风轮机叶片表面处理设备及方法技术

一种用于处理风轮机叶片(14)的表面的设备，该设备包括可膨胀结构(22)，该可膨胀结构可从塌缩状态展开到膨胀状态，在该膨胀状态下，所述结构限定可在使用中收纳叶片(14)的细长处理区域(32)。所述设备包括处理装置(52)，该处理装置被布置成在所述处理区域中施加处理。还提供了一种用于处理风轮机叶片(14)的方法，该方法包括：将风轮机叶片定位在基本竖直取向；使可膨胀结构(22)邻近所述风轮机叶片定位；将所述可膨胀结构(22)围绕所述叶片(14)展开，从而使得所述可膨胀结构(22)限定收纳所述叶片的至少一部分的细长处理区域(32)；以及使用所述可膨胀结构(22)对所述叶片(14)的表面施加表面处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】风轮机叶片表面处理设备及方法
本专利技术涉及一种用于向风轮机叶片的外表面施加表面处理特别地但非排它地用于清洁该叶片以去除累积的污垢等的设备和方法。
技术介绍
风轮机叶片的空气动力学效率是决定风轮机发电机如何有效地从气流中提取能量的关键因素。为此，现代实用规模的风轮机通常具有这样的叶片，叶片的精确空气动力学外形是精心设计的，以便使沿着整个叶片长度的升力最大化，从而优化效率。叶片的表面特性也很重要，这是因为叶片应该是平滑和均匀的，以保持层流气流横跨叶片翼型截面，以促进良好的升力特性。然而，当风轮机叶片旋转时，它会积累一层污垢，这种污垢具有降低叶片空气动力学效率的作用。因此，期望的是定期清洁风轮机叶片，以清除积累的污垢，从而有助于使叶片保持其峰值空气动力学效率。EP1583905B1中描述了一种方法，在该方法中，高空作业平台被布置成围绕叶片并相对于叶片垂直地移动，同时对叶片进行表面处理。在一个示例中，该平台被安装到可伸缩升降臂的末端，该可伸缩升降臂提供对平台的位置控制，从而在经过适当训练的操作员的控制下，平台可以相对于叶片垂直地移动。在另一个例子中，所述平台连接到缆索吊装装置。在这种装置中，平台从一系列缆索悬吊，这些缆索从叶片根端向下悬置，所述缆索在该根端处连接至框架。缆索底端连接到稳定基座，在该示例中，该基座由车辆提供。该平台被构造成沿着缆索上下移动，所述缆索作为工作平台的引导件，以确保共工作平台沿着基本线性竖直路径移动。这两种方案都很复杂，而且很可能耗费时间，从而延长总时间并增加维护任务的成本。此外，平台的环形结构导致流体从平台梯级跌落到平台下方的表面，并且可认为浪费了这些流体中的大部分。正是在这种背景下做出了本专利技术。
技术实现思路
在第一方面中，本专利技术的实施方式提供了一种用于处理风轮机叶片表面的设备，该设备包括可膨胀结构，该可膨胀结构可从塌缩状态展开到膨胀状态，在该膨胀状态下，所述结构限定可在使用中收纳叶片的细长处理区域。所述设备包括处理装置，该处理装置被布置成在所述可膨胀结构的展开状态下在所述处理区域中施加处理。因此，有利的是，本专利技术提供了在叶片安装至风轮机的同时对风轮机叶片的表面进行处理的特别方便的手段。所述设备不像已知系统中那样需要复杂的液压操作设备，容易在现场展开使用，并且可以非常迅速地膨胀，从而能够快速地开始表面处理。因此，这总体上加速了维护风轮机叶片表面的过程，对于包括多个风轮机的风场来说尤其如此。而且，由于该设备不依赖于复杂液压操作设备使其工作，因此该设备需要更少的技术人员，这降低了采购和操作所述设备的总体成本。所述可膨胀结构包括可充气结构。该可充气结构优选形成所述可膨胀结构的主承载元件。因此，所述可膨胀元件主要或完全由其可充气结构元件支撑。因此，该可充气结构能够通过使用合适的充气装置如像压缩空气罐或空气鼓风机之类的空气源对该可充气结构充气而容易地展开。因此，在所述可膨胀结构的展开状态下，所述表面处理设备可以与所述可膨胀结构一起主要由所述可充气结构支撑。在所述可膨胀结构的展开状态下，所述可膨胀结构可以围绕所述细长处理区域延伸，并且这样它可以由大体环状形式的单个可充气区段限定，或者由多个可充气区段限定，所述多个可充气区段合起来被布置成使得它们围绕所述处理区域在一方向上延伸，从而使得它们在所述可膨胀结构的展开状态下沿着所述处理区域的长度延伸。优选地，所述处理设备可以被构造成在叶片的竖直取向下对所述叶片进行处理。在一些实施方式中，基本整个所述可膨胀设备都可以由一个或多个可充气结构元件构成。优选地，所述可充气结构可以构成所述可膨胀结构的主要结构元件。优选地，所述可充气结构可以构成所述可膨胀结构的主承载元件。更优选地，所述可膨胀结构的竖直结构可以是可充气结构元件。在一些实施方式中，所述可膨胀结构的一些径向结构元件可以是不可充气的。在一些实施方式中，所述可膨胀结构的一些不可充气的径向结构元件可以是柔性的，例如由柔性材料制成。在一些实施方式中，所述可膨胀结构的竖直和径向结构元件都可以是可充气的。所述表面处理装置可以采取各种形式，但是在一个实施方式中，该装置包括多个处理头。这些处理头可以被构造成向叶片表面施加各种处理，其中一个示例是在所述处理区域中向叶片喷洒处理流体。尽管所述处理头可以定位在沿着所述处理区域的选定位置，但是在一个实施方式中，在所述可充气结构的展开状态下，它们沿着所述处理区域的长度布置，以确保叶片表面受到基本同时的流体处理。优选地，所述流体承载管的重量在所述可充气结构的展开状态下可以主要由该可充气结构承载。在所述表面处理装置中还可以包括处理传感器。这种传感器例如可以包括能够在所述处理设备附近捕获代表风轮机叶片表面的光学信息的光学传感器。还可以在所述处理装置中结合能够指示温度的温度传感器。优选地，这些传感器可以由所述可充气结构支撑。在一个实施方式中，一个或多个光学传感器可以与能够在已经从叶片移除足够程度的污垢时或者当在叶片上留有预定量以上的污垢时发送信号的控制系统相关联。在一个实施方式中，一个或多个温度传感器可以与能够在给定传感器处的温度已经下降到低于给定水平时发送信号的控制系统相关联。被检测到低于给定水平的温度可以导致警报或者触发对正在用于例如喷洒清洁叶片表面的清洁流体进行加热。通常，可以设置流体输送系统给所述处理头供应处理流体供应。所述流体输送系统可以包括流体承载管，这些流体承载管在所述可充气结构内延伸，因此在所述结构展开或塌缩时形成该结构的一体部分。流体输送系统可以包括能够对正被供应至所述处理装置的处理流体进行加热的加热装置。可以包括一基座以给所述可膨胀结构提供稳定的平台，该可膨胀结构从该平台开始膨胀。所述基座还可以用作收集槽，一旦已经向叶片施加流体，则该收集槽用来在结构底部中收集流体。在另一个方面中，本专利技术的实施方式提供了一种用于处理风轮机叶片的方法，该方法包括：将风轮机叶片定位在基本竖直取向；使可膨胀结构邻近所述风轮机叶片定位；通过给所述可膨胀结构充气而围绕所述叶片展开所述可膨胀结构，从而使得所述可膨胀结构限定收纳所述叶片的至少一部分的细长处理区域；以及使用所述可膨胀结构对所述叶片的表面施加表面处理。该方法可以涉及到将所述可膨胀结构定位在所述风轮机叶片下方，从而使得所述结构从所述叶片的梢端下方朝向叶片根端向上膨胀。这样，在展开所述结构时，所述叶片在向上方向上由所述可膨胀结构包封。可以使用的一种技术是，在展开所述结构之前，通过适当的装置使所述可膨胀结构朝向叶片梢端升起。这样，所述可膨胀结构几乎在其一展开时就覆盖叶片，这意味着，与所述可膨胀结构从地平面展开的情况相比，一定尺寸的可膨胀结构就能够处理更长的叶片。在另选方法中，所述可膨胀结构可以从所述叶片的根端朝向叶片的梢端向下膨胀。然而，优选地，所述可膨胀结构可以使用可充气结构元件在地平面处或地平面附近展开。可以通过例如适当的空气源进行充气来实现所述可膨胀结构的膨胀，不过也可以使用其它气体诸如氦气。所述可膨胀结构可以充气到展开状态，其中表面处理设备可以主要由所述可充气结构支撑。根据权利要求13至15所述的方法，其中向所述叶片施加表面处理包括向所述叶片的表面喷洒表面处理流体。可以使用所述处理装置从处理流体供应向叶片表面施加表面处理流体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于处理风轮机叶片表面的设备，该设备包括可膨胀结构，该可膨胀结构能从塌缩状态展开到膨胀状态，在该膨胀状态下，所述结构限定能在使用中收纳叶片的细长的处理区域，所述设备进一步包括处理装置，该处理装置被布置成在所述处理区域中施加处理，其中所述可膨胀结构包括可充气结构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.09 DK PA2015706391.一种用于处理风轮机叶片表面的设备，该设备包括可膨胀结构，该可膨胀结构能从塌缩状态展开到膨胀状态，在该膨胀状态下，所述结构限定能在使用中收纳叶片的细长的处理区域，所述设备进一步包括处理装置，该处理装置被布置成在所述处理区域中施加处理，其中所述可膨胀结构包括可充气结构。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述可充气结构包括围绕所述处理区域的周边间隔开的一个或多个可充气区段。3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述一个或多个可充气区段围绕所述处理区域的周边径向地布置。4.根据权利要求2或3所述的设备，其中，在所述可膨胀结构的展开状态中，所述一个或多个可充气区段中的至少一个在沿着所述处理区域的长度的方向上延伸。5.根据权利要求1至4所述的设备，其中，所述表面处理装置包括多个处理头，所述多个处理头沿着所述可膨胀结构布置，以径向向内地向所述处理区域施加表面处理。6.根据权利要求4所述的设备，其中，所述表面处理装置被布置成将流体喷洒到所述处理区域内。7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述多个处理头联接至流体输送系统。8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述流体输送系统包括结合在所述可膨胀结构内的一个或多个流体承载管。9.根据权利要求7或8所述的设备，其中，所述一个或多个流体承载管中的至少一个在沿着所述可膨胀结构的长度的方向上延伸。10.根据权利要求7至9所述的设备，其中，在所述可膨胀结构的展...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·克里希南·贾木纳，
申请(专利权)人：维斯塔斯风力系统有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦,DK