一种可伸缩式风机叶片维护装置的制作方法

1.本发明涉及风机叶片维护设备技术领域，特别涉及一种可伸缩式风机叶片维护装置。


背景技术：

2.风力发电作为新能源主力军之一，在近几年持续维持高度发展。随着我国风电场规模越来越大，所带来的风机运维问题也逐渐突出。由于风力发电机所处环境恶劣且需全天候运行，所以在使用一段时间之后，叶片上各种介质会受到不少损害，从而影响风机发电效率，尤其是叶片前后边缘处，容易产生一个由昆虫和赃物组成的边界。目前，叶片维护装置在实际运用中，因为风机叶片的延展性，使得维护装置很难有效覆盖整个叶片。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种可伸缩式风机叶片维护装置，从而克服现有风机叶片清理困难的缺点。
4.为实现上述目的，本发明提供了一种可伸缩式风机叶片维护装置，包括：底座，其底部设有移动装置；所述底座能够沿左右方向伸缩；打磨机构，其安装于所述底座的前部，用于对叶片进行打磨；吸盘，所述底座的底面设有该吸盘；机械臂，所述底座顶面的左右两侧均安装有该机械臂，每个所述机械臂的自由端设有机械爪；清洁刷，所述底座底面的左右两侧均安装有该清洁刷，每个所述清洁刷能够左右移动；以及控制装置，其安装于所述底座上，用于控制所述维护装置的工作。
5.优选地，上述技术方案中，所述底座包括两个左右间隔分布的底板，两个所述底板之间通过剪叉式伸缩机构连接。
6.优选地，上述技术方案中，所述移动装置包括滚轮和移动电机，所述底座的底部设有四个呈矩形状分布的所述滚轮，每个所述滚轮与一个所述移动电机连接。
7.优选地，上述技术方案中，每个所述移动电机的外侧安装有隔离板。
8.优选地，上述技术方案中，所述打磨机构包括打磨轮和打磨电机，所述底座的前部设有两个左右间隔分布的所述打磨轮，每个所述打磨轮通过连接架与所述底座连接，且每个所述打磨轮与一个所述打磨电机连接。
9.优选地，上述技术方案中，每个所述机械臂包括：转盘，其以能够转动的方式安装于所述底座的顶面，所述转盘通过第一转动电机驱动进行转动；第一连杆，其下端与所述转盘连接；以及第二连杆，其内端以能够上下摆动的方式与所述第一连杆的上端铰接，且所述第二连杆通过液压缸驱动进行上下摆动；所述机械爪的内端通过连接件与所述第二连杆的外端转动连接，且所述机械爪通过第二转动电机驱动进行转动。
10.优选地，上述技术方案中，所述机械爪包括两个夹持部，两个所述夹持部相对设置，每个所述夹持部的内端通过转轴与所述连接件转动连接，两个所述转轴通过第三转动电机驱动进行相对转动。
11.优选地，上述技术方案中，每个所述清洁刷的顶部设有至少两个前后间隔设置的滑槽，所述底座的底面在与每个所述滑槽对应的位置上设有左右导向的滑轨，每个所述清洁刷通过滑动装置驱动进行左右滑动。
12.优选地，上述技术方案中，还包括蓄水箱，所述蓄水箱安装于所述底座的后部，所述蓄水箱通过管道分别给所述清洁刷和所述打磨轮供水，所述管道上设有水泵。
13.优选地，上述技术方案中，所述控制装置包括控制器、摄像头和终端设备，所述控制器和所述摄像头均安装于所述底座上，所述摄像头、所述移动装置、所述打磨机构、所述吸盘、所述机械臂和所述清洁刷均与所述控制器数据连接；所述控制器与所述终端设备无线连接。
14.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
15.1.本发明的底座能够伸缩，以全面覆盖整个风机叶片表面，提高清洁的全面性；
16.2.本发明的打磨机构能够对叶片缺陷区域进行打磨操作，对叶片进行养护；
17.3.本发明的机械臂安装在底座上，通过机械臂和机械爪的作用，能够夹持叶片，维持整个维护装置的稳定性，并清洁维护叶片的边缘，能够在叶片较薄的叶尖部分对其附着的污垢进行清理；
18.4.本发明的清洁刷能够相对移动，进行反复移动，以对叶片主体部分进行清洁，达到良好的清洁效果；
19.5.本发明采用维护装置对风机叶片进行清洁维护，能够用机器操作替代人工操作，降低维护人员在高空维护工作的安全风险，能够提高安全性能和工作效率。
附图说明
20.图1是根据本发明的可伸缩式风机叶片维护装置的三维结构示意图。
21.图2是根据本发明的图1底部视角的三维结构示意图。
22.图3是根据本发明的机械爪连接件的结构示意图。
23.图4是根据本发明的清洁刷的结构示意图。
24.主要附图标记说明：
25.1-底座，2-控制器，3-摄像头，4-打磨轮，5-打磨电机，6-连接架，7-转盘，8-第一连杆，9-液压缸，10-第二连杆，11-连接件，12-机械爪，1201-转轴，13-清洁刷，1301-滑槽，14-滚轮，15-吸盘，16-蓄水箱，17-剪叉式伸缩机构，18-移动电机，19-隔离板，20-滑轨。
具体实施方式
26.下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
27.除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
28.图1至图4显示了根据本发明优选实施方式的一种可伸缩式风机叶片维护装置的结构示意图，该维护装置包括底座1、打磨机构、吸盘15、机械臂、清洁刷13以及控制装置。参考图1至图4，底座1的底部设有移动装置，便于底座1的移动。底座1能够沿左右方向伸缩，以
全面覆盖整个风机叶片表面，提高清洁的全面性。打磨机构安装于底座1的前部，用于对叶片进行打磨，从而对叶片缺陷区域进行打磨操作，对叶片进行养护。底座1的底面设有吸盘15，吸盘15通过控制腔内空气真空状态来实现其在叶片上进行贴合吸附和分离，以使整个维护装置能够固定在叶片上，进行清洁；清洁完成后，解除吸盘15的吸附，便能够便于维护装置的移动。底座1顶面的左右两侧均安装有机械臂，每个机械臂的自由端设有机械爪12，通过机械臂和机械爪12的作用，能够夹持叶片，维持整个维护装置的稳定性，并清洁维护叶片的边缘，能够在叶片较薄的叶尖部分对其附着的污垢进行清理。底座1底面的左右两侧均安装有清洁刷13，每个清洁刷13能够左右移动，进行反复移动，以对叶片主体部分进行清洁，能够达到良好的清洁效果。控制装置安装于底座1上，用于控制维护装置的工作。采用本发明维护装置对风机叶片进行清洁维护，能够用机器操作替代人工操作，降低维护人员在高空维护工作的安全风险，提高安全性能和工作效率。
29.参考图1和图2，底座1上可采用液压缸、丝杠螺母或剪叉式伸缩机构17等结构来驱动底座1的进行左右伸缩，调整底座1底面沿左右方向的大小，从而使其适用于不同大小的叶片。优选地，底座1包括两个左右间隔分布的底板，两个底板之间通过剪叉式伸缩机构17连接，通过剪叉式伸缩机构17来驱动两个底板进行左右移动，从而调整底座1的大小。
30.参考图1和图2，移动装置可为履带式结构，也可为滚轮14等结构，为了便于叶片的清洁，优选地，移动装置包括滚轮14和移动电机18，底座1的底部设有四个呈矩形状分布的滚轮14，每个滚轮14与一个移动电机18连接，采用滚轮结构，既能够给清洁刷13预留有足够大的清洁空间，又能够便于控制维护装置的移动。其中，为了适应底座1的伸缩操作，每个底板上设有两个前后间隔分布的滚轮14。
31.参考图2，优选地，每个移动电机18的外侧安装有隔离板19，避免清洁刷13清洁的污渍飞溅到移动电机18上，保证移动电机18能够正常工作。
32.参考图1和图2，优选地，打磨机构包括打磨轮4和打磨电机5，底座1的前部设有两个左右间隔分布的打磨轮4，每个打磨轮4通过连接架6与底座1连接，且每个打磨轮4与一个打磨电机5连接，打磨电机5安装最好安装于底座1上，且打磨电机5通过传动机构与对应的打磨轮4的转轴连接。其中，每个底板的前侧安装一个打磨轮4，便于叶片的打磨操作。
33.参考图1和图2，优选地，为了便于机械臂的夹持操作，每个机械臂安装于一个底板上。其中，每个机械臂包括转盘7、第一连杆8以及第二连杆10。转盘7以能够转动的方式安装于底座1的顶面，且转盘7通过第一转动电机驱动进行转动。第一连杆8的下端与转盘7连接；第二连杆10的内端以能够上下摆动的方式与第一连杆8的上端铰接，且第二连杆10通过液压缸9驱动进行上下摆动，液压缸9的下端与转盘7铰接，液压缸9的上端与第二连杆10连接，通过液压缸9的伸缩来驱动第二连杆10上下摆动。机械爪12的内端通过连接件11与第二连杆10的外端转动连接，且机械爪12通过第二转动电机驱动进行转动，以使机械爪12能够绕着第二连杆10转动。通过转盘7、第一连杆8、第二连杆10和连接件11的作用，能够调整机械爪12的姿态，使其能够夹持在叶片的边缘上。
34.参考图3，机械爪12可通过液压缸或电机等结构驱动进行张合。优选地，机械爪12包括两个夹持部，两个夹持部相对设置，每个夹持部的内端通过一个转轴1201与连接件11转动连接，两个转轴1201通过第三转动电机驱动进行相对转动，即第三转动电机可通过传动机构带动两个转轴1201同步相对转动，而该传动机构可为齿轮传动机构。
35.参考图1、图2和图4，优选地，每个清洁刷13的顶部设有至少两个前后间隔设置的滑槽1301，底座1的底面在与每个滑槽1301对应的位置上设有左右导向的滑轨20，以使滑槽1301能够沿着导轨20左右滑动，每个清洁刷13通过滑动装置驱动进行左右滑动，该滑动装置可为丝杆螺母机构、齿轮齿条结构或导轨滚轮结构等。
36.参考图1和图2，优选地，该维护装置还包括蓄水箱16，用于储蓄清洁水，蓄水箱16安装于底座1的后部，蓄水箱16通过管道分别给清洁刷13和打磨轮4供水，以提高打磨效果和清洁效果，管道上设有水泵，以将蓄水箱16内的水抽送给打磨轮4和清洁刷13。
37.参考图1和图2，优选地，控制装置包括控制器2、摄像头3和终端设备，控制器2和摄像头3均安装于底座1上，且摄像头3安装于底座的前侧，摄像头3、移动装置的移动电机18、剪叉式伸缩机构17、打磨机构的打磨电机5、吸盘15、机械臂的各个驱动装置、清洁刷13的滑动装置以及水泵等装置均与控制器2数据连接，该数据连接可为有线连接，也可为无线连接，可根据需要选用合适的连接方式。摄像头3能够获取叶片的信息，并将该信息输送给控制器2，控制器2能够根据该信息控制维护装置上移动装置、打磨机构、吸盘15、机械臂和清洁刷13等部件的工作。控制器2与终端设备无线连接，终端设备可为手机或电脑等设备，便于工作人员进行远程监控。
38.使用时，维护装置在叶片上移动时，保持机械爪12夹持叶片状态，解除吸盘15吸附，通过移动装置移动底座1，且同时驱动机械臂转动；在保持机械爪12夹持叶片状态下移动维护装置，避免维护装置坠落；维护装置移动到极限位置后，驱动吸盘15吸附，同时停止移动装置移动，解除机械爪12的夹持状态，向前转动机械臂，并将机械爪12夹持到前方叶片边缘处；如此循环，便可向前移动整个维护装置。在维护过程中，摄像头3能够识别叶片缺陷区域，控制器2控制维护装置移动至叶片的缺陷区域，对缺陷区域进行打磨轮4打磨、清洁刷13清洁、机械爪12清洁叶片边缘部分等维护操作；在进行清洁的过程中，安装于底座1底面的吸盘15，可在装置进行维护时吸附于叶片上，保持装置的稳定不发生相对移动。采用该维护装置对叶片进行清洁维护，能够提高安全性能和工作效率。
39.前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。