CN103608129A - 风力涡轮机流体应用设备 - Google Patents

Abstract

提供了一种风力涡轮机塔架清洁或涂覆设备。该设备包括周向地至少部分地围绕风力涡轮机塔架延伸的框架。分离器结构可以连接到所述框架并在所述框架和所述风力涡轮机塔架之间延伸，以布置所述框架在远离所述风力涡轮机塔架的预定距离处。滑动件可以连接到所述分离器结构的可滑动端，并且随着所述框架在所述风力涡轮机塔架上升高和降低，可以在所述风力涡轮机塔架的表面上滑动。多个喷洒器可以沿所述框架周向地放置，且被配置为选择性地喷洒流体到所述风力涡轮机塔架上。在一个实施例中，升降机装置连接到所述框架，以沿所述风力涡轮机塔架向上和向下竖直升降所述风力涡轮清洁或涂覆装置。

Description

风力涡轮机流体应用设备

技术领域

风力涡轮机作为清洁能源生产的来源越来越突出和普及。风流可能会引起分离涡轮机的叶片旋转，从而将动能转换成可用的电能或机械能。

背景技术

风力涡轮机通常架设在有很少阻碍风流的障碍物的区域中，以最大限度地提高势能输出。这样的区域有时偏远，并且可能只能通过维护不善的道路通达。这可能对接近风力涡轮机以便进行维护和其他操作带来一些困难。可以在风力涡轮机上进行各种类型的维护。风力涡轮机的外部组件的维护，如风力涡轮机叶片或风力涡轮机塔架的表面变得越来越困难，因为风力涡轮机的尺寸增大，以尝试产生更多能量。

维修和清洁是风力涡轮机的所有者面临的一些比较常见的维护问题。风力涡轮机的维护往往涉及风力涡轮机部件、设备、维修人员等的定期升高或降低。涉及对象的升高或降低的维护操作的一些具体示例包括风力涡轮机叶片的检查、风力涡轮机叶片和塔架的清洁、如风力涡轮机叶片等部件的更换等。

通常现有的维护系统已经使用独立式起重机或升降机的其他形式，以升高和/或降低与风力涡轮机的外部组件的维护或维修有关的对象。然而，由于因为位置难以接近风力涡轮机，起重机或升降机到风力涡轮机的运送可能是困难的、昂贵的且耗时的。

风力涡轮机清洁通常在周期或定期基础上进行。清洁涡轮机和塔架可以用于各种目的，如保持所述风力涡轮机的效率、延长所述叶片和塔架的使用寿命、保持清洁、维护良好的外观等。有时每年两次或更多次频繁地清洁风力涡轮机。

在相对较短的使用期（如约几周或几个月）内，风力涡轮机可能会受到灰尘、盐的涂层、死昆虫、鸟类排泄物和其他表面沉淀物污染。风力涡轮机的污染可能会降低效率、恶化外观和导致腐蚀和对所述风力涡轮机表面的其他不利影响。密封剂可以应用到风力涡轮机表面进行额外保护。然而，密封剂的施加可能仍然涉及与在清洁或进行其他维护中遇到的那些类似的困难和危险。另外，密封剂也可能需要周期性地重新施加，并且密封剂的使用一般不防止或减少风力涡轮机表面的污染。

因为各种因素，如风力涡轮机的大小和位置，清洁和其他维护可能是一个困难且耗时的过程。另外，风力涡轮机维护可能对于维护工人来说非常危险。因此，需要一种更简单、更快且为维护工人考虑到更安全且更稳定条件的风力涡轮机清洁和维护。

发明内容

本公开涉及一种升高和/或降低与风力涡轮机或类似结构有关的对象的设备和方法。本公开还涉及清洁或涂覆（例如，保护性涂层或涂料）风力涡轮机或类似结构的装置、系统和方法。

根据本公开的一个实施例，提供了一种风力涡轮机塔架清洁和涂覆设备。该设备可以包括：框架，其被配置为周向地至少部分地围绕风力涡轮机塔架延伸；分离器结构，其连接到所述框架且被配置为在所述框架和所述风力涡轮机塔架之间延伸，以布置所述框架在远离所述风力涡轮机塔架的预定距离，所述分离器结构包括连接到所述框架的连接端和布置在所述风力涡轮机塔架附近的横向端；滑动件或滚轮，其连接到所述分离器结构的横向端且被配置为随着所述框架在所述风力涡轮机塔架上升高和降低分别沿所述风力涡轮机塔架的表面滑动或滚动；框架提升装置，其被配置为在所述风力涡轮机塔架上升高和降低所述框架；和多个喷洒器，其周向地沿所述框架布置且被配置为选择性地喷洒流体到所述风力涡轮机塔架上。

在另一实施例中，风力涡轮机提升设备可以包括：框架，其被配置为周向地至少部分地围绕风力涡轮机塔架延伸；滑动件或滚轮，其连接到所述框架且被配置为随着所述框架在所述风力涡轮机塔架上升高和降低分别在所述风力涡轮机塔架的表面上滑动或滚动；和升降机，其连接到所述框架且被配置为在所述风力涡轮机塔架上升高和降低所述框架。所述框架可以包括：框架扩展构件，其耦合到所述框架且被配置为允许所述框架的周边的扩展和收缩；和约束装置，其在所述框架和所述框架扩展构件之间延伸且被配置为引起所述框架根据所述风力涡轮机塔架的直径扩展和收缩。

在另一实施例中，一种清洁、处理或漆涂风力涡轮机塔架的方法可以包括至少部分地围绕风力涡轮机塔架的周边布置框架，其中所述框架包括多个喷洒器；沿所述风力涡轮机塔架的高度移动所述框架；和随着所述框架基本竖直地沿所述风力涡轮机塔架移动仅从所述多个喷洒器的第一部分喷洒流体到所述塔架上。在这个实施例中，该方法可以进一步包括从所述多个喷洒器的第二部分喷洒流体到所述塔架上的步骤。这个步骤可以进一步包括从所述多个喷洒器的第一部分关闭一个或更多个喷洒器的额外步骤。如同本文的一些其他实施例一样，该方法可以进一步包括使用连接到所述框架的升降机，以沿所述风力涡轮机塔架移动所述框架。

附图说明

图1是根据本公开的一个实施例的布置在风力涡轮机塔架周围的风力涡轮机清洁或涂覆设备的一部分的横截面侧视图；

图2是根据本公开的一个实施例的具有枢转扩展构件的风力涡轮机塔架清洁或涂覆设备的俯视图；

图3是根据本公开的一个实施例的具有装有弹簧的扩展构件的风力涡轮机清洁或涂覆设备的俯视图；

图4是根据本公开的一个实施例的风力涡轮机塔架清洁或涂覆设备一侧的一部分的底部透视图；

图5是根据本公开的一个实施例的用风力涡轮机塔架清洁或涂覆设备清洁或涂覆的风力涡轮机塔架的前视图；

图6是根据本公开的一个实施例的利用连接到所述框架的升降机或绳/缆线攀爬器（climber）的风力涡轮机清洁或涂覆设备的局部视图；和

图7是根据本公开的一个实施例的一种方法的示意图。

具体实施方式

现在参考示出的示例性实施例，并且本文将使用特定语言来对其进行描述。然而，应当理解的是，不由此意图限制本发明的范围。结合通过示例的方式一起示出本发明的特征的附图，本发明的额外特征和优点将从下面的详细说明是显而易见的。

已经使用大的起重机和升降设备尝试风力涡轮机维护和清洁。然而，正如已经描述的，这样的装置的使用可就通达、费用等而言有困难。已经使用的其他系统，尝试通过去除或减少运输大且重的设备到风力涡轮机位置的需要来降低通达的困难。例如，熟练的攀爬者可以使用绳子横渡风力涡轮机塔架或叶片的一侧。然而，缺少攀爬经验可能对维护工人有危险，并且关于维护和维修的一些问题不容易由在所述风力涡轮机塔架的一侧上的绳子上的单个人解决。特别是，当大的或重的部件涉及安装、维修等时，绳子上的单个人可能在执行维护操作中有很大困难。维护和清洁的另一系统涉及起重机和缆线吊篮在所述风力涡轮机的吊舱下方的安装，其允许该吊篮降低到所述风力涡轮机的这一侧。然而，该吊篮可能难以正确地布置且由于不稳定性质难以工作。

不管维护和清洁的方法，实际上所有先前的系统仍然涉及大量的体力劳动。通常停止所述风力涡轮机叶片，并且升高或降低工人到风力涡轮机塔架或叶片上的各种位置，以便清洁风力涡轮机的特定部分。在工人完成在风力涡轮机的一部分处的工作之后，可以将他们升高或降低到另一部分，或者甚至可以将他们重新布置在风力涡轮机周边的不同位置处，以便能够从顶部到底部在所有侧面上清洁该风力涡轮机。向工人提供清洁工具比较困难。布置和重新布置工人可能比较费时和困难。使用先前方法清洁可能需要花费几周来完成，并且可能成本非常高。此外，一些风力涡轮机位于海上，这就可能进一步增加清洁的困难和成本。

为了减少风力涡轮机清洁的成本、清洁时间、困难和危险，根据一个实施例提供了一种风力涡轮机塔架清洁或涂覆设备。该设备包括框架。该框架可以周向地至少部分地围绕风力涡轮机塔架延伸。分离器结构（如梁）可以连接到所述框架。所述分离器梁可以在所述框架和所述风力涡轮机塔架之间延伸，以布置所述框架在远离所述风力涡轮机塔架的预定距离。所述分离器梁还可以包括连接到所述框架的连接端和布置在所述风力涡轮机塔架附近的横向端。滑动件或滚轮可以连接到所述分离器结构的横向端。随着所述框架在所述风力涡轮机塔架上升高和降低，所述滑动件或滚轮可以在所述风力涡轮机塔架的表面上滑动（或滚动）。该设备还可以包括框架提升装置。所述框架提升装置可以在所述风力涡轮机塔架上升高和降低所述框架。该设备还包括多个喷洒器，其周向地沿所述框架布置且被配置为选择性地喷洒流体到所述风力涡轮机塔架上。可以应用的流体包括清洁溶液、处理溶液、水、涂料等，以清洁或处理所述风力涡轮机塔架。

在另一实施例中，风力涡轮机提升设备可以包括：框架，其被配置为周向地至少部分地围绕风力涡轮机塔架延伸；滑动件或滚轮，其连接到所述框架且被配置为随着所述框架在所述风力涡轮机塔架上升高和降低分别在所述风力涡轮机塔架上滑动或滚动；和升降机，其连接到所述框架且被配置为在所述风力涡轮机塔架是行升高和降低所述框架。所述框架可以进一步包括：框架扩展构件，其耦合到所述框架且被配置为允许所述框架的周边的扩展和收缩；和约束装置，其在所述框架和所述框架扩展构件之间延伸且被配置为引起所述框架根据所述风力涡轮机塔架的直径扩展和收缩。

本文还公开了相关方法，如在下文中更详细地描述。

应当注意的是，在描述本文的设备、系统和方法中，重点是放在清洁和冲洗实施例上。这样做是为了清楚地将描述该设备，而不是不要求保护其中未具体描述每个流体的实施例。因此，应当注意的是，在其中描述清洁的每种情况下，漆涂或表面处理实施例明确包含在这样的讨论中，反之亦然。可以用来完成其的任何轻微修改包括在这里，并且可以包括，例如，用涂料或其他表面处理组合物替换清洁溶液，修改软管清洁或喷洒器，以方便不同流体的使用（所用的涂料喷洒器，而不是清洁喷洒器），修改喷洒器的布置以便能够采取适当的覆盖面等。在考虑本公开之后，这样的修改将对于本领域的技术人员是显而易见的。

参照图1，总体上用10表示的系统提供了用于清洁、处理、漆涂风力涡轮机塔架15等操作的示例。更具体地，图1提供了布置在所述风力涡轮机塔架周围的风力涡轮机清洁或涂覆设备的示意性横截面侧视图。竖直延伸通过所述风力涡轮机塔架的虚线表示所述风力涡轮机塔架实际上可能具有与所述清洁系统相比更大的尺寸。例如，所述风力涡轮机塔架在底部的直径可能是几十英尺。相比之下，如所述塔架的左侧上所示，该设备的一部分的横截面宽度可能更小，如在最宽点处宽度的1至4英尺的范围，这取决于特定的配置。该设备的尺寸也可以从较小或较大尺寸变化。此外，应当注意的是，图1和其他图中提供的附图不被认为是按比例的。

系统10包括框架20。该框架可以由任何适当材料制成。例如，木材、塑料、金属、玻璃纤维等可以用来制成所述框架。一方面，为了提供坚固强劲的刚性结构，可以使用金属。为了减轻所述框架，所述金属也可以是中空的，只要它足够强劲来提供适当支撑以便如本文所述发挥作用。一方面，制成所述框架而使用的金属可以是钢或钢合金。还可以使用其他金属材料或非金属。一方面，所述框架可以通过将多个框架件焊接在一起形成所述框架而制成。所述框架可以被构造成周向地至少部分地围绕风力涡轮机塔架15延伸。在一些实施例中，所述框架被构造成周向地完全围绕风力涡轮机塔架延伸。

框架20可以包括分离器结构，其在这个实施例中为分离器梁25。所述分离器梁可以连接到所述框架。所述分离器梁可以与所述框架整体地形成，永久地连接到所述框架，或者可拆卸地连接到所述框架。所述分离器梁可以在所述框架和所述风力涡轮机塔架15之间延伸，以布置所述框架在远离所述风力涡轮机塔架的预定距离。如下面将额外地详细描述，喷洒器35可以形成所述系统的一部分。布置所述框架在远离所述风力涡轮机塔架的预定距离可以使所述喷洒器喷洒流体在比如果所述喷洒器直接邻近所述风力涡轮机塔架更大的所述风力涡轮机塔架的区域。所述分离器梁的长度可以在实施例之间变化。一方面，所述分离器梁的长度可以根据从所述喷洒器喷洒的流体流确定。换句话说，所述分离器梁可以根据所述喷洒器的最优喷洒距离确定。所述分离器梁的长度太大可能导致不能应用来自所述喷洒器的足够量的流体到所述塔架，或者所述喷洒器不可以充分地喷洒所述流体到所述塔架上。所述分离器梁的长度太小可能导致不能提供可能期望的所述塔架上流体的覆盖面，或者可以需要增加所述框架周围的喷洒器的数量，从而增加成本。此外，当增加喷洒器的数量时，流体压力同样可被增加，以实现期望的喷洒性能。

虽然图1中的框架20被示出包括分离器梁25，但是所述分离器不需要严格局限于梁结构或形状。还可以使用任何种类的结构或形状，提供期望的框架与风力涡轮机塔架15的分离。此外，虽然所述框架和所述分离器梁被示出连接或形成在一起，但是可以省略该图中所示的框架的竖直部分，并且所述分离器梁连同支撑喷洒器35的构件可以包括所述框架。换句话说，所述框架可以是能够支撑喷洒器在远离所述风力涡轮机塔架的期望距离的任何合适形状、尺寸或配置。

图1中所示的竖直框架部分可以用于支撑该设备在地面上，或者用于将该设备倚靠在该设备下面的表面60。例如，所述框架的竖直部分可以协助保持该设备在高于地面的期望距离，以检查或维护该设备或者避开障碍物。例如，风力涡轮机塔架15可以具有一些从混凝土底部向上延伸通过所述塔架底座的大螺栓75。所述竖直框架构件可以保持喷洒器35、分离器梁25和其他构件在所述螺栓之上，以便所述螺栓不阻碍该设备的操作或该设备在所述风力涡轮机塔架周围的设置。所述竖直构件还可以通过防止与所述螺栓、地面或其他阻碍物接触防止损坏所述喷洒器、所述分离器梁等。所述竖直框架构件可以包括框架底座65。所述框架底座可以协助相对于地面支撑所述框架。所述框架底座可以进一步包括底座支撑构件70。一方面，所述底座支撑构件可以是柔性的或可变形的材料，如橡胶等，以便当所述框架在地面上降低时，具体是如果所述框架的下降是快速的下降，吸收与地面的冲击力。另一方面，所述底座支撑构件可以包括滚轮，如轮子，其能够使该设备沿地面转动到期望的目的地。

如上面所述，框架20可以周向地完全或部分围绕风力涡轮机塔架15延伸。在所述框架仅部分地围绕所述风力涡轮机塔架延伸的情况下，所述框架可以包括开口，通过该开口，可以放置所述框架邻近和部分围绕所述风力涡轮机塔架。此外，在所述框架不完全围绕所述风力涡轮机塔架延伸的情况下，可以采取多个步骤在所述风力涡轮机塔架的整个周边清洁。例如，随着该设备沿塔架的高度移动，可以围绕塔架旋转该设备，或者可以在所述塔架上多次使用该设备，以进行所述塔架周边的多个面的清洁。作为另一示例解决方案，虽然所述框架可以不完全围绕所述塔架延伸，但是所述喷洒器可被配置为仍然在所述塔架上提供流体的充足覆盖面，不需要由所述框架完全包围所述塔架。

不管框架20是否完全或部分围绕所述风力涡轮机塔架15延伸，所述框架可能能够被组装和拆卸。所述框架可以运送到多功能车辆上的处于拆卸状态的风力涡轮机塔架。所述框架可以在和/或围绕所述风力涡轮机塔架组装。然后，可以使用该设备来清洁所述风力涡轮机塔架。清洁之后，可以拆卸该设备和/或框架，安装到该车辆上，和带到另一目的地。

再次参考分离器梁25，所述分离器梁可以包括连接到框架20的连接端26和布置在风力涡轮机塔架15附近的横向端27。所述横向端可以操作地连接到例如，一个或更多个滑动件或滚轮30。随着所述框架在所述风力涡轮机塔架上升高或降低，滑动件可以被配置为在所述风力涡轮机塔架的表面上滑动。考虑了各种类型的滑动件。允许所述框架支撑紧靠所述风力涡轮机塔架且沿所述塔架的高度升高或降低，同时引起对所述风力涡轮机塔架的表面很小或没有损坏的任何合适装置或结构可以用作滑动件。优选地，所述滑动件能够使所述框架沿所述塔架的高度平稳地升高和降低。一方面，可以使用滚动装置，如轮子。一个或更多个滑动件或滚轮可以布置在每个分离器梁的横向端。一方面，所述分离器梁进一步包括在滑动件之间具有预定距离的能够布置多个滑动件在所述横向端的梁构件。一方面，所述梁构件可以竖直地或水平地取向布置滑动件在其上，其间的距离可以提供所述框架对所述塔架的额外支撑。竖直取向的梁构件可以协助保持从喷洒器35到所述塔架的期望喷洒方向或取向。

喷洒器35可以连接到框架20。可以可拆卸地连接或永久性地连接所述喷洒器。一方面，所述喷洒器甚至可能与所述框架整体地形成。所述喷洒器可以包括能够将期望的流体40喷洒到风力涡轮机塔架15上的任何合适喷洒装置。图1中所示的喷洒器包括竖直部分，当从所述喷嘴部分喷洒流体时，所述竖直部分提供所述喷嘴部分在竖直取向的梁构件上方的空隙。然而，所述喷洒器可以包括任何期望的配置，并且可以从相对于所述框架和/或所述塔架或在朝向所述塔架的任何期望方向的任何期望位置喷洒流体。一方面，该设备可以用单个喷洒器实施，但是由于所述风力涡轮机塔架的周边的尺寸，单个喷洒器不可以充分地喷洒流体到整个塔架表面，而不转动和多次升高和降低该设备。通常地，该设备可以包括充足数量的喷洒器，其中所述塔架可以用所述充足数量的喷洒器在所述风力涡轮机塔架上面或下面的一个或两个传递中充分地喷洒流体。

喷洒器35可以相互连接，以便所有的喷洒器接收和喷洒来自共同流体供给源的流体40。流体管45可以在每个所述喷洒器之间延伸，以提供流体到所述喷洒器。流体40可以通过流体软管50供给到所述流体管。所述流体软管可以反过来连接到储液槽。一方面，所述储液槽可以是由多功能车辆输送到所述风力涡轮机塔架的位置的流体罐。所述流体软管可以在软管连接部分55处连接到所述流体管。所述软管连接部分可以牢固地连接所述软管到所述流体管，以供给流体到所述喷洒器，甚至当所述框架相对于所述塔架向上升高和所述流体软管的重量在所述连接部分处施加拉力时。

一方面，所述喷洒器可以被配置为喷洒清洁或处理溶液，或者甚至塔架表面密封溶液或涂料。另一方面，所述喷洒器可以被配置为喷洒高压冲洗液，如水冲洗或其他稀释的冲洗液，到所述塔架表面上。在一个示例性实施例中，当所述框架沿所述塔架的高度升高时，所述喷洒器可以喷洒清洁或处理溶液，和当所述框架沿是塔架的高度降低时，所述喷洒器可以喷洒冲洗，以冲洗掉所述清洁溶液。以这种方式，可以在升高和降低该设备的单个升降周期内清洁整个风力涡轮机塔架表面。无维护工人需要出现在该设备上。整个风力涡轮机塔架可以在大约几个小时内清洁，而不是使用以前清洁方法清洁花费的几天或几周。该设备不涉及将维护工人放在不安全或危险的位置。该设备可以节省大量的时间和金钱，并提供简单、安全且有效的方法来快速清洁风力涡轮机塔架。

现在将参照图2。图2示出了根据本公开的一个实施例的具有枢转扩展构件的风力涡轮机塔架清洁或涂覆设备100的顶视图。图2的风力涡轮机塔架清洁或涂覆设备在许多方面类似于图1中所示的设备10。图2的设备包括周向地围绕风力涡轮机塔架115延伸的框架110。分离器结构120（例如，梁或其他结构）和滑动件/滚轮125可以分别能够布置所述框架在远离所述塔架的距离和沿所述塔架的高度滑动所述框架。喷洒器130可以用来喷洒流体到所述风力涡轮机塔架上，以清洁所述塔架。

图2的设备进一步包括多个枢转框架构件135，其从远离所述风力涡轮机塔架的位置的框架向外延伸。然而，也可以使用向内枢转框架构件。许多风力涡轮机塔架的直径从该塔架的底部部分到该塔架的顶部部分逐渐变窄。提供能够周向地扩展或收缩以调整到所述风力涡轮机塔架的直径和/或周边的框架构件可以允许有足够的清洁能力并且保持该设备相对于该塔架的稳定性。该设备可以包括多个可操作连接所述枢转框架构件到所述框架以启动枢转的枢轴。

约束装置145可以在框架110和至少一个所述枢转框架构件135之间延伸，并且可以引起所述框架根据风力涡轮机塔架115的直径扩展和收缩。一方面，所述约束构件可以是弹性体或弹簧构件。所述约束构件可以在约束构件连接部分140处连接到所述框架和所述枢转框架构件。一方面，所述约束构件可以是松紧绳（bungee cord），并且所述约束构件连接部分可以是环，通过该环，所述松紧绳的一端上的吊钩可以连接到所述框架和所述枢转框架构件。此外，可以替换地使用弹簧或其他机械张紧装置。随着设备100沿塔架115降低，所述枢转框架构架向内枢转，以允许所述框架的扩展来容纳所述塔架的更大直径。随着该设备沿所述塔架升高，所述枢转框架构件向外枢转，以允许所述框架的收缩来容纳所述塔架的更小直径。随着所述框架扩展，所述约束构件可能被拉伸。随着所述框架沿所述塔架升高，所述约束构件中的拉力在所述枢转框架构件上拉动引起它们向外枢转，从而可操作地减少或收缩与更小风力涡轮机塔架直径相对应的所述框架的周边。

喷洒器130可以安装在支撑构件150上，所述支撑构件150可以被配置为保持所述喷洒器在一个位置中，以便不管所述框架的周边的扩展或收缩的程度，该设备仍然能够提供足够的流体覆盖面到所述风力涡轮机塔架。所述喷洒器支撑构件可以以这样的方式配置，即所述喷洒器或所述喷洒器支撑构件都不阻碍所述框架的扩展或收缩。例如，在一些实施例中，所述喷洒器支撑构件可以不同于所述框架对准，以便在所述框架的收缩期间，所述喷洒器支撑构件和在所述喷洒器支撑构件上的喷洒器不与所述喷洒器支撑构件不连接到的一部分所述框架或者与该部分所述框架相关联的其他喷洒器接触。

应当注意的是，一个或更多个摄像头155可以安装在框架110或其他结构上来监视所述清洁、喷洒器喷嘴130与所述风力涡轮机塔架115有关的叶片（未示出）的位置等。虽然其他实施例中未示出所述摄像头，但是所述摄像头可以应用到本公开的每个实施例且如本文所述配置。例如，所述摄像头可以被配置为提供视频或静止图像，这取决于期望的应用。此外，所述摄像头或多个摄像头可以具有固定的位置，或者可以可操作地自动地或通过远程控制平移、缩放、倾斜等。

现在将参照图3，其是根据本公开的一个实施例的具有装有弹簧的扩展构件的风力涡轮机塔架清洁或涂覆设备的俯视图。图3的风力涡轮机塔架清洁或涂覆设备在许多方面类似于图1中所示的设备10或图2中所示的设备100。图3的设备200包括周向地围绕风力涡轮机塔架215延伸的框架。分离器结构（如分离器梁220）和滑动件/滚轮225可以分别能够布置所述框架在远离所述塔架的距离和沿所述塔架的高度滑动所述框架。喷洒器230可以用来喷洒流体到所述风力涡轮机塔架，以清洁所述塔架。

图3的设备200进一步包括框架扩展构件235，其耦合到所述框架且被配置为能够扩展和搜索所述框架的周边。从广义上讲，这样的描述也描述了图2的实施例以及其他配置。关于图3更具体地说，所述框架扩展构件能够是伸缩或类似的延长或减小所述框架尺寸，以便所述框架周边可扩展和可收缩。（关于伸缩，一个构件可以伸到相邻构件的开口内，或者可替代地，一个构件可以伸到紧邻相邻构件，这两个动作都被视为伸缩）。换句话说，所述框架可以扩展和收缩，如关于图2已经描述的，除了所述扩展和收缩是通过使用从所述框架和在所述框架内伸缩地延伸的框架扩展构件完成。约束装置可以在所述框架和所述框架扩展构件之间延伸。所述约束装置可以引起所述框架根据所述风力涡轮机塔架的直径扩展和收缩。所述约束装置可以包括弹簧构件和弹性构件中的至少一个。例如，所述约束装置可以连接到所述框架的内侧部分和所述框架扩展构件的一端。

与图2中的设备类似，图3的设备可以利用流体管或喷洒器支撑构件240，以支撑一个或更多个远离所述框架的喷洒器和/或所述伸缩框架构件。所述喷洒器支撑构件可以保持所述喷洒器在一个位置中，以便不管所述框架的周边的扩展或收缩的程度，该设备仍然能够提供足够的流体覆盖面到所述风力涡轮机塔架。所述喷洒器支撑构件可以以这种方式配置，即所述喷洒器或所述喷洒器支撑构件都不阻碍所述框架的扩展或收缩。例如，在一些实施例中，所述喷洒器支撑构件可以不同于所述框架对准，以便在所述框架的收缩期间，以便在所述框架的收缩期间，所述喷洒器支撑构件和在所述喷洒器支撑构件上的喷洒器不与所述喷洒器支撑构件不连接到的一部分所述框架或者与该部分所述框架相关联的其他喷洒器接触。

图3仅示出所述框架上的单个框架扩展部分。然而，可以使用任何数量的期望框架扩展构件。一方面，用于特定应用的一些框架扩展构件可以部分取决于特定应用期望的扩展和收缩能量的量，如用于特定的风力涡轮机塔架。虽然所述系统可以用单个框架扩展构件和/或单个框架扩展部分运转，但是如图2中所示的多个扩展部分可以便于所述框架的更均匀和稳定的扩展和收缩。

现在将参照图4，其示出根据本公开的一个实施例的风力涡轮机塔架清洁或涂覆设备300的一部分的底部透视图。图4的设备使用如上面在图2中描述的枢转框架扩展构件315。通过使用枢转构件320，所述枢转框架扩展构件可操作地连接到所述框架310。喷洒器330未在图4中提供的视图中完全描述，并且连接到管325。该管可以反过来连接到所述框架。流体可以通过使用该管供给到所述喷洒器。所述框架扩展构件设置在所述框架的扩展部分处。为了在从单个源供给流体到所述设备的同时启动所述框架的扩展，柔性管可以连接管部分在所述扩展部分附近，以允许所述框架周向地扩展和收缩，而不中断供给流体到所述喷洒器。不要求从单个源供给流体到所述设备。然而，使用连接到所述管的多个源或软管可能比较麻烦，而且会造成额外的困难。所述柔性管解决方案可以与各种框架扩展计划一起运作，而且允许使用单个流体源来供给用于所述设备上的所有喷洒器的流体。

所述软管可以通过使用任何合适软管连接工具连接到管325。一方面，使用所述管上的软管螺丝连接件355连接所述软管，以固定所述软管到所述管。作为由于附加的安全特征，所述软管可以固定到所述设备的框架。例如，所述设备可以包括被配置为允许所述软管通过其中的圆柱形编成的安全装置365。如果所述软管从所述管断开，所述圆柱形编成的安全装置可以防止所述软管落到地面。通常，所述软管将保持牢固地连接到所述管，并且所述圆柱形编成物（cylindrical braid）可能简单地为在所述软管和所述管之间的连接失败的情况下的备用安全装置。所述安全装置可以防止可能对在从一个显著高度掉下的软管下方的地面上的人员或财产导致重大伤害的情况。一方面，所述圆柱形编成物可以通过使用连接工具360连接到所述框架。图4描述了该连接工具作为环，但是也可以使用其他任何形式的环、吊钩、螺丝或任何各种各样的其他连接工具。所述圆柱形编成物可以在被压缩或不被拉伸时提供一个较大的圆柱形直径，以使所述软管能够通过。然而，当所述圆柱形编成物被拉伸或拉动时，如可能是如果所述软管开始掉下的情况，所述圆柱形直径收缩而且可以将所述编成物在所述软管周围裹紧，以抑制所述软管的运动。

所述框架可以通过本领域已知的各种工具沿所述风力涡轮机塔架的高度或竖直方向升高和降低。图4的实施例示出了一种沿所述塔架的高度移动所述框架的工具。环340连接到框架310且吊钩345通过其中。吊钩345可以连接到延伸到所述塔架的顶部且所述框架通过其降低和升高的缆线350。也可以使用连接所述框架到沿所述塔架的高度移动所述框架的工具的任何其他各种工具，这将为本领域中的技术人员所理解。可以对所述框架做任何数量的连接，以方便升高和降低所述框架。

图4中还示出阀370或多个阀，如电磁阀，可以用开关闭所述喷洒器喷嘴的第一部分或所述喷洒器喷嘴的第二部分，或者两者（或第三部分、第四部分等）。例如，如果水压低，则可以关闭所述喷洒器的第二部分，以便较高压力可以输送到其余喷洒器。可替换地或按顺序，可以关闭所述喷洒器的第一部分，以便可以激活所述喷洒器的第二部分进行使用。因此，任何一组的喷洒器可以配置有适当布置的阀，以形成喷洒器的各区域。这样的区域可以是分区的（布置在一起以形成共同的区域）或交错的（每两个或每三个喷洒器布置以形成共同区域）。可以打开或关闭阀，以便使用本领域中已知的任何技术隔离一个或更多个区域，如预编程、定时器的使用、RF远程控制装置的使用等等。

现在将参照图5，其示出根据本公开的实施例的用风力涡轮机塔架清洁或涂覆设备420清洁或涂覆的风力涡轮机塔架410的前视图400。所述风力涡轮机塔架清洁或涂覆设备可以包括设备，如上面图1至图4中任何一个或其中描述的实施例的组合中描述的那些。图5描述了运载储液罐430的多功能车辆435。所述储液罐可以包括多个用于供给多个流体类型（如水、清洁溶液等）的储液罐。软管425从所述储液罐延伸到所述清洁或涂覆设备420。图5示出一种机构，通过该机构，所述清洁或涂覆设备可以沿所述风力涡轮机塔架的高度升高和降低。缆线440从所述清洁或涂覆设备延伸直到所述风力涡轮机塔架的顶部，如到或邻近所述吊舱，并且然后朝向连接到所述框架的绳/缆线攀爬器或升降机445向外延伸。滑轮或类似的系统可以用在所述风力涡轮机塔架的顶部，以方便当所述清洁或涂覆设备升高和降低时缆线的运动。通过使用升降机，不需要使用紧邻所述风力涡轮机塔架（如在相邻卡车上）的单独摇柄或其他类似装置。因此，在这个实施例中，仅所述流体软管连接到一个单独的单元，如多功能车辆，但是到一个单独的单元或车辆的其他连接并不排除，例如，提供电力到远程控制装置，提供电力到所述升降机等。

现在转向图6，这个图展示了根据本公开的实施例的用风力涡轮机塔架清洁或涂覆设备520清洁的风力涡轮机塔架510的局部视图500。在这里，仅示出了所述风力涡轮机塔架清洁或涂覆装置的一部分，但是这个实施例可以包括本文描述的任何设备结构，如上面在图1至图5中描述的那些，或者在考虑本公开之后对本领域中的技术人员将是显而易见的任何变体。更具体地，图6描述了由从所述储液罐延伸到所述清洁或涂覆设备的软管525供给的多个喷洒器530。滑动件或管轮535被布置在沿所述风力涡轮机塔架向上和向下移动的框架515（注意，具有图2中所述的约束构件的枢转框架是此实施例中所述框架的一部分），如前面所述。图5中所示的和此实施例独特的是连接到所述框架的升降机545（也称为绳/缆线攀爬器装置）的存在。在这个配置中，不需要连接到多功能车辆的外部摇柄装置。相反，绳子550连接到孔眼555，经过在所述风力涡轮机顶部处或在其附近的滑轮系统560，并且送入所述升降机装置，以便机械地升高和降低所述设备。可以使用的合适升降机包括从可的得到的那些，如Compact1000、Compact1250或Compact1500。这些特定的升降机适于与重负载使用，并且可以与无线电频率远程控制系统包含在一起来控制攀爬或降低的方向。这些类型的装置使用“钢索“，但是也可以使用使用不同缆线、绳子、链条等的其他装置。

如所描述，提供了一种风力涡轮机提升设备，可以用于维护，而不仅是清洁。例如，所述提升设备可被配置为升高和降低维护工人、工具、风力涡轮机部件，或者可以包括其他特征，如检查所述风力涡轮机的摄像头。所述设备可以包括被配置为周向地至少部分地围绕风力涡轮机塔架延伸的框架。所述框架可以包括耦合到所述框架且被配置为使能所述框架的周边的扩展和收缩的框架扩展构件。约束装置可以在所述框架和所述框架扩展构件之间延伸，且可以引起所述框架根据所述风力涡轮机塔架的直径扩展和收缩。滑动件可以连接到所述框架，并且随着所述框架在所述风力涡轮机塔架上升高和降低，可以在所述风力涡轮机塔架的表面上滑动。框架提升装置（如上面描述的那些）可以用来在所述风力涡轮机塔架上升高和降低所述框架。

图7是根据实施例的清洁、处理或涂料风力涡轮机塔架的方法600的流程图。该方法包括：610、布置框架至少部分地围绕风力涡轮机塔架的周边，其中所述框架包括多个喷洒器；620、沿所述风力涡轮机塔架的高度移动所述框架；和630、随着所述框架沿所述风力涡轮机塔架竖直移动，仅从所述多个喷洒器的第一部分将流体喷洒到所述塔架上。在这个实施例中，该方法可以进一步包括从所述多个喷洒器的第二部分将所述流体喷洒到所述塔架上的步骤。这个步骤可以进一步包括从所述多个喷洒器的第一部分关闭一个或更多个喷洒器的附加步骤。如同本文一些其他实施例一样，该方法可以进一步包括使用连接到所述框架的升降机沿所述风力涡轮机塔架移动所述框架。

任选地，关于所述清洁实施例，冲洗流体也可以应用在所述设备的不同通道上。在所述框架上或在所述塔架上没有单个维护工人的情况下，可以完成该方法。换句话说，该方法可以使能自动风力涡轮机塔架清洁。该方法可能会通过仅喷洒冲洗液或仅喷洒处理或清洁溶液到所述塔架上或通过在错开的高度同时喷洒冲洗液和处理溶液而变化。

一方面，同一喷洒器可以用来喷洒不同种类的流体到所述塔架上。另一方面，不同的喷洒器可以用来喷洒不同种类的流体到所述塔架上。例如，一套喷洒器可以用来喷洒清洁溶液到所述塔架上，和不同的一套喷洒器可以用来喷洒水冲洗液到所述塔架上。可替换地，当漆涂所述塔架时，可以使用涂料喷洒器，或者当应用某些类型的处理（例如，聚合物涂层、密封剂等）时，可以使用其他类型的喷洒器。

该方法可以进一步包括：随着所述框架沿所述风力涡轮机塔架的高度移动，根据所述风力涡轮机塔架的直径自动调整所述框架的周边。例如，所述框架的周边可以通过伸缩扩展或收缩所述框架自动调整。作为另一示例，所述框架的周边可以通过使用枢转框架扩展构件扩展或收缩所述框架自动调整。

本文描述的系统和方法可以用来降低风力涡轮机塔架清洁和维护的成本，以及减少清洁所花费的时间和在清洁风力涡轮机塔架中遇到的困难和危险。此外，虽然前述示例是用于说明本发明在一个或更多个特定应用中的原则，但是将对本领域中的普通技术人员将显而易见的是，在不运用创造性劳动的情况下，和在不背离本发明的原则和概念的情况下，可以就实施的形式、使用和细节作出多种修改。因此，本发明的目的不是限制本发明，除了通过下文所载权利要求书限制的以外。

Claims (20)

1.一种风力涡轮机塔架清洁或涂覆设备，包括：

框架，其被配置为周向地至少部分地围绕风力涡轮机塔架延伸；

分离器结构，连接到所述框架且被配置为在所述框架和所述风力涡轮机塔架之间延伸，以布置所述框架在离所述风力涡轮机塔架的预定距离处，所述分离器结构包括连接到所述框架的连接端和能够布置在所述风力涡轮机塔架附近的横向端；

滑动件或滚轮，其连接到所述分离器结构的所述横向端，并被配置为随着所述框架在所述风力涡轮机塔架上升高和降低分别沿所述风力涡轮机塔架的表面滑动或滚动；

框架提升装置，其被配置为在所述风力涡轮机塔架上升高和降低所述框架；和

多个喷洒器，其周向地沿所述框架放置并被配置为选择性地喷洒流体到所述风力涡轮机塔架上。

2.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括连接到所述框架且被配置为在所述风力涡轮机塔架上升高和降低所述框架的升降机。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述流体为水、清洁流体、处理流体或涂料。

4.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括当所述框架未被升高时支撑所述框架的底座。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述框架进一步包括：

多个枢转框架构件，其从远离所述风力涡轮机塔架的位置的所述框架向外延伸；

多个枢轴，其将所述枢转框架构件可运行地连接到所述框架且被配置为使所述枢转框架构件枢转，以便所述框架周向地能够扩展且能够收缩；和

约束装置，其在所述框架和至少一个所述枢转框架构件之间延伸且被配置为引起所述框架根据所述风力涡轮机塔架的直径扩展和收缩。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述框架进一步包括：

框架扩展构件，其耦合到所述框架且被配置为使所述框架的周边能够扩展和收缩；和

约束装置，其在框架扩展构件和所述框架上的其他地方之间延伸，且被配置为根据所述风力涡轮机塔架的直径允许所述框架扩展并且引起所述框架收缩。

7.根据权利要求1所述的设备，其中所述喷洒器进一步包括连接到所述框架的管，流体通过所述管供给到所述喷洒器，并且该设备进一步包括柔性管，其连接在所述扩展构件附近的管部分以允许所述框架周向地扩展和收缩，而不扰乱流体至所述喷洒器的供给。

8.根据权利要求1所述的设备，其中所述多个喷洒器通过管或管道彼此连接，且其中一个或更多个阀沿所述管或管道放置，以关闭所述多个喷洒器的一部分，同时留下所述多个喷洒器的另一部分工作。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述一个或更多个阀由计时器预先编程、控制，或者由无线电频率远程控制器控制。

10.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括由所述框架支撑的摄像机。

11.一种风力涡轮提升设备，包括：

被配置为周向地至少部分围绕风力涡轮机塔架延伸的框架，所述框架进一步包括：

框架扩展构件，其耦合到所述框架且被配置为允许所述框架的周边扩展和收缩；和

约束装置，其在所述框架扩展构件和所述框架上的其他地方之间延伸，且被配置为根据所述风力涡轮机塔架允许所述框架扩展且引起所述框架收缩；

滑动件或滚轮，其连接到所述框架且被配置为随着所述框架在所述风力涡轮机塔架上升高和降低分别在所述风力涡轮机塔架的表面上滑动或滚动；和

升降机，其连接到所述框架且被配置为在所述风力涡轮机塔架上升高和降低所述框架。

12.根据权利要求11所述的设备，进一步包括：

分离器结构，其连接到所述框架且被配置为在所述框架和所述风力涡轮机塔架之间延伸，以布置所述框架在离所述风力涡轮机塔架的预定距离处，所述分离器结构包括连接到所述框架的连接端和能够布置在所述风力涡轮机塔架附近的横向端，和

滑动件或滚轮，其连接到所述分离器结构的所述横向端且被配置为随着所述框架在所述风力涡轮机塔架上升高和降低分别沿所述风力涡轮机塔架的表面滑动或滚动。

13.根据权利要求11所述的设备，其进一步包括被配置为喷洒流体到所述风力涡轮机塔架上的多个喷洒器。

14.根据权利要求13所述的设备，其中所述多个喷洒器通过管或管道彼此连接，并且其中一个或更多个阀沿所述管或管道放置，以关闭所述多个喷洒器的一部分，同时留下所述多个喷洒器的另一部分工作。

15.根据权利要求13所述的设备，其进一步包括由所述框架支撑的摄像机。

16.一种清洁、处理或漆涂风力涡轮机塔架的方法，包括：

至少部分地围绕风力涡轮机塔架的周边布置框架，其中所述框架包括多个喷洒器；

沿所述风力涡轮机塔架的高度移动所述框架；和

随着所述框架沿所述风力涡轮机塔架竖直移动，仅从所述多个喷洒器的第一部分喷洒流体到所述塔架上。

17.根据权利要求16所述的方法，其进一步包括从所述多个喷洒器的第二部分喷洒所述流体到所述塔架上的步骤。

18.根据权利要求17所述的方法，其中从所述多个喷洒器的所述第二部分喷洒所述流体到所述塔架上的步骤包括关闭来自所述多个喷洒器的所述第一部分的一个或更多个喷洒器的步骤。

19.根据权利要求16所述的方法，其进一步包括随着所述框架沿所述风力涡轮机塔架竖直移动，根据所述风力涡轮机塔架的直径自动调整所述框架的周边。

20.根据权利要求16所述的方法，其进一步包括使用连接到所述框架的升降机，以沿所述风力涡轮机塔架竖直移动所述框架。

Images