CN106930901A - 一种具有自动清洁功能的风力发电机塔筒 - Google Patents

一种具有自动清洁功能的风力发电机塔筒 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有自动清洁功能的风力发电机塔筒，包括塔筒本体和套设在塔筒本体上的清洁机构，清洁机构包括壳体、竖向贯穿壳体的套筒以及设置在壳体内的攀爬组件和清洁组件，攀爬组件包括线性驱动单元和行走单元，清洁组件包括第三电机、第一齿轮、第二齿轮和清洁刷单元。该具有自动清洁功能的风力发电机塔筒，特有的清洁机构套设在塔筒本体上，用于对塔筒本体的外壁进行擦洗，防止长期积聚的污垢腐蚀塔体，造成安全事故。清洁机构可利用太阳能提供续航，也可收集雨水，并将其过滤后用于清洗。

Description

一种具有自动清洁功能的风力发电机塔筒
技术领域
本发明涉及风力发电设备领域，特别涉及一种具有自动清洁功能的风力发电机塔筒。
背景技术
风力发电机塔筒是用于支撑风力发电机的架子，其承担着顶部机组的全部重量，对整个机组的安全性至关重要，因此需要足够的强韧性。由于塔筒长期暴露在外，其表面经常会附着一层污垢，这可能会导致塔筒被腐蚀，产生严重的安全隐患。
现有的风力发电机塔筒不具有自动清洁功能，都是依靠人工清洁，由于塔筒一般具有一定高度，人工清洗时十分困难，还有一定的危险性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有自动清洁功能的风力发电机塔筒。
本发明解决问题所采用的技术方案是：一种具有自动清洁功能的风力发电机塔筒，包括塔筒本体和套设在塔筒本体上的清洁机构；
所述清洁机构包括壳体、竖向贯穿壳体的套筒以及设置在壳体内的攀爬组件和清洁组件；
所述壳体为圆盘形，所述套筒与壳体同轴设置，所述塔筒本体位于套筒内，所述塔筒本体与套筒的内壁间设有空隙，所述攀爬组件的一端位于壳体内，所述攀爬组件的另一端位于伸入套筒内，所述攀爬组件有两个，两个攀爬组件关于塔筒本体对称设置；
所述攀爬组件包括线性驱动单元和行走单元，所述线性驱动单元位于壳体内，所述行走单元伸入套筒内，所述线性驱动单元包括第一电机、减速机、丝杠和移动块，所述第一电机通过减速机驱动水平设置的丝杠转动，所述移动块上设有螺纹孔，所述螺纹孔与丝杠匹配，所述丝杠位于螺纹孔内，所述第一电机驱动移动块沿丝杠的轴向运动，所述行走单元设置在移动块上；
所述行走单元包括支板、支架、滚轮和第二电机，所述支板设置在移动块上，所述支架设置在支板上，所述滚轮和第二电机均设置在支架上，所述第二电机驱动滚轮转动；
所述清洁组件包括第三电机、第一齿轮、第二齿轮和清洁刷单元，所述第三电机设置在壳体内，所述第一齿轮套设在第三电机的输出轴上，所述第三电机驱动第一齿轮转动，所述第二齿轮套设在套筒上，所述第二齿轮通过轴承与套筒连接，所述清洁刷单元与第二齿轮同轴设置，所述第二齿轮驱动清洁刷单元转动；
所述清洁刷单元包括清洁刷本体和刷毛，所述清洁刷本体为圆环形，所述刷毛设置在清洁刷本体的内壁上，所述刷毛伸入套筒内。
作为优选，为了提高清洁机构的续航能力，所述壳体的外壁上设有太阳能电池板，所述壳体的内部设有蓄电池，所述太阳能电池板与蓄电池电连接。
作为优选，为了使清洁机构能够收集雨水并用作塔筒清洗，所述壳体的顶部设有蓄水箱，所述壳体内部设有水泵和净化器，所述套筒内壁上有喷头，所述蓄水箱通过净化器和水泵与喷头连通。
作为优选，为了防止清洁机构意外坠落，所述壳体的顶部通过若干个防坠器与塔筒本体的顶部连接。
作为优选，为了保护清洁机构，所述塔筒本体的底部设有弹簧柱。
作为优选，为了加固塔筒本体的同时稳定住清洁机构，所述塔筒本体的顶部设有套设第一支盘，所述塔筒本体的底部套设有第二支盘，所述第一支盘和第二支盘之间通过两个竖向设置的支杆连接，所述壳体的两侧设有限位块，所述支杆穿过限位块，所述支杆与限位块滑动连接。
作为优选，为了提高攀爬能力，所述滚轮上套设有摩擦套。
作为优选，为了提高摩擦力，所述摩擦套的制作材料为橡胶。
作为优选，为了控制夹持力度，所述支架与支板的连接处设有力传感器，所述力传感器与第一电机电连接。
作为优选，为了使减速机具有自锁功能，所述减速机为蜗轮蜗杆减速机。
作为优选，为了精确控制电机，所述第一电机和第二电机为伺服电机。
本发明的有益效果是，该具有自动清洁功能的风力发电机塔筒设计巧妙，可行性高，特有的清洁机构套设在塔筒本体上，用于对塔筒本体的外壁进行擦洗，防止长期积聚的污垢腐蚀塔体，造成安全事故。清洁机构可利用太阳能提供续航，也可收集雨水，并将其过滤后用于清洗。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的一种具有自动清洁功能的风力发电机塔筒的结构示意图。
图2是本发明的一种具有自动清洁功能的风力发电机塔筒的清洁机构的结构示意图。
图3是本发明的一种具有自动清洁功能的风力发电机塔筒的清洁机构的俯视图。
图4是本发明的一种具有自动清洁功能的风力发电机塔筒的清洁机构中滚轮和第二电机与支架的连接示意图。
图5是本发明的一种具有自动清洁功能的风力发电机塔筒的清洁机构中清洁刷单元与第二齿轮的连接示意图。
图中：1.塔筒本体，2.壳体，3.套筒，4.第一电机，5.减速机，6.丝杠，7.移动块，8.支板，9.支架，10.滚轮，11.第二电机，12.第三电机，13.第一齿轮，14.第二齿轮，15.清洁刷本体，16.太阳能电池板，17.蓄水箱，18.水泵，19.喷头，20.防坠器，21.弹簧柱，22.第一支盘，23.第二支盘，24.支杆，25.限位块。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-5所示，一种具有自动清洁功能的风力发电机塔筒，包括塔筒本体1和套设在塔筒本体1上的清洁机构；
所述清洁机构包括壳体2、竖向贯穿壳体2的套筒3以及设置在壳体2内的攀爬组件和清洁组件；
所述壳体2为圆盘形，所述套筒3与壳体2同轴设置，所述塔筒本体1位于套筒3内，所述塔筒本体1与套筒3的内壁间设有空隙，所述攀爬组件的一端位于壳体2内，所述攀爬组件的另一端位于伸入套筒3内，所述攀爬组件有两个，两个攀爬组件关于塔筒本体1对称设置；
所述攀爬组件包括线性驱动单元和行走单元，所述线性驱动单元位于壳体2内，所述行走单元伸入套筒3内，所述线性驱动单元包括第一电机4、减速机5、丝杠6和移动块7，所述第一电机4通过减速机5驱动水平设置的丝杠6转动，所述移动块7上设有螺纹孔，所述螺纹孔与丝杠6匹配，所述丝杠6位于螺纹孔内，所述第一电机4驱动移动块7沿丝杠6的轴向运动，所述行走单元设置在移动块7上；
所述行走单元包括支板8、支架9、滚轮10和第二电机11，所述支板8设置在移动块7上，所述支架9设置在支板8上，所述滚轮10和第二电机11均设置在支架9上，所述第二电机11驱动滚轮10转动；
所述清洁组件包括第三电机12、第一齿轮13、第二齿轮14和清洁刷单元，所述第三电机12设置在壳体2内，所述第一齿轮13套设在第三电机12的输出轴上，所述第三电机12驱动第一齿轮13转动，所述第二齿轮14套设在套筒3上，所述第二齿轮14通过轴承与套筒3连接，所述清洁刷单元与第二齿轮14同轴设置，所述第二齿轮14驱动清洁刷单元转动；
所述清洁刷单元包括清洁刷本体15和刷毛，所述清洁刷本体15为圆环形，所述刷毛设置在清洁刷本体15的内壁上，所述刷毛伸入套筒3内。
作为优选，为了提高清洁机构的续航能力，所述壳体2的外壁上设有太阳能电池板16，所述壳体2的内部设有蓄电池，所述太阳能电池板16与蓄电池电连接。
作为优选，为了使清洁机构能够收集雨水并用作塔筒清洗，所述壳体2的顶部设有蓄水箱17，所述壳体2内部设有水泵18和净化器，所述套筒3内壁上有喷头19，所述蓄水箱17通过净化器和水泵与喷头19连通。
作为优选，为了防止清洁机构意外坠落，所述壳体2的顶部通过若干个防坠器20与塔筒本体1的顶部连接。
作为优选，为了保护清洁机构，所述塔筒本体1的底部设有弹簧柱21。
作为优选，为了加固塔筒本体1的同时稳定住清洁机构，所述塔筒本体1的顶部设有套设第一支盘22，所述塔筒本体1的底部套设有第二支盘23，所述第一支盘22和第二支盘23之间通过两个竖向设置的支杆24连接，所述壳体2的两侧设有限位块25，所述支杆24穿过限位块25，所述支杆24与限位块25滑动连接。
作为优选，为了提高攀爬能力，所述滚轮10上套设有摩擦套。
作为优选，为了提高摩擦力，所述摩擦套的制作材料为橡胶。
作为优选，为了控制夹持力度，所述支架9与支板8的连接处设有力传感器，所述力传感器与第一电机4电连接。
作为优选，为了使减速机具有自锁功能，所述减速机5为蜗轮蜗杆减速机。
该具有自动清洁功能的风力发电机塔筒的工作原理为：清洁机构套设在塔筒本体1上，塔筒本体1位于套筒3内，清洁机构中的攀爬组件用于实现清洁机构沿塔筒本体1的轴向运动，其工作原理为：驱动单元中第一电机4通过减速机5驱动移动块7沿着丝杠6的轴向运动，从而使行走单元中的滚轮10与塔筒本体1的外壁抵靠，利用滚轮10与塔筒本体1外壁的摩擦力来防止清洁机构下坠，而第二电机11驱动滚轮10转动，用于实现清洁机构的上下移动。清洁机构中的清洁组件用于擦洗塔筒本体1的外壁，其工作原理为：第二齿轮14套设在塔筒3上，且通过轴承与塔筒本体1外壁连接，第三电机13通过第一齿轮13驱动第二齿轮14转动，清洁刷单元设置在第二齿轮14上，清洁刷本体15上的刷毛伸入套筒3内，用于刷洗套筒3内的塔筒本体1。
与现有技术相比，具有自动清洁功能的风力发电机塔筒，可行性高，特有的清洁机构套设在塔筒本体1上，用于对塔筒本体1的外壁进行擦洗，防止长期积聚的污垢腐蚀塔体，造成安全事故。清洁机构可利用太阳能提供续航，也可收集雨水，并将其过滤后用于清洗。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种具有自动清洁功能的风力发电机塔筒，其特征在于，包括塔筒本体(1)和套设在塔筒本体(1)上的清洁机构；
所述清洁机构包括壳体(2)、竖向贯穿壳体(2)的套筒(3)以及设置在壳体(2)内的攀爬组件和清洁组件；
所述壳体(2)为圆盘形，所述套筒(3)与壳体(2)同轴设置，所述塔筒本体(1)位于套筒(3)内，所述塔筒本体(1)与套筒(3)的内壁间设有空隙，所述攀爬组件的一端位于壳体(2)内，所述攀爬组件的另一端位于伸入套筒(3)内，所述攀爬组件有两个，两个攀爬组件关于塔筒本体(1)对称设置；
所述攀爬组件包括线性驱动单元和行走单元，所述线性驱动单元位于壳体(2)内，所述行走单元伸入套筒(3)内，所述线性驱动单元包括第一电机(4)、减速机(5)、丝杠(6)和移动块(7)，所述第一电机(4)通过减速机(5)驱动水平设置的丝杠(6)转动，所述移动块(7)上设有螺纹孔，所述螺纹孔与丝杠(6)匹配，所述丝杠(6)位于螺纹孔内，所述第一电机(4)驱动移动块(7)沿丝杠(6)的轴向运动，所述行走单元设置在移动块(7)上；
所述行走单元包括支板(8)、支架(9)、滚轮(10)和第二电机(11)，所述支板(8)设置在移动块(7)上，所述支架(9)设置在支板(8)上，所述滚轮(10)和第二电机(11)均设置在支架(9)上，所述第二电机(11)驱动滚轮(10)转动；
所述清洁组件包括第三电机(12)、第一齿轮(13)、第二齿轮(14)和清洁刷单元，所述第三电机(12)设置在壳体(2)内，所述第一齿轮(13)套设在第三电机(12)的输出轴上，所述第三电机(12)驱动第一齿轮(13)转动，所述第二齿轮(14)套设在套筒(3)上，所述第二齿轮(14)通过轴承与套筒(3)连接，所述清洁刷单元与第二齿轮(14)同轴设置，所述第二齿轮(14)驱动清洁刷单元转动；
所述清洁刷单元包括清洁刷本体(15)和刷毛，所述清洁刷本体(15)为圆环形，所述刷毛设置在清洁刷本体(15)的内壁上，所述刷毛伸入套筒(3)内。
2.如权利要求1所述的具有自动清洁功能的风力发电机塔筒，其特征在于，所述壳体(2)的外壁上设有太阳能电池板(16)，所述壳体(2)的内部设有蓄电池，所述太阳能电池板(16)与蓄电池电连接。
3.如权利要求2所述的具有自动清洁功能的风力发电机塔筒，其特征在于，所述壳体(2)的顶部设有蓄水箱(17)，所述壳体(2)内部设有水泵(18)和净化器，所述套筒(3)内壁上有喷头(19)，所述蓄水箱(17)通过净化器和水泵与喷头(19)连通。
4.如权利要求1所述的具有自动清洁功能的风力发电机塔筒，其特征在于，所述壳体(2)的顶部通过若干个防坠器(20)与塔筒本体(1)的顶部连接。
5.如权利要求1所述的具有自动清洁功能的风力发电机塔筒，其特征在于，所述塔筒本体(1)的底部设有弹簧柱(21)。
6.如权利要求1所述的具有自动清洁功能的风力发电机塔筒，其特征在于，所述塔筒本体(1)的顶部设有套设第一支盘(22)，所述塔筒本体(1)的底部套设有第二支盘(23)，所述第一支盘(22)和第二支盘(23)之间通过两个竖向设置的支杆(24)连接，所述壳体(2)的两侧设有限位块(25)，所述支杆(24)穿过限位块(25)，所述支杆(24)与限位块(25)滑动连接。
7.如权利要求1所述的具有自动清洁功能的风力发电机塔筒，其特征在于，所述滚轮(10)上套设有摩擦套。
8.如权利要求7所述的具有自动清洁功能的风力发电机塔筒，其特征在于，所述摩擦套的制作材料为橡胶。
9.如权利要求1所述的具有自动清洁功能的风力发电机塔筒，其特征在于，所述支架(9)与支板(8)的连接处设有力传感器，所述力传感器与第一电机(4)电连接。
10.如权利要求1所述的具有自动清洁功能的风力发电机塔筒，其特征在于，所述减速机(5)为蜗轮蜗杆减速机。
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Effective date of registration: 20190308

Address after: 312599 Wang Shi Village, Xinchang Town, Xinchang, Shaoxing, China

Applicant after: XINCHANG CHENGNAN LIANGCHUANG MACHINERY FACTORY

Address before: 362800 Jiahua commercial and residential building, Nanshan Middle Road, Quangang District, Quanzhou, Fujian, 90

Applicant before: QUANZHOU QUANGANG RUNMEI ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY CO.,LTD.

GR01 Patent grant
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EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
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Application publication date: 20170707

Assignee: Jiaxing kopuno Machinery Technology Co.,Ltd.

Assignor: XINCHANG CHENGNAN LIANGCHUANG MACHINERY FACTORY

Contract record no.: X2021330000390

Denomination of invention: A wind turbine tower with automatic cleaning function

Granted publication date: 20190412

License type: Common License

Record date: 20211012

EC01 Cancellation of recordation of patent licensing contract
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Assignee: Jiaxing kopuno Machinery Technology Co.,Ltd.

Assignor: XINCHANG CHENGNAN LIANGCHUANG MACHINERY FACTORY

Contract record no.: X2021330000390

Date of cancellation: 20220926