一种风电塔筒的自动清洗系统和自动清洗方法技术方案

本发明专利技术提供一种风电塔筒的自动清洗系统和自动清洗方法，该自动清洗系统包括：多功能喷淋环单元，所述多功能喷淋环单元沿着风电塔筒的外壁在垂直方向可上下移动地环绕抱紧风电塔筒的外壁；清洗机器人单元，悬挂在所述多功能喷淋环单元的下方，该清洗机器人单元设置有使得清洗机器人单元吸附在所述风电塔筒外壁的吸附装置以及对所述风电塔筒的外壁进行清洗作业的清洗装置；和清洗液喷洒装置，设置在所述多功能喷淋环单元的下面，将输送来的清洗液喷洒至所述风电塔筒的外壁。洗液喷洒至所述风电塔筒的外壁。洗液喷洒至所述风电塔筒的外壁。

An automatic cleaning system and method for wind power tower

【技术实现步骤摘要】
一种风电塔筒的自动清洗系统和自动清洗方法


[0001]本专利技术涉及风电塔筒清洗
，特别涉及一种风电塔筒清洗自动系统和方法。

技术介绍

[0002]风电塔筒作为风力发电设备的主要支撑装备，塔筒经多年运行表面需要清洗维护，尤其是风力发电设备产生故障导致润滑油和齿轮箱油泄露时，会严重污染塔筒外表面。目前风电塔筒的清洗和维护工作仍然采用传统的人工作业方式——“蜘蛛人”，这种工作方法存在巨大安全隐患，且劳动强度大、施工周期长、成本高。
[0003]使用清洗机器人代替手工作业尤为迫切，目前塔筒清洗机器人结构较为复杂，曲面适应能力差，作业过程中需要爬行至塔筒顶端，存在一定的危险性。
[0004]使用小型爬壁机器人效率低，短时间很难完成整个风电塔筒大面积的清理作业，容易造成清理遗漏，且机器人有坠落风险。
[0005]因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种风电塔筒自动清洗系统和方法，改善操作人员的作业方式，提高了工作的效率和安全性。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供一种风电塔筒的自动清洗系统，其包括：
[0008]多功能喷淋环单元，所述多功能喷淋环单元沿着风电塔筒的外壁在垂直方向可上下移动地环绕抱紧风电塔筒的外壁；
[0009]清洗机器人单元，悬挂在所述多功能喷淋环单元的下方，该清洗机器人单元设置有使得清洗机器人单元吸附在所述风电塔筒的外壁的吸附装置以及对所述风电塔筒的外壁进行清洗作业的清洗装置；和
[0010]清洗液喷洒装置，设置在所述多功能喷淋环单元的下面，将输送来的清洗液喷洒至所述风电塔筒的外壁。
[0011]在如上所述的自动清洗系统中，优选，所述多功能喷淋环单元包括：两个以上的框架；将相邻的两个框架的端部连接在一起且成环形地围绕在所述风电塔筒的外围、使得所述多功能喷淋环单元抱紧所述风电塔筒的外壁的收紧索单元。
[0012]在如上所述的自动清洗系统中，优选，每个所述框架是圆形的一部分或者由N个板条构成的M边形的一部分，N>＝1，M>N。
[0013]在如上所述的自动清洗系统中，优选，还包括喷淋单元吊装机构，该喷淋单元吊装机构将所述多功能喷淋环单元吊装在风电塔筒上。
[0014]在如上所述的自动清洗系统中，优选，所述喷淋单元吊装机构包括：吊装环和吊装索，所述吊装环设置在所述框架的上侧，所述吊装索穿过所述吊装环，将所述多功能喷淋环单元吊装在所述风电塔筒上。
[0015]在如上所述的自动清洗系统中，优选，所述框架是由N个板条构成的M边形的一部分，N>＝1，M>N，所述吊装环设置于相邻两个板条的邻接处，在风电塔筒的外壁或者风电机舱上通过挂钩设置有滑轮，所述吊装索穿过滑轮，通过设置在地面或者风电机舱的牵引装置控制多功能喷淋环单元的上下移动。
[0016]在如上所述的自动清洗系统中，优选，在所述框架的内侧设置有多个滚动支撑单元，每一个滚动支撑单元包括设置于框架内侧、能够沿着风电塔筒的外壁滚动的至少一个支撑轮。
[0017]在如上所述的自动清洗系统中，优选，所述滚动支撑单元为如下结构：在所述框架内侧设置有凹槽，所述支撑轮的轮轴以及支撑轮的一部分位于所述凹槽内，所述支撑轮的另一部分突出于框架内侧表面并与所述风电塔筒的外壁滚动接触。
[0018]在如上所述的自动清洗系统中，优选，所述滚动支撑单元包括支撑臂和支撑轮，所述支撑臂的一端固定连接到框架上，另一端设置有所述支撑轮。
[0019]在如上所述的自动清洗系统中，优选，所述支撑臂为有至少有三个端部的Y形或者T形，其中一端部铰链连接到所述框架，另外两个端部各自设置有一个支撑轮，设置于所述另外两个端部的两个支撑轮相对于所述框架的中心线，两个支撑轮的投影位于所述框架中心线的上下两侧。
[0020]在如上所述的自动清洗系统中，优选，所述收紧索单元至少包括：设置在所述框架的两端的收紧轮；和穿绕过两个相邻框架上设置的收紧轮的收紧索。
[0021]在如上所述的自动清洗系统中，优选，所述收紧索的收紧力来自于自身具有弹性的收紧索，或者所述收紧索的收紧力来自于与所述收紧索相连接的钢索收放装置，所述钢索收放装置设置于地面或者所述框架上。
[0022]在如上所述的自动清洗系统中，优选，所述收紧索通过吊装索将所述多功能喷淋环单元吊装在风电塔筒上，所述收紧索包括索套部，所述索套部依靠多功能喷淋环单元的自身重量进行收紧。
[0023]在如上所述的自动清洗系统中，优选，所述清洗机器人单元设置有四个行走轮；所述清洗机器人单元靠近所述风电塔筒的一侧设置有永磁吸附磁体，所述永磁吸附体距离所述风电塔筒的表面有气隙，为所述清洗机器人单元提供吸附到风电塔筒外表面的吸附力；所述清洗机器人单元的腹部靠近风电塔筒的一侧还设置有清洗滚刷作为所述清洗装置，所述清洗滚刷由清洗滚刷电机通过传动装置驱动；所述清洗机器人单元的背部还有密封仓，所述清洗滚刷电机设置于所述密封仓内；所述清洗机器人单元的外侧还有防护罩，防止所述清洗滚刷的旋转造成的清洗液和油污飞溅；所述清洗滚刷与风电塔筒的接触侧为弧形；所述清洗机器人单元还包括清洗液加压装置，所述清洗机器人单元的前端还设置有摄像头和位姿检测模块，来自所述摄像头和位姿检测模块的数据发送至对清洗机器人进行控制的工控机。
[0024]在如上所述的自动清洗系统中，优选，所述清洗机器人单元包括清洗机器人牵引装置，当所述行走轮为无动力轮时，所述清洗机器人牵引装置驱动清洗机器人单元沿风电塔筒外壁向上或向下移动，当所述行走轮为有动力轮时，由行走轮驱动清洗机器人单元沿风电塔筒外壁向上或向下移动。
[0025]在如上所述的自动清洗系统中，优选，还设置有清洗废液循环利用单元，该清洗废
液循环利用单元包括：收集清洗后废液的清洗废液回收装置，对收集的清洗废液进行过滤的过滤器，将清洗废液回收装置收集的清洗废液泵压到过滤器的水泵，经过过滤器过滤后的清洗液回到收容清洗液的水箱，加压泵对来自水箱的清洗液加压，经过水管输送至清洗液喷洒装置；清洗废液回收装置包括：污水收集器、污水回收槽、沉淀池；污水收集器环绕在风电塔筒的外壁下部，倾斜设置，收集顺着风电塔筒的外壁流下的清洗废液并导入设置在风电塔筒的外壁底部的污水回收槽；清洗废液在污水回收槽内沉淀后，沉淀出来的废渣送入沉淀池，沉淀后的清洗废液再由水泵输送至过滤器进行过滤，然后再进入水箱，实现循环利用，多功能喷淋环单元、清洗机器人单元、加压泵、过滤器和清洗废液回收装置以及水箱各自模块化设置在模块化作业车上。
[0026]在如上所述的自动清洗系统中，优选，在模块化作业车上设置有车载控制单元；车载控制单元包括工控机、状态显示器、清洗液流量控制阀、滚刷电机驱动器、变频器和行走轮电机驱动器；在清洗机器人单元上或者在模块化作业车上设置有边缘计算器；工控机为风电塔筒的自动清洗系统的控制核心；边缘计算器与工控机通信连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风电塔筒的自动清洗系统，其特征在于，该自动清洗系统包括：多功能喷淋环单元，所述多功能喷淋环单元沿着风电塔筒的外壁在垂直方向可上下移动地环绕抱紧风电塔筒的外壁；清洗机器人单元，悬挂在所述多功能喷淋环单元的下方，该清洗机器人单元设置有使得清洗机器人单元吸附在所述风电塔筒的外壁的吸附装置以及对所述风电塔筒的外壁进行清洗作业的清洗装置；和清洗液喷洒装置，设置在所述多功能喷淋环单元的下面，将输送来的清洗液喷洒至所述风电塔筒的外壁。2.根据权利要求1所述的自动清洗系统，其特征在于，所述多功能喷淋环单元包括：两个以上的框架；将相邻的两个框架的端部连接在一起且成环形地围绕在所述风电塔筒的外围、使得所述多功能喷淋环单元抱紧所述风电塔筒的外壁的收紧索单元。3.根据权利要求2所述的自动清洗系统，其特征在于，每个所述框架是圆形的一部分或者由N个板条构成的M边形的一部分，N>＝1，M>N。4.根据权利要求2所述的自动清洗系统，其特征在于，还包括喷淋单元吊装机构，该喷淋单元吊装机构将所述多功能喷淋环单元吊装在风电塔筒上。5.根据权利要求4所述的自动清洗系统，其特征在于，所述喷淋单元吊装机构包括：吊装环和吊装索，所述吊装环设置在所述框架的上侧，所述吊装索穿过所述吊装环，将所述多功能喷淋环单元吊装在所述风电塔筒上。6.根据权利要求5所述的自动清洗系统，其特征在于，所述框架是由N个板条构成的M边形的一部分，N>＝1，M>N，所述吊装环设置于相邻两个板条的邻接处，在风电塔筒的外壁或者风电机舱上通过挂钩设置有滑轮，所述吊装索穿过滑轮，通过设置在地面或者风电机舱的牵引装置控制多功能喷淋环单元的上下移动。7.根据权利要求2所述的自动清洗系统，其特征在于，在所述框架的内侧设置有多个滚动支撑单元，每一个滚动支撑单元包括设置于框架内侧、能够沿着风电塔筒的外壁滚动的至少一个支撑轮。8.根据权利要求7所述的自动清洗系统，其特征在于，所述滚动支撑单元为如下结构：在所述框架内侧设置有凹槽，所述支撑轮的轮轴以及支撑轮的一部分位于所述凹槽内，所述支撑轮的另一部分突出于框架内侧表面并与所述风电塔筒的外壁滚动接触。9.根据权利要求7所述的自动清洗系统，其特征在于，所述滚动支撑单元包括支撑臂和支撑轮，所述支撑臂的一端固定连接到框架上，另一端设置有所述支撑轮。10.根据权利要求9所述的自动清洗系统，其特征在于，
所述支撑臂为有至少有三个端部的Y形或者T形，其中一端部铰链连接到所述框架，另外两个端部各自设置有一个支撑轮，设置于所述另外两个端部的两个支撑轮相对于所述框架的中心线，两个支撑轮的投影位于所述框架中心线的上下两侧。11.根据权利要求2所述的自动清洗系统，其特征在于，所述收紧索单元至少包括：设置在所述框架的两端的收紧轮；和穿绕过两个相邻框架上设置的收紧轮的收紧索。12.根据权利要求11所述的自动清洗系统，其特征在于，所述收紧索的收紧力来自于自身具有弹性的收紧索，或者所述收紧索的收紧力来自于与所述收紧索相连接的钢索收放装置，所述钢索收放装置设置于地面或者所述框架上。13.根据权利要求11所述的自动清洗系统，其特征在于，所述收紧索通过吊装索将所述多功能喷淋环单元吊装在风电塔筒上，所述收紧索包括索套部，所述索套部依靠多功能喷淋环单元的自身重量进行收紧。14.根据权利要求1所述的自动清洗系统，其特征在于，所述清洗机器人单元设置有四个行走轮；所述清洗机器人单元靠近所述风电塔筒的一侧设置有永磁吸附磁体，所述永磁吸附体距离所述风电塔筒的表面有气隙，为所述清洗机器人单元提...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙振国，陈咏华，杨东宇，赵志刚，张鑫，
申请(专利权)人：苏州荣坤智能机器科技有限公司，
类型：发明
国别省市：