微波除冰设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种微波除冰设备(100)，用于对风力发电机组的涂覆有碳纳米管涂层的叶片(2)进行除冰，其包括：机器人(210)，所述机器人(210)在风力发电机组的塔筒(1)上移动；微波发射装置(220)，所述微波发射装置(220)搭载在所述机器人(210)上，向涂覆有碳纳米管涂层的叶片(2)发射微波；以及控制系统(230)，所述控制系统(230)用于控制所述微波除冰设备(100)的运行。微波除冰设备(100)通过机器人(210)和微波发射装置(220)的组合，对涂覆有碳纳米管涂层的叶片(2)进行安全高效除冰作业，其安全性、灵活性和机动性高。

Microwave deicing equipment

The utility model relates to a microwave deicing equipment (100), used for wind turbine blades are coated with carbon nanotubes coating (2) for deicing, which includes: (210) the robot, the robot (210) in the tower of wind turbine (1) on the mobile micro wave emission; device (220), the microwave transmitting device (220) mounted on the robot (210), leaves the carbon nanotube coating to the coating (2) microwave emission control system; and (230), the control system (230) for controlling the microwave deicing equipment (100) operation. The microwave deicing equipment (100) carries out safe and efficient deicing operations on blades (2) coated with carbon nanotube coatings by means of a combination of a robot (210) and a microwave emitting device (220), and has high safety, flexibility and flexibility.

【技术实现步骤摘要】
微波除冰设备
本技术涉及风力发电领域，具体涉及微波除冰设备。
技术介绍
目前，风力发电技术飞速发展，风力发电机一般安装于高山及边疆区域，而高山及边疆区域的气象条件往往比较恶劣，风力发电机叶片表面经常会发生覆冰现象，覆冰会改变叶片外形状态，从而影响叶片的气动性能，降低机组发电效率。当覆冰严重时，会综合考虑机组运行的安全性和稳定性，做出停机的决定，这样将会导致严重的发电量损失。因此，能够及时除去叶片表面的覆冰，对于风力发电机组来说是至关重要的。针对风力发电机的叶片表面结冰的现象，目前普遍的解决方案是在风机叶片内部叶根部位加装鼓风机，向叶片叶尖方向吹送经加热的空气，热空气的热量经叶片结构层传递到叶片外表面，使覆盖在叶片表面的冰融化。另外，在对叶片表面处理时预埋导电金属导线，再用涂层覆盖，当检测到叶片有结冰趋势时便通电主动加热，以使叶片表面温度不能达到结冰所需温度。有些风场未安装上述的除冰/防冰装置，在结冰现象出现的时候，需要人工进行除冰，而且多是通过蜘蛛人的方式，将人悬吊在叶片表面，手持尼龙锤，敲击结冰区域，达到除冰的目的。但是，上述的热力除冰/防冰设备成本高，能耗较大，而蜘蛛人除冰方式，劳动强度大，危险性高，且效率低下。因此，如何降低成本且安全、高效地除冰，就成为了本领域技术人员急需解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种微波除冰设备，用于对风力发电机组的涂覆有碳纳米管涂层的叶片进行除冰。根据本技术的一个方面，一种微波除冰设备，用于对风力发电机组的涂覆有碳纳米管涂层的叶片进行除冰，其特征在于，包括：机器人，所述机器人能够在所述风力发电机组的塔筒外壁上移动；微波发射装置，所述微波发射装置搭载在所述机器人上，能够向涂覆有碳纳米管涂层的叶片发射微波；以及控制系统，所述控制系统用于控制所述微波除冰设备的运行。根据本技术的一个方面，微波发射装置可以包括：聚波装置，所述聚波装置呈扇形弧面结构。根据本技术的一个方面，微波除冰设备还可以包括：传感器系统，所述传感器系统包括距离传感器、温度传感器、转速传感器中的至少一种。根据本技术的一个方面，微波除冰设备还可以包括：手持遥控终端，所述手持遥控终端向所述控制系统发出指令，操纵所述微波除冰设备的运行。根据本技术的一个方面，微波除冰设备还可以包括：摄像头，所述摄像头配置在所述机器人的前端。根据本技术的一个方面，机器人包括用于驱动其移动的伺服电机。根据本技术的一个方面，机器人为磁吸附式爬壁机器人或者负压吸附式爬壁机器人。根据本技术的一个方面，手持遥控终端包括：处理器；用于存储所述处理器的可执行指令的存储器；用于实时显示微波除冰设备的作业环境的图像显示器；以及用户接口。本技术的微波除冰设备通过机器人和微波发射装置的组合，对涂覆有碳纳米管涂层的叶片进行安全高效除冰作业，其安全性、灵活性和机动性高。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显，其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。图1是本技术的一实施例涉及的微波除冰设备的框图；图2是本技术的另一实施例涉及的微波除冰设备的框图；图3是示出本技术的一实施例涉及的微波除冰设备的简要结构示意图；图4是示出在本技术的一实施例涉及的叶片表面覆冰的状态的示意图；图5是用于说明本技术的一实施例涉及的微波发射装置的工作原理的示意图；图6是示出本技术的一实施例涉及的微波除冰设备的作业效果图；图7是示出本技术的一实施例涉及的微波除冰设备的使用状态图。附图标记：1：塔筒2：叶片100：微波除冰设备210：机器人211：伺服电机212：永磁吸附履带220：微波发射装置221：微波发射器222：聚波装置230：控制系统240：传感器系统241：距离传感器242：温度传感器243：转速传感器244：摄像头110：手持遥控终端111：处理器112：存储器113：图像显示器114：用户接口具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置的例子。本技术提供了一种微波除冰设备，用于对风力发电机组的涂覆有碳纳米管涂层的叶片进行除冰。图1是本技术的一实施例涉及的微波除冰设备的框图，图2是本技术的另一实施例涉及的微波除冰设备的框图，图3是示出本技术的一实施例涉及的微波除冰设备的简要结构示意图，图4是示出在本技术的一实施例涉及的叶片表面覆冰的状态的示意图，图5是用于说明本技术的一实施例涉及的微波发射装置的工作原理的示意图，图6是示出本技术的一实施例涉及的微波除冰设备的作业效果图。如图1和图6所示，本技术所提供的微波除冰设备100用于风力发电机组，微波除冰设备100对涂覆有碳纳米管涂层的叶片2进行除冰，该微波除冰设备100包括机器人210、微波发射装置220、控制系统230。机器人210被构成为能够在风力发电机组的塔筒1的外壁上移动。该机器人210结构形式可以有多种，例如可以是磁吸附式爬壁机器人或者负压吸附式爬壁机器人等。当采用磁吸附爬壁机器人210为平台时，其中，永磁吸附履带212部分每个节段均安装有强磁永磁磁铁，且外表面采用橡胶包覆，以确保为机器人210提供强力稳定的吸附力，并提供足够强度的负载能力，同时包覆的橡胶有力的保护确保塔筒1表面漆层不会在机器人作业的同时遭到破坏。爬壁机器人210的移动可以由伺服电机驱动，伺服电机带有制动功能，在不通电的情况下，确保爬壁机器人210在塔筒上悬停时处于抱闸锁死状态，不至于在重力作用下向下滑落，而能很好的停留在指定位置。如图2和3所示，微波发射装置220搭载在机器人210上，向涂覆有碳纳米管涂层的叶片2发射微波。微波发射装置220优选使用微波发射器221(例如磁电管)来实现。碳纳米管是一种具有特殊结构(径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级，管子两端基本上都封口)的一维量子材料。碳纳米管具有良好的导电性能，由于碳纳米管的结构与石墨的片层结构相同，所以具有很好的电学性能，碳纳米管还具有良好的传热性能。在本技术中，风力发电机组的叶片上涂覆有碳纳米管涂层。因此，当微波发射装置220向叶片2发射微波时，微波经过叶片2表面涂覆的碳纳米管吸收而转化为热能，传递到附着在叶片2表面的冰上，并对冰进行加热融化，待融化到一定程度，覆冰在重力的作用下脱落。控制系统230是微波除冰设备的控制中枢，用于控制所述微波除冰设备100的运行。控制系统230被设置在机器人210的适当位置处，能够与微波除冰设备100的各部件进行通信连接，接收来自各部件的信号并进行处理，将处理结果发送至相对应的各个部件，以控制各个部件的运行。本技术的控制系统230例如可基于PLC或单片机实现逻辑运算。如图5所示，在机器人210上可以设置有聚波装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微波除冰设备(100)，用于对风力发电机组的涂覆有碳纳米管涂层的叶片(2)进行除冰，其特征在于，包括：机器人(210)，所述机器人(210)能够在所述风力发电机组的塔筒(1)外壁上移动；微波发射装置(220)，所述微波发射装置(220)搭载在所述机器人(210)上，能够向涂覆有碳纳米管涂层的叶片(2)发射微波；以及控制系统(230)，所述控制系统(230)用于控制所述微波除冰设备(100)的运行。

【技术特征摘要】
1.一种微波除冰设备(100)，用于对风力发电机组的涂覆有碳纳米管涂层的叶片(2)进行除冰，其特征在于，包括：机器人(210)，所述机器人(210)能够在所述风力发电机组的塔筒(1)外壁上移动；微波发射装置(220)，所述微波发射装置(220)搭载在所述机器人(210)上，能够向涂覆有碳纳米管涂层的叶片(2)发射微波；以及控制系统(230)，所述控制系统(230)用于控制所述微波除冰设备(100)的运行。2.根据权利要求1所述的微波除冰设备(100)，其特征在于，所述微波发射装置(220)包括：聚波装置(222)，所述聚波装置(222)呈扇形弧面结构。3.根据权利要求1所述的微波除冰设备(100)，其特征在于，还包括：传感器系统(240)，所述传感器系统(240)包括距离传感器(241)、温度传感器(242)、转速传感器(243)中的至少一种。4.根据权利要求1所述的微波除冰设备(100)，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：马华，杨金宝，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11