本實(shí)用新型涉及一種用于風(fēng)電設(shè)備的維修裝置，特別用于風(fēng)電設(shè)備的多功能塔筒自動(dòng)爬升裝置。

背景技術(shù)：

風(fēng)能以其環(huán)保、廉價(jià)以及制造技術(shù)成熟度較高等優(yōu)點(diǎn)，成為可再生能源中最具潛力的能源，己在全球范圍內(nèi)得到大力開發(fā)應(yīng)用。我國地域遼闊，風(fēng)能資源豐富，截至2015年底，國內(nèi)累計(jì)安裝風(fēng)電機(jī)組92981臺(tái)，累計(jì)裝機(jī)容量145362MW。風(fēng)電塔筒和葉片是風(fēng)電機(jī)組最為重要的兩部分：塔筒在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中主要起支撐作用，同時(shí)吸收機(jī)組震動(dòng)，一旦出現(xiàn)故障將威脅到整個(gè)發(fā)電機(jī)組；風(fēng)電葉片是機(jī)組中捕獲風(fēng)能的部件，兩部分造價(jià)占整個(gè)風(fēng)電機(jī)組的40％以上，是整個(gè)機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保障。面對(duì)蓬勃發(fā)展的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)，問題機(jī)組日益增多、風(fēng)機(jī)集中出質(zhì)保期等問題隨之而來，大量的風(fēng)電機(jī)組必須進(jìn)行日常檢測與維護(hù)才能確保風(fēng)電機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。隨著風(fēng)電制造與運(yùn)行技術(shù)的成熟，風(fēng)電機(jī)組單機(jī)功率不斷增大，相應(yīng)葉片尺寸、塔筒高度也不斷增加，塔筒和葉片的定期檢測與維護(hù)變得越來越重，同時(shí)也越來越困難。目前，塔筒、葉片等風(fēng)電設(shè)備主要靠人工攀爬或搭載大型升降平臺(tái)，進(jìn)行塔筒噴漆、焊縫檢測、表面清掃和葉片的損傷檢測。這類檢測、維護(hù)方式，不但耗費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力，且檢測周期較長、效率低、危險(xiǎn)性大?，F(xiàn)有爬升裝置，有利用油缸提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)爬升支架，使爬升支架塔筒外部上下升降。這種設(shè)備體積巨大、笨重，實(shí)施成本高，且操作繁瑣。還有一種組合小車式爬升裝置，但該裝置缺乏轉(zhuǎn)向功能，只能實(shí)現(xiàn)垂直升降，使用靈活性欠缺、適用范圍小。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種運(yùn)行功能齊全、使用范圍寬泛、能夠搭載多種設(shè)備替代人工高空攀爬作業(yè)的用于風(fēng)電設(shè)備的多功能塔筒自動(dòng)爬升裝置。

本實(shí)用新型所述問題是以下述技術(shù)方案解決的：

一種用于風(fēng)電設(shè)備的多功能塔筒自動(dòng)爬升裝置，由多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的單元模塊組成，各單元模塊首尾對(duì)應(yīng)，經(jīng)連接帶連接為一體環(huán)抱在塔筒周圍，各單元模塊包括載物平臺(tái)、行走機(jī)構(gòu)、自適應(yīng)變徑機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，其中行走機(jī)構(gòu)設(shè)有行走電機(jī)，行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)行走輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)載物平臺(tái)相對(duì)塔筒壁移動(dòng)；自適應(yīng)變徑機(jī)構(gòu)設(shè)有變徑電機(jī)，變徑電機(jī)驅(qū)動(dòng)纏繞輥輪轉(zhuǎn)動(dòng)，控制連接帶收緊；轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)有轉(zhuǎn)向電機(jī)，轉(zhuǎn)向電機(jī)經(jīng)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制行走輪轉(zhuǎn)向。

上述用于風(fēng)電設(shè)備的多功能塔筒自動(dòng)爬升裝置，所述載物平臺(tái)兩側(cè)分別設(shè)置第一支撐臺(tái)和第二支撐臺(tái)，第一支撐臺(tái)和第二支撐臺(tái)的一端分別與載物平臺(tái)鉸接；所述自適應(yīng)變徑機(jī)構(gòu)還設(shè)有拉力傳感器和疏導(dǎo)輪，四對(duì)疏導(dǎo)輪分別設(shè)置在第一支撐臺(tái)和第二支撐臺(tái)的外側(cè)端，變徑電機(jī)和纏繞輥輪設(shè)置在第一支撐臺(tái)上，拉力傳感器設(shè)置在第二支撐臺(tái)上，拉力傳感器的一端經(jīng)關(guān)節(jié)軸承連接第二支撐臺(tái)，拉力傳感器的另一端連接滑輪，兩套纏繞輥輪對(duì)稱設(shè)置在變徑電機(jī)兩側(cè)，連接帶的兩端分別纏繞在各纏繞輥輪上，連接帶中部環(huán)套在相鄰單元模塊第二支撐臺(tái)的滑輪上。

上述用于風(fēng)電設(shè)備的多功能塔筒自動(dòng)爬升裝置，第一支撐臺(tái)和第二支撐臺(tái)上分別設(shè)置一套行走機(jī)構(gòu)和一套轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，每套行走機(jī)構(gòu)設(shè)有兩個(gè)由行走電機(jī)帶動(dòng)、對(duì)稱分布的行走輪，行走輪和行走電機(jī)安裝在行走輪安裝架處；每套轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)有由轉(zhuǎn)向電機(jī)帶動(dòng)、對(duì)稱分布的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，每組轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)一個(gè)行走輪轉(zhuǎn)向。

上述用于風(fēng)電設(shè)備的多功能塔筒自動(dòng)爬升裝置，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)還設(shè)有轉(zhuǎn)向軸，轉(zhuǎn)向軸的一端與所位于的第一支撐臺(tái)或第二支撐臺(tái)裝配，轉(zhuǎn)向軸的另一端連接行走輪安裝架，轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)向軸傳動(dòng)連接。

上述用于風(fēng)電設(shè)備的多功能塔筒自動(dòng)爬升裝置，纏繞輥輪的輥輪軸設(shè)有離合器。

上述用于風(fēng)電設(shè)備的多功能塔筒自動(dòng)爬升裝置，各單元模塊上的變徑電機(jī)采用并聯(lián)連接，由一個(gè)變徑控制開關(guān)控制；各單元模塊上的行走電機(jī)采用并聯(lián)連接，由一個(gè)行走控制開關(guān)控制；各單元模塊上的轉(zhuǎn)向電機(jī)采用并聯(lián)連接，由一個(gè)轉(zhuǎn)向開關(guān)控制。

本實(shí)用新型針對(duì)風(fēng)電設(shè)備檢測與維護(hù)工作實(shí)施困難、效率低下等問題而設(shè)計(jì)的一種可裝載多種設(shè)備進(jìn)行風(fēng)電設(shè)備檢測與維護(hù)作業(yè)的塔筒自動(dòng)爬升裝置。所述爬升裝置由多個(gè)構(gòu)造配置相同的單元模塊組成，各單元模塊首尾連接，組成一體。各單元模塊設(shè)有行走機(jī)構(gòu)、自適應(yīng)變徑機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，作業(yè)時(shí)通過自適應(yīng)變徑機(jī)構(gòu)提供爬升裝置與塔筒的壓力，可使裝置整體達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行和靜止；通過行走機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)裝置的上升及下降過程；通過轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)裝置的水平環(huán)繞、螺旋上升或下降、行走中轉(zhuǎn)向等多個(gè)作業(yè)過程。本實(shí)用新型具有便于安裝、安全性能高、適應(yīng)性強(qiáng)、載重能力大、故障率低、適用范圍廣等特點(diǎn)，夠?qū)崿F(xiàn)垂直升降、水平環(huán)繞、螺旋升降、靜止等多種作業(yè)方式，可替代人工攀爬或搭載大型升降平臺(tái)的傳統(tǒng)方式，適用于任何容量的風(fēng)電機(jī)組設(shè)備在線檢測、清掃及維護(hù)工作。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是單元模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2中A處的局部放大視圖；

圖4是自適應(yīng)變徑機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中各標(biāo)號(hào)清單為：1、塔筒，2、載物平臺(tái)，3、第一支撐臺(tái)，4、第二支撐臺(tái)，5、變徑電機(jī)，6、纏繞輥輪，7、疏導(dǎo)輪，8、轉(zhuǎn)向軸，9、行走輪安裝架，10、行走輪，11、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，12、行走電機(jī)，13、轉(zhuǎn)向電機(jī)，14、連接帶，15、離合器，16、關(guān)節(jié)軸承，17、拉力傳感器，18、滑輪。

具體實(shí)施方式

參看圖1，本實(shí)用新型由多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的單元模塊組成，各單元模塊首尾對(duì)應(yīng)，經(jīng)連接帶14將相鄰的單元模塊連接，使裝置成為一體環(huán)抱在塔筒周圍，工作時(shí)，多個(gè)單元模塊協(xié)同聯(lián)動(dòng)。這種連接方式可以在很大程度上加強(qiáng)單元模塊工作過程中的穩(wěn)定性。每個(gè)單元模塊都設(shè)有載物平臺(tái)2，每個(gè)載物平臺(tái)可根據(jù)需要放置不同的檢測、清掃及維護(hù)設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)裝置的多點(diǎn)同時(shí)作業(yè)。各單元模塊設(shè)有行走機(jī)構(gòu)、自適應(yīng)變徑機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，行走機(jī)構(gòu)通過行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)行走輪轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)載物平臺(tái)相對(duì)塔筒壁移動(dòng)；自適應(yīng)變徑機(jī)構(gòu)通過變徑電機(jī)驅(qū)動(dòng)纏繞輥輪轉(zhuǎn)動(dòng)，控制連接帶收緊，以保證每個(gè)單元模塊在上升、下降或靜止過程中緊密與塔筒壁接觸，不發(fā)生下滑或墜落；轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)通過轉(zhuǎn)向電機(jī)經(jīng)轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制行走輪的轉(zhuǎn)向，實(shí)現(xiàn)裝置的行走中轉(zhuǎn)向、水平環(huán)繞、螺旋上升或下降等多個(gè)作業(yè)過程。

參看圖2、圖3，載物平臺(tái)2的兩側(cè)分別設(shè)置第一支撐臺(tái)3和第二支撐臺(tái)4，第一支撐臺(tái)和第二支撐臺(tái)的一端分別與載物平臺(tái)鉸接，以便于折疊收容運(yùn)輸。第一支撐臺(tái)和第二支撐臺(tái)上各設(shè)置一套行走機(jī)構(gòu)、一套轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。每套行走機(jī)構(gòu)設(shè)有行走電機(jī)12和兩個(gè)由行走電機(jī)帶動(dòng)、對(duì)稱分布的行走輪10，行走輪和行走電機(jī)安裝在行走輪安裝架9處。多個(gè)單元模塊上的行走電機(jī)全部并聯(lián)由一個(gè)行走控制開關(guān)控制。每套轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)有轉(zhuǎn)向電機(jī)13和由轉(zhuǎn)向電機(jī)帶動(dòng)、對(duì)稱分布的兩組轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)11。多個(gè)單元模塊上的轉(zhuǎn)向電機(jī)采用并聯(lián)連接，由一個(gè)轉(zhuǎn)向開關(guān)控制。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)還設(shè)有轉(zhuǎn)向軸8，轉(zhuǎn)向軸的一端裝配在其所位于的第一支撐臺(tái)或第二支撐臺(tái)處，轉(zhuǎn)向軸可相對(duì)第一支撐臺(tái)或第二支撐臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)向軸的另一端連接行走輪安裝架，轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)向軸傳動(dòng)連接。當(dāng)轉(zhuǎn)向電機(jī)工作時(shí)，由轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)向軸帶動(dòng)行走輪安裝架和行走輪轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)模塊單元的轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以采用齒輪傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)或帶傳動(dòng)等傳動(dòng)方式。

參看圖3、圖4，自適應(yīng)變徑機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在第一支撐臺(tái)上的變徑電機(jī)5、纏繞輥輪6，和設(shè)置在二支撐臺(tái)上的拉力傳感器17。兩纏繞輥輪對(duì)稱設(shè)置在變徑電機(jī)兩側(cè)。多個(gè)單元模塊上的變徑電機(jī)采用并聯(lián)連接，由一個(gè)變徑控制開關(guān)控制。拉力傳感器的一端經(jīng)關(guān)節(jié)軸承16連接第二支撐臺(tái)，拉力傳感器的另一端連接滑輪18。自適應(yīng)變徑機(jī)構(gòu)還設(shè)有四對(duì)疏導(dǎo)輪7，兩對(duì)疏導(dǎo)輪設(shè)置在第一支撐臺(tái)外側(cè)端，兩對(duì)疏導(dǎo)輪設(shè)置在和第二支撐臺(tái)的外側(cè)端。疏導(dǎo)輪用于引出連接帶，避免連接帶偏移并減少摩擦。連接帶14的兩端分別纏繞在各纏繞輥輪上，連接帶中部環(huán)套在相鄰單元模塊第二支撐臺(tái)的滑輪上。自適應(yīng)變徑機(jī)構(gòu)還設(shè)有單片機(jī)，拉力傳感器采集到的拉力信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換輸入單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)拉力信號(hào)對(duì)各變徑電機(jī)動(dòng)作控制。纏繞輥輪的輥輪軸設(shè)有離合器15，在裝置爬升啟動(dòng)前，手動(dòng)撥動(dòng)離合器的撥桿，斷開連接狀態(tài)，轉(zhuǎn)動(dòng)纏繞輥輪，使所有連接單元模塊間的連接帶長度一致。

本實(shí)用新型裝置使用過程如下：

清理作業(yè)塔筒下場地，為整個(gè)裝置的作業(yè)實(shí)施做基本準(zhǔn)備工作；將各單元模塊以均勻或非均勻環(huán)繞布置于塔筒周圍；連接模塊間的電機(jī)控制連線，檢查各電源以及電機(jī)接線處，無誤后接通電源，預(yù)先設(shè)定拉力值，并依次開啟變徑電機(jī)控制開關(guān)、行走電機(jī)控制開關(guān)、轉(zhuǎn)向電機(jī)控制開關(guān)，查看自適應(yīng)變徑機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)以及轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)工作是否正常，若工作正常，則將電源斷開；由連接帶依次連接單元模塊，手動(dòng)撥動(dòng)離合器的撥桿，斷開連接狀態(tài)，轉(zhuǎn)動(dòng)纏繞輥輪，使所有連接單元模塊間的連接帶長度一致；接通總電源開關(guān)，設(shè)定相應(yīng)的拉力值，自適應(yīng)變徑機(jī)構(gòu)開始動(dòng)作直至實(shí)際拉力值到達(dá)設(shè)定值，此時(shí)爬升單元與塔筒壁間充分接觸，并有一定正壓力可以達(dá)到爬升狀態(tài)；啟動(dòng)爬升按鈕，各爬升單元模塊同步勻速向上爬升，爬升過程中，隨塔筒直徑的變化，自適應(yīng)變徑機(jī)構(gòu)動(dòng)作始終使實(shí)際拉力與預(yù)設(shè)值相等，斷開開關(guān)則裝置靜止于塔筒某個(gè)位置，啟動(dòng)下降按鈕，則裝置勻速下降；若需用到轉(zhuǎn)向功能，可在裝置的任一運(yùn)行過程中啟動(dòng)轉(zhuǎn)向按鈕并設(shè)置轉(zhuǎn)向角度，便可使裝置實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向；作業(yè)完畢后，待整個(gè)裝置回到塔筒底部時(shí)，關(guān)閉爬升開關(guān)，并將變徑拉力設(shè)定值調(diào)制0處使變徑電機(jī)放松連接帶，當(dāng)變徑電機(jī)停止動(dòng)作后，斷開電源；拆開單元間的控制接線，而后拆開模塊間的連接帶，每個(gè)模塊可進(jìn)行折疊安放，整理安裝工具及作業(yè)現(xiàn)場。