本發(fā)明涉及自動化清洗維護(hù)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于風(fēng)機(jī)塔的自動化清洗檢測維護(hù)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

風(fēng)力發(fā)電作為一種可再生能源，近年來得到了世界各國的大力研究和推廣。隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)組單機(jī)容量越來越大、裝機(jī)量的逐年增加，對風(fēng)電機(jī)組的維護(hù)、塔筒的清洗以及對風(fēng)機(jī)葉片的檢測顯得越來越重要。而我國風(fēng)沙伴存，風(fēng)電設(shè)備受風(fēng)沙磨損嚴(yán)重，使得大量風(fēng)機(jī)存在故障率高、利用率低的現(xiàn)象，影響用戶的經(jīng)濟(jì)效益，其原因往往是現(xiàn)場維護(hù)工作不到位。

風(fēng)電廠為了降低因事故停機(jī)造成損失的風(fēng)險。每年都需定期對風(fēng)機(jī)塔筒風(fēng)機(jī)葉片進(jìn)行現(xiàn)場在線的檢測及對風(fēng)機(jī)塔筒進(jìn)行清洗維護(hù)，盡早發(fā)現(xiàn)葉片和塔筒故障，避免不必要的非計劃停機(jī)損失。

目前我國風(fēng)機(jī)葉片的檢測、塔筒的清洗、維護(hù)工作仍采用傳統(tǒng)的人工作業(yè)方式，人工作業(yè)存在著勞動強(qiáng)度大、施工周期長、安全性差、污染環(huán)境等一系列的問題。隨著我國風(fēng)電項目的迅速發(fā)展和對于勞動保障問題的日益重視，人工作業(yè)已不符合社會發(fā)展的客觀要求，淘汰人工作業(yè)已成為歷史的必然。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供了一種用于風(fēng)機(jī)塔的自動化清洗檢測維護(hù)系統(tǒng)，能夠沿塔筒的外壁進(jìn)行自動化步態(tài)夾緊式攀爬，實現(xiàn)從塔筒底部至頂部的來回攀爬移動，并在攀爬的同時能夠進(jìn)行同步清洗工作；還能對葉片進(jìn)行成像檢測。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于風(fēng)機(jī)塔的自動化清洗檢測維護(hù)系統(tǒng)，包括：

攀爬組件，套裝于塔筒的外壁外，能通過步態(tài)夾緊的方式沿所述塔筒的外壁豎直上下攀爬；

清洗組件，與所述攀爬組件連接，且套裝于所述塔筒的外壁外，能在所述攀爬組件的攀爬帶動下，同步清洗所述塔筒的外壁；

檢測組件，與所述攀爬組件連接，且與塔筒連接的任一葉片對應(yīng)設(shè)置，在攀爬組件的帶動下沿葉片的長度方向移動，以對葉片進(jìn)行掃描成像檢測。

進(jìn)一步的，所述攀爬組件包括至少兩層夾緊框架，各層所述夾緊框架均能水平的夾緊于塔筒的外壁外；相鄰的兩層所述夾緊框架之間分別連接有步態(tài)提升電動缸組，所述步態(tài)提升電動缸組用于推拉帶動各層所述夾緊框架沿所述塔筒的外壁豎直移動；各層所述夾緊框架上分別安裝有用于連接所述檢測組件的裝配組件。

進(jìn)一步的，所述裝配組件包括固定裝配機(jī)構(gòu)和夾緊裝配機(jī)構(gòu)，所述固定裝配機(jī)構(gòu)和夾緊裝配機(jī)構(gòu)分別固定于相鄰的兩層所述夾緊框架上。

進(jìn)一步的，所述清洗組件包括：

清洗鏈組件，與攀爬組件連接，且成環(huán)形包絡(luò)于所述塔筒的外壁外，能在所述攀爬組件的攀爬帶動下移動；

多個清潔邊刷，均設(shè)置于所述清洗鏈組件內(nèi)，各個所述清潔邊刷均用于刷洗所述塔筒的外壁；

張緊機(jī)構(gòu)，與清洗鏈組件連接，以調(diào)整所述清洗鏈組件的包圍內(nèi)徑。

進(jìn)一步的，所述清洗鏈組件包括驅(qū)動鏈和支撐鏈，所述驅(qū)動鏈和支撐鏈分別成環(huán)形包絡(luò)于所述塔筒的外壁外，且所述驅(qū)動鏈和支撐鏈之間多次成X形交叉連接；多個所述清潔邊刷均設(shè)置于所述驅(qū)動鏈內(nèi)；所述張緊機(jī)構(gòu)與驅(qū)動鏈連接。

進(jìn)一步的，所述驅(qū)動鏈包括多組順次連接成環(huán)形結(jié)構(gòu)的驅(qū)動單元，每組所述驅(qū)動單元均包括順次連接的驅(qū)動連接臂和第一連接臂；其中，至少一個所述驅(qū)動連接臂與所述張緊機(jī)構(gòu)連接；

所述支撐鏈包括多個順次連接成環(huán)形結(jié)構(gòu)的第二連接臂，相鄰的兩個所述第二連接臂分別與所述驅(qū)動連接臂和第一連接臂成X形交叉連接。

進(jìn)一步的，所述檢測組件包括檢測支架、同步帶驅(qū)動導(dǎo)軌和成像設(shè)備，所述同步帶驅(qū)動導(dǎo)軌通過檢測支架固定于攀爬組件上，所述成像設(shè)備可滑動的設(shè)置于同步帶驅(qū)動導(dǎo)軌上，用于對所述葉片進(jìn)行掃描成像檢測。

進(jìn)一步的，所述成像設(shè)備通過滑塊可滑動的設(shè)置于所述同步帶驅(qū)動導(dǎo)軌的正面，所述同步帶驅(qū)動導(dǎo)軌連接有驅(qū)動電機(jī)，所述驅(qū)動電機(jī)用于驅(qū)動滑塊沿同步帶驅(qū)動導(dǎo)軌滑動。

進(jìn)一步的，所述檢測支架的一端固定在同步帶驅(qū)動導(dǎo)軌的背面，另一端通過固定連接件固定于攀爬組件上，所述同步帶驅(qū)動導(dǎo)軌的端部通過夾緊連接件與攀爬組件夾緊固定。

進(jìn)一步的，還包括地面控制組件，所述地面控制組件包括：卷揚機(jī)組，安裝有吊裝支撐組件，所述吊裝支撐組件與攀爬組件連接，且用于分別為所述攀爬組件、清洗組件和檢測組件所需的線纜和水管提供支撐力，所述卷揚機(jī)組用于分別為所述線纜和水管提供吊裝動力；控制單元，分別與攀爬組件、清洗組件、檢測組件和卷揚機(jī)組連接。

(三)有益效果

本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有以下有益效果：本發(fā)明的用于風(fēng)機(jī)塔的自動化清洗檢測維護(hù)系統(tǒng)包括攀爬組件、清洗組件和檢測組件，其中，攀爬組件套裝于塔筒的外壁外，能通過步態(tài)夾緊的方式沿塔筒的外壁豎直上下攀爬；清洗組件與攀爬組件連接，且套裝于塔筒的外壁外，能在攀爬組件的攀爬帶動下，同步清洗塔筒的外壁；檢測組件，與攀爬組件連接，且與塔筒連接的任一葉片對應(yīng)設(shè)置，在攀爬組件的帶動下沿葉片的長度方向移動，以對葉片進(jìn)行掃描成像檢測。該自動化清洗檢測維護(hù)系統(tǒng)適用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架清洗工作，該系統(tǒng)采用攀爬組件來代替人工完成高空作業(yè)，能夠沿塔筒的外壁進(jìn)行自動化步態(tài)夾緊式攀爬，實現(xiàn)從塔筒的底部至頂部的來回攀爬移動，并在攀爬的同時帶動清洗組件對塔筒的外壁進(jìn)行同步清洗工作，實現(xiàn)清洗作業(yè)的自動化，可以達(dá)到提高清洗工作的效率與安全性、降低維護(hù)費用的目的，將具有良好的社會效益和廣闊的應(yīng)用前景；同時，該系統(tǒng)通過檢測組件沿葉片來回移動，從而完成對葉片各個面的成像檢測，進(jìn)而完成清洗、檢測、維護(hù)自動化操作。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例一的用于風(fēng)機(jī)塔的自動化清洗檢測維護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例一的攀爬組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例一的檢測組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例一的檢測組件的工作狀態(tài)示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例一的清洗組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實施例一的清洗組件的工作狀態(tài)示意圖；

圖7為本發(fā)明實施例一的地面控制組件的載貨車的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明實施例一的地面控制組件的塔下結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為本發(fā)明實施例二的檢測組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1、地面控制組件；2、檢測組件；3、攀爬組件；4、清洗組件；5、線纜和水管；6、7、夾緊框架；8、步態(tài)提升電動缸組；9、固定裝配機(jī)構(gòu)；10、夾緊裝配機(jī)構(gòu)；11、夾緊臂結(jié)構(gòu)；12、拉緊組件；13、塔筒；14、檢測支架；15、同步帶驅(qū)動導(dǎo)軌；16、滑塊；17、成像設(shè)備；18、驅(qū)動電機(jī)；19、夾緊連接件；20、固定連接件；21、葉片；22、張緊機(jī)構(gòu)；23、清洗鏈組件；24、清洗邊刷；25、第一連接臂；26、第二連接臂；27、驅(qū)動連接臂；28、載貨車；29、起重機(jī)；30、收納柜；31、蓄水水箱；32、卷揚機(jī)組；33、吊裝支撐組件；34、控制單元；35、升降平臺；201、第一吊裝旋轉(zhuǎn)臂；202、支撐架；203、第二吊裝旋轉(zhuǎn)臂；204、第一滾輪排；205、第二滾輪排；206、第一主動旋轉(zhuǎn)臂；207、第二主動旋轉(zhuǎn)臂。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不能用來限制本發(fā)明的范圍。

在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”、“前端”、“后端”、“頭部”、“尾部”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

實施例一

本實施例一提供的用于風(fēng)機(jī)塔的自動化清洗檢測維護(hù)系統(tǒng)適用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架清洗和檢測維護(hù)工作，風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架(簡稱風(fēng)機(jī)塔)的塔筒13頂端連接有多個葉片21，每個葉片21的端部固定于塔筒13的頂端，工作時，多個葉片21以塔筒13的頂端為轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動。

如圖1所示，本實施例一的自動化清洗檢測維護(hù)系統(tǒng)包括攀爬組件3、清洗組件4、檢測組件2和地面控制組件1，各個組件均采用模塊化部件并能通過地面控制組件1將拆分后的組件運輸至項目現(xiàn)場。其中，攀爬組件3套裝于塔筒13的外壁外，能通過步態(tài)夾緊的方式沿塔筒13的外壁豎直上下攀爬；清洗組件4與攀爬組件3連接，且套裝于塔筒13的外壁外，能在攀爬組件3的攀爬帶動下，同步清洗塔筒13的外壁；檢測組件2與攀爬組件3連接，且與塔筒13連接的任一葉片21對應(yīng)設(shè)置，在攀爬組件3的帶動下沿葉片21的長度方向移動，以對葉片21進(jìn)行掃描成像檢測。攀爬組件3沿塔筒13外壁豎直上下攀爬時，帶動清洗組件4環(huán)形清洗塔筒13的外壁，同時帶動檢測組件2沿葉片21的長度方向同步上下移動，使得檢測組件2對葉片21進(jìn)行的掃描成像檢測工作與攀爬組件3的移動以及清洗組件4的工作同步進(jìn)行。

如圖2所示，本實施例一的攀爬組件3包括至少兩層夾緊框架6、7，各層夾緊框架6、7的結(jié)構(gòu)相同，各層夾緊框架6、7均能水平的夾緊于塔筒13的外壁外，以實現(xiàn)夾緊框架6、7對塔筒13的夾緊和放松過程；相鄰的兩層夾緊框架6、7之間分別連接有步態(tài)提升電動缸組8，步態(tài)提升電動缸組8用于推拉帶動各層夾緊框架6、7沿塔筒13的外壁豎直移動；各層夾緊框架6、7上分別安裝有用于固定連接檢測組件2的裝配組件；夾緊框架6、7上還設(shè)有用于安裝清洗組件4的接口，使得清洗組件4可跟隨攀爬組件3一起運動，并隨之對塔筒13的外壁進(jìn)行清洗。

本實施例一的攀爬組件3優(yōu)選在相鄰的兩層夾緊框架6、7之間分別平行的設(shè)置多組步態(tài)提升電動缸組8，從而實現(xiàn)相鄰的兩層夾緊框架6、7之間的豎直連接結(jié)構(gòu)，通過各層夾緊框架6、7對塔筒13錐形表面進(jìn)行夾緊角度的自適應(yīng)，且夾緊框架6、7能夠?qū)λ?3的外壁進(jìn)行夾緊和放松，從而與步態(tài)提升電動缸組8的推拉運動相配合，確保該攀爬組件3實現(xiàn)豎直推拉攀爬和橫向水平夾緊交替進(jìn)行，從而實現(xiàn)該攀爬組件3在塔筒13表面進(jìn)行快速可靠的上下攀爬。

本實施例一的步態(tài)提升電動缸組8包括伺服電動缸、連接板和緊固組件，伺服電動缸的電缸軸套裝在電缸座內(nèi)，且可沿電缸座內(nèi)作活塞運動；伺服電動缸的電缸軸和電缸座上分別通過緊固組件連接有連接板，設(shè)置于電缸軸上的連接板和設(shè)置于電缸座上的連接板分別對應(yīng)固定在相鄰的兩層夾緊框架6、7上，伺服電動缸通過電缸軸與電缸座之間的活塞運動推拉帶動各層夾緊框架6、7沿塔筒13的外壁豎直移動，并配合夾緊框架6、7對塔筒13的夾緊或放松，來實現(xiàn)該攀爬組件3沿塔筒13外壁豎直上下攀爬時的步態(tài)提升過程。

具體的，本實施例一的伺服電動缸的電缸座通過一套緊固組件和連接板固定在下層夾緊框架7上，電缸軸的伸出端通過另一套緊固組件和連接板對應(yīng)的固定在相鄰的上層夾緊框架6上，當(dāng)該攀爬組件3向上攀爬時，下層夾緊框架7夾緊固定于塔筒13外壁上，上層夾緊框架6自塔筒13外壁松開，利用電缸軸向上伸出電缸座外，從而推動上層夾緊框架6向上豎直移動，然后使上層夾緊框架6夾緊固定于塔筒13外壁上，下層夾緊框架7自塔筒13外壁松開，利用電缸軸與電缸座之間的收縮運動，使電缸座向上拉動下層夾緊框架7向上豎直移動，即可實現(xiàn)該攀爬組件3的一次步態(tài)提升過程；當(dāng)該攀爬組件3向下攀爬時，將上述過程倒序進(jìn)行即可。需要說明的是，即使伺服電動缸的電缸座與電缸軸的安裝方向上相顛倒設(shè)置，也可實現(xiàn)該攀爬組件3的一次步態(tài)提升過程。

進(jìn)一步的，為了保證伺服電動缸的電缸軸和電缸座分別與夾緊框架6、7可靠固定，優(yōu)選本實施例一的連接板通過螺栓固定安裝在夾緊框架6、7上；為了保證伺服電動缸的電缸軸與電缸座在對應(yīng)的夾緊框架6、7上的安裝活動靈活可變，優(yōu)選本實施例一的緊固組件為活動鉸鏈連接件，以適應(yīng)塔筒13不同高度的直徑變化帶來的豎直攀爬時的角度變化。

本實施例一的夾緊框架6、7包括夾緊臂結(jié)構(gòu)11和拉緊組件12，兩組夾緊臂結(jié)構(gòu)11相對的設(shè)置于塔筒13的外壁外；每組夾緊臂結(jié)構(gòu)11的兩端各通過一組拉緊組件12拉緊連接，從而使得夾緊框架6、7形成可變框架結(jié)構(gòu)，優(yōu)選每組夾緊臂結(jié)構(gòu)11與各組拉緊組件12之間通過螺栓和銷軸的配合連接；拉緊組件12用于使兩組夾緊臂結(jié)構(gòu)11同時夾緊于塔筒13的外壁外，夾緊臂結(jié)構(gòu)11可沿拉緊組件12的長度方向移動，以改變夾緊框架6、7的內(nèi)圈尺寸，從而實現(xiàn)夾緊框架6、7對不同截面尺寸的塔筒13均能進(jìn)行可靠夾緊。

當(dāng)夾緊框架6或7夾緊在塔筒13外壁上時，利用拉緊組件12的兩端同時為兩組夾緊臂結(jié)構(gòu)11提供水平拉緊力，此時，夾緊臂結(jié)構(gòu)11的內(nèi)壁壓緊在塔筒13的外壁上；當(dāng)夾緊框架6或7自塔筒13外壁松開時，拉緊組件12向兩端撐開，以使得夾緊臂結(jié)構(gòu)11自塔筒13外壁脫離，此時，步態(tài)提升電動缸組8和相鄰的處于夾緊狀態(tài)的夾緊框架7共同為該處于松開狀態(tài)的夾緊框架6提供豎直方向的支撐力，以防止處于松開狀態(tài)的夾緊框架6掉落。

本實施例一的步態(tài)夾緊式攀爬組件3具有上下兩層夾緊框架6、7，上下的相鄰兩層夾緊框架6、7的對應(yīng)的兩個夾緊臂結(jié)構(gòu)11之間分別連接有三組步態(tài)提升電動缸組8，即相鄰兩層夾緊框架6、7之間共設(shè)有六組步態(tài)提升電動缸組8，在進(jìn)行攀爬時，以向上攀爬為例，當(dāng)上下兩層夾緊框架6、7均夾緊在塔筒13外壁外時，先松開上層夾緊框架6，利用六組步態(tài)提升電動缸組8同步向上推動上層夾緊框架6到預(yù)定位置后，使上層夾緊框架6夾緊在塔筒13外壁外，然后松開下層夾緊框架7，利用六組步態(tài)提升電動缸組8同步向上拉升下層夾緊框架7到預(yù)定位置后，使下層夾緊框架7夾緊在塔筒13外壁，即可完成一次步態(tài)提升過程；向下攀爬時，確保上層夾緊框架6夾緊在塔筒13外壁外，先松開下層夾緊框架7，利用六組步態(tài)提升電動缸組8同步向下推動下層夾緊框架7到預(yù)定位置后，使下層夾緊框架7夾緊在塔筒13外壁外，然后松開上層夾緊框架6，利用六組步態(tài)提升電動缸組8同步向下拉低上層夾緊框架6到預(yù)定位置后，使上層夾緊框架6夾緊在塔筒13外壁，即可完成一次步態(tài)下降過程，其原理與步態(tài)提升過程相同，亦可看做一次步態(tài)提升過程。

本實施例一的裝配組件用于將檢測組件2固定裝配于攀爬組件3上，該裝配組件包括固定裝配機(jī)構(gòu)9和夾緊裝配機(jī)構(gòu)10，固定裝配機(jī)構(gòu)9和夾緊裝配機(jī)構(gòu)10分別固定于相鄰的兩層夾緊框架6、7上，以作為檢測組件2的裝配固定點；優(yōu)選的，在相鄰的兩層夾緊框架6、7中，位于上層的夾緊框架6的夾緊臂結(jié)構(gòu)11上設(shè)置有固定裝配機(jī)構(gòu)9，位于下層的夾緊框架7的夾緊臂結(jié)構(gòu)11上設(shè)置有夾緊裝配機(jī)構(gòu)10。

本實施例一的攀爬組件3還設(shè)有水管和電纜吊裝機(jī)構(gòu)，水管和電纜吊裝機(jī)構(gòu)上安裝有定滑輪組，通過地面的卷揚機(jī)組可將線纜和水管5牽引至塔筒頂端，且分別與攀爬組件、清洗組件和檢測組件對應(yīng)連接。

如圖3、圖4所示，本實施例一的檢測組件2包括檢測支架14、同步帶驅(qū)動導(dǎo)軌15和成像設(shè)備17，同步帶驅(qū)動導(dǎo)軌15通過檢測支架14固定于攀爬組件3上，優(yōu)選固定在攀爬組件3的裝配組件上，在攀爬組件3的帶動下，隨之一同上下移動；成像設(shè)備17可滑動的設(shè)置于同步帶驅(qū)動導(dǎo)軌15上，用于對葉片21進(jìn)行掃描成像檢測，當(dāng)同步帶驅(qū)動導(dǎo)軌15與攀爬組件3同步移動時，由于成像設(shè)備17的掃描鏡頭正對葉片21，通過成像設(shè)備17在同步帶驅(qū)動導(dǎo)軌15內(nèi)來回滑動，以保證成像設(shè)備17對葉片21的外表面進(jìn)行全方位掃描成像檢測。

為了便于驅(qū)動成像設(shè)備17滑動，且保證其滑動可靠性，優(yōu)選成像設(shè)備17通過滑塊16可滑動的設(shè)置于同步帶驅(qū)動導(dǎo)軌15的正面，其中，以同步帶驅(qū)動導(dǎo)軌15朝向葉片21的一面為正面，則朝向塔筒13的一面為背面；進(jìn)一步優(yōu)選同步帶驅(qū)動導(dǎo)軌15連接有驅(qū)動電機(jī)18，驅(qū)動電機(jī)18用于驅(qū)動滑塊16沿同步帶驅(qū)動導(dǎo)軌15滑動，驅(qū)動電機(jī)18優(yōu)選安裝在同步帶驅(qū)動導(dǎo)軌15的端部。

為了確保檢測支架14與攀爬組件3之間的可靠連接，優(yōu)選檢測支架14的一端固定在同步帶驅(qū)動導(dǎo)軌15的背面，另一端通過固定連接件20固定于攀爬組件3的固定裝配機(jī)構(gòu)9上，與此同時，同步帶驅(qū)動導(dǎo)軌15的端部通過夾緊連接件19與攀爬組件3的夾緊裝配機(jī)構(gòu)10夾緊固定，從而確保成像設(shè)備17沿同步帶驅(qū)動導(dǎo)軌15滑動時，具有更好的安全性和穩(wěn)定性，以保證掃描更加全面，且成像檢測更加準(zhǔn)確。

由于葉片21的外表面寬度較大，本實施例一優(yōu)選設(shè)有兩組檢測組件2，兩組檢測組件2并列設(shè)置，且分別與攀爬組件3固定連接，當(dāng)攀爬組件3上下移動時，能夠同步帶動兩組檢測組件2沿葉片21移動，以確保掃描范圍更大；此外，由于檢測組件2的尺寸根據(jù)葉片21的寬度設(shè)置，并列設(shè)置兩組檢測組件2可以減小檢測組件2的尺寸，提高檢測組件2的尺寸精度和連接可靠性，且便于維修更換。

其中，兩組檢測組件2的同步帶驅(qū)動導(dǎo)軌15的軸線共線設(shè)置，且相對的兩個同步帶驅(qū)動導(dǎo)軌15的端部分別固定有驅(qū)動電機(jī)18；兩個同步帶驅(qū)動導(dǎo)軌15上各自滑動設(shè)置有一個成像設(shè)備17，兩個成像設(shè)備分別對應(yīng)的沿兩個同步帶驅(qū)動導(dǎo)軌15同步或異步滑動，在確保掃描范圍的同時，還能根據(jù)檢測需要隨時調(diào)整掃描位置和精度；兩個同步帶驅(qū)動導(dǎo)軌15的背面分別設(shè)置有一組檢測支架14，兩組檢測支架14的端部分別通過固定連接板與設(shè)置在攀爬組件3上的兩組固定裝配機(jī)構(gòu)9對應(yīng)連接，此外，兩個同步帶驅(qū)動導(dǎo)軌15相對的端部還分別通過夾緊連接件19與設(shè)置在攀爬組件3上的兩組夾緊裝配機(jī)構(gòu)10對應(yīng)連接。

需要說明的是，本實施例一的同步帶驅(qū)動導(dǎo)軌15在驅(qū)動電機(jī)18的驅(qū)動下，優(yōu)選通過帶傳動控制滑塊16的滑動；本實施例一的驅(qū)動電機(jī)18可以設(shè)置于同步帶驅(qū)動導(dǎo)軌15的任一端，同樣的，夾緊連接件19也可以設(shè)置于同步帶驅(qū)動導(dǎo)軌15的任一端；此外，本實施例一所述的檢測支架14優(yōu)選為桁架結(jié)構(gòu)，以保證連接結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。

如圖5、圖6所示，本實施例一的清洗組件4優(yōu)選安裝于攀爬組件3的夾緊框架6、7的夾緊臂結(jié)構(gòu)11上，能隨著夾緊臂結(jié)構(gòu)11的移動一起運動，以保證對塔筒13外壁的整體清洗。該清洗組件4包括清洗鏈組件23、張緊機(jī)構(gòu)22和多個清潔邊刷，清洗鏈組件23與攀爬組件3連接，且成環(huán)形包絡(luò)于塔筒13的外壁外，能在攀爬組件3的攀爬帶動下移動；多個清潔邊刷均設(shè)置于清洗鏈組件23內(nèi)，各個清潔邊刷均用于刷洗塔筒13的外壁；張緊機(jī)構(gòu)22與清洗鏈組件23連接，以調(diào)整清洗鏈組件23的包圍內(nèi)徑。

本實施例一的清洗鏈組件23為剪叉式環(huán)形結(jié)構(gòu)，能對塔筒13進(jìn)行較好的鏈?zhǔn)桨j(luò)，該清洗鏈組件23包括驅(qū)動鏈和支撐鏈，驅(qū)動鏈和支撐鏈分別成環(huán)形包絡(luò)于塔筒13的外壁外，且驅(qū)動鏈和支撐鏈之間多次成X形交叉連接；多個清潔邊刷均設(shè)置于驅(qū)動鏈內(nèi)，在清潔工作時，各個清潔邊刷均與塔筒13外壁接觸；張緊機(jī)構(gòu)22與驅(qū)動鏈連接，用于通過控制驅(qū)動鏈帶動支撐鏈一同舒張或收縮環(huán)形內(nèi)徑，當(dāng)塔筒13直徑改變時，通過彈力同步自適應(yīng)改變清洗鏈組件23的內(nèi)環(huán)直徑，從而使得清洗鏈組件23能夠始終與風(fēng)機(jī)塔筒13的外壁保持接觸，張緊機(jī)構(gòu)22優(yōu)選通過安裝支架固定至攀爬組件3的夾緊臂結(jié)構(gòu)11上，為清洗組件4提供支撐，同時張緊機(jī)構(gòu)22的安裝支架具有能夠調(diào)整距離的平行四邊形擺動結(jié)構(gòu)，能夠防止夾緊臂結(jié)構(gòu)11的移動距離與清洗鏈組件23直徑之間產(chǎn)生不等現(xiàn)象，確保攀爬組件3和清洗組件4之間的步態(tài)速度和環(huán)形內(nèi)徑各自匹配。

具體的，本實施例一的驅(qū)動鏈包括多組順次連接成環(huán)形結(jié)構(gòu)的驅(qū)動單元，每組驅(qū)動單元均包括順次連接的驅(qū)動連接臂27和第一連接臂25，支撐鏈包括多個順次連接成環(huán)形結(jié)構(gòu)的第二連接臂26，相鄰的兩個第二連接臂26分別與驅(qū)動連接臂27和第一連接臂25成X形交叉連接；其中，至少有一個驅(qū)動連接臂27與張緊機(jī)構(gòu)22連接。本實施例一優(yōu)選為兩組張緊機(jī)構(gòu)22相對的安裝在兩個驅(qū)動單元的驅(qū)動連接臂27上，上述的兩個驅(qū)動單元相對設(shè)置，以保證張緊機(jī)構(gòu)22控制驅(qū)動鏈?zhǔn)湛s或舒張時能夠確保整體平衡，使得清洗機(jī)構(gòu)的內(nèi)環(huán)直徑變化更加安全可靠，對于錐形塔筒13的可變半徑的外壁具有更強(qiáng)的適應(yīng)力。

進(jìn)一步優(yōu)選的，本實施例一的清洗鏈組件23的驅(qū)動鏈包括14組驅(qū)動單元，每組驅(qū)動單元中包括順次連接的一個第一連接臂25和一個驅(qū)動連接臂27，支撐鏈包括28個順次連接的第二連接臂26，對應(yīng)形成14組支撐單元，每組支撐單元均包括兩個順次連接的第二連接臂26，每組驅(qū)動單元和每組支撐單元均通過球頭鉸鏈連接組成，使之能夠在球頭鉸鏈的自由度下實現(xiàn)環(huán)形鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，同時在至少一個第二連接臂26上還安裝有噴水管路和噴頭，可對塔筒13表面進(jìn)行清洗液的霧化噴射，以達(dá)到更好的清洗效果，優(yōu)選每個第二連接臂26上均安裝有一組噴水管路和噴頭，以保證對塔筒13外壁進(jìn)行均勻全面的霧化噴射；在驅(qū)動連接臂27內(nèi)安裝有電機(jī)和傳動機(jī)構(gòu)，可同時驅(qū)動至少二個清洗邊刷24。

對應(yīng)的，本實施例一的清洗組件4一共安裝了28個清洗邊刷24，清洗邊刷24隨著清洗鏈組件23的直徑變化以及驅(qū)動單元和支撐單元之間的交叉連接的角度變化，始終能夠保證清洗邊刷24始終能夠覆蓋到整個塔筒13表面。

如圖7、圖8所示，本實施例一的自動化清洗檢測維護(hù)系統(tǒng)還包括地面控制組件1，地面控制組件1包括移動控制結(jié)構(gòu)和塔下結(jié)構(gòu)，其中，移動控制結(jié)構(gòu)包括卷揚機(jī)組32和控制單元34，除此之外還包括載貨車28、收納柜30、起重機(jī)29和蓄水水箱31，塔下結(jié)構(gòu)包括多個剪叉式升降平臺35。

如圖7所示，本實施例一的移動控制結(jié)構(gòu)中，卷揚機(jī)組32安裝有吊裝支撐組件33，吊裝支撐組件33用于分別為攀爬組件3、清洗組件4和檢測組件2所需的線纜和水管5提供支撐力，所述卷揚機(jī)組32用于分別為線纜和水管5提供吊裝動力，優(yōu)選的，線纜和水管5能夠分別為攀爬組件3、清洗組件4和檢測組件2進(jìn)行工作所需的供電和供水，吊裝支撐組件33上安裝有支撐定滑輪組，攀爬組件3的夾緊臂結(jié)構(gòu)11上安裝有吊裝定滑輪組，線纜和水管5可分別或同時穿過固定在夾緊臂結(jié)構(gòu)11的吊裝定滑輪組后，連接至載貨車28上的卷揚機(jī)組32，通過卷揚機(jī)組32的驅(qū)動，隨著攀爬組件3的運動過程而實現(xiàn)引導(dǎo)線纜和水管5的收放，此外，卷揚機(jī)組32還可以卷收線纜和水管5，以便收納和運輸；控制單元34分別與攀爬組件3、清洗組件4、檢測組件2和卷揚機(jī)組32連接，控制單元34通過無線信號，發(fā)送和接收各個組件在維護(hù)工作過程中的各種指令和各項數(shù)據(jù)。

為了便于移動各組件，本實施例一的卷揚機(jī)組32和控制單元34均安裝在載貨車28上，同時，優(yōu)選在載貨車28的尾端安裝卷揚機(jī)組32的吊裝支撐組件33，由卷揚機(jī)組32上伸出的線纜和水管5，分別順次穿過設(shè)置在吊裝支撐組件33上的支撐定滑輪組、以及設(shè)置在攀爬組件3上的吊裝定滑輪組后，分別與攀爬組件3、清洗組件4和檢測組件2連接，從而利用卷揚機(jī)組32分別提供的線纜和水管5的支撐力和吊裝動力，從而實現(xiàn)為塔筒上的高空各部件正常供水供電。

此外，載貨車28上還優(yōu)選安裝有收納柜30、起重機(jī)29和蓄水水箱31，收納柜30用于放置和固定分拆組件的模塊化零件，減小體積以便于運輸；如圖8所示，優(yōu)選在塔筒13的底部周圍環(huán)形設(shè)置三臺剪叉式升降平臺35，這三臺升降平臺35分別通過舉升后可在塔筒13底部構(gòu)建一個安裝平臺，便于將塔筒13攀爬組件3和塔筒13清洗組件4在此平臺上進(jìn)行安裝；起重機(jī)29用于將分拆后的零件從收納柜30中吊裝至塔筒13上進(jìn)行安裝；蓄水水箱31用于給清洗組件4供水并安裝有離心式水泵等附件，能夠?qū)⑿钏?1中的水壓通過壓力輸送至清洗組件4。

實施例二

本實施例二的自動化清洗檢測維護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理與實施例一基本相同，相同之處不再贅述，不同之處在于：本實施例二提供了另一種檢測組件2的結(jié)構(gòu)，如圖9所示，該檢測組件2能套裝在與塔筒13連接的任一葉片21外，并且以攀爬組件3為吊裝平臺，由來自卷揚機(jī)組32控制的吊裝纜繩驅(qū)動下，沿葉片21的長度方向移動，以對葉片21進(jìn)行掃描成像檢測。優(yōu)選為：當(dāng)攀爬組件3攀爬至塔筒13頂端后，將攀爬組件3夾緊固定在塔筒13外壁外作為吊裝平臺，地面控制組件1利用攀爬組件3作為高空吊裝支點，利用吊裝纜繩將檢測組件2吊裝至待檢測的葉片21上即可。

進(jìn)一步優(yōu)選的，在攀爬組件3的夾緊臂結(jié)構(gòu)11上還設(shè)置有旋轉(zhuǎn)吊裝機(jī)構(gòu)和豎直吊裝機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)吊裝機(jī)構(gòu)和豎直吊裝機(jī)構(gòu)均為定滑輪組，旋轉(zhuǎn)吊裝繩索和豎直吊裝繩索的一端與檢測組件2連接，另一端各自穿過旋轉(zhuǎn)吊裝機(jī)構(gòu)和豎直吊裝機(jī)構(gòu)后，與地面控制組件1連接，從而在地面控制組件1的驅(qū)動力帶動下，實現(xiàn)檢測組件2的豎直上下吊裝動作和對葉片21外壁的旋轉(zhuǎn)包圍動作

檢測組件2包括外框架結(jié)構(gòu)和內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，外框架結(jié)構(gòu)與攀爬組件3吊裝接連，內(nèi)框架結(jié)構(gòu)設(shè)置于外框架結(jié)構(gòu)內(nèi)，且彈性包覆于葉片21外，內(nèi)框架結(jié)構(gòu)上安裝有成像設(shè)備17，通過外框架結(jié)構(gòu)實現(xiàn)檢測組件2的整體吊裝安全可靠，通過內(nèi)框架結(jié)構(gòu)實現(xiàn)檢測組件2與葉片21外壁之間的彈性接觸，防止檢測組件2在檢測時對葉片21外壁造成傷害。

具體的，如圖3所示，本實施例的外框架結(jié)構(gòu)包括順次連接的第一吊裝旋轉(zhuǎn)臂201、支撐架202和第二吊裝旋轉(zhuǎn)臂203，內(nèi)框架結(jié)構(gòu)包括第一滾輪排204和第二滾輪排205，第一吊裝旋轉(zhuǎn)臂201和第二吊裝旋轉(zhuǎn)臂203內(nèi)分別通過驅(qū)動桿連接有第一滾輪排204，優(yōu)選兩個第一滾輪排204分別與第一吊裝旋轉(zhuǎn)臂201和第二吊裝旋轉(zhuǎn)臂203之間的驅(qū)動桿各為兩根，從而使得任一第一滾輪排204與第一吊裝旋轉(zhuǎn)臂201或第二吊裝旋轉(zhuǎn)臂203之間均能形成便于移動的平行四邊形框架結(jié)構(gòu)，利用驅(qū)動桿的轉(zhuǎn)動和伸縮帶動第一滾輪排204的位置調(diào)整，使得第一滾輪排204上的各個滾輪能保證彈性貼覆于葉片21外壁上具有不同外徑尺寸的位置；第一吊裝旋轉(zhuǎn)臂201和第二吊裝旋轉(zhuǎn)臂203的末端分別可轉(zhuǎn)動的連接有第一主動旋轉(zhuǎn)臂206和第二主動旋轉(zhuǎn)臂207，第一主動旋轉(zhuǎn)臂206和第二主動旋轉(zhuǎn)臂207內(nèi)分別安裝有第二滾輪排205，第一滾輪排204和第二滾輪排205能分別或同時彈性包覆于葉片21外。

本實施例中，在豎直吊裝檢測組件2時，保證檢測組件2的內(nèi)框架結(jié)構(gòu)通過驅(qū)動桿，收縮于緊貼外框架結(jié)構(gòu)的位置，以避免在吊裝時受到損傷，兩根豎直吊裝繩索的一端分別與支撐架202的兩端固定，另一端分別穿過設(shè)置在攀爬組件3上的豎直吊裝機(jī)構(gòu)后，與地面控制組件1上的卷揚機(jī)組32連接，通過卷揚機(jī)組32提供豎直吊裝動力，將檢測組件2整體吊裝至待檢測的葉片21位置處；在旋轉(zhuǎn)吊裝檢測組件2時，另有兩根旋轉(zhuǎn)吊裝繩索的一端分別與第一主動旋轉(zhuǎn)臂206和第二主動旋轉(zhuǎn)臂207連接，另一端分別穿過設(shè)置在攀爬組件3上的旋轉(zhuǎn)吊裝機(jī)構(gòu)后，與地面控制組件1上的卷揚機(jī)組32連接，通過卷揚機(jī)組32提供旋轉(zhuǎn)吊裝動力驅(qū)動第一主動旋轉(zhuǎn)臂206和第二主動旋轉(zhuǎn)臂207分別帶動第一吊裝旋轉(zhuǎn)臂201和第二吊裝旋轉(zhuǎn)臂203轉(zhuǎn)動至水平位置，從而將檢測組件2整體旋轉(zhuǎn)至與葉片21長度方向垂直的位置，使得外框架結(jié)構(gòu)能水平包圍在葉片21的外壁外，然后繼續(xù)利用卷揚機(jī)組32提供的旋轉(zhuǎn)吊裝動力驅(qū)動第一主動旋轉(zhuǎn)臂206和第二主動旋轉(zhuǎn)臂207轉(zhuǎn)動，保證外框架結(jié)構(gòu)能封閉的水平包圍在葉片21的外壁外，然后通過鎖扣機(jī)構(gòu)可將第一主動旋轉(zhuǎn)臂206和第二主動旋轉(zhuǎn)臂207之間進(jìn)行位置鎖定，從而使得檢測組件2由開放式的移動吊裝狀態(tài)切換至封閉式的框架檢測狀態(tài)；最后利用驅(qū)動桿將內(nèi)框架結(jié)構(gòu)推動到彈性接觸葉片21外壁的位置，即可通過內(nèi)框架結(jié)構(gòu)上的成像設(shè)備17對葉片21進(jìn)行檢測，優(yōu)選第一滾輪排204和第二滾輪排205上均安裝有成像設(shè)備17；檢測時，可利用旋轉(zhuǎn)吊裝繩索和豎直吊裝繩索隨時根據(jù)需要改變檢測組件2的水平和豎直位置，以對葉片21的任意位置進(jìn)行成像檢測，從而保證對葉片21檢測的覆蓋全面。

為了保證第一滾輪排204與第二滾輪排205與葉片21外壁的彈性接觸更加靈活可靠，優(yōu)選驅(qū)動桿包括電動缸和氣彈簧驅(qū)動元件，兩個第一滾輪排204分別通過電動缸和氣彈簧驅(qū)動元件與第一吊裝旋轉(zhuǎn)臂201和第二吊裝旋轉(zhuǎn)臂203連接，兩個第二滾輪排205分別通過電動缸和氣彈簧驅(qū)動元件與第一主動旋轉(zhuǎn)臂206和第二主動旋轉(zhuǎn)臂207連接，以利用形成的平行四邊形結(jié)構(gòu)來調(diào)整第一滾輪排204和第二滾輪排205與葉片21外壁的接觸距離，從而使得檢測組件2能夠自動適應(yīng)葉片21形狀的變化，實現(xiàn)對葉片21表面的自適應(yīng)接觸，保持檢測組件2在吊裝檢測過程的穩(wěn)定性。

綜上所述，本發(fā)明所有實施例的用于風(fēng)機(jī)塔的自動化清洗檢測維護(hù)系統(tǒng)適用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架清洗工作，該系統(tǒng)采用攀爬組件3來代替人工完成高空作業(yè)，能夠沿塔筒13的外壁進(jìn)行自動化步態(tài)夾緊式攀爬，并在攀爬的同時帶動清洗組件4對塔筒13的外壁進(jìn)行同步清洗工作，實現(xiàn)清洗作業(yè)的自動化，可以達(dá)到提高清洗工作的效率與安全性、降低維護(hù)費用的目的，將具有良好的社會效益和廣闊的應(yīng)用前景；此外，該系統(tǒng)通過檢測組件2的平掃式結(jié)構(gòu)或水平包圍框架式結(jié)構(gòu)完成對葉片21的成像檢測，從而完成清洗、檢測、維護(hù)自動化操作。

本發(fā)明的實施例是為了示例和描述起見而給出的，而并不是無遺漏的或者將本發(fā)明限于所公開的形式。很多修改和變化對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯而易見的。選擇和描述實施例是為了更好說明本發(fā)明的原理和實際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明從而設(shè)計適于特定用途的帶有各種修改的各種實施例。