (33) 에 나사 결합된다. 나사부 (42) 에는, 또한 2 개의 받침면 (42b) 이 형성되어 있다. 도 4C 에 도시되어 있는 바와 같이, 2 개의 받침면 (42b) 은 서로 평행한 평면이다. 받침면 (42b) 은, 조임 너트 (33) 를 나사산 (42a) 에 나사 결합시킬 때의 작업 효율의 향상을 위해 형성되어 있다. 조임 너트 (33) 를 나사산 (42a) 에 나사 결합시키는 작업을 실시할 때에는, 테이퍼 부싱 내통 (31) 을 조임 너트 (33) 와 함께 회전시키는 힘이 작용한다. 2 개의 받침면 (42b) 을 공구 (예를 들어, 스패너) 로 협지한 상태에서 조임 너트 (33) 를 회전시키면, 테이퍼 부싱 내통 (31) 이 조임 너트 (33) 와 함께 회전하는 것을 방지할 수 있어, 작업 효율을 향상시킬 수 있다.

도 5A 는 테이퍼 부싱 외통 (32) 의 구조를 나타내는 정면도이고, 도 5B 는 도 5A 의 Ⅴ-Ⅴ 단면에 있어서의 테이퍼 부싱 내통 (31) 의 구조를 나타내는 단면도이고, 도 5C 는 Ⅵ-Ⅵ 단면에 있어서의 구조를 나타내는 단면도이다. 도 5A 에 도시되어 있는 바와 같이, 테이퍼 부싱 외통 (32) 은, 그 길이 방향으로 관통하는 구멍이 형성된 중공의 부재로, 후술되는 바와 같이, 테이퍼 부싱 외통 (32) 의 내부에는 테이퍼 부싱 내통 (31) 이 통과된다. 테이퍼 부싱 외통 (32) 의 외형은 대략 원통형이고, 그 외경은 거의 일정하다.

테이퍼 부싱 외통 (32) 은, 테이퍼부 (43) 와 본체 부분 (44) 을 구비하고 있다. 본체 부분 (44) 은 그 내경이 일정한 한편, 테이퍼부 (43) 의 내면 (43a) 에는 테이퍼가 형성되어 있다. 테이퍼부 (43) 의 내경은 본체 부분 (44) 으로부터 멀어질수록 증대된다. 후술되는 바와 같이, 테이퍼 부싱 외통 (32) 의 테이퍼부 (43) 의 내면 (43a) 은, 테이퍼 부싱 내통 (31) 의 테이퍼부 (41) 의 외주면 (41a) 의 형상에 적합한 형상을 갖고 있고, 후술되는 바와 같이, 테이퍼부 (43) 의 내면 (43a) 이 테이퍼부 (41) 의 외주면 (41a) 에 갖다대어진다. 테이퍼 부싱 외통 (32) 의 외주면은 거칠게 표면 가공된다. 이로써, 테이퍼 부싱 외통 (32) 의 외주면과 볼트 구멍 (2b) 이 갖다대어졌을 때의 마찰력이 증대된다.

테이퍼 부싱 외통 (32) 의 본체 부분 (44) 에는, 내면에서 외주면으로 관통하는 관통공 (46) 이 형성되어 있다. 테이퍼 부싱 외통 (32) 에는, 또한 테이퍼부 (43) 의 끝으로부터 연신되어 관통공 (46) 에 도달하는 슬릿 (45) 이 형성되어 있다. 슬릿 (45) 은, 그 끝에 있어서 관통공 (46) 에 연통되어 있다. 도 5B, 도 5C 에 도시되어 있는 바와 같이, 4 개의 슬릿 (45) 이 테이퍼 부싱 외통 (32) 의 둘레 방향으로 등간격으로 형성되어 있고, 또한 4 개의 관통공 (46) 이 둘레 방향으로 등간격으로 형성되어 있다. 슬릿 (45) 이 형성되어 있음으로써, 테이퍼 부싱 외통 (32) 은 탄성적으로 변형 가능하다.

슬릿 (45) 에는 2 개의 기능이 있다. 첫째로, 슬릿 (45) 은 테이퍼 부싱 내통 (31) 을 테이퍼 부싱 외통 (32) 으로부터 떼어내는 것을 용이하게 한다. 슬릿 (45) 이 형성되어 있음으로써, 테이퍼 부싱 외통 (32) 의 내경은 미소하게 확대될 수 있고, 따라서 테이퍼 부싱 내통 (31) 을 떼어내기 쉬워진다. 둘째로, 슬릿 (45) 은 테이퍼 부싱 외통 (32) 의 외주면이 타워 탑 플랜지 (2a) 의 볼트 구멍 (2b) 에 갖다대어질 때, 그 외주면과 볼트 구멍 (2b) 의 밀착성을 향상시킨다. 볼트 구멍 (2b) 은 반드시 가공 정밀도가 양호하지 않으며, 그 형상이 변형되어 있는 경우가 있을 수 있다. 볼트 구멍 (2b) 의 형상이 변형되어 있는 경우라도, 슬릿 (45) 이 형성되어 있음으로써, 테이퍼 부싱 외통 (32) 이 탄성 변형되어 테이퍼 부싱 외통 (32) 의 외주면과 볼트 구멍 (2b) 의 접촉 면적을 증대시킬 수 있다.

관통공 (46) 에도 2 개의 기능이 있다. 첫째로, 관통공 (46) 은 테이퍼 부싱 외통 (32) 이 사용되고 있는 동안에 슬릿 (45) 이 길이 방향으로 연신되어 테이퍼 부싱 외통 (32) 이 균열되는 것을 방지하는 고정 구멍으로서 기능한다. 둘째로, 관통공 (46) 은 테이퍼 부싱 외통 (32) 이 타워 탑 플랜지 (2a) 의 볼트 구멍 (2b) 에 눌어붙은 경우에, 테이퍼 부싱 외통 (32) 을 뽑는 힘을 작용시키는 것을 가능하게 한다. 테이퍼 부싱 외통 (32) 에는, 그 외주면이 볼트 구멍 (2b) 에 강한 압력으로 갖다대어지고 있는 상태에서 축 방향으로 큰 힘이 작용하기 때문에, 테이퍼 부싱 외통 (32) 은 볼트 구멍 (2b) 에 눌어붙는 경우가 있다. 삭조 또는 지그를 관통공 (46) 에 통과시키고, 그 삭조 또는 지그를 잡아당김으로써 테이퍼 부싱 외통 (32) 을 볼트 구멍 (2b) 으로부터 뽑을 수 있다.

도 2 로 돌아와, 밀어 올림 볼트 (34) 는 테이퍼 부싱 내통 (31) 에 삽입되고, 또한 플러그 (21) 에 갖다대어져 사용된다. 후술되는 바와 같이, 밀어 올림 볼트 (34) 로부터 플러그 (21) 에 힘이 작용되고, 이로써 요 선회 베어링 (7) 및 나셀 (3) 이 들어 올려진다. 밀어 올림 볼트 (34) 로는, 예를 들어, 크롬몰리브덴강으로 형성된 일반적인 육각 구멍이 형성된 볼트가 사용될 수 있다.

도 6A 내지 도 6E 는, 플러그 (21) 와 테이퍼 부싱 기구 (30) 와 밀어 올림 볼트 (34) 를 사용하여 나셀 (3) 을 들어 올리는 순서를 나타내는 도면이다. 도 6A 에 도시되어 있는 바와 같이, 먼저, 요 선회 베어링 (7) 의 내륜 (11) 을 타워 탑 플랜지 (2a) 에 체결되어 있는 볼트 (14) 를 헐겁게 하여 떼어낸다.

계속해서, 도 6B 에 도시되어 있는 바와 같이, 플러그 (21) 가 타워 탑 플랜지 (2a) 의 볼트 구멍 (2b) 및 브레이크 디스크 (8) 의 관통공 (8a) 을 통과하여 내륜 (11) 의 나사 구멍 (11a) 에 삽입된다. 플러그 (21) 가 삽입될 때에는 플러그 (21) 에 O 링 (22) 이 장착되고, O 링 (22) 의 탄성에 의해 플러그 (21) 가 나사 구멍 (11a) 에 임시로 고정된다.

계속해서, 도 6C 에 도시되어 있는 바와 같이, 테이퍼 부싱 기구 (30) 가 타워 탑 플랜지 (2a) 의 볼트 구멍 (2b) 에 장착된다. 상세하게는, 도 7 에 도시되어 있는 바와 같이, 테이퍼 부싱 내통 (31) 의 테이퍼부 (41) 의 외주면에 테이퍼 부싱 외통 (32) 의 테이퍼부 (43) 의 내면이 갖다대어진 상태에서, 테이퍼 부싱 내통 (31) 및 테이퍼 부싱 외통 (32) 이 볼트 구멍 (2b) 에 삽입된다. 이 때, 테이퍼 부싱 내통 (31) 은, 외경이 큰 끝이 위에 위치하도록 향해지고, 테이퍼 부싱 외통 (32) 은, 내경이 작은 끝이 아래에 위치하도록 향해져 있다. 초기적으로는, 테이퍼 부싱 외통 (32) 의 외경은, 볼트 구멍 (2b) 의 내경보다 미소하게 작은 것에 유의하길 바란다.

또한, 조임 너트 (33) 를 테이퍼 부싱 외통 (32) 의 끝에 갖다댄 상태에서, 조임 너트 (33) 가 테이퍼 부싱 내통 (31) 의 나사부 (42) 에 형성된 나사산 (42a) 에 나사 결합되어 조여진다. 이로써, 테이퍼 부싱 내통 (31) 이 하방으로 끌어내려진다. 테이퍼 부싱 내통 (31) 의 테이퍼부 (41) 는 상단에 가까워질수록 외경이 크기 때문에, 테이퍼 부싱 내통 (31) 이 하방으로 끌어내려지면, 테이퍼 부싱 외통 (32) 은 볼트 구멍 (2b) 으로 가압되는, 즉, 테이퍼 부싱 외통 (32) 으로부터 볼트 구멍 (2b) 에 후프력이 작용한다. 이 후프력에 의해 테이퍼 부싱 외통 (32) 과 볼트 구멍 (2b) 사이에 큰 정마찰력이 발생하고, 테이퍼 부싱 기구 (30) 가 타워 탑 플랜지 (2a) 의 볼트 구멍 (2b) 에 고정된다.

테이퍼 부싱 내통 (31) 의 나사부 (42) 에 형성되어 있는 받침면 (42b) 은, 조임 너트 (33) 를 조이는 작업을 효율화시킨다. 조임 너트 (33) 를 조이기 위해 회전시키면, 테이퍼 부싱 내통 (31) 이 조임 너트 (33) 와 함께 회전하는 경우가 있다. 이와 같은 경우, 2 개의 받침면 (42b) 을 공구로 협지하여 테이퍼 부싱 내통 (31) 을 고정시키면, 테이퍼 부싱 내통 (31) 이 조임 너트 (33) 와 함께 회전하는 것을 방지할 수 있어, 작업 효율을 향상시킬 수 있다.

본 실시형태에서는, 테이퍼 부싱 내통 (31) 의 하끝을 향하여 테이퍼 부싱 내통 (31) 을 끌어내리기 위해 조임 너트 (33) 가 사용되고 있지만, 다른 기계적 기구 (예를 들어, 해머 등) 에 의해 테이퍼 부싱 내통 (31) 을 끌어내리는 힘이 작용되어도 된다. 단, 본 실시형태와 같이, 테이퍼 부싱 내통 (31) 의 나사부 (42) 에 형성된 나사산 (42a) 과 조임 너트 (33) 를 사용하여 테이퍼 부싱 내통 (31) 을 끌어내리는 수법은, 간편한 구조이면서 큰 힘으로 테이퍼 부싱 내통 (31) 을 끌어내릴 수 있어 바람직하다.

계속해서, 도 6D 에 도시되어 있는 바와 같이, 밀어 올림 볼트 (34) 가 테이퍼 부싱 내통 (31) 의 내면에 형성되어 있는 나사산 (41b) (도 4B 참조) 에 나사 결합되고, 이로써, 밀어 올림 볼트 (34) 가 테이퍼 부싱 기구 (30) 에 장착된다.

도 6A ∼ 도 6D 에 도시되어 있는 순서가 원하는 횟수만큼 반복되고, 이로써, 복수의 플러그 (21) 가 내륜 (11) 의 나사 구멍 (11a) 에 장착되고, 복수의 테이퍼 부싱 기구 (30) 가 타워 탑 플랜지 (2a) 의 복수의 볼트 구멍 (2b) 에 장착되고, 복수의 밀어 올림 볼트 (34) 가 복수의 테이퍼 부싱 기구 (30) 에 장착된다.

계속해서, 도 6E 에 도시되어 있는 바와 같이, 테이퍼 부싱 기구 (30) 에 장착된 밀어 올림 볼트 (34) 가 특정 방향 (가장 전형적으로는, 시계 회전 방향) 으로 회전된다. 이로써, 밀어 올림 볼트 (34) 가 테이퍼 부싱 내통 (31) 의 길이 방향을 따라 이동하여 상승하고, 플러그 (21) 및 요 선회 베어링 (7) 의 내륜 (11) 이 상방으로 밀어 올려진다. 이 때, 각 테이퍼 부싱 기구 (30) 의 탈락을 방지하기 위해, 밀어 올림 볼트 (34) 에 작용하는 하중에 큰 편차가 없도록 밀어 올림 볼트 (34) 가 조작된다.

밀어 올림 볼트 (34) 에 의해 요 선회 베어링 (7) 이 상방으로 밀어 올려짐으로써, 나셀 (3) 이 타워 (2) 로부터 분리된다. 브레이크 디스크 (8) 가 요 선회 베어링 (7) 의 내륜 (11) 에 고정되어 있는 경우에는, 도 6E 에 도시되어 있는 바와 같이, 브레이크 디스크 (8) 도 내륜 (11) 과 함께 들어 올려진다. 단, 브레이크 디스크 (8) 가 타워 탑 플랜지 (2a) 에 고정되어 있는 경우에는, 브레이크 디스크 (8) 는 타워 탑 플랜지 (2a) 에 남겨진다.

밀어 올림 볼트 (34) 에 의해 요 선회 베어링 (7) 이 상방으로 밀어 올려지면, 반작용에 의해 테이퍼 부싱 기구 (30) 를 하방으로 밀어 내리는 힘이 작용한다. 본 실시형태의 테이퍼 부싱 기구 (30) 는, 그것을 하방으로 밀어 내리는 힘이 작용해도 볼트 구멍 (2b) 으로부터 잘 탈락되지 않는 구성을 갖고 있다. 도 7 로부터 이해되는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 테이퍼 부싱 내통 (31) 의 테이퍼부 (41) 의 외경이 상단에 가까울수록 커지고 있고, 테이퍼 부싱 외통 (32) 의 테이퍼부 (43) 의 내경이 하단에 가까울수록 작아지고 있기 때문에, 밀어 올림 볼트 (34) 로부터 테이퍼 부싱 내통 (31) 에 하방으로 밀어 내리는 힘이 작용하면, 테이퍼 부싱 외통 (32) 을 외측으로 넓히려고 하는 힘이 작용한다. 즉, 밀어 올림 볼트 (34) 에 의해 나셀 (3) 이 들어 올려지면, 테이퍼 부싱 외통 (32) 으로부터 볼트 구멍 (2b) 에 작용하는 후프력이 강해진다. 이 때문에, 본 실시형태의 테이퍼 부싱 기구 (30) 에서는, 나셀 (3) 을 들어 올릴 때에 테이퍼 부싱 기구 (30) 를 하방으로 밀어 내리는 힘이 작용해도, 테이퍼 부싱 기구 (30) 가 볼트 구멍 (2b) 으로부터 잘 이탈되지 않는다.

나셀 (3) 이 타워 (2) 로부터 분리된 상태에서 원하는 보수 작업이 실시된다. 나셀 (3) 을 타워 (2) 로부터 분리하여 실시되는 보수 작업으로는, 예를 들어, 요 선회 베어링 (7) 의 교환, 요 선회 베어링 (7) 의 시일의 교환, 외륜 (12) 의 도장, 타워 탑 플랜지 (2a) 의 평면도 확보를 위한 조정 (예를 들어, 심의 조정), 나셀 (3) 저부의 보수 등을 들 수 있다.

원하는 보수 작업이 완료된 후, 도 6A ∼ 도 6E 에 도시되어 있는 순서와 반대의 순서를 실시함으로써, 내륜 (11) 을 타워 탑 플랜지 (2a) 에 장착할 수 있다. 먼저, 밀어 올림 볼트 (34) 를 회전시킴으로써 플러그 (21) 및 내륜 (11) 이 하방으로 내려지고, 내륜 (11) 및 브레이크 디스크 (8) 가 타워 탑 플랜지 (2a) 상에 얹혀진다. 또한, 밀어 올림 볼트 (34) 가 제거된 후, 테이퍼 부싱 기구 (30) 가 타워 탑 플랜지 (2a) 의 볼트 구멍 (2b) 으로부터 떼어진다. 먼저, 조임 너트 (33) 가 테이퍼 부싱 내통 (31) 으로부터 떼어진 후, 테이퍼 부싱 내통 (31) 및 테이퍼 부싱 외통 (32) 이 볼트 구멍 (2b) 으로부터 떼어진다. 여기서, 테이퍼 부싱 외통 (32) 이 볼트 구멍 (2b) 에 눌어붙어 잘 떼어지지 않는 경우에는, 테이퍼 부싱 외통 (32) 의 관통공 (46) 에 삭조 또는 지그를 통과시키고, 그 삭조 또는 지그를 잡아당김으로써 테이퍼 부싱 외통 (32) 을 볼트 구멍 (2b) 으로부터 뽑아도 된다. 또, 테이퍼 부싱 외통 (32) 이 테이퍼 부싱 내통 (31) 으로부터 잘 떼어지지 않는 경우에도, 테이퍼 부싱 외통 (32) 의 관통공 (46) 에 삭조 또는 지그를 통과시키고, 그 삭조 또는 지그를 잡아당김으로써 테이퍼 부싱 외통 (32) 을 테이퍼 부싱 내통 (31) 으로부터 떼어내도 된다.

또한, 볼트 (14) 를 타워 탑 플랜지 (2a) 의 볼트 구멍 (2b) 을 통과시켜 내륜 (11) 의 나사 구멍 (11a) 에 나사 결합시키고, 이로써, 요 선회 베어링 (7) 이 타워 탑 플랜지 (2a) 에 장착된다. 이로써, 나셀 (3) 은 다시 타워 (2) 에 선회 가능하게 장착된다.

상기 서술된 바와 같은 순서에 의해 나셀 (3) 과 타워 (2) 를 분리하는 방법은 여러 가지 이점이 있다. 첫째로, 상기 서술한 순서는, 대형 크레인을 사용하지 않고 나셀 (3) 과 타워 (2) 를 분리하는 것을 가능하게 하여, 작업 노력의 저감에 기여한다. 게다가, 상기 서술한 순서에서는, 타워 (2) 에 대해 용접이나 태핑 가공을 실시하지 않고 나셀 (3) 을 들어 올리는 기구를 타워 (2) 에 장착할 수 있으며, 이 점도 작업 노력의 저감에 유효하다. 또, 볼트 구멍 (2b) 의 형상은, 테이퍼 부싱 기구 (30) 를 장착하는 작업에 의해서는 실질적으로 변형되지 않기 때문에, 다시 내륜 (11) 을 타워 탑 플랜지 (2a) 에 장착하기 위해 사용할 수 있다. 또한, 상기 서술한 테이퍼 부싱 기구 (30) 는, 테이퍼 부싱 내통 (31) 에 하방향의 힘이 작용하면, 테이퍼 부싱 외통 (32) 으로부터 볼트 구멍 (2b) 에 작용하는 후프력이 커지도록 구성되어 있어, 나셀 (3) 을 들어 올릴 때에 볼트 구멍 (2b) 으로부터 잘 이탈되지 않는다.

이상에는 본 발명의 실시형태가 구체적으로 설명되어 있지만, 본 발명은 여러 가지 변경과 함께 실시될 수 있는 것은 당업자에게는 자명적일 것이다.

예를 들어, 상기 서술한 실시형태에서는, 외륜 (12) 이 나셀 (3) 에, 내륜 (11) 이 타워 탑 플랜지 (2a) 에 결합되어 있지만, 외륜 (12) 이 타워 탑 플랜지 (2a) 에, 내륜 (11) 이 나셀 (3) 에 결합되어도 된다. 이 경우, 외륜 (12) 에 형성된 나사 구멍과 볼트에 의해 외륜 (12) 이 타워 탑 플랜지 (2a) 에 결합되고, 플러그 (21) 가 외륜 (12) 에 형성된 나사 구멍에 결합된다.

또, 플러그 (21) 는, 밀어 올림 볼트 (34) 의 받침 부재로서 기능하는 것으로, 나셀 (3) 을 들어 올리기 위해 필수의 부품은 아니다. 단, 플러그 (21) 를 사용하는 것에는 하기의 두 가지 이점이 있다. 첫째로, 본 실시형태와 같이, 나사산 (11b) 이 형성된 나사 구멍 (11a) 에 밀어 올림 볼트 (34) 가 삽입되는 경우에 나사산 (11b) 을 보호하는 역할이 있다. 둘째로, 밀어 올림 볼트 (34) 중 테이퍼 부싱 내통 (31) 으로부터 돌출되어 있는 부분의 길이를 짧게 하여, 밀어 올림 볼트 (34) 의 좌굴을 방지한다. 따라서, 플러그 (21) 의 사용은 바람직하다.

또한, 상기 서술한 실시형태에서는, 타워 탑 플랜지 (2a) 에 형성된 볼트 구멍 (2b) 에 테이퍼 부싱 기구 (30) 가 장착되지만, 타워 (2) 의 다른 부재에 형성된 관통공에 테이퍼 부싱 기구 (30) 가 장착되어도 된다. 또, 밀어 올림 볼트 (34) 가 갖다대어지는 부재는 내륜 (11) 에 한정되지 않는다. 충분한 강도가 확보되는 조건하이면, 나셀 (3) 에 형성된 다른 부재에 밀어 올림 볼트 (34) 가 갖다대어져 나셀 (3) 이 들어올려질 수 있다.

상기 서술한 실시형태에서 서술되어 있는 테이퍼 부싱 기구 (30) 및 밀어 올림 볼트 (34) 는, 일반적으로 중량물을 들어 올리기 위해 사용할 수도 있다. 특히, 나셀 (3) 에 탑재되어 있는 중량물과 같이, 높은 곳에 형성되는 중량물에 대해서는, 가능하면 크레인을 사용하지 않고 들어 올려지는 것이 바람직하다. 상기 서술한 테이퍼 부싱 기구 (30) 및 밀어 올림 볼트 (34) 를 사용하여 중량물을 들어 올리는 수법은, 크레인을 불필요화하는 점에서 바람직하다.

도 8 은, 지지대 (51) 에 얹혀진 중량물 (52) 을 들어 올리는 예를 나타내는 도면이다. 지지대 (51) 에는 볼트 구멍 (51a) 이 형성됨과 함께, 중량물 (52) 의 하부에 나사 구멍 (52a) 이 형성되어 있다. 나사 구멍 (52a) 의 입구에는 나사산 (52b) 이 형성되는 한편으로, 단부 (52c) 에는 나사산 (52b) 이 형성되어 있지 않다. 나사 구멍 (52a) 은, 볼트 구멍 (51a) 을 통과시켜 볼트를 나사산 (52b) 에 나사 결합시킴으로써 중량물 (52) 을 지지대 (51) 에 고정시키기 위해 사용된다.

중량물 (52) 의 들어 올림은 이하에 서술되는 순서로 실시된다. 나사 구멍 (52a) 에 나사 결합되어 있던 볼트를 나사 구멍 (52a) 으로부터 떼어낸 후, 플러그 (21) 가 나사 구멍 (52a) 에 삽입된다. 또한, 테이퍼 부싱 기구 (30) 가 볼트 구멍 (51a) 에 장착된 후, 밀어 올림 볼트 (34) 가 테이퍼 부싱 기구 (30) 의 테이퍼 부싱 내통 (31) 에 장착된다. 또한, 밀어 올림 볼트 (34) 를 회전시킴으로써 플러그 (21) 가 밀어 올려지고, 이로써, 중량물 (52) 이 들어 올려진다.

상기 서술한 순서에서는, 지지대 (51) 에 대해 태핑 가공을 실시하지 않고 중량물 (52) 을 들어 올리는 기구를 지지대 (51) 에 장착할 수 있으며, 이것은 작업 노력의 저감에 유효하다. 또, 지지대 (51) 의 볼트 구멍 (51a) 의 형상은, 테이퍼 부싱 기구 (30) 를 장착하는 작업에 의해서는 실질적으로 변형되지 않기 때문에, 다시 중량물 (52) 을 지지대 (51) 에 장착하기 위해 사용할 수 있다. 또한, 상기 서술한 테이퍼 부싱 기구 (30) 는, 테이퍼 부싱 내통 (31) 에 하방향의 힘이 작용하면, 테이퍼 부싱 외통 (32) 으로부터 볼트 구멍 (51a) 에 작용하는 후프력이 커지도록 구성되어 있어, 중량물 (52) 을 들어 올릴 때에 볼트 구멍 (51a) 으로부터 잘 이탈되지 않는다.

도 9A 내지 도 9C 는, 지지대 (51) 에 실린 중량물 (53) 을 들어 올리는 다른 예를 나타내는 도면이다. 이하에서는, 도 9A 에 도시되어 있는 바와 같이, 지지대 (51) 및 중량물 (53) 에 관통공이 형성되고, 그 관통공에 통과된 볼트 (54) 와 너트 (55) 로 지지대 (51) 와 중량물 (53) 이 체결되어 있는 예에 대해 설명한다.

먼저, 도 9B 에 도시되어 있는 바와 같이, 테이퍼 부싱 기구 (30) 가 지지대 (51) 의 관통공에 장착됨과 함께 테이퍼 부싱 기구 (60) 가 중량물 (53) 의 관통공에 장착된다. 테이퍼 부싱 기구 (30) 는, 상기 서술되어 있는 바와 같은 구조의 테이퍼 부싱 내통 (31), 테이퍼 부싱 외통 (32) 및 조임 너트 (33) 를 구비하고 있다. 테이퍼 부싱 내통 (31) 은, 외경이 큰 끝이 위에 위치하도록 향해지고, 테이퍼 부싱 외통 (32) 은, 내경이 작은 끝이 아래에 위치하도록 향해져 있다. 조임 너트 (33) 는, 테이퍼 부싱 내통 (31) 의 나사부 (42) 에 형성된 나사산 (42a) 에 나사 결합되어 조여진다. 이로써, 테이퍼 부싱 내통 (31) 이 하방으로 끌어내려지고, 테이퍼 부싱 기구 (30) 가 지지대 (51) 의 관통공에 장착된다.

한편, 테이퍼 부싱 기구 (60) 는, 테이퍼 부싱 내측 부재 (61), 테이퍼 부싱 외통 (62) 및 조임 너트 (63) 를 구비하고 있다. 테이퍼 부싱 내측 부재 (61) 는, 테이퍼 부싱 내통 (31) 과 유사한 구조를 갖고 있지만, 밀어 올림 볼트를 통과시키는 관통공이 형성되어 있지 않은 점에서 테이퍼 부싱 내통 (31) 과는 상이하게 구성되어 있다. 테이퍼 부싱 내측 부재 (61) 는, 후술되는 바와 같이, 밀어 올림 볼트 (34) 가 갖다대어지는 받침 부재로서 사용된다. 테이퍼 부싱 외통 (62) 및 조임 너트 (63) 는, 각각 테이퍼 부싱 외통 (32) 및 조임 너트 (33) 와 동일한 구성을 갖고 있다. 테이퍼 부싱 내측 부재 (61) 는, 외경이 큰 끝이 아래에 위치하도록 향해지고, 테이퍼 부싱 외통 (62) 은, 내경이 작은 끝이 위에 위치하도록 향해져 있다. 조임 너트 (63) 는, 테이퍼 부싱 내측 부재 (61) 에 형성된 나사산에 나사 결합되어 조여진다. 이로써, 테이퍼 부싱 내측 부재 (61) 가 상방으로 밀어 올려지고, 테이퍼 부싱 기구 (60) 가 중량물 (53) 의 관통공에 장착된다.

또한, 밀어 올림 볼트 (34) 가 테이퍼 부싱 내통 (31) 의 내면에 형성되어 있는 나사산 (41b) (도 4B 참조) 에 나사 결합되고, 이로써, 밀어 올림 볼트 (34) 가 테이퍼 부싱 기구 (30) 에 장착된다. 밀어 올림 볼트 (34) 는, 테이퍼 부싱 기구 (60) 의 테이퍼 부싱 내측 부재 (61) 에 갖다대어진다.

이상의 순서가 원하는 횟수만큼 반복되고, 이로써, 필요 개수의 테이퍼 부싱 기구 (30, 60) 가 지지대 (51) 및 중량물 (53) 의 관통공에 장착되고, 필요 개수의 밀어 올림 볼트 (34) 가 테이퍼 부싱 기구 (30) 에 장착된다.

계속해서, 도 9C 에 도시되어 있는 바와 같이, 테이퍼 부싱 기구 (30) 에 장착된 밀어 올림 볼트 (34) 가 회전되고, 이로써, 테이퍼 부싱 기구 (60) 및 중량물 (53) 이 상방으로 밀어 올려진다. 이 때, 각 테이퍼 부싱 기구 (30) 의 탈락을 방지하기 위해, 밀어 올림 볼트 (34) 에 작용하는 하중에 큰 편차가 없도록 밀어 올림 볼트 (34) 가 조작된다.

상기 서술한 순서에서는, 지지대 (51) 및 중량물 (53) 에 대해 태핑 가공을 실시하지 않고 중량물 (53) 을 들어 올리는 기구를 지지대 (51) 및 중량물 (53) 에 장착할 수 있으며, 이것은 작업 노력의 저감에 유효하다. 또, 지지대 (51) 및 중량물 (53) 의 관통공의 형상은, 테이퍼 부싱 기구 (30, 60) 를 장착하는 작업에 의해서는 실질적으로 변형되지 않기 때문에, 다시 중량물 (53) 을 지지대 (51) 에 장착하기 위해 사용할 수 있다. 또한, 상기 서술한 테이퍼 부싱 기구 (30) 는, 테이퍼 부싱 내통 (31) 에 하방향의 힘이 작용하면, 테이퍼 부싱 외통 (32) 으로부터 지지대 (51) 의 관통공에 작용하는 후프력이 커지도록 구성되어 있어, 중량물 (53) 을 들어 올릴 때에 그 관통공으로부터 잘 이탈되지 않는다. 마찬가지로, 테이퍼 부싱 기구 (60) 는, 중량물 (53) 을 들어 올릴 때에 테이퍼 부싱 내측 부재 (61) 에 상방향의 힘이 작용하면, 테이퍼 부싱 외통 (62) 으로부터 중량물 (53) 의 관통공에 작용하는 후프력이 커지도록 구성되어 있어, 중량물 (53) 을 들어 올릴 때에 그 관통공으로부터 잘 이탈되지 않는다.

1 : 풍력 발전 장치
2 : 타워
2a : 타워 탑 플랜지
2b : 볼트 구멍
3 : 나셀
4 : 풍차 로터
5 : 로터 헤드
6 : 날개
7 : 요 선회 베어링
8 : 브레이크 디스크
9 : 요 모터
10 : 요 브레이크 캘리퍼
11 : 내륜
11a : 나사 구멍
11b : 나사산
11c : 나사 구멍의 단부
12 : 외륜
13 : 전동체
14 : 볼트
21 : 플러그
22 : O 링
23 : 본체 부분
24 : 받침부
24a : O 링 홈
24b : 나사 구멍
30 : 테이퍼 부싱 기구
31 : 테이퍼 부싱 내통
32 : 테이퍼 부싱 외통
33 : 조임 너트
34 : 밀어 올림 볼트
41 : 테이퍼부
41a : 외주면
41b : 나사산
42 : 나사부
42a : 나사산
42b : 받침면
43 : 테이퍼부
44 : 본체 부분
45 : 슬릿
46 : 관통공
51 : 지지대
51a : 볼트 구멍
52, 53 : 중량물
52a : 나사 구멍
52b : 나사산
52c : 단부
54 : 볼트
55 : 너트

Claims (15)

1. 타워에 탑재된 나셀을 들어 올리는 방법으로서,
   타워의 부재에 형성된 관통공에 테이퍼 부싱 기구를 장착하는 공정과,
   상기 테이퍼 부싱 기구에 밀어 올림 볼트를 장착하는 공정과,
   상기 밀어 올림 볼트를 나셀에 형성된 제 1 부재에 갖다대면서 상기 밀어 올림 볼트를 상승시키는 공정을 구비하고,
   상기 테이퍼 부싱 기구는, 테이퍼 부싱 내통과 테이퍼 부싱 외통을 구비하고,
   상기 테이퍼 부싱 내통은, 상기 테이퍼 부싱 내통의 끝을 향하여 외경이 커지는 제 1 테이퍼부를 가짐과 함께, 내면에 제 1 나사산이 형성되고,
   상기 테이퍼 부싱 외통은, 상기 테이퍼 부싱 외통의 끝을 향하여 내경이 작아지는 제 2 테이퍼부를 갖고,
   상기 관통공에 상기 테이퍼 부싱 기구를 장착하는 공정은,
   상기 테이퍼 부싱 내통의 상기 끝이 위에 위치하고, 상기 테이퍼 부싱 외통의 상기 끝이 아래에 위치하고, 상기 제 1 테이퍼부의 외주면과 상기 제 2 테이퍼부의 내면이 접촉되고 또한 상기 테이퍼 부싱 외통의 외주면이 상기 관통공에 접촉되도록 상기 관통공에 상기 테이퍼 부싱 기구를 삽입하는 공정과,
   상기 관통공에 상기 테이퍼 부싱 기구가 삽입된 상태에서 상기 테이퍼 부싱 내통을 하방으로 끌어내리는 공정을 포함하고,
   상기 밀어 올림 볼트를 상승시키는 공정은, 상기 제 1 나사산에 상기 밀어 올림 볼트를 나사 결합시킨 상태에서 상기 밀어 올림 볼트를 회전시키는 공정을 포함하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 관통공이 상기 타워의 상단에 장착된 타워 탑 플랜지에 형성되어 있는 방법.
3. 제 2 항에 있어서,
   추가로, 상기 관통공을 통과하여 상기 제 1 부재에 형성된 나사 구멍에 나사 결합된, 상기 제 1 부재를 상기 타워에 결합시키는 볼트를 떼어내는 공정과,
   상기 나사 구멍에 플러그를 삽입하는 공정을 구비하고,
   상기 밀어 올림 볼트를 상승시키는 공정에서는, 상기 밀어 올림 볼트가 상기 플러그에 갖다대어지는 방법.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제 1 부재가 상기 나셀을 상기 타워에 선회 가능하게 결합시키는 요 선회 베어링을 포함하는 방법.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 테이퍼 부싱 내통을 하방으로 끌어내리는 공정은, 상기 테이퍼 부싱 외통에 조임 너트를 갖다댄 상태에서 상기 조임 너트를 상기 테이퍼 부싱 내통의 외주면에 형성된 제 2 나사산에 조이는 공정을 포함하는 방법.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 테이퍼 부싱 내통은, 추가로 상기 제 1 테이퍼부에 결합되고, 상기 제 2 나사산이 형성된 나사부를 구비하고,
   상기 나사부는 2 개의 서로 평행한 평면인 받침면을 갖고 있고,
   상기 조임 너트를 상기 제 2 나사산에 조일 때에 상기 받침면이 공구에 의해 협지됨으로써 상기 테이퍼 부싱 내통이 지지되는 방법.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 테이퍼 부싱 외통에는, 상기 테이퍼 부싱 외통의 길이 방향으로 연신되는 슬릿이 형성된 방법.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 테이퍼 부싱 외통에는, 추가로 상기 슬릿의 끝에 있어서 상기 슬릿에 연통되고 또한 상기 테이퍼 부싱 외통의 내면과 외면 사이에서 관통하는 관통공이 형성된 방법.
9. 타워의 부재에 형성된 관통공에 장착되는 나셀 들어 올림 기구로서,
   테이퍼 부싱 내통과,
   테이퍼 부싱 외통과,
   나셀에 형성된 부재에 갖다대어지는 밀어 올림 볼트를 구비하고,
   상기 테이퍼 부싱 내통은, 상기 테이퍼 부싱 내통의 끝을 향하여 외경이 커지는 제 1 테이퍼부를 가짐과 함께, 내면에 상기 밀어 올림 볼트에 나사 결합되는 제 1 나사산이 형성되고,
   상기 테이퍼 부싱 외통은, 상기 테이퍼 부싱 외통의 끝을 향하여 내경이 작아지는 제 2 테이퍼부를 가짐과 함께, 상기 관통공에 갖다대어지는 외주면을 갖고,
   상기 제 2 테이퍼부는, 상기 제 1 테이퍼부의 외주면의 형상에 적합한 형상의 내면을 갖고 있고,
   상기 제 1 나사산에 상기 밀어 올림 볼트를 나사 결합시킨 상태에서 상기 밀어 올림 볼트가 회전되면, 상기 밀어 올림 볼트가 상기 테이퍼 부싱 내통의 길이 방향으로 이동하는 나셀 들어 올림 기구.
10. 제 9 항에 있어서,
    추가로 상기 테이퍼 부싱 내통과 상기 테이퍼 부싱 외통을 조이는 조임 너트를 구비하고,
    상기 테이퍼 부싱 내통은, 추가로 상기 제 1 테이퍼부에 결합된 나사부를 구비하고,
    상기 나사부의 외주면에는, 상기 조임 너트에 나사 결합되는 제 2 나사산이 형성되어 있는 나셀 들어 올림 기구.
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 테이퍼 부싱 외통에는, 상기 테이퍼 부싱 외통의 길이 방향으로 연신되는 슬릿이 형성된 나셀 들어 올림 기구.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 테이퍼 부싱 외통에는, 추가로 상기 슬릿의 끝에 연통되고 또한 상기 테이퍼 부싱 외통의 내면과 외면 사이에서 관통하는 관통공이 형성된 나셀 들어 올림 기구.
13. 제 9 항에 있어서,
    추가로 상기 테이퍼 부싱 외통에 갖다대어지는 조임 너트를 구비하고,
    상기 테이퍼 부싱 내통은, 추가로 상기 제 1 테이퍼부에 결합된 나사부를 구비하고,
    상기 나사부의 외주면에는, 상기 조임 너트에 나사 결합되는 제 2 나사산이 형성되고,
    상기 나사부는, 2 개의 서로 평행한 평면인 받침면을 갖고 있는 나셀 들어 올림 기구.
14. 제 9 항에 기재된 나셀 들어 올림 기구를 구비한 타워.
15. 제 9 항에 기재된 나셀 들어 올림 기구를 구비한 풍력 발전 장치.

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