一种用于叶轮总成吊装定位调姿的施工方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种用于叶轮总成吊装定位调姿的施工方法及装置，该装置由三个被锁扣连接在一起的完全一样的无人机模块构成，就其中之一而言，每个无人机模块包括无人机、停机平台、绕线器等。施工方法包括：（1）放置并固定无人机组于叶轮总成上，根据实地情况选择是否对无人机外接电源；（2）分别将超声测距反射板均布安装在发电机舱四周，将超声发射探头均布安装在叶轮上；（3）吊车吊起挂有无人机组和超声发射探头的叶轮总成至工位；（4）无人机组根据传感器回传数据自动选择推力，完成叶轮总成姿态调整，该步骤也可远程人工遥控无人机；（5）叶轮总成安装完成后，无人机自动飞回，也可人为遥控，最后取下传感器。

【技术实现步骤摘要】
一种用于叶轮总成吊装定位调姿的施工方法及装置
本专利技术涉及风力发电叶轮总成吊装
，特别涉及一种用于叶轮总成吊装定位调姿的施工方法及装置。
技术介绍
保护人类共同的生态环境，实现绿色可持续发展，中国大力推行可再生能源的开发。风能作为绿色清洁能源开发利用，对增加能源供应、调整能源结构发挥着重要作用，风电场的建设一直是国家能源投入的重点。一个风电场包含几十台风电机组，每台风电机组的安装需要借助大型起重机吊装完成，通常包括：塔筒吊装、机舱和电机吊装和叶轮整体吊装。其中，风机叶轮总成安装通常在80米以上高空，通过操作起重机上下、左右调整叶轮轮毂周圈60个螺栓穿入螺孔，难度大、风险高。因此急需一种可辅助定位调姿的施工方法及装备。如专利号为CN201210489034.2提供了《一种海上风机吊装控制方法和系统》，包括以下步骤：（1）建立需要安装的风机部件的三维模型以及环境模型，并依据风机部件的三维模型以及环境模型，计算风机部件的模拟吊装轨迹；（2）在需要安装的风机部件上标记定位点；（3）吊装需要安装的风机部件，根据定位点实时获取风机部件的位置信息，将该位置信息与模拟吊装轨迹进行对比，以修正风机部件的实际吊装轨迹，直至完成风机部件的安装。该专利技术还公开了一种海上风机吊装控制系统。其优点是给出了完整的控制方法和系统，缺点是只适用于海上风机吊装作业。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种用于叶轮总成吊装定位调姿的施工方法及装置，施工方法包括：（1）放置并固定无人机组于叶轮总成上，根据实地情况选择是否对无人机外接电源；（2）分别将超声测距反射板均布安装在发电机舱四周，将超声发射探头均布安装在叶轮（不含叶片）上；（3）吊车吊起挂有无人机组和超声发射探头的叶轮总成至工位；（4）无人机组根据传感器回传数据自动选择推力，完成叶轮总成姿态调整，该步骤也可远程人工遥控无人机；（5）叶轮总成安装完成后，无人机自动飞回，也可人为遥控，最后取下传感器。装置包括：三个无人机构成的机组及其组件。采用上述用于叶轮总成吊装定位调姿的施工方法的装置为：该装置由三个被锁扣连接在一起的完全一样的无人机模块构成，就其中之一而言，每个无人机模块包括无人机、停机平台、绕线器、无人机遥控器、超声发射探头、超声测距反射板，所述的无人机停放在停机平台上；绕线器、无人遥控器、超声发射探头和超声测距反射板分别固定安装在停机平台上。进一步的，所述的无人机包括机身、旋翼、机械手、外接电源用闸门、正桨、反桨、支腿，所述的旋翼有四个，均布固定安装在机身四侧；所述的机械手有两个，成对固定安装在机身底部；所述的外接电源闸门固定安装在机身上侧；正桨和反桨各有两个，成对固定安装在对角线上的两个旋翼上；四个支腿均布固定安装在机身底部。进一步的，所述的机身包括机架、第一伺服电机、第一联轴器、第一支架、第一机盖、飞行控制器、锂电池、电池舱、电子调速器、第一螺母、第一连杆、第二连杆、第一空心轴、第一支座、第一螺杆、第一轴端挡圈、第一轴承、第一挡圈、第二挡圈、第一齿轮、圆柱销、第二轴端挡圈、紧定螺钉、第二齿轮、第二轴承，所述的第一机盖和飞行控制器固定安装在机架上侧；第一支架固定安装在第一机盖上；第一伺服电机固定安装在第一支架上；所述的第一联轴器固定安装在第一伺服电机输出轴上；所述的电池舱有两个，成对固定安装在机架底部两侧，且每个电池舱内固定安装有一个锂电池；所述的电子调速器有四个，均布固定安装在机架下侧；所述的第一支座有两个，成对固定安装在机架底部两侧，且每个第一支座通过一个第一空心轴铰接有一个第二连杆，每个第二连杆通过一个第一空心轴铰接有一个第一连杆；两个第一连杆之间通过两个第一空心轴铰接有一个第一螺母；所述的第一螺杆通过两个第一轴承铰接在机架上，且一端与第一螺母配合构成螺旋副；两个第一轴承之间固定安装有一个第一挡圈；所述的第一齿轮通过四个圆柱销和一个紧定螺钉固定安装在第一螺杆上，且第一齿轮与第一轴承之间固定安装有一第二挡圈；所述的第二齿轮两端通过两个第二轴承铰接在机架和第一机盖上，其外伸端固定安装在第一联轴器上，且齿轮部分与第一齿轮啮合。进一步的，所述的旋翼包括无刷电机、电机座、电机座挡板、悬臂、网罩、关节箱体、第二机盖、第一端盖、第三轴承、蜗杆、第三轴端挡圈、蜗轮、第二端盖、第二联轴器、第二支架、第二伺服电机、第三挡圈、第四轴承、第四挡圈、第二空心轴、第四轴端挡圈，所述的无刷电机固定安装在电机座顶部；电机座挡板固定安装在电机座底部；电机座固定安装在悬臂上；网罩固定安装在悬臂上；悬臂一端固定安装在第二空心轴上；所述的第二空心轴通过两个第四轴承铰接在关节箱体上，两个第四轴承之间固定安装有一个第四挡圈；所述的第二机盖固定安装在关节箱体一侧；所述的蜗轮通过第三轴端挡圈固定安装在第二空心轴上；蜗轮与第四轴承之间固定安装有一第三挡圈；所述的第四轴端挡圈固定安装在关节箱体一侧，用于轴向固定第四轴承；所述的蜗杆两侧通过两个第三轴承铰接在关节箱体上，且与蜗轮啮合；第一端盖与第二端盖分别固定安装在关节箱体两侧，用于轴向固定两个第三轴承；蜗杆一端固定安装有一个第二联轴器；第二支架固定安装在关节箱体上；第二伺服电机固定安装在第二支架上，且电机输出轴固定安装在第二联轴器上。进一步的，所述的机械手包括套杯、第三伺服电机、第三端盖、第二支座、第三连杆、第四连杆、抓手、橡胶垫、第二螺母、第三空心轴、第二螺杆、第三联轴器，所述的套杯和第三伺服电机分别固定安装在第三端盖上侧；第三联轴器一端固定安装在第三伺服电机输出轴上；两个第二支座成对固定安装在第三端盖底部两侧；每个第二支座上通过一个第三空心轴铰接有一个第三连杆；每个第三连杆另一侧通过一个第三空心轴铰接有一个第四连杆；每个第四连杆另一侧通过一个第三空心轴铰接在第二螺母两侧；所述的第二螺杆固定安装在第三联轴器上且与第二螺母配合构成一螺旋副。进一步的，所述的外接电源用闸门包括上底板、下底板、插座、拉环、弹簧、第五连杆、挡片，所述的上底板固定安装在下底板上；插座固定安装在下底板下侧；拉环铰接在上底板上；所述的挡片有五个，均布铰接在上底板上；每个挡片另一端铰接有一个第五连杆，第五连杆另一端铰接在拉环上。进一步的，所述的停机平台包括底座、第一支撑架、轮毂、轮子、轮轴、第一固定销、第二固定销、吊环，所述的第一支撑架有四个，均布固定安装在底座下侧四周，每个第一支撑架下侧铰接有一个轮毂，每个轮毂通过一个轮轴铰接有一个轮子；所述的第一固定销有四个，两个一组分别固定安装在底座顶部两侧；所述的第二固定销与吊环固定安装在底座上侧。进一步的，所述的绕线器包括第二支撑架、滚筒、电线、插头、手柄，所述的滚筒铰接在第二支架上；电线缠绕在滚筒上，末端固定安装有一个插头；手柄固定安装在滚筒上。由于本专利技术采用了上述技术方案，本专利技术具有以下优点：（1）无人机作为动力装置，降低了叶轮总成吊装定位调姿的难度，提高了效率；（2）无人机可依靠自带的电池续航作业，也可根据实地情况进行外接电源作业，作业模式比较灵活；（3）无人机根据测距传感器主动微调叶轮总成姿态，也可根据遥控人员实时控制；（4）作业完毕后，无人机可自行飞离叶轮总成，降低了操作难度；（5）无人机组重量轻，对叶轮总成吊装影响很小，可忽略不计；（本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于叶轮总成吊装定位调姿的施工方法，其特征在于：（1）放置并固定无人机组于叶轮总成上，根据实地情况选择是否对无人机外接电源；（2）分别将超声测距反射板均布安装在发电机舱四周，将超声发射探头均布安装在叶轮上；（3）吊车吊起挂有无人机组和超声发射探头的叶轮总成至工位；（4）无人机组根据传感器回传数据自动选择推力，完成叶轮总成姿态调整，该步骤也可远程人工遥控无人机；（5）叶轮总成安装完成后，无人机自动飞回，或人为遥控，最后取下传感器；装置包括：由三个被锁扣（1）连接在一起的完全一样的无人机模块构成，就其中之一而言，每个无人机模块包括无人机（2）、停机平台（3）、绕线器（4）、无人机遥控器（5）、超声发射探头（6）、超声测距反射板（7）。

【技术特征摘要】
1.一种用于叶轮总成吊装定位调姿的施工方法，其特征在于：（1）放置并固定无人机组于叶轮总成上，根据实地情况选择是否对无人机外接电源；（2）分别将超声测距反射板均布安装在发电机舱四周，将超声发射探头均布安装在叶轮上；（3）吊车吊起挂有无人机组和超声发射探头的叶轮总成至工位；（4）无人机组根据传感器回传数据自动选择推力，完成叶轮总成姿态调整，该步骤也可远程人工遥控无人机；（5）叶轮总成安装完成后，无人机自动飞回，或人为遥控，最后取下传感器；装置包括：由三个被锁扣（1）连接在一起的完全一样的无人机模块构成，就其中之一而言，每个无人机模块包括无人机（2）、停机平台（3）、绕线器（4）、无人机遥控器（5）、超声发射探头（6）、超声测距反射板（7）。2.采用权利要求1所述的一种用于叶轮总成吊装定位调姿的施工方法的装置，其特征在于：该装置由三个被锁扣（1）连接在一起的完全一样的无人机模块构成，就其中之一而言，每个无人机模块包括无人机2、停机平台（3）、绕线器（4）、无人机遥控器（5）、超声发射探头（6）、超声测距反射板（7），所述的无人机（2）停放在停机平台（3）上；绕线器4、无人遥控器（5）、超声发射探头（6）和超声测距反射板（7）分别固定安装在停机平台（3）上。3.如权利要求2所述的所述的一种用于叶轮总成吊装定位调姿的装置，其特征在于：无人机（2）包括机身（201）、旋翼（202）、机械手（203）、外接电源用闸门（204）、正桨（205）、反桨（206）、支腿（207），所述的旋翼（202）有四个，均布固定安装在机身（201）四侧；所述的机械手（203）有两个，成对固定安装在机身（201）底部；所述的外接电源闸门（204）固定安装在机身（201）上侧；正桨（205）和反桨（206）各有两个，成对固定安装在对角线上的两个旋翼（202）上；四个支腿（207）均布固定安装在机身（201）底部。4.如权利要求3所述的所述的一种用于叶轮总成吊装定位调姿的装置，其特征在于：所述的机身（201）包括机架（20101）、第一伺服电机（20102）、第一联轴器（20103）、第一支架（20104）、第一机盖（20105）、飞行控制器（20106）、锂电池（20107）、电池舱（20108）、电子调速器（20109）、第一螺母（20110）、第一连杆（20111）、第二连杆（20112）、第一空心轴（20113）、第一支座（20114）、第一螺杆（20115）、第一轴端挡圈（20116）、第一轴承（20117）、第一挡圈（20118）、第二挡圈（20119）、第一齿轮（20120）、圆柱销（20121）、第二轴端挡圈（20122）、紧定螺钉（20123）、第二齿轮（20124）、第二轴承（20125），所述的第一机盖（20105）和飞行控制器（20106）固定安装在机架（20101）上侧；第一支架（20104）固定安装在第一机盖（20105）上；第一伺服电机（20102）固定安装在第一支架（20104）上；所述的第一联轴器（20103）固定安装在第一伺服电机（20102）输出轴上；所述的电池舱（20108）有两个，成对固定安装在机架（20101）底部两侧，且每个电池舱（20108）内固定安装有一个锂电池（20107）；所述的电子调速器（20109）有四个，均布固定安装在机架（20101）下侧；所述的第一支座（20114）有两个，成对固定安装在机架（20101）底部两侧，且每个第一支座（20114）通过一个第一空心轴（20113）铰接有一个第二连杆（20112），每个第二连杆（20112）通过一个第一空心轴（20113）铰接有一个第一连杆（20111）；两个第一连杆（20111）之间通过两个第一空心轴（20113）铰接有一个第一螺母（20110）；所述的第一螺杆（20115）通过两个第一轴承（20117）铰接在机架（20101）上，且一端与第一螺母（20110）配合构成螺旋副；两个第一轴承（20117）之间固定安装有一个第一挡圈（20118）；所述的第一齿轮（20120）通过四个圆柱销（20121）和一个紧定螺钉（20123）固定安装在第一螺杆（20115）上，且第一齿轮（20120）与第一轴承（20117）之间固定安装有一第二挡圈（20119）；所述的第二齿轮（20124）两端通过两个第二轴承（20125）铰接在机架（20101）和第一机盖（20105）上，其外伸端固定安装在第一联轴器（20103）上，且齿轮部分与第一齿轮（20120）啮合。5.如权利要求3所述的所述的一种用于叶轮总成吊装定位调姿的装置，其特征在于：所述的旋翼（202）包括无刷电机（20201）、电机座（20202）、电机座挡板（20203）、悬臂（20204）、网罩（20205）、关节箱体（20206）、第二机盖（20207）、第一端盖（20208）、第三轴承（20209）、蜗杆（2021...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫济东，
申请(专利权)人：闫济东，
类型：发明
国别省市：河北,13