风力发电机叶片的高空作业系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种风力发电机叶片的高空作业系统及其控制方法，其用于风机叶片的检查、维护与维修，其包括作业平台；升降装置，所述升降装置安装于作业平台上，并能使作业平台的纵向升降；以及至少一推进装置，所述推进装置连接于作业平台上，用以推动作业平台，使作业平台相对于风机叶片表面运动。本发明专利技术的风力发电机叶片的高空作业系统自动化程度高，无需导引绳辅助操作，无需长时间停止风电机组，并避免因叶片的检查维护不及时带来的叶片的永久性损伤和风电机组的发电效率下降。

【技术实现步骤摘要】
风力发电机叶片的高空作业系统及其控制方法
本专利技术涉及一种风力发电机的保养和维护系统，具体涉及一种风力发电机叶片的高空作业系统及其控制方法，属于风力发电

技术介绍
随着对于清洁能源的持续降本增效的需求，风电机组的设计持续向着长叶片和高塔桶的方向发展，在海上和陆上大型风电基地尤其明显。风力发电机包括轮毂，以及多个自中心轮毂延伸的叶片。轮毂可旋转的联接到机舱上，机舱内容纳发电机。叶片被风驱动旋转，进而驱动轮毂和发电机旋转而产生电功率。风电机组叶片需要精确地设计和制造，以便高效地将风能转变成旋转运动，从而为发电机提供足够的旋转能以用于功率产生。叶片效率大体上取决于叶片形状和表面平滑度。不幸的是，在运行期间，碎屑(例如污物、虫子、海盐等)聚集在叶片上，从而改变形状且使平滑度降低。此外，岩石或其它碎片可在接触时刮擦或侵蚀叶片。因此，对叶片的定期检查与清洁可起到保持风力涡轮效率的作用。叶片清洁与检查典型方法是：通过经由从塔架、轮毂或者紧邻地定位的吊车上悬吊，而将人员吊起到各个叶片附近的位置上来手动进行。该人员然后清洁和/或检查叶片，例如，该人员可获得叶片的照片，以便以后进行分析，或者在叶片表面上进行侵蚀测试。然而，手动叶片维护耗时且昂贵，并且需要风机很长时间停机以进行检查，限制了检测质量，对操作人员具有潜在的危险性。因此，为解决上述技术问题，确有必要提供一种创新的风力发电机叶片的高空作业系统及其控制方法，以克服现有技术中的所述缺陷。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种风力发电机叶片的高空作业系统。本专利技术的另一目的在于提供一种风力发电机叶片的高空作业系统的控制方法。为实现上述第一目的，本专利技术采取的技术方案为：风力发电机叶片的高空作业系统，其用于风机叶片的检查、维护与维修，其包括作业平台；升降装置，所述升降装置安装于作业平台上，并能使作业平台的纵向升降；以及至少一推进装置，所述推进装置连接于作业平台上，用以推动作业平台，使作业平台相对于风机叶片表面运动。在一个实施例中，本专利技术的风力发电机叶片的高空作业系统进一步设置为：所述作业平台的两侧分别装有至少一个推进装置，所述推进装置的推力矢量在水平面的投影矢量具有一夹角，使推进装置的推力矢量能按需合成所需的推力矢量。在一个实施例中，本专利技术的风力发电机叶片的高空作业系统进一步设置为：所述推进装置包括旋翼推进器；所述作业平台的两侧分别固持有悬臂，所述旋翼推进器包括分别安装位于所述悬臂上的第一旋翼推进器，两侧的所述第一旋翼推进器的推力方向呈V型排布。在一个实施例中，本专利技术的风力发电机叶片的高空作业系统进一步设置为：所述旋翼推进器进一步包括分别安装所述悬臂上的第二旋翼推进器，所述第一旋翼推进器位于第二旋翼推进器与作业平台之间，所述第二旋翼推进器提供作业平台的水平偏转扭矩。在一个实施例中，本专利技术的风力发电机叶片的高空作业系统进一步设置为：位于所述作业平台两侧的所述第一旋翼推进器分别独立控制，位于所述作业平台两侧的所述第二旋翼推进器分别独立控制。在一个实施例中，本专利技术的风力发电机叶片的高空作业系统进一步设置为：所述推进装置包括旋翼推进器；所述旋翼推进器通过具有旋转关节的旋翼臂与作业平台连接，所述旋转关节提供所述旋翼推进器在至少一个平面内的旋转调节。在一个实施例中，本专利技术的风力发电机叶片的高空作业系统进一步设置为：所述关节包括分别位于旋翼臂两端的第一关节和第二关节，所述第一关节驱动旋翼臂绕第一旋转轴线旋转，第二关节连接所述旋翼推进器并驱动所述旋翼推进器围绕第二旋转轴线旋转，所述第一旋转轴线与所述第二旋转轴线垂直，所述旋翼臂与所述旋翼推进器构成万向矢量推进系统。在一个实施例中，本专利技术的风力发电机叶片的高空作业系统进一步设置为：所述作业平台的安装有至少一对所述旋翼推进器，对称分布于作业平台的两侧。在一个实施例中，本专利技术的风力发电机叶片的高空作业系统还可设置为：所述作业平台上包括一旋转飞轮，所述旋转飞轮枢接于作业平台上，所述飞轮的旋转平面基本垂直于旋翼臂的中心轴线方向。为实现上述第二目的，本专利技术采取的技术方案为：一种风力发电机叶片的高空作业系统的控制方法，其包括如下步骤：1)，将叶片定位在基本垂直于地面的位置；2)，将作业平台放置在地面，通过作业平台上的升降装置向上提升作业平台，在作业平台提升过程中，通过控制旋翼推进器以调节作业平台与叶片之间的距离，至作业平台与叶片的前缘接触；3)，在作业平台与叶片贴合后，作业平台的抱臂与叶片配合以稳定作业平台，同时控制旋翼推进器水平拖曳作业平台，以产生作业平台工作所需的对于叶片表面的贴合压力。【附图说明】图1是本专利技术的风力发电机叶片的高空作业系统的使用状态图。图2是本专利技术的风力发电机叶片的高空作业系统的第一实施方式的结构示意图。图3是第一实施方式的受力状态图。图4是本专利技术第一实施方式的作业平台和风机叶片接触时的状态图。图5是本专利技术的第一实施中补充垂直推力旋翼的结构示意图。图6是第一实施方式的控制原理图。图7是本专利技术的第二实施方式的结构示意图。图8a和图8b，图9a和图9b是第二实施方式中的推进装置通过调整旋转关节获取不同方向矢量推力的状态图。图10是图2中的高空作业系统的受力原理图。图11a和图11b是第二实施例的作业平台倾斜前和倾斜后的对比图。图12a和图12b是第二实施例作业平台偏航前和偏航后的对比图。图13是第二实施方式的控制原理图。图14是本专利技术第二实施方式的作业平台和风机叶片接触时的状态图。图15是本专利技术的第三实施方式的结构示意图。图16是本专利技术的风力发电机叶片的高空作业系统的作业流程图。【具体实施方式】为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。根据本申请的一些实施例，本申请提供一种风力发电机叶片的高空作业系统，其用于风机叶片的检查、维护与维修。作业系统包括作业平台；升降装置，所述升降装置安装于作业平台上，并能使作业平台的纵向升降；以及至少一推进装置，所述推进装置连接于作业平台上，用以推动作业平台，使作业平台相对于风机叶片表面运动。实施例1请参阅说明书附图1至附图6所示，其为本专利技术的一种风力发电机叶片的高空作业系统的第一实施方式，其用于风机叶片10的检查、维护与维修，其由作业平台1、升降装置2、以及至少一推进装置4等几部分组成。其中，所述作业平台1上搭载有风机叶片10的检修装置，其能沿风机叶片10表面活动。所述检修装置包括但不限于打磨叶片旋转砂轮、清洁叶片表面的旋转刷、涂敷新保护漆的漆刷、或者识别叶片内的裂缝凹坑的检查装备，检查装备可包括数码摄像机或者超声换能器。所述作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.风力发电机叶片的高空作业系统，其用于风机叶片的检查、维护与维修，其特征在于：包括/n作业平台；/n升降装置，所述升降装置安装于作业平台上，并能使作业平台的纵向升降；以及/n至少一推进装置，所述推进装置连接于作业平台上，用以推动作业平台，使作业平台相对于风机叶片表面运动。/n

【技术特征摘要】
1.风力发电机叶片的高空作业系统，其用于风机叶片的检查、维护与维修，其特征在于：包括
作业平台；
升降装置，所述升降装置安装于作业平台上，并能使作业平台的纵向升降；以及
至少一推进装置，所述推进装置连接于作业平台上，用以推动作业平台，使作业平台相对于风机叶片表面运动。


2.如权利要求1所述的风力发电机叶片的高空作业系统，其特征在于：所述作业平台的两侧分别装有至少一个推进装置，所述推进装置的推力矢量在水平面的投影矢量具有一夹角，使推进装置的推力矢量能按需合成所需的推力矢量。


3.如权利要求2所述的风力发电机叶片的高空作业系统，其特征在于：所述推进装置包括旋翼推进器；所述作业平台的两侧分别固持有悬臂，所述旋翼推进器包括分别安装位于所述悬臂上的第一旋翼推进器，两侧的所述第一旋翼推进器的推力方向呈V型排布。


4.如权利要求3所述的风力发电机叶片的高空作业系统，其特征在于：所述旋翼推进器进一步包括分别安装于所述悬臂上的第二旋翼推进器，所述第一旋翼推进器位于第二旋翼推进器与作业平台之间，所述第二旋翼推进器提供作业平台的水平偏转扭矩。


5.如权利要求4所述的风力发电机叶片的高空作业系统，其特征在于，位于所述作业平台两侧的所述第一旋翼推进器分别独立控制，位于所述作业平台两侧的所述第二旋翼推进器分别独立控制。


6.如权利要求1所述的风力发电机叶片的高空作业系统，其特征在于：所述推进装...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄玲玲，
申请(专利权)人：黄玲玲，
类型：发明
国别省市：上海;31