一种风电塔爬升机器人系统技术方案

本实用新型专利技术涉及机器人技术领域，具体涉及一种风电塔爬升机器人系统，其包括两个爬升机器人组件，分别位于风电叶片的两侧，每个爬升机器人组件包括：第一爬升小车和第二爬升小车，均吸附于风电塔筒表面，并沿风电塔筒的轴向间隔设置，第一爬升小车位于靠近风电叶片的一侧，第二爬升小车位于远离风电叶片的一侧；悬臂架上安装有作业设备，悬臂架与第一爬升小车铰接连接，悬臂架上设置有卷扬机构；第一牵引绳与第一爬升小车和第二爬升小车连接；第二牵引绳与第二爬升小车以及卷扬机构的卷筒连接；第一刚性连接件，与两个第一爬升小车铰接连接并与风电塔筒间隔设置；第二刚性连接件，与两个第二爬升小车铰接连接并与风电塔筒间隔设置。

A climbing robot system for wind power tower

【技术实现步骤摘要】
一种风电塔爬升机器人系统
本技术涉及机器人
，具体涉及一种风电塔爬升机器人系统。
技术介绍
风力发电是一个有着巨大市场前景的绿色新能源，风力发电机叶片迎风面是发电机主要动力来源，叶背的光滑度是决定风机转速的根本。叶背自身的宽度在空气中已产生阻力，如果再有砂眼、裂纹和破损，阻力加大，影响风力发电的效率。一般风机运行二至三年后，迎风面的保护层胶衣已损伤至极点。叶背的光滑程度，对风机的转速有较严重影响，为了提高风力发电利用率，降低运营成本，须定期对风机叶片进行维护、清洗、检测。通常国内的风电叶片清洗检测都是搭建清洗检测平台，再将检测平台提升至高处，清洗检测人员在检测平台上对叶片进行清洗、除冰、检测等作业，清洗、除冰、检测过程属于高空作业，安全性较差，且耗时较长、维护检查效率较低。
技术实现思路
因此，本技术要解决的技术问题在于克服现有技术中对风机叶片进行清洗、检测等作业需由人工进行、导致安全性较差、维护检查效率较低的技术缺陷，从而提供一种能够远程控制、携带作业设备爬升至风电塔筒高处对风电叶片进行清洗、安全性较好、维护检查效率较高的风电塔爬升机器人系统。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案如下：一种风电塔爬升机器人系统，包括：两个爬升机器人组件，分别位于风电叶片的两侧，每个爬升机器人组件包括：第一爬升小车、第二爬升小车、悬臂架、第一牵引绳、第二牵引绳，所述第一爬升小车和所述第二爬升小车均吸附于风电塔筒表面并在所述风电塔筒表面运动，所述第一爬升小车和所述第二爬升小车沿所述风电塔筒的轴向间隔设置，所述第一爬升小车位于所述风电塔筒靠近所述风电叶片的一侧，所述第二爬升小车位于所述风电塔筒远离所述风电叶片的一侧；所述悬臂架上安装有作业设备，所述悬臂架与所述第一爬升小车铰接连接，所述悬臂架远离所述第一爬升小车的一端设置有卷扬机构；所述第一牵引绳的两端分别与所述第一爬升小车和所述第二爬升小车连接；所述第二牵引绳的两端分别与所述第二爬升小车以及所述卷扬机构的卷筒连接；第一刚性连接件，所述第一刚性连接件的两端分别与两个所述第一爬升小车铰接连接，所述第一刚性连接件与所述风电塔筒间隔设置；第二刚性连接件，所述第二刚性连接件的两端分别与两个所述第二爬升小车铰接连接，所述第二刚性连接件与所述风电塔筒间隔设置。上述风电塔爬升机器人系统中，每个爬升机器人组件中的所述第二爬升小车的高度高于所述第一爬升小车的高度。上述风电塔爬升机器人系统中，所述第一爬升小车和所述第二爬升小车均采用永磁吸附方式与所述风电塔筒保持吸附状态。上述风电塔爬升机器人系统中，所述第一爬升小车和所述第二爬升小车均采用麦克纳姆轮。上述风电塔爬升机器人系统中，所述第一牵引绳和所述第二牵引绳上设置有若干全向轮，所述第一牵引绳和所述第二牵引绳通过所述全向轮与所述风电塔筒接触。上述风电塔爬升机器人系统中，所述作业设备包括用于对所述风电叶片进行检测的检测装置，所述检测装置设置于所述卷扬机构远离所述第一爬升小车的一侧并朝向所述风电叶片设置。上述风电塔爬升机器人系统中，所述作业设备还包括用于对所述风电叶片进行清洗的清洗装置，所述清洗装置设置于所述卷扬机构远离所述第一爬升小车的一侧并朝向所述风电叶片设置，所述清洗装置包括若干高压水喷嘴以及与所述高压水喷嘴连接的高压水管。上述风电塔爬升机器人系统中，所述第一刚性连接件和所述第二刚性连接件均为与所述风电塔筒适配的弧形结构。上述风电塔爬升机器人系统中，所述第一刚性连接件与所述第二刚性连接件均为钢连接件。上述风电塔爬升机器人系统中，所述第一牵引绳和所述第二牵引绳均为钢丝牵引绳。本技术技术方案，具有如下优点：1.本技术的风电塔爬升机器人系统，包括：两个爬升机器人组件，分别位于风电叶片的两侧，每个爬升机器人组件包括：第一爬升小车、第二爬升小车、悬臂架、第一牵引绳、第二牵引绳，所述第一爬升小车和所述第二爬升小车均吸附于风电塔筒表面并在所述风电塔筒表面运动，所述第一爬升小车和所述第二爬升小车沿所述风电塔筒的轴向间隔设置，所述第一爬升小车位于所述风电塔筒靠近所述风电叶片的一侧，所述第二爬升小车位于所述风电塔筒远离所述风电叶片的一侧；所述悬臂架上安装有作业设备，所述悬臂架与所述第一爬升小车铰接连接，所述悬臂架远离所述第一爬升小车的一端设置有卷扬机构；所述第一牵引绳的两端分别与所述第一爬升小车和所述第二爬升小车连接；所述第二牵引绳的两端分别与所述第二爬升小车以及所述卷扬机构的卷筒连接；第一刚性连接件，所述第一刚性连接件的两端分别与两个所述第一爬升小车铰接连接，所述第一刚性连接件与所述风电塔筒间隔设置；第二刚性连接件，所述第二刚性连接件的两端分别与两个所述第二爬升小车铰接连接，所述第二刚性连接件与所述风电塔筒间隔设置。这样的设计可以通过第一爬升小车和第二爬升小车将作业设备输送至风电塔筒高处，使风电叶片位于两个悬臂架之间，操作人员只需在地面远程控制机器人系统即可实现对风电叶片的清洗、除冰、检测等作业，减少作业耗时，提高维护检查效率，提高维护人员的安全性；卷扬机构的设计可以调节悬臂架的角度，实现悬臂架的俯仰，在清洗检测的范围内，实现对风电叶片完全清洗及检测作业；这样的设计结构简单、操作方便、节省人力，且对风电叶片的清洗、检测效果较好。2.本技术的风电塔爬升机器人系统，每个爬升机器人组件中的所述第二爬升小车的高度高于所述第一爬升小车的高度。这样的设计可以使悬臂架的工作范围与风电叶片保持一致，使风电叶片的各个区域都能够很方便的处于清洗、检测的工作范围内。3.本技术的风电塔爬升机器人系统，所述第一爬升小车和所述第二爬升小车均采用麦克纳姆轮。麦克纳姆轮的设计可以使第一爬升小车和第二爬升小车即可以沿风电塔筒轴向爬升，又可以沿风电塔筒径向水平移动，使清洗、检测的效果更好。4.本技术的风电塔爬升机器人系统，所述第一牵引绳和所述第二牵引绳上设置有若干全向轮，所述第一牵引绳和所述第二牵引绳通过所述全向轮与所述风电塔筒接触。由于塔筒是锥形结构，爬升过程中第一牵引绳和部分第二牵引绳会接触风电塔筒表面，全向轮的设计可以使第一牵引绳和第二牵引绳的柔性结构自适应风电塔筒的曲面结构，从而通过全向轮保护风电塔筒表面的油漆不被损坏。5.本技术的风电塔爬升机器人系统，所述作业设备包括用于对所述风电叶片进行检测的检测装置，所述检测装置设置于所述卷扬机构远离所述第一爬升小车的一侧并朝向所述风电叶片设置。检测装置的设计达到了对风电叶片进行检测焊缝等信息的目的。6.本技术的风电塔爬升机器人系统，所述作业设备还包括用于对所述风电叶片进行清洗的清洗装置，所述清洗装置设置于所述卷扬机构远离所述第一爬升小车的一侧并朝向所述风电叶片设置，所述清洗装置包括若干高压水喷嘴以及与所述高压水喷嘴连接的高压水管。清洗装置的设计达到了对风电叶片进行清洗、除冰等作业的目的。7.本技术的风电塔爬升机器人系统，所述第一刚性连接件和所述第二刚性连接件均为与所述风本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风电塔爬升机器人系统，其特征在于，包括：/n两个爬升机器人组件，分别位于风电叶片(1)的两侧，每个爬升机器人组件包括：第一爬升小车(5)、第二爬升小车(7)、悬臂架(4)、第一牵引绳(6)、第二牵引绳(3)，所述第一爬升小车(5)和所述第二爬升小车(7)均吸附于风电塔筒(2)表面并在所述风电塔筒(2)表面运动，所述第一爬升小车(5)和所述第二爬升小车(7)沿所述风电塔筒(2)的轴向间隔设置，所述第一爬升小车(5)位于所述风电塔筒(2)靠近所述风电叶片(1)的一侧，所述第二爬升小车(7)位于所述风电塔筒(2)远离所述风电叶片(1)的一侧；所述悬臂架(4)上安装有作业设备，所述悬臂架(4)与所述第一爬升小车(5)铰接连接，所述悬臂架(4)远离所述第一爬升小车(5)的一端设置有卷扬机构(8)；所述第一牵引绳(6)的两端分别与所述第一爬升小车(5)和所述第二爬升小车(7)连接；所述第二牵引绳(3)的两端分别与所述第二爬升小车(7)以及所述卷扬机构(8)的卷筒连接；/n第一刚性连接件，所述第一刚性连接件的两端分别与两个所述第一爬升小车(5)铰接连接，所述第一刚性连接件与所述风电塔筒(2)间隔设置；/n第二刚性连接件，所述第二刚性连接件的两端分别与两个所述第二爬升小车(7)铰接连接，所述第二刚性连接件与所述风电塔筒(2)间隔设置。/n...

【技术特征摘要】
1.一种风电塔爬升机器人系统，其特征在于，包括：
两个爬升机器人组件，分别位于风电叶片(1)的两侧，每个爬升机器人组件包括：第一爬升小车(5)、第二爬升小车(7)、悬臂架(4)、第一牵引绳(6)、第二牵引绳(3)，所述第一爬升小车(5)和所述第二爬升小车(7)均吸附于风电塔筒(2)表面并在所述风电塔筒(2)表面运动，所述第一爬升小车(5)和所述第二爬升小车(7)沿所述风电塔筒(2)的轴向间隔设置，所述第一爬升小车(5)位于所述风电塔筒(2)靠近所述风电叶片(1)的一侧，所述第二爬升小车(7)位于所述风电塔筒(2)远离所述风电叶片(1)的一侧；所述悬臂架(4)上安装有作业设备，所述悬臂架(4)与所述第一爬升小车(5)铰接连接，所述悬臂架(4)远离所述第一爬升小车(5)的一端设置有卷扬机构(8)；所述第一牵引绳(6)的两端分别与所述第一爬升小车(5)和所述第二爬升小车(7)连接；所述第二牵引绳(3)的两端分别与所述第二爬升小车(7)以及所述卷扬机构(8)的卷筒连接；
第一刚性连接件，所述第一刚性连接件的两端分别与两个所述第一爬升小车(5)铰接连接，所述第一刚性连接件与所述风电塔筒(2)间隔设置；
第二刚性连接件，所述第二刚性连接件的两端分别与两个所述第二爬升小车(7)铰接连接，所述第二刚性连接件与所述风电塔筒(2)间隔设置。


2.根据权利要求1所述的风电塔爬升机器人系统，其特征在于，每个爬升机器人组件中的所述第二爬升小车(7)的高度高于所述第一爬升小车(5)的高度。


3.根据权利要求1所述的风电塔爬升机器人系统，其特征在于，所述第一爬升小车(5)和所述第二爬升...

【专利技术属性】
技术研发人员：王胜利，方海涛，王汝贵，黄曙光，杨涛，王新文，朱瑞军，陈立志，范朝峰，王锋，朱天华，申云乔，陈静，刘勇，柳刚，
申请(专利权)人：国家电投集团江苏海上风力发电有限公司，北京汇力智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32