葉片維護裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種葉片維護裝置。該葉片維護裝置包括：基體；行走部，行走部設置在基體上，并可帶動基體移動；負壓生成部，負壓生成部設置在基體上，且負壓生成部的進氣口朝向基體的底部；維護部，維護部設置在基體上，維護部包括葉片清潔件和/或葉片除冰件。該葉片維護裝置可以快速方便地對葉片進行除冰或清潔。
【專利說明】
葉片維護裝置
技術領域
[0001] 本實用新型涉及維護設備，尤其涉及一種葉片維護裝置。
【背景技術】
[0002] 根據(jù)相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計，9 2 %風機的非計劃停機事件與機組覆冰有關。加拿大 Murdochvilie地區(qū)僅輕微的葉片覆冰導致年發(fā)電量損失至少1 %以上。風力發(fā)電機一旦結 冰就會導致機組受載荷大，發(fā)電量減少，大部分風機結冰嚴重的情況下必須停機等到溫度 回暖后冰塊融化了才能重新啟動。這樣，葉片結冰給風機使用者帶來利潤損失很大。對于風 機葉輪中心高度60米以上的風力發(fā)電機組的葉片而言，葉片主要結冰位置在上風向的迎風 面，越靠近葉尖處結冰越多。
[0003] 大部分風力發(fā)電機常用的除冰方式有吊籃人工除冰，這可能導致人身不安全、而 且除冰效率低。
[0004] 現(xiàn)有技術中有一種吹雪除冰車，其應用于飛機機翼除冰中。亦有針對城市道路、電 纜線路等的除冰設備。這些除冰設備的除冰功能基本有:噴射除冰液、吹走積雪、破碎冰面、 收集小冰塊。但以上除冰設備不適用風機葉片除冰，因為風機葉片表面不能受損，如果考慮 使用普通除冰車對風機葉片除冰，由于風機多數(shù)建造在山地及隔壁等地，道路通車困難，可 能導致費用高、效率慢。
[0005] 采用微波和激振方式除冰，其結果可能會造成葉片結構膠破壞或葉片表面漆脫落 或風機異常振動，而且若使用一套固定設備對制定風機進行葉片除冰，投入成本高。 【實用新型內容】
[0006] 本實用新型的實施例提供一種葉片維護裝置，以解決風力發(fā)電機組葉片維護不易 的問題。
[0007]為達到上述目的，本實用新型的實施例提供一種葉片維護裝置，其包括:基體;行 走部，行走部設置在基體上，并可帶動基體移動；
[0008] 負壓生成部，負壓生成部設置在基體上，且負壓生成部的進氣口朝向基體的底部； 維護部，維護部設置在基體上，維護部包括葉片清潔件和/或葉片除冰件。
[0009] 進一步地，基體包括:底座，行走部與底座連接，并帶動底座移動，負壓生成部設置 在底座上;舉升臂，舉升臂設置在底座上，維護部設置在舉升臂上。
[0010]進一步地，底座上設置有舉升驅動件，舉升驅動件與舉升臂連接，并驅動舉升臂繞 垂直于行走部的行走平面的第一軸線轉動，和/或沿第一軸線的軸向移動，舉升臂的遠離第 一軸線的一端設置有安裝接頭，安裝接頭可以繞與第一軸線平行的第二軸線轉動，葉片清 潔件和/或葉片除冰件安裝在安裝接頭上。
[0011] 進一步地，負壓生成部包括設置在基體的底部的吸壁風機，吸壁風機的進風口為 負壓生成部的進氣口，吸壁風機的出風口與維護部連接。
[0012] 進一步地，維護部還包括:氣體噴管，氣體噴管固定設置在舉升臂上，且與吸壁風 機的出風口連接;液體噴管，液體噴管固定設置在舉升臂上，且與底座內的液體箱連接。
[0013] 進一步地，葉片維護裝置還包括:維護電機，維護電機設置在基體內，并與葉片清 潔件和/或葉片除冰件連接，且驅動葉片清潔件和/或葉片除冰件運動。
[0014] 進一步地，行走部包括:行走履帶輪，行走履帶輪與基體連接;行走電機，行走電機 設置在基體內，并驅動行走履帶輪運動。
[0015] 進一步地，葉片維護裝置還包括控制部，控制部包括:控制器，控制器分別與行走 部、負壓生成部、舉升驅動件和維護部連接;控制手柄，控制手柄與控制器進行無線數(shù)據(jù)傳 輸，控制手柄上設置有顯示器。
[0016] 進一步地，葉片維護裝置還包括攝像機，攝像機與控制部連接。
[0017]進一步地，葉片維護裝置還包括安全連接件，安全連接件連接在基體上。
[0018] 本實用新型的實施例的葉片維護裝置通過行走部帶動葉片維護裝置移動，負壓生 成部使葉片維護裝置可靠地吸附在葉片上，確保其行走穩(wěn)固可靠，通過維護部可以對葉片 進行除冰或清潔操作。
【附圖說明】

[0019] 圖1為本實用新型的實施例的葉片維護裝置的結構示意圖；
[0020] 圖2為本實用新型的實施例的葉片維護裝置的第一視角的立體結構示意圖；
[0021] 圖3為本實用新型的實施例的葉片維護裝置的第二視角的立體結構示意圖；
[0022] 圖4為本實用新型的實施例的葉片維護裝置的舉升臂的立體結構示意圖；
[0023] 圖5為本實用新型的實施例的葉片維護裝置的安裝接頭和保護套管的剖視結構示 意圖；
[0024] 圖6為本實用新型的實施例的葉片維護裝置的控制關系圖；
[0025] 圖7為本實用新型的實施例的設置在葉片上的葉片維護裝置處于除冰狀態(tài)的示意 圖；
[0026] 圖8為本實用新型的實施例的設置在葉片上的葉片維護裝置處于清潔狀態(tài)的示意 圖。
[0027] 附圖標記說明：
[0028] 1、基體;11、底座；111、開口； 12、舉升臂；13、安裝接頭；14、舉升驅動件;2、行走部； 21、行走履帶輪;22、行走電機;3、控制部;31、控制器;32、控制手柄;33、顯示器;4、攝像機； 51、吸壁風機;61、維護電機;62、輸液件;63、葉片清潔件;65、保護套管;66、氣體噴管;67、液 體噴管;681、蝸桿;682、蝸輪;7、電源;8、葉片;9、模擬線；10、葉片易結冰區(qū)域。
【具體實施方式】
[0029] 下面結合附圖對本實用新型實施例的葉片維護裝置進行詳細描述。
[0030] 本實施例中，葉片維護裝置應用至葉片上，用于對葉片進行除冰或表面清潔。在其 他實施例中，該維護裝置也可以用于其他場景，例如對大樓外立面的清潔和除冰等。
[0031] 如圖1和圖2所示，根據(jù)本實用新型的實施例，葉片維護裝置包括基體1、行走部2、 負壓生成部和維護部。行走部2設置在基體1上，并可帶動基體1移動。負壓生成部設置在基 體1上，且負壓生成部的進氣口朝向基體1的底部。維護部設置在基體1上，維護部包括葉片 清潔件63和/或葉片除冰件。
[0032] 基體1用于承載其他部件。行走部2用于帶動基體1及基體1上的部件移動。負壓生 成部用于在基體1的底部生成負壓區(qū)，使葉片維護裝置可以穩(wěn)固地貼在被維護的葉片表面， 實現(xiàn)可靠行走和維護。維護部用于對葉片進行維護，例如，通過葉片清潔件63對葉片進行清 潔，或通過葉片除冰件去除葉片上的冰。采用該葉片維護裝置可以對葉片進行維護，避免人 工除冰維護造成的工作效率低，危險系數(shù)高等問題。
[0033] 如圖1至圖3所示，基體1包括底座11和舉升臂12。底座11主要用于容納和承載部 件。舉升臂12主要用于承載維護部。
[0034] 其中，在本實施例中，底座11為矩形盒，其內容不可以用于盛放其他部件，以為其 他部件提供保護。底座11可以是金屬材質、注塑材質等。當然，在其他實施例中，底座11可以 是其他形狀，只要能夠安裝其他部件并保證可靠性即可。
[0035]為了保證負壓生成部的進氣口能夠與底座11的底部的外面連通，在底座11上設置 有開口 111。
[0036]結合參見圖4,舉升臂12設置在底座11上。在底座11上設置有舉升驅動件14,用于 驅動舉升臂12運動。具體地，舉升驅動件14與舉升臂12連接，并驅動舉升臂12繞垂直于葉片 維護裝置的行走平面的第一軸線轉動，和/或沿第一軸線的軸向移動。如圖2所示，在本實施 例中，舉升臂12為直桿，其通過傳動組件與舉升驅動件14連接。舉升驅動件14為電機，這樣 可以減少占用的空間使葉片維護裝置更緊湊。傳動組件可以是能夠實現(xiàn)舉升臂12轉動（如 齒輪組)和移動(如齒輪齒條結構）的結構。例如，需要舉升臂12轉動時，舉升驅動件14與齒 輪組連接，驅動其轉動；需要舉升臂12移動時，舉升驅動件14與齒輪齒條結構連接，驅動其 移動。傳動組件還可以是鏈輪和鏈條等結構。
[0037]例如，在底座11上設置有一豎向桿，豎向桿為中空結構，舉升臂12的傳動組件(傳 動鏈)設置在豎向桿內，并帶動舉升臂12沿豎向桿運動。
[0038] 豎向桿位于底座11內的一端設置有齒輪，底座11內設置有驅動豎向桿轉動，并帶 動舉升臂12轉動的驅動組件。
[0039] 結合參見圖5,在本實施例中，舉升臂12的遠離第一軸線的一端設置有安裝接頭 13,其用于安裝葉片清潔件63和/或葉片除冰件。安裝接頭13可以繞與第一軸線平行的第二 軸線轉動，并帶動葉片清潔件63和/或葉片除冰件，以實現(xiàn)清潔或除冰。
[0040] 具體地，安裝接頭13的轉動通過維護電機61驅動。維護電機61設置在底座11內，并 通過傳動結構(舉升臂12也為中空結構，以便傳動結構能夠通過豎向桿和舉升臂12)與安裝 接頭13連接。這里的傳動結構可以是傳動帶、傳動鏈或其他結構，只要能夠傳動即可。維護 電機61通過與安裝接頭13連接實現(xiàn)與葉片清潔件63和/或葉片除冰件的連接，進而實現(xiàn)驅 動葉片清潔件63和/或葉片除冰件運動的目的。在本實施例中，行走部2包括行走履帶輪21 和行走電機22。
[0041] 行走履帶輪21與基體1(具體連接在底座11上)連接。行走電機22設置在底座11內， 并驅動行走履帶輪21運動。當行走電機22驅動行走履帶輪21運動時，其可以帶動基體移動， 實現(xiàn)葉片維護裝置的移動。
[0042] 采用行走履帶輪21可以使得在葉片上行走時防止打滑，便于葉片維護裝置在結冰 的葉片上移動，提高可靠性。當然，在其他實施例中，可以采用防滑輪胎替代行走履帶輪21。
[0043] 在本實施例中，負壓生成部包括設置在基體1 (具體為底座11)的底部的吸壁風機 51。其用于在葉片維護裝置的底部形成負壓區(qū)，以通過大氣壓力使葉片維護裝置穩(wěn)固地固 定在葉片上，確保其移動的可靠性，進而保證清潔或除冰效果。
[0044] 吸壁風機51的進風口為負壓生成部的進氣口，通過吸壁風機51的抽氣將底座11底 部的氣體抽走，使其形成負壓區(qū)。
[0045]在本實施例中，維護部除葉片清潔件63和/或葉片除冰件之外，還包括氣體噴管66 和液體噴管67，用于輔助除冰或清潔。
[0046]具體地，氣體噴管66固定設置在舉升臂12上，且與吸壁風機51的出風口連接，這樣 吸壁風機51吸入的氣體可以通過氣體噴管66噴出，這樣既解決的吸壁風機51的氣體排放的 問題，又利用了吸壁風機51排出的氣體，節(jié)省了能源。氣體噴管66的出口朝向葉片維護裝置 的行走表面，也即被清潔或除冰的表面。
[0047]液體噴管67固定設置在舉升臂12上，氣體噴管66與液體噴管67并排設置在舉升臂 12上。液體噴管67用于根據(jù)不同的工作情況噴灑不同的液體(除冰液或清潔液等）。液體噴 管67的出口朝向葉片維護裝置的行走表面，也即被清潔或除冰的表面。
[0048] 具體如圖5所示，舉升臂12上設置安裝接頭13,安裝接頭13上連接有中空的保護套 管65,氣體噴管66和液體噴管67穿過舉升臂12和保護套管65從保護套管65內伸出。舉升臂 12內還設置有實現(xiàn)垂直軸傳動的蝸桿681和蝸輪682。蝸輪682上連接有連接桿，連接桿伸出 保護套管65的一端設置有葉片清潔件63或葉片除冰件。
[0049] 在本實施例中，底座11內設置有液體箱，用于盛放清潔液或除冰液，液體噴管67與 液體箱連接，并從液體箱中吸取液體。
[0050] 底座11內還設置有輸液件62，輸液件62用于將液體輸送至液體噴管67。輸液件62 可以為輸液栗，其通過電機驅動。
[0051] 優(yōu)選地，為了便于工作人員控制葉片維護裝置，實現(xiàn)自動工作或智能控制工作，葉 片維護裝置還包括控制部3?？刂撇?包括控制器31和控制手柄32。其中，控制器31設置在基 體1上，用于控制葉片維護裝置的其他部分，以實現(xiàn)自動清潔(如在控制器31中預先設置控 制程序，使葉片維護裝置根據(jù)預制程序進行清潔或除冰)或工作人員通過控制手柄32控制。 [0052]在本實施例中，控制器31為PLC控制器。其分別與行走部2、負壓生成部、舉升驅動 件14和維護部連接。
[0053]控制手柄32與控制器31進行無線數(shù)據(jù)傳輸，已通過控制手柄32控制葉片維護裝 置。為了便于工作人員操作，在控制手柄32上設置有顯示器33,用于顯示畫面和/或參數(shù)。
[0054] 優(yōu)選地，為了便于工作人員準確控制葉片維護裝置，葉片維護裝置還包括攝像機 4,攝像機4設置在底座11上并與控制部3連接，攝像機4可以采集葉片維護裝置周圍的畫面。 攝像機4設置在葉片維護裝置的底座11上，不使用時隨葉片維護裝置一起回收存儲，防止了 攝像機4長時間暴露在空氣中造成的損壞，提高使用壽命，減少成本投入。
[0055] 優(yōu)選地，為了防止葉片維護裝置脫落，葉片維護裝置還包括安全連接件，安全連接 件連接在基體1上。底座11上攜帶足夠長的安全繩，可以防止特殊情況下葉片維護裝置無法 接受控制或墜落。
[0056] 葉片維護裝置還包括電源7,用于給用電部件供電。電源7可以是蓄電池。
[0057] 在本實施例中，葉片維護裝置的功能主要有除冰、清潔葉片、葉片表面檢查及記 錄。
[0058]結合參見圖6和圖7,葉片維護裝置在葉片8上行走時，通過電源7給控制器31和其 他用電部件供電，控制器31操控行走電機22帶動行走履帶輪21運動，以使葉片維護裝置前 進、后退或轉彎，同時控制器31控制打開吸壁風機51，使葉片維護裝置緊貼葉片8行動。使用 履帶式輪子轉向方便，設置在底座中間的大功率(具體功率可以根據(jù)需要確定，如車重、摩 擦力等）的吸壁風機51向上抽風形成真空負壓使葉片維護裝置吸附在葉片8上，能夠提高其 爬坡能力。
[0059]在進行除冰時，通過控制器31控制舉升驅動件14將舉升臂12(包括舉升臂12上的 氣體噴管66、液體噴管67以及葉片除冰件）輸送至葉片前緣的葉片易結冰區(qū)域（需除冰位 置）1〇。再通過維護電機61進行除冰工作，通過輸液件62進行除冰液噴灑。吸壁風機51連接 氣體噴管66，通過氣體噴管66噴氣。底座11內的液體箱既可以攜帶除冰液(進行清潔時可以 攜帶清潔液）。舉升臂12上攜帶的沿第二軸線的延伸方向可伸縮的滾動式(繞第二軸線)便 攜安裝接頭13,能夠安裝除冰時用的硬毛刷或清潔時用的清潔毛刷(也可以安裝微波除冰 和電磁波除冰探頭）。當葉片維護裝置從葉根向葉尖行走時，舉升臂12將除冰用毛刷伸出并 垂直于葉片，如圖7所示。其可以一邊行走一邊對結冰的葉片前緣進行除冰工作。同樣地，其 也可以通過舉升臂12將清潔毛刷伸出在前方來回擺動進行葉片清潔工作，如圖8所示。
[0060] 在葉片維護裝置行駛時，通過控制手柄32與其上自帶的顯示器33和遠程控制記錄 軟件能夠實現(xiàn)遠程控制和記錄功能。例如，通過攝像機4進行圖像記錄和傳輸。能拍攝高清 畫面的攝像機4亦可以用于行車監(jiān)控以及葉片表面檢查。操作人員可在機艙天窗位置使用 無線的控制手柄32對葉片維護裝置進行控制。控制手柄32帶有的顯示器33,能看到葉片維 護裝置前后方景象。顯示器模擬軟件可以模擬從葉根到葉尖的葉片寬度中心線路，即模擬 線9,從而在顯示器33顯示葉片維護裝置偏離原定路線的偏離量。在行駛過程中，如發(fā)現(xiàn)葉 片表面有損傷，同時能夠控制攝像機4進行局部拍照并記錄位置。
[0061] 該葉片維護裝置使用時，可以由風機自帶的提升機運送至機艙，并由操作人員帶 出機艙天窗。使其行走履帶輪21朝向葉尖方向放置在順槳狀態(tài)的葉片上（葉片迎風面或背 風面朝天），啟動葉片維護裝置，使舉升臂12與行走履帶輪21方向垂直，使?jié)L動式毛刷(葉片 除冰件)貼著葉片前緣位置，使葉片維護裝置沿著模擬線9(軟件模擬線路)一邊前進一邊進 行葉片除冰工作。同時，舉升臂12的氣體噴管66和液體噴管67,可對葉片前緣結冰處進行噴 灑，加快除冰速度。
[0062] 在安裝接頭13上安裝弧形清潔組件，將葉片維護裝置平穩(wěn)安放在塔筒上，保持舉 升臂12與行走履帶輪21的行走方向一致且朝向塔筒軸線，保持弧形清潔組件與塔筒面接 觸，通過控制手柄32遙控其前進，就可一邊前進一邊進行塔筒表面清潔。
[0063] 該葉片維護裝置具備葉片安全行走、防墜落保護、葉片除冰、清潔葉片、檢查葉片 損傷并記錄、清潔塔筒外表面等功能。通過使用旋轉的除冰毛刷和強吹風辦法消除葉片結 冰，提升風機在冬季的發(fā)電量。例如:冬天結冰時間3個月，按照風機一年有效運行時間2500 小時，那么冬天有600小時浪費了，如果使用葉片維護裝置進行葉片除冰，假設可以提高300 小時發(fā)電量，那么一個5萬kW項目一年能多發(fā)電_
[0064] 其次其可以改善葉片表面清潔和表面檢查都缺乏有效的工具及設備，向來都是依 靠專業(yè)人員進行工作，費用高昂的問題。使用旋轉的清潔毛刷能夠清潔葉片污染，同時使用 高清攝像機能夠觀察并記錄葉片表面損壞情況，提高現(xiàn)場人員對葉片維護的能力并減少葉 片維護的費用。
[0065] 本實用新型的葉片維護裝置具有如下效果：
[0066] 其可以解決葉片除冰、葉片表面清潔和葉片表面檢查的問題。
[0067] 采用履帶式輪，在底座中間設置吸壁風機形成真空負壓使其吸附在葉片朝上一 面，用以提高行動能力，使其能夠在不同角度的葉片上來回行走。
[0068] 在舉升臂上安裝可伸縮和滾動的安裝接頭，進而能夠安裝清潔用的清潔毛刷或除 冰用的硬毛刷，用于清潔表面清潔或表面結冰。
[0069] 高清攝像頭可以用于行駛監(jiān)控以及葉片表面檢查。
[0070] 使用無線手柄控制，操作人員可在機艙天窗位置對小車進行控制，控制手柄帶有 顯示器，能看到其前后方景象。
[0071] 顯示器帶的軟件可以模擬從葉根到葉尖的葉片寬度中心線路，顯示葉片維護裝置 偏離原定路線的偏離量，軟件同時能夠控制攝像機進行局部拍照并記錄位置。
[0072] 以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限 于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到變化 或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應以所述權 利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1. 一種葉片維護裝置，其特征在于，包括： 基體(1); 行走部(2)，所述行走部(2)設置在所述基體(1)上，并可帶動所述基體(1)移動； 負壓生成部，所述負壓生成部設置在所述基體（1)上，且所述負壓生成部的進氣口朝向 所述基體(1)的底部； 維護部，所述維護部設置在所述基體（1)上，所述維護部包括葉片清潔件(63)和/或葉 片除冰件。2. 根據(jù)權利要求1所述的葉片維護裝置，其特征在于，所述基體(1)包括： 底座（11)，所述行走部(2)與所述底座（11)連接，并帶動所述底座（11)移動，所述負壓 生成部設置在所述底座（11)上； 舉升臂（12)，所述舉升臂（12)設置在所述底座（11)上，所述維護部設置在所述舉升臂 (12)上。3. 根據(jù)權利要求2所述的葉片維護裝置，其特征在于，所述底座（11)上設置有舉升驅動 件（14)，所述舉升驅動件（14)與所述舉升臂（12)連接，并驅動所述舉升臂（12)繞垂直于所 述行走部(2)的行走平面的第一軸線轉動，和/或沿所述第一軸線的軸向移動，所述舉升臂 (12)的遠離所述第一軸線的一端設置有安裝接頭（13)，所述安裝接頭（13)可以繞與所述第 一軸線平行的第二軸線轉動，所述葉片清潔件(63)和/或所述葉片除冰件安裝在所述安裝 接頭（13)上。4. 根據(jù)權利要求2所述的葉片維護裝置，其特征在于，所述負壓生成部包括設置在所述 基體(1)的底部的吸壁風機(51)，所述吸壁風機(51)的進風口為所述負壓生成部的進氣口， 所述吸壁風機(51)的出風口與所述維護部連接。5. 根據(jù)權利要求4所述的葉片維護裝置，其特征在于，所述維護部還包括： 氣體噴管(66 )，所述氣體噴管(66)固定設置在所述舉升臂（12)上，且與所述吸壁風機 (51)的出風口連接； 液體噴管(67)，所述液體噴管(67)固定設置在所述舉升臂（12)上，且與所述底座（11) 內的液體箱連接。6. 根據(jù)權利要求1所述的葉片維護裝置，其特征在于，所述葉片維護裝置還包括： 維護電機(61)，所述維護電機(61)設置在所述基體（1)內，并與所述葉片清潔件(63) 和/或葉片除冰件連接，且驅動所述葉片清潔件(63)和/或葉片除冰件運動。7. 根據(jù)權利要求1所述的葉片維護裝置，其特征在于，所述行走部(2)包括： 行走履帶輪(21)，所述行走履帶輪(21)與所述基體(1)連接； 行走電機(22)，所述行走電機(22)設置在所述基體（1)內，并驅動所述行走履帶輪(21) 運動。8. 根據(jù)權利要求3所述的葉片維護裝置，其特征在于，所述葉片維護裝置還包括控制部 (3)，所述控制部(3)包括： 控制器(31)，所述控制器(31)分別與所述行走部(2)、所述負壓生成部、所述舉升驅動 件(14)和所述維護部連接； 控制手柄(32)，所述控制手柄(32)與所述控制器(31)進行無線數(shù)據(jù)傳輸，所述控制手 柄(32)上設置有顯示器(33)。9. 根據(jù)權利要求8所述的葉片維護裝置，其特征在于，所述葉片維護裝置還包括攝像機 (4)，所述攝像機(4)與所述控制部(3)連接。10. 根據(jù)權利要求1所述的葉片維護裝置，其特征在于，所述葉片維護裝置還包括安全 連接件，所述安全連接件連接在所述基體(1)上。
【文檔編號】F03D80/40GK205714601SQ201620579607
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月15日
【發(fā)明人】趙友浩
【申請人】新疆金風科技股份有限公司