JP2010265752A - 風力発電設備におけるブレードの吊上げ方法とその吊上げ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ブレードを固定保持したフレームの姿勢を、常に水平状態に保持することのできる風力発電設備におけるブレードの吊上げ方法と、その装置を提供せんとする。
【解決手段】 フレーム主体２のブレード保持部３にブレードＢを固定保持したのち、３本のロープ２１，（２２），２３で、フレーム主体２を吊上げるに際し、フレーム主体２に付設された前後および／または左右の傾斜を表示する表示灯９，１０が点灯すると、傾斜補正が必要なロープと連携するシリンダに付設されたオイルコントローラに、地上の作業員が保持する送信機から信号を送信し、前記シリンダのピストン前方のオイルをピストン後方に送り、ピストンロッドを下方に移動させる。このピストンロッドの移動で、実質的にロープの長さを伸長させ、常にフレーム主体２を水平状態に保持する。
【選択図】 図２

Description

この発明は、風力発電設備におけるブレードの吊上げ方法と、その吊上げ方法に使用する吊上げ装置に関するもので、取付けようとするブレードをロータに正確に近接させて取付けることができるものである。

風力発電の需用が高まるなか、風力発電設備の大型化が進んでいる。
なかでも、ブレードの長さが３０ｍを超える大型風力発電設備においては、あらかじめ設置された４０〜１２０ｍのタワー（塔体）の頂部に設けられた、６０〜７０ｔの重さを有するナセル（発電機）のロータ部に、前記ブレードの根部を正確に相対させたのち、その状態を保持しながら両者を緊締する作業が求められる。

また、大型風力発電設備の稼動中に、なんらかの原因によってブレードの交換を余儀なくされた場合にも、取替えようとするブレードを一定の位置に保持した状態で、ブレードとロータとの緊締を解除したのち、ブレードを地上に下ろすことが求められる。

しかるに、ブレードの多くは、円弧状の上部外殻と下部外殻から構成される断面が翼形状のものであるが、断面が紡錘形状のロータ側の形状と、反対側の先端部の断面形状が大きく異なるため、ブレード自体の重心点を正確に見出すことが難しく、吊上げや吊下しに際しては、その大きさ故に風の影響を大きく受けるため、ロータ部へのブレードの装着作業の煩雑さに加え、作業員に対する危険性が少なからず懸念される作業である。

かかる風力発電設備の建設方法として、例えば、特開２００４−３０８５２１号公報（特許文献１）においては、大型クレーンを使用しない方法が提案されている。

この特許文献１の建設方法は、複数の分割タワーを上方に順次継ぎ足しして構築するタワーの下端部と、このタワーを取囲むようにして配置する、平面略コ字形でテレスコピックに昇降可能な複数段マストからなるマストの下部を、ジャケット式基礎構造物で支持する。
ついで、前記マストを、タワーの既設部によって安定に支持させながら、マストを順次上昇させると共に、マストの上部に設置した揚重機構によって、分割タワーを吊上げながらタワーを完成し、そのタワーの上部に発電機とローターブレードを吊上げて設置し、その後マストを下降収縮させて後、ジャケット式基礎構造物から撤去解体するというものである。

また、特開２００６−２９９９５６号公報（特許文献２）においては、立地条件に左右されずに設置が可能であるとともに、施工費を安く抑えることができる風力発電設備及び風力発電設備の構築方法が提案されている。

この風力発電設備の構築方法は、所定の間隔をおいて設置される２つ塔体と、両塔体２の頂部に設置される発電機架台と、発電機架台の上部に搭載される発電機と、発電機に取付けられる複数の翼とを備えたもので、両塔体の頂部に揚重機架台を介して揚重機を設置し、揚重機に取付けた吊材に発電機架台を連結し、揚重機の作動により吊材を介して発電機架台、発電機及び翼を一体として揚重し、両塔体間を通して、両塔体の頂部に位置決めし、発電機架台を両塔体の頂部に固定するというものである。

さらに、特開２００７−７１０９７号公報（特許文献３）においては、ナセル及びローターブレード等の風力発電機器の据え付け作業を、地上２０ｍ〜３０ｍ程度の比較的低所で行うことにより、大型クレーンおよび大掛かりな仮設部材を一切不要とし、それでいて４０〜１２０ｍ程度の大型化した風力発電タワーを構築することができる、施工性及び安全性並びに経済性に非常に優れたとする、風力発電タワーの構築方法が開示されている。

この風力発電タワーの構築方法は、上下方向にスライド可能に内外に組み合わせた２体の塔体を入れ子式に構築し、外側の塔体を基礎に固定し、内側の塔体の頭部にナセル、ローターブレード等の風力発電機器を据え付けるステップと、前記内側の塔体を、前記外側の塔体に反力をとって上昇させ、上昇限度に到達した段階で、前記内側の塔体の下端部を前記外側の塔体の上端部に緊結するステップにより風力発電タワーを構築するというものである。

さらにまた、特開２００６−２０７５０２号公報（特許文献４）においては、風力発電装置の塔状構造物に無駄な強度を与えることなく、風力発電装置を構築する方法が提案されている。

この構築方法は、ステージにおいて、タワー中心軸から離間した位置にナセルが載置され、また、ナセルとは、タワーを挟んで反対側に、ナセルとバランスをとるようにして２つのカウンタウェイトを吊下げる。
前記ステージを、タワーの高さ方向に沿って上昇させるときには、ナセルと前記カウンタウェイトでバランスがとられ、ステージがタワーの頂部に到達し、ナセルをタワーの中心軸まで移動させるときには、前記カウンタウェイトを横方向に移動させることで、ナセルとカウンタウェイトでバランスをとるというものである。

一方、例えば、特開平０６−０４８６８０号公報（特許文献５）においては、発電所の大物機器などの吊荷を吊上げる際、迅速かつ安全に吊荷の水平な保持をできる吊荷姿勢制御装置が提案されている。
この吊荷の荷姿制御装置は、中間部にそれぞれ油圧ジャッキを介在させた、吊荷を吊上げる４本のワイヤロープ、吊荷上に設置した吊荷の傾きを検出する複数の傾斜検出器、これら傾斜検出器からの信号を読み取り、吊荷を水平に保持する油圧ジャッキ内のピストンの所要移動量を演算し、その所要移動量を送信する演算装置、その所要移動量を受信して各油圧ジャッキに送給する作動油を制御するオイルコントロールユニット１０からなるものである。

特開２００４−３０８５２１号公報（請求項１，図１〜６） 特開２００６−２９９９５６号公報（請求項１，図１６） 特開２００７−０７１０９７号公報（請求項１，図１） 特開２００６−２０７５０２号公報（請求項１，図１） 特開平０６−０４８６８０号公報（請求項１，図１〜２）

前記の特許文献に記載の風力発電装置を建設方法は、いずれもいずれも作業性の向上を目的とするもので、各特許文献に記載されている作用効果を奏するものとされている。
しかしながら、特許文献１の方法は、複数の分割タワーを上方に順次継ぎ足しして構築する方法のため、建設段階において、大型のブレードをナセルのロータ部に装着できたとしても、何らかの原因でブレードを取替える場合には、大型のクレーンを必要とするもので、メンテナンスについては配慮されていない。

特許文献２に記載の構築方法は、揚重機は、最終的に撤去されるため、特許文献１と同様の問題点を有し、大型のブレードの装着や取替えには向かないものである。

特許文献３に記載の構築方法は、地上２０〜３０ｍの比較的低い位置で大型のブレードをタワーに装着したのち、塔体を入れ子式に構築するもので、特許文献１，２と同様にメンテナンスについては配慮されていない。

さらに、特許文献４に記載の建設方法は、タワー中心軸から離間した位置にナセルを配置し、このナセルとタワーを挟んだ反対側にカウントウエイトを配し、バランスを維持しながらステージを所定の位置まで上昇させるもので、ブレードが大型の風力発電装置の建設には適しないものである。

さらにまた、特許文献５に記載の吊荷の荷姿制御装置は、各一端部がクレーンのフックに取付けられる、中間部に油圧ジャッキを設けた４本のワイヤロープの各他端部を、板状の吊荷の各コーナー部に取付け、前記吊荷上に機器を搭載したのち、吊荷に設けた長手方向の傾き角を検出する傾斜検出器および幅方向の傾き角を検出する傾斜検出器によって、各傾きを検出し、演算装置およびオイルコントロールユニットを駆使し、前記各油圧ジャッキを同時に作動させ、吊荷の水平調整を実施するものである。
しかしながら、風の影響を強く受ける、風力発電設備における大型のブレードに適用するには、必ずしも有利な装置ではない。
また、各油圧ジャッキに作動油を供給するための配管を設ける必要があって、装置自体が複雑化しコストの観点からも課題を有している。

この発明はかかる現状に鑑み、吊上げたブレードを固定保持するフレームの傾きを、フレームに設けた傾斜計と連動する傾斜表示灯の点灯を視認したのち、地上に配置された作業員が送信機を操作し、油圧シリンダに付設されたオイルコントローラを作動させ、前記油圧シリンダ内のオイルを変化させることによって、常に前記フレームの姿勢を水平状態に保持することのできる風力発電設備におけるブレードの吊上げ方法と、その吊上げ装置を提供せんとするものである。

前記目的を達成するため、この発明の請求項１に記載の発明は、
前面部および左右の側面部を開口させて断面コ字状のブレード保持用を形成したフレーム主体と、
このフレーム主体の左右の上部前縁部に、それぞれ一端部が固定される左右傾き調整用の一対のロープと、前記フレーム主体の中央部の上部後方に、一端部が固定される前後傾き調整用のロープとを有し、前記左右傾き調整用の各ロープの他端部は、それぞれクレーンのフック部に連繋される三角形状のプレートの下端部左右に設けられた斜め下方に延出するシリンダのピストンロッドに、前記前後傾き調整用のロープの他端部は、前記プレートの下端部中央から、斜め下方に延出するシリンダのピストンロッドに、それぞれ固定された吊上げ部材を使用するものであって、
前記フレーム主体のブレード保持部内に、吊上げるブレードの重心部を、紡錘状の胴部側から挿入し、前記フレーム主体の底部に配置した受台上にブレードを載置したのち、
前記ブレードの上面部を、前記受台と相対するフレーム主体の上部に配置した油圧シリンダと連動するクランプ部材によって押圧して、ブレードをフレーム主体内に固定して保持させ、
ブレードが固定されたフレーム主体と連繋する吊上げ部材を、クレーンを使用して上方に鼎立状態で吊上げ、
前記吊上げ途中において、前記フレーム主体の下方左右に配置された傾斜表示灯、および外側面下方に配置された前後傾き検出用の傾斜表示灯を、下方から目視しながら、
前記フレーム主体が、あらかじめ設定した角度以上に傾斜した場合に作動する傾斜計からの信号によって、いずれかの傾斜表示灯が点灯すると、長さ調節が必要なロープと連携するシリンダに付設されたオイルコントローラに、地上の送信機から信号を送信し、当該シリンダのピストン前方のオイルを、バイパス路を介してシリンダのピストン後方に逃がし、ピストンロッドを下方側に伸長させ、このピストンロッドと連繋するロープの長さを実質的に伸長させ、以ってフレーム主体を常に水平状態に保持させること
を特徴とする風力発電設備におけるブレードの吊上げ方法である。

また、この発明の請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の風力発電設備におけるブレードの吊上げ方法において、
前記オイルコントローラは、
シリンダのピストン前方のオイルを、ピストン後方に供給するバイパス路と、このバイパス路に設けられるコントローラからなるもので、ピストン前方および後方の体積比を等しくするため、ピストン後方に必要に応じてエアが供給可能なものであること
を特徴とするものである。

また、この発明の請求項３に記載の発明は、
請求項１に記載の風力発電設備におけるブレードの吊上げ方法において、
前記送信機は、
ハンディタイプであること
を特徴とするものである。

また、この発明の請求項４に記載の発明は、
請求項１に記載の風力発電設備におけるブレードの吊上げ方法において、
前記傾斜表示灯は、
前記フレーム主体に設けられた高精度磁気センサを使用したサーボ型の傾斜計と連動していること
を特徴とするものである。

さらに、この発明の請求項５に記載の発明は、
前面部および左右の側面部を開口させて形成されたブレード保持部を有する、断面コ字状のフレーム主体と、
一端部がクレーンのフックに装着される三角形状のプレートの、下端部の左右および中央部に、それぞれ斜め下方に向けてシリンダの基端部が設けられるととともに、各シリンダのピストンロッドの先端部に、所要長さのロープの基端部を設けた吊上げ部材とから構成されたものであって、
前記吊上げ部材を構成する各シリンダは、ピストン前方のオイルを、ピストンの後方に供給するバイパス路とコントローラからなるオイルコントローラを具備し、かつ、
前記左右に配置された各シリンダに連繋するロープの先端部は、前記フレーム主体の前縁側上部の左右端部に、中央部に配置されたシリンダに連繋するロープの先端部は、前記フレーム主体上部の中央部後端部にそれぞれ装着され、
前記フレーム主体の外側面部に配置された前後方向の傾きを表示する傾斜表示灯、および底面部側に配置された左右方向の傾きを表示する傾斜表示灯のいずれかが、フレーム主体の前後および／または左右後方の傾きにともなって、あらかじめ設定した角度以上に傾斜した場合に作動する傾斜計と連動して点灯すると、送信機によって、地上から作動させたいシリンダのオイルコントローラに信号を送信し、当該シリンダのピストン前方のオイルをピストン後方に逃がし、ピストンロッドを下方側に伸長させ、このピストンロッドと連繋するロープの長さを実質的に伸長させて、常にフレーム主体を水平状態に保持させるよう構成されていること
を特徴とする風力発電設備におけるブレードの吊上げ装置である。

また、この発明の請求項６に記載の発明は、
請求項５に記載の風力発電設備におけるブレードの吊上げ装置において、
前記フレーム主体は、
その底面部に、ブレードを所定の高さに保持する左右一対の受台を有すること
を特徴とするものである。

また、この発明の請求項７に記載の発明は、
請求項６に記載の風力発電設備におけるブレードの吊上げ装置において、
前記フレーム主体は、
前記各受台の上方に、ブレードを上方から押圧保持する少なくとも１台の、油圧シリンダで作動するクランプ部材が配置されていること
を特徴とするものである。

また、この発明の請求項８に記載の発明は、
請求項５に記載の風力発電設備におけるブレードの吊上げ装置において、
前記フレーム主体は、
少なくとも左右いずれか一方の外側面部には、フレーム主体の前後の傾きを検知する傾斜計とそれぞれ連動する前後一対の傾斜表示灯が配置され、下方部には、フレーム主体の左右の傾きを検知する傾斜計とそれぞれ連動する左右一対の傾斜表示灯が配置されていること
を特徴とするものである。

また、この発明の請求項９に記載の発明は、
請求項５〜８のいずれかに記載の風力発電設備におけるブレードの吊上げ装置において、
前記フレーム主体は、
その上部に、左右の傾きを調節するためのシリンダと連繋する左右一対のロープの先端部を、それそれ所定位置に固定するためのロープ固定部材を有すること
を特徴とするものである。

この発明の風力発電設備におけるブレードの吊上げ方法は、吊上げようとするブレードを固定保持したフレーム主体を、３本のロープを使用して鼎立状態で吊上げるに際し、フレーム主体に設けた左右傾き傾斜表示灯、および前後傾き傾斜表示灯を地上から目視しながら、各傾斜表示灯の点灯によって、傾き調整が必要なシリンダのオイルコントローラに対して、地上から信号を送信機で送信して作動させ、当該シリンダ内のオイルをピストンの前方からバイパス路を介してピストンの後方側に移動させ、以ってピストンロッドを下方に延出させることによって、実質的にロープを適正な長さに伸張させて傾きを解消させることができる。

その結果、ブレードを保持するフレーム主体を３本のロープによって、常に水平に保持することができるので、安定した吊上げが可能で、かつこの状態を常に保持することができるので、ナセルへのブレードの着脱作業を容易に実施することができる。

この発明の風力発電設備におけるブレードの吊上げ装置は、ブレードを固定保持するフレーム主体と、このフレーム主体を吊上げる３本のロープと、一端が前記各ロープに、他端がクレーンのフックにプレートを介して連繋する、オイルコントローラが付設されたシリンダと、前後および左右の傾きを表示する傾斜表示灯とかなるものである。
したがって、吊上げ装置の機構をきわめて簡素化させるとともに、吊上げ部材の水平状態を地上から常に目視でき、傾きの出現を表示する傾斜表示灯の点灯によって、地上から各シリンダに付設されたオイルコントローラを制御し、各ピストンロッドの下方への延出によってロープ長さを調節して、常にフレーム主体を水平状態することができるものである。

この発明にかかる風力発電設備におけるブレードの吊上げ装置の一例を示す正面概略図である。 使用状態を示す概略側面図である。 図１における要部の拡大側面図である。 この発明の風力発電設備におけるブレードの吊上げ装置におけるピストンの構成を示す概略説明図である。

以下、この発明にかかる風力発電設備におけるブレードの吊上げ装置の一例を、添付の図面に基づいて具体的に説明する。
なお、この発明は、実施例にのみ限定されるものではなく、要旨を変更しない範囲内において種々変更可能なものである。

この発明の風力発電設備におけるブレードの吊上げ装置１は、基本的に、風力発電設備を構成する大型（長さ約３０ｍを超えるもの）のブレードＢを固定保持するためのフレーム主体２と、このフレーム主体２を吊上げるための吊上げ部材２０とらか構成されるものである。

前記フレーム主体２は、図３で明らかなように、前面部および左右の側面部を開放して断面コ字状のブレード保持部３が形成されるとともに、その底面部には、受台４が左右に所要の間隔を存して配置されている。

この受台４は、搭載されるブレード３を所定の高さ位置に固定するためのもので、その最適な高さは、搭載されるブレードＢの上面部を抑えるためのクランプ部材５のクランプ６，６が、ブレードＢの上面部と十分に当接できる高さで、吊上げんとするブレードに対応して、あらかじめその高さを調整するものである。

前記クランプ部材５は、図３で明らかなように、前記受台４と相対するフレーム主体２の上部に配置されるものである。
すなわち、所要の長さを有するロッド５ａの基端部が、フレーム主体３の後端部に上下動自在に保持され、前記ロッド５ａの先端部近傍の側面には、前後方向において相対する大きさの異なるクランプ６，６が、上下方向に揺動自在に設けられている。

また、前記ロッド５ａの先端部近傍の上面には、当該ロッド５ａをブレードＢ側に押圧するためのシリンダ７が付設されている。
前記クランプ６，６がブレードＢの上面部と十分に当接したのち、シリンダ７を作動させてロッド５ａを底部側に押圧して、ブレードＢをブレード保持部３内に固定保持するものである。

なお、このクランプ部材５は、基本的に、左右に１台あて配設するものであるが、ブレードＢ自体の断面形状が均一ではないため、図１に示すように、左右に２台づつ配設することが好ましい。

また、前記フレーム主体２は、左右の側面部の外側上方に、その一部がブレード保持部３内に僅かに突出するよう一対のタイヤからなるブレード保護部材８，８が、それぞれ回転自在に装着されている。
このブレード保護部材８は、ブレードＢをブレード保持部３内に挿入させる際、フレーム主体２に形成されたブレード保持部３の縁部がブレード３と当接し、ブレード３が損傷することを防止するためのものである。

さらに、前記フレーム主体２は、図１で明らかなように、前記受台４，４の内側で、かつフレーム主体２の後方下部に、それぞれ左右の傾きを表示するための傾斜表示灯９，９が所要の間隔を存して配置されるとともに、左右の外側面の下方に、前後方向に間隔を存して前後の傾きを表示するための傾斜表示灯１０，１０が、所要の間隔を存して配置されている。

これら各傾斜表示灯９，１０は、それぞれ当該傾斜表示灯９，１０の近傍のフレーム主体２に配置された、例えば、高精度磁気センサを使用したターボ型の傾斜計（図示せず）と連動するものである。
この傾斜計は、あらかじめ設定された角度（３〜５度、より好ましくは３度）以上にフレーム主体２が、いずれかの方向に傾斜すると、傾斜計が作動してアナログ電圧が出力され、連動する傾斜表示灯９又は１０が点灯し、地上で待機する作業員に、フレーム主体２が水平状態でないことを知らせる。

なお、フレーム主体２に付設されるシリンダや、前記傾斜計は、いずれもフレーム主体２の後面部に設けられた制御盤１１によってコントロールされるものである。

一方、吊上げ部材２０は、３つのシリンダ２１，２２，２３と、各シリンダ２１，２２，２３のピストンロッドの先端部に連繋される、所要長さの鋼製のロープ２４，２５，２６とから構成されている。

前記各シリンダ２１，２２，２３は、いずれもその基端部は、クレーン（図示せず）のフック（図示せず）と連繋する三角形状のプレート２７の下縁部に沿って固定される。
左右に配置されるシリンダ２１，２３は、フレーム主体２の左右の傾きを調節するためのもので、中央部に配置されるシリンダ２２は、フレーム主体２の前後の傾きを調節するためのものである。

前記左右の傾きを調節するシリンダ２１，２３は、プレート２７の下方の各頂部に、それぞれ斜め下方に向かって延出するよう、各シリンダ２１，２３の基端部が固定されるものである。
また、前後の傾きを調節するためのシリンダ２２は、プレート２７の下辺の中央部に、後方斜め下方に向かって延出するよう、その基端部を固定したもので、その固定位置は、プレート２７の前面部でも後面部であってもよい。
要は、これら３本のシリンダ２１，２２，２３が鼎立するよう配置されていればよい。

これら各シリンダ２１（２２，２３）には、いずれも図４に示すように、ピストンロッド２１ｂの基端部が固定されたピストン２２の前方のオイルを、ピストン２２の後方に逃すためのバイパス路２８ａと、このバイパス路２８ａに設けられるコントローラ２８ｂとからなるオイルコントローラ２８が付設されている。
したがって、前記コントローラ２８ｂが作動すると、バイパス路２８ａ内に設けられた逆止弁（図示せず）が開き、ピストン２２前方のオイルが、ピストン２２の後方側に流れ込み、その結果ピストンロッド２１がオイルの移動分がけ下方に移動して、このピストンロッド２１ｂに連繋するロープ２４が、ピストンロッド２１ｂの伸長分だけ実質的に伸びることになる。

なお、前記コントローラ２８ｂに信号を送信する、地上の作業員が携帯する送信機（図示せず）は、傾斜表示灯９又は１０の点灯によって、フレーム主体２が左右方向、あるいは前後方向において傾斜していることを確認したのち、左右又は前後の傾斜を修正するため、信号をコントローラ２８ｂに送るためのもので、送信機からの信号によって、オイルコントローラ２８は作動し、バイパス路２８ａを開通させるものである。

また、前記各シリンダ２１，２３に連繋する各ロープ２４，２６の先端部は、直接又はフレーム主体２の上部に装着されるロープ固定部材２９を介して、フレーム主体２と連繋しているものである。

さらに、フレーム主体２の左右の外側下方には、フレーム主体２の左右の外側面から突出するブレードＢの胴部を保護する、断面Ｌ型の補助フレーム１１，１１が、その底面部が床面と並行するように設けられている。

かかる構成からなる風力発電設備におけるブレードの吊上げ装置１は、以下の用法に従って使用して、ブレードＢを所定の高さまで水平状態を保持しながら吊上げる。

まず、フレーム主体２の下方に配置された左右の受台４を、ブレードＢの大きさに合わせた位置に設定するとともに、クランプ部材５を、断面コ字状のブレード保持部３より上方に待機させる。

ついで、クレーン等を使用して、図２に示すように、吊上げんとするブレードＢを、膨出する胴部側から、断面コ字状のブレード保持部３内に挿入させたのち、あらかじめ所定高さに設定された受台４上に載置する。
なお、前記受台４は、ブレードＢが左右で断面形状が異なるので、当然設定する高さも異なるものである。

しかるのち、クランプ部材５を下方に移動させ、前後一対のクランプ６，６をブレードＢの上面部に当接させるとともに、シリンダ７を作動させてクランプ部材５を下方（ブレードＢ側）に押圧して、前記受台４とクランプ部材５によって、ブレードＢをフレーム主体２のブレード保持部３内に固定保持する。

このとき、フレーム主体２のブレード保持部３内に固定保持されたブレードＢは、基本的に、その重心部がフレーム主体２の重心部（中心部）に位置するように装置されているので、吊上げ用の各ロープ２４，２５，２６も、フレーム主体２が前後および左右において均衡を保ち、水平状態で吊上げ可能に長さがあらかじめ調節されている。

このような状態で、クレーンを作動させてフレーム主体２を吊上げ始めると、フレーム主体２に、鼎立状態で配された３本のロープ２４，２５，２６によって、ブレードＢを固定保持したフレーム主体２は、水平状態を維持しながら吊上げられる。

しかしながら、クレーンの立地条件、吊上げ時における風の影響の強弱、フレーム主体２へのブレードＢ搭載時の重心のズレなど様々な要因によって、ブレードＢを搭載したフレーム主体２が水平状態ではなく、前後いずれか一方側に、あるいは左右いずれか一方側に、さらには前後および左右方向において同時に傾きが生じることが多々ある。

このように吊上げ途中のフレーム主体２に、水平状態を保持することが難しい程度に、前後および／または左右方向に傾きが生じた場合には、傾きが生じた部位の傾斜表示灯９又は１０が点灯する。

例えば、ブレードＢを固定保持したフレーム主体２の吊上げ途中において、なんらかの要因でフレーム主体２の左側に、水平状態を保持することが難しい程度の傾きが生じた場合には、フレーム主体２の左側の所定位置に配置されている傾斜計（図示せず）が作動して、フレーム主体２の下部に配置した左側（図１の右側）の傾斜表示灯１０，１０が点灯する。

地上の作業員が、フレーム主体２の底部に設けられた左側の傾斜表示灯１０，１０の点灯を目視で確認したのち、フレーム主体２の左側を吊るシリンダ２１のコントローラ２８ｂに対し、手元の送信機によって信号を送信すると、コントローラ２８ｂが作動してバイパス路２８ａが開き、ピストンロッド２１ｂ側のオイルが、補正に必要な量だけバイパス路２８ａを通ってピストン２１ａの後方側に送液される。

かくしてシリンダ２１内のオイルが、ピストンロッド２１ｂ側からピストン２１ａの後方側に移動し始めると、ピストンロッド２１ｂには、ロープ２４を介してフレーム主体２の荷重が加わるので、ピストンロッド２１ｂは自動的に下降、すなわち伸長する。
このピストンロッド２１ｂの伸長によって、ロープ２４の長さが実質的に伸長して、前記傾いたフレーム主体２の左右のバランスが回復すると、バイパス路２８ａが自動的に閉止され、オイルの移動が停止し、ピストンロッド２１ｂの下降も停止し、各傾斜表示灯１０が消灯するものである。

なお、前記オイルの移動に際し、ピストン２１ａの前後の体積比を等しくするため、ピストン２１ａの後方側に、必要に応じてエアを供給することもある。

同様にフレーム主体２の右側に、あるいは前後方向に傾きが生じた場合も、前記の手順で左右および／または前後方向における傾きを修正し、常にフレーム主体２を水平状態で保持しながら吊上げ、ブレードＢをタワー頂部のナセルに装着するものである。

なお、この吊上げ装置１を利用して、ナセルに固定されているブレードＢを交換する場合には、ブレードＢを地表面とほぼ平行に保持した状態で、吊上げたフレーム主体２のブレード保持部３内に、ブレードＢを挿入して固定したのち、吊下し時に前後および／または左右にバランスを崩す場合が生じたとき、前記手法によってバランスを修正し、ブレードＢを地表に下ろすことができる。

また、オイル移動がなされたシリンダは、地上においてピストンの背面側に供給されたオイルを抜き取り、ピストンロッド側に新たなオイルを供給し、元の状態に復帰させるものである。

この発明にかかる風力発電設備におけるブレードの吊上げ装置１は、フレーム主体２を吊上げるロープの一端部にシリンダを配し、このシリンダに、シリンダ内のオイルをピストンロッド側から、ピストンの背面側に流すオイルコントローラを付設し、ピストンロッドの下降量に応じて、実質的にロープの長さを調節して、フレーム主体の傾きを修正することができるので、前記特許文献に示されるような大掛りな装置を必要とせず、大型のブレードを固定保持するフレーム主体を、常に水平状態を保持しながら吊上げることができる。
また、その操作は、すべて地上の作業員が目視しながら実施できるため、安全性の高いものである。

この発明の風力発電設備におけるブレードの吊上げ装置は、ロープの長さを調節するためのシリンダのピストンロッドを、シリンダに付設したオイルコントローラによって制御することができ、その制御を地上からポケットラジコン機能を有する送信機で行うことができるので、風力発電設備のブレードのみでなく、他の重量物の吊上げにも応用することが可能なものである。

１ 風力発電設備におけるブレードの吊上げ装置
２ フレーム主体
３ ブレード保持部
４ ブレードの受台
５ クランプ部材
６ クランプ
７ クランプ部材用のシリンダ
８ ブレード保護部材
９，１０ 傾斜表示灯
１１ 補助フレーム
２０ 吊上げ部材
２１〜２３ シリンダ
２４〜２６ ロープ
２７ プレート
２８ オイルコントローラ
２８ａ バイパス路
２８ｂ コントローラ

Claims (9)

1. 前面部および左右の側面部を開口させて断面コ字状のブレード保持用を形成したフレーム主体と、
   このフレーム主体の左右の上部前縁部に、それぞれ一端部が固定される左右傾き調整用の一対のロープと、前記フレーム主体の中央部の上部後方に、一端部が固定される前後傾き調整用のロープとを有し、前記左右傾き調整用の各ロープの他端部は、それぞれクレーンのフック部に連繋される三角形状のプレートの下端部左右に設けられた斜め下方に延出するシリンダのピストンロッドに、前記前後傾き調整用のロープの他端部は、前記プレートの下端部中央から、斜め下方に延出するシリンダのピストンロッドに、それぞれ固定された吊上げ部材を使用するものであって、
   前記フレーム主体のブレード保持部内に、吊上げるブレードの重心部を、紡錘状の胴部側から挿入し、前記フレーム主体の底部に配置した受台上にブレードを載置したのち、
   前記ブレードの上面部を、前記受台と相対するフレーム主体の上部に配置した油圧シリンダと連動するクランプ部材によって押圧して、ブレードをフレーム主体内に固定して保持させ、
   ブレードが固定されたフレーム主体と連繋する吊上げ部材を、クレーンを使用して上方に鼎立状態で吊上げ、
   前記吊上げ途中において、前記フレーム主体の下方左右に配置された傾斜表示灯、および外側面下方に配置された前後傾き検出用の傾斜表示灯を、下方から目視しながら、
   前記フレーム主体が、あらかじめ設定した角度以上に傾斜した場合に作動する傾斜計からの信号によって、いずれかの傾斜表示灯が点灯すると、長さ調節が必要なロープと連携するシリンダに付設されたオイルコントローラに、地上の送信機から信号を送信し、当該シリンダのピストン前方のオイルを、バイパス路を介してシリンダのピストン後方に逃がし、ピストンロッドを下方側に伸長させ、このピストンロッドと連繋するロープの長さを実質的に伸長させ、以ってフレーム主体を常に水平状態に保持させること
   を特徴とする風力発電設備におけるブレードの吊上げ方法。
2. 前記オイルコントローラは、
   シリンダのピストン前方のオイルを、ピストン後方に供給するバイパス路と、このバイパス路に設けられるコントローラからなるもので、ピストン前方および後方の体積比を等しくするため、ピストン後方に必要に応じてエアが供給可能なものであること
   を特徴とする請求項１に記載の風力発電設備におけるブレードの吊上げ方法。
3. 前記送信機は、
   ハンディタイプであること
   を特徴とする請求項１に記載の風力発電設備におけるブレードの吊上げ方法。
4. 前記傾斜表示灯は、
   前記フレーム主体に設けられた高精度磁気センサを使用したサーボ型の傾斜計と連動していること
   を特徴とする請求項１に記載の風力発電設備におけるブレードの吊上げ方法。
5. 前面部および左右の側面部を開口させて形成されたブレード保持部を有する、断面コ字状のフレーム主体と、
   一端部がクレーンのフックに装着される三角形状のプレートの、下端部の左右および中央部に、それぞれ斜め下方に向けてシリンダの基端部が設けられるととともに、各シリンダのピストンロッドの先端部に、所要長さのロープの基端部を設けた吊上げ部材とから構成されたものであって、
   前記吊上げ部材を構成する各シリンダは、ピストン前方のオイルを、ピストンの後方に供給するバイパス路とコントローラからなるオイルコントローラを具備し、かつ、
   前記左右に配置された各シリンダに連繋するロープの先端部は、前記フレーム主体の前縁側上部の左右端部に、中央部に配置されたシリンダに連繋するロープの先端部は、前記フレーム主体上部の中央部後端部にそれぞれ装着され、
   前記フレーム主体の外側面部に配置された前後方向の傾きを表示する傾斜表示灯、および底面部側に配置された左右方向の傾きを表示する傾斜表示灯のいずれかが、フレーム主体の前後および／または左右後方の傾きにともなって、あらかじめ設定した角度以上に傾斜した場合に作動する傾斜計と連動して点灯すると、送信機によって、地上から作動させたいシリンダのオイルコントローラに信号を送信し、当該シリンダのピストン前方のオイルをピストン後方に逃がし、ピストンロッドを下方側に伸長させ、このピストンロッドと連繋するロープの長さを実質的に伸長させて、常にフレーム主体を水平状態に保持させるよう構成されていること
   を特徴とする風力発電設備におけるブレードの吊上げ装置。
6. 前記フレーム主体は、
   その底面部に、ブレードを所定の高さに保持する左右一対の受台を有すること
   を特徴とする請求項５に記載の風力発電設備におけるブレードの吊上げ装置。
7. 前記フレーム主体は、
   前記各受台の上方に、ブレードを上方から押圧保持する少なくとも１台の、油圧シリンダで作動するクランプ部材が配置されていること
   を特徴とする請求項６に記載の風力発電設備におけるブレードの吊上げ装置。
8. 前記フレーム主体は、
   少なくとも左右いずれか一方の外側面部には、フレーム主体の前後の傾きを検知する傾斜計とそれぞれ連動する前後一対の傾斜表示灯が配置され、下方部には、フレーム主体の左右の傾きを検知する傾斜計とそれぞれ連動する左右一対の傾斜表示灯が配置されていること
   を特徴とする請求項５に記載の風力発電設備におけるブレードの吊上げ装置。
9. 前記フレーム主体は、
   その上部に、左右の傾きを調節するためのシリンダと連繋する左右一対のロープの先端部を、それそれ所定位置に固定するためのロープ固定部材を有すること
   を特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載の風力発電設備におけるブレードの吊上げ装置。

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