CN107035630B - 一种用于清洁风力发电机叶片的智能机械装置 - Google Patents
一种用于清洁风力发电机叶片的智能机械装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于清洁风力发电机叶片的智能机械装置，包括攀爬机构和清洁机构，攀爬机构包括伸缩机构和两个固定机构，固定机构包括支板和两个固定单元，固定单元包括第一驱动电机、支杆、第一驱动轴、套管和紧固板，伸缩机构包括驱动单元和两个伸缩单元，清洁机构包括清洁单元和两个移动单元，该用于清洁风力发电机叶片的智能机械装置通过固定机构和伸缩机构交替运行，使设备能够沿着风力发电机的塔架向上攀爬，使设备无需很高的支架就能进行清洁，从而减小了设备的体型，不仅如此，通过清洁机构中的两个清洁块夹紧叶片进行清洁，由于在清洁过程中，叶片停止转动，且两个清洁块从叶片两侧清洁，从而能保证清洁的效率。
Description
技术领域
本发明涉及智能机器人领域，特别涉及一种用于清洁风力发电机叶片的智能机械装置。
背景技术
智能机器人之所以叫智能机器人，这是因为它有相当发达的“大脑”。在脑中起作用的是中央，这种计算机跟操作它的人有直接的联系。最主要的是，这样的计算机可以进行按目的安排的动作。正因为这样，我们才说这种机器人才是真正的机器人，尽管它们的外表可能有所不同。
随着智能机器人技术的进步，智能机器人已应用在各行各业中代替人们执行相应的操作，特别是在风力发电机的维护工作方面，由于风力发电机的叶片容易吸附灰尘，影响发电效率，人们通常利用智能机器人对风力发电机的叶片进行清洁，但是由于风力发电机的叶片较高，导致这些机械装置在对叶片清洁时需要很高的支架进行支撑以提高清洁装置的高度，这样容易导致这些机械装置的体型增大，不利于设备的生产、搬运及存放等其他操作，不仅如此，这些机械装置在对叶片进行清洁时，由于风力发电机处于发电状态，叶片维持旋转，从而使装置难以对准活动的叶片进行清洁，同时装置需要从叶片的两侧进行清洁，从而进一步降低了装置清洁的效率。
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，提供一种用于清洁风力发电机叶片的智能机械装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于清洁风力发电机叶片的智能机械装置，包括底座、攀爬机构、竖板、横板和清洁机构，所述清洁机构设置在底座的一端，所述竖板的底端固定在底座的另一端，所述横板固定在竖板的一侧且远离攀爬机构，所述清洁机构设置在横板上；
所述攀爬机构包括伸缩机构和两个固定机构，两个所述固定机构分别设置在伸缩机构的上下两端，所述固定机构包括支板和两个固定单元，两个所述固定单元分别设置在支板的两侧，所述固定单元包括第一驱动电机、支杆、第一驱动轴、套管和紧固板，所述第一驱动电机通过支杆固定在支板上且与第一驱动轴传动连接，所述第一驱动轴的外周设有外螺纹，所述套管套设在第一驱动轴上且与紧固板固定连接，所述套管内设有内螺纹，所述套管内的内螺纹与第一驱动轴上的外螺纹相匹配；
所述伸缩机构包括驱动单元和两个伸缩单元，两个所述伸缩单元分别设置在驱动单元的两侧，所述伸缩单元包括移动块、固定块、伸缩架、铰接块和两个第一连杆，所述驱动单元与移动块传动连接，所述固定块固定位于在下方的固定机构中的支板上，所述铰接块固定位于在上方的固定机构的支板的下方，所述伸缩架底端的一侧与移动块铰接，所述伸缩架底端的另一侧与固定块铰接，所述伸缩架顶端的两侧分别通过两个第一连杆与铰接块铰接；
所述清洁机构包括清洁单元和两个移动单元，两个所述移动单元分别设置在清洁单元的两侧且与清洁单元传动连接，所述清洁单元包括两个夹板、两个连接块、两个清洁块和四个第四连杆，每两个第四连杆与一个连接块对应，所述夹板的两端分别通过两个第四连杆与对应的连接块铰接，所述清洁块固定在对应夹板的一侧且靠近另一个夹板。
作为优选，为了驱动伸缩架伸缩，所述驱动单元包括气泵、气缸和两个活塞，所述气缸固定位于在下方的固定机构的支板上，所述气泵固定在气缸的上方且与气缸连通，两个活塞分别设置在气缸的两侧且与伸缩单元一一对应，所述活塞的一端设置在气缸内，所述活塞的另一端与移动块固定连接。
作为优选，为了固定活塞的移动方向，所述气缸内的两端均设有限位环，所述限位环固定在气缸的内壁上且套设在活塞上。
作为优选，为了带动两个连接块相互远离使夹板相互靠近，所述移动单元包括第二驱动电机、第二连杆、第三连杆、滑板和限位杆，所述第二驱动电机固定在横板上且与第二连杆传动连接，所述第二连杆通过第三连杆与滑板的一端铰接，所述滑板的另一端与连接块固定连接，所述滑板套设在限位杆上，所述限位杆的一端固定在横板上。
作为优选，为了便于检测两个夹板之间的距离，所述清洁单元还包括两个检测单元，两个所述检测单元分别设置在清洁块的两侧，所述清洁单元包括弹簧和压力传感器，所述弹簧的一端固定在其中一个夹板上，所述弹簧的另一端通过压力传感器与另一个夹板连接。
作为优选，为了辅助支撑横板，所述竖板和横板之间设有斜杆。
作为优选，为了保证竖板的角度垂直，所述底座的上方还设有加固板，所述加固板的形状为三角形，所述加固板的两条直角边中，其中一条直角边固定在底座上，另一条直角边固定在竖板上。
作为优选，为了固定紧固板的的移动方向，所述固定机构还包括固定杆，所述固定杆的两端分别与两个支杆固定连接，所述紧固板套设在支杆上。
作为优选，为了在清洁前挡住风力发电机的叶片，使叶片停止转动，方便将两个清洁块从叶片的两侧向上移动，所述竖板的顶端设有档杆。
作为优选，为了便于设备的移动，所述底座的下方设有万向轮。
随着风力发电机的长期运行，叶片上吸附灰尘，此时为了恢复叶片表面的清洁度，使风力发电机恢复发电效率，通过该装置对风力发电机的叶片表面进行清洁。首先将设备移动至风力发电机的塔架底部，通过底座上方的攀爬机构使设备进行沿着塔架表面攀爬，在攀爬机构中，首先由下方固定机构中的第一驱动电机带动第一驱动轴转动，使套管移动，带动两个紧固板相互靠近，夹紧塔架，从而使下方的固定机构完成固定，而后伸缩机构中，气泵增加气缸内的气压，使两个活塞相互远离，带动伸缩架伸缩，使铰接块的位置升高，从而使上方固定机构的高度增加，而后上方固定机构中的第一驱动电机转动，使紧固板夹紧塔架，同时，下方的固定机构中的第一驱动电机反向转动，使加固板远离塔架，而后伸缩机构内气泵减小气缸中的气压，使伸缩架的长度减小，带动下方的固定机构上移，如此循环执行，使设备向上攀爬移动至叶片的底端处。该用于清洁风力发电机叶片的智能机械装置通过固定机构和伸缩机构交替运行，使设备能够沿着风力发电机的塔架向上攀爬，使设备无需很高的支架就能进行清洁，从而减小了设备的体型。
在清洁前，由于竖板上的档杆挡住了风力发电机底部的叶片，从而使叶片停止转动，使叶片位于清洁机构内的两个清洁块之间，而后攀爬机构继续运行，设备移动至风力发电机机舱的下方，开始对风力发电机叶片进行清洁，而后清洁机构内，第二驱动电机运行，带动第二连杆转动，拉动第三连杆，使两个滑板在限位杆的作用下向横板的外侧移动，从而拉动两个连接块向外移动，通过第四连杆，使两个夹板相互靠近后，两个清洁块夹紧叶片，而后攀爬机构向下运行，使清洁机构向下移动，带动清洁块下移的同时，清洁块表面吸附了叶片上的灰尘，使叶片恢复洁净。该用于清洁风力发电机叶片的智能机械装置通过清洁机构中的两个清洁块夹紧叶片进行清洁，由于在清洁过程中，叶片停止转动，且两个清洁块从叶片两侧清洁，从而能保证清洁的效率。
本发明的有益效果是，该用于清洁风力发电机叶片的智能机械装置通过固定机构和伸缩机构交替运行，使设备能够沿着风力发电机的塔架向上攀爬，使设备无需很高的支架就能进行清洁，从而减小了设备的体型，不仅如此，通过清洁机构中的两个清洁块夹紧叶片进行清洁，由于在清洁过程中，叶片停止转动，且两个清洁块从叶片两侧清洁，从而能保证清洁的效率。
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是本发明的用于清洁风力发电机叶片的智能机械装置的结构示意图；
图2是本发明的用于清洁风力发电机叶片的智能机械装置的固定机构的结构示意图；
图3是本发明的用于清洁风力发电机叶片的智能机械装置的伸缩机构的结构示意图；
图4是本发明的用于清洁风力发电机叶片的智能机械装置的清洁机构的结构示意图；
图中：1.底座，2.万向轮，3.固定机构，4.伸缩机构，5.竖板，6.横板，7.清洁机构，8.斜杆，9.加固板，10.支板，11.支杆，12.第一驱动电机，13.第一驱动轴，14.套管，15.紧固板，16.固定杆，17.气泵，18.气缸，19.活塞，20.限位环，21.移动块，22.固定块，23.伸缩架，24.第一连杆，25.铰接块，26.第二驱动电机，27.第二连杆，28.第三连杆，29.滑板，30.限位杆，31.连接块，32.第四连杆，33.夹板，34.清洁块，35.弹簧，36.压力传感器，37.档杆。
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-图4所示，一种用于清洁风力发电机叶片的智能机械装置，包括底座1、攀爬机构、竖板5、横板6和清洁机构7，所述清洁机构7设置在底座1的一端，所述竖板5的底端固定在底座1的另一端，所述横板6固定在竖板5的一侧且远离攀爬机构，所述清洁机构7设置在横板6上；
所述攀爬机构包括伸缩机构4和两个固定机构3，两个所述固定机构3分别设置在伸缩机构4的上下两端，所述固定机构3包括支板10和两个固定单元，两个所述固定单元分别设置在支板10的两侧，所述固定单元包括第一驱动电机12、支杆11、第一驱动轴13、套管14和紧固板15，所述第一驱动电机12通过支杆11固定在支板10上且与第一驱动轴13传动连接，所述第一驱动轴13的外周设有外螺纹，所述套管14套设在第一驱动轴13上且与紧固板15固定连接，所述套管14内设有内螺纹，所述套管14内的内螺纹与第一驱动轴13上的外螺纹相匹配；
所述伸缩机构4包括驱动单元和两个伸缩单元，两个所述伸缩单元分别设置在驱动单元的两侧，所述伸缩单元包括移动块21、固定块22、伸缩架23、铰接块25和两个第一连杆24，所述驱动单元与移动块21传动连接，所述固定块22固定位于在下方的固定机构3中的支板10上，所述铰接块25固定位于在上方的固定机构3的支板10的下方，所述伸缩架23底端的一侧与移动块21铰接，所述伸缩架23底端的另一侧与固定块22铰接，所述伸缩架23顶端的两侧分别通过两个第一连杆24与铰接块25铰接；
所述清洁机构7包括清洁单元和两个移动单元，两个所述移动单元分别设置在清洁单元的两侧且与清洁单元传动连接，所述清洁单元包括两个夹板33、两个连接块31、两个清洁块34和四个第四连杆32，每两个第四连杆32与一个连接块31对应，所述夹板33的两端分别通过两个第四连杆32与对应的连接块31铰接，所述清洁块34固定在对应夹板33的一侧且靠近另一个夹板33。
作为优选，为了驱动伸缩架23伸缩，所述驱动单元包括气泵17、气缸18和两个活塞19，所述气缸18固定位于在下方的固定机构3的支板10上，所述气泵17固定在气缸18的上方且与气缸18连通，两个活塞19分别设置在气缸18的两侧且与伸缩单元一一对应，所述活塞19的一端设置在气缸18内，所述活塞19的另一端与移动块21固定连接。
作为优选，为了固定活塞19的移动方向，所述气缸18内的两端均设有限位环20，所述限位环20固定在气缸18的内壁上且套设在活塞19上。
作为优选，为了带动两个连接块31相互远离使夹板33相互靠近，所述移动单元包括第二驱动电机26、第二连杆27、第三连杆28、滑板29和限位杆30，所述第二驱动电机26固定在横板6上且与第二连杆27传动连接，所述第二连杆27通过第三连杆28与滑板29的一端铰接，所述滑板29的另一端与连接块31固定连接，所述滑板29套设在限位杆30上，所述限位杆30的一端固定在横板29上。
作为优选，为了便于检测两个夹板33之间的距离，所述清洁单元还包括两个检测单元，两个所述检测单元分别设置在清洁块34的两侧，所述清洁单元包括弹簧35和压力传感器36，所述弹簧35的一端固定在其中一个夹板33上，所述弹簧35的另一端通过压力传感器36与另一个夹板33连接。
作为优选，为了辅助支撑横板6，所述竖板5和横板6之间设有斜杆8。
作为优选，为了保证竖板5的角度垂直，所述底座1的上方还设有加固板9，所述加固板9的形状为三角形，所述加固板9的两条直角边中，其中一条直角边固定在底座1上，另一条直角边固定在竖板5上。
作为优选，为了固定紧固板15的的移动方向，所述固定机构3还包括固定杆16，所述固定杆16的两端分别与两个支杆11固定连接，所述紧固板15套设在支杆11上。
作为优选，为了在清洁前挡住风力发电机的叶片，使叶片停止转动，方便将两个清洁块34从叶片的两侧向上移动，所述竖板5的顶端设有档杆37。
作为优选，为了便于设备的移动，所述底座1的下方设有万向轮2。
随着风力发电机的长期运行，叶片上吸附灰尘，此时为了恢复叶片表面的清洁度，使风力发电机恢复发电效率，通过该装置对风力发电机的叶片表面进行清洁。首先将设备移动至风力发电机的塔架底部，通过底座1上方的攀爬机构使设备进行沿着塔架表面攀爬，在攀爬机构中，首先由下方固定机构3中的第一驱动电机12带动第一驱动轴13转动，使套管14移动，带动两个紧固板15相互靠近，夹紧塔架，从而使下方的固定机构3完成固定，而后伸缩机构4中，气泵17增加气缸18内的气压，使两个活塞19相互远离，带动伸缩架23伸缩，使铰接块25的位置升高，从而使上方固定机构3的高度增加，而后上方固定机构3中的第一驱动电机12转动，使紧固板15夹紧塔架，同时，下方的固定机构3中的第一驱动电机12反向转动，使加固板9远离塔架，而后伸缩机构4内气泵17减小气缸18中的气压，使伸缩架23的长度减小，带动下方的固定机构3上移，如此循环执行，使设备向上攀爬移动至叶片的底端处。该用于清洁风力发电机叶片的智能机械装置通过固定机构3和伸缩机构4交替运行，使设备能够沿着风力发电机的塔架向上攀爬，使设备无需很高的支架就能进行清洁，从而减小了设备的体型。
在清洁前，由于竖板6上的档杆37挡住了风力发电机底部的叶片，从而使叶片停止转动，使叶片位于清洁机构7内的两个清洁块34之间，而后攀爬机构继续运行，设备移动至风力发电机机舱的下方，开始对风力发电机叶片进行清洁，而后清洁机构7内，第二驱动电机26运行，带动第二连杆27转动，拉动第三连杆28，使两个滑板29在限位杆30的作用下向横板6的外侧移动，从而拉动两个连接块31向外移动，通过第四连杆32，使两个夹板33相互靠近后，两个清洁块34夹紧叶片，而后攀爬机构向下运行，使清洁机构7向下移动，带动清洁块34下移的同时，清洁块34表面吸附了叶片上的灰尘，使叶片恢复洁净。该用于清洁风力发电机叶片的智能机械装置通过清洁机构7中的两个清洁块34夹紧叶片进行清洁，由于在清洁过程中，叶片停止转动，且两个清洁块34从叶片两侧清洁，从而能保证清洁的效率。
与现有技术相比，该用于清洁风力发电机叶片的智能机械装置通过固定机构3和伸缩机构4交替运行，使设备能够沿着风力发电机的塔架向上攀爬，使设备无需很高的支架就能进行清洁，从而减小了设备的体型，不仅如此，通过清洁机构7中的两个清洁块34夹紧叶片进行清洁，由于在清洁过程中，叶片停止转动，且两个清洁块34从叶片两侧清洁，从而能保证清洁的效率。
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)
1.一种用于清洁风力发电机叶片的智能机械装置，其特征在于，包括底座(1)、攀爬机构、竖板(5)、横板(6)和清洁机构(7)，所述清洁机构(7)设置在底座(1)的一端，所述竖板(5)的底端固定在底座(1)的另一端，所述横板(6)固定在竖板(5)的一侧且远离攀爬机构，所述清洁机构(7)设置在横板(6)上；
所述攀爬机构包括伸缩机构(4)和两个固定机构(3)，两个所述固定机构(3)分别设置在伸缩机构(4)的上下两端，所述固定机构(3)包括支板(10)和两个固定单元，两个所述固定单元分别设置在支板(10)的两侧，所述固定单元包括第一驱动电机(12)、支杆(11)、第一驱动轴(13)、套管(14)和紧固板(15)，所述第一驱动电机(12)通过支杆(11)固定在支板(10)上且与第一驱动轴(13)传动连接，所述第一驱动轴(13)的外周设有外螺纹，所述套管(14)套设在第一驱动轴(13)上且与紧固板(15)固定连接，所述套管(14)内设有内螺纹，所述套管(14)内的内螺纹与第一驱动轴(13)上的外螺纹相匹配；
所述伸缩机构(4)包括驱动单元和两个伸缩单元，两个所述伸缩单元分别设置在驱动单元的两侧，所述伸缩单元包括移动块(21)、固定块(22)、伸缩架(23)、铰接块(25)和两个第一连杆(24)，所述驱动单元与移动块(21)传动连接，所述固定块(22)固定位于在下方的固定机构(3)中的支板(10)上，所述铰接块(25)固定位于在上方的固定机构(3)的支板(10)的下方，所述伸缩架(23)底端的一侧与移动块(21)铰接，所述伸缩架(23)底端的另一侧与固定块(22)铰接，所述伸缩架(23)顶端的两侧分别通过两个第一连杆(24)与铰接块(25)铰接；
所述清洁机构(7)包括清洁单元和两个移动单元，两个所述移动单元分别设置在清洁单元的两侧且与清洁单元传动连接，所述清洁单元包括两个夹板(33)、两个连接块(31)、两个清洁块(34)和四个第四连杆(32)，每两个第四连杆(32)与一个连接块(31)对应，所述夹板(33)的两端分别通过两个第四连杆(32)与对应的连接块(31)铰接，所述清洁块(34)固定在对应夹板(33)的一侧且靠近另一个夹板(33)。
2.如权利要求1所述的用于清洁风力发电机叶片的智能机械装置，其特征在于，所述驱动单元包括气泵(17)、气缸(18)和两个活塞(19)，所述气缸(18)固定位于在下方的固定机构(3)的支板(10)上，所述气泵(17)固定在气缸(18)的上方且与气缸(18)连通，两个活塞(19)分别设置在气缸(18)的两侧且与伸缩单元一一对应，所述活塞(19)的一端设置在气缸(18)内，所述活塞(19)的另一端与移动块(21)固定连接。
3.如权利要求2所述的用于清洁风力发电机叶片的智能机械装置，其特征在于，所述气缸(18)内的两端均设有限位环(20)，所述限位环(20)固定在气缸(18)的内壁上且套设在活塞(19)上。
4.如权利要求1所述的用于清洁风力发电机叶片的智能机械装置，其特征在于，所述移动单元包括第二驱动电机(26)、第二连杆(27)、第三连杆(28)、滑板(29)和限位杆(30)，所述第二驱动电机(26)固定在横板(6)上且与第二连杆(27)传动连接，所述第二连杆(27)通过第三连杆(28)与滑板(29)的一端铰接，所述滑板(29)的另一端与连接块(31)固定连接，所述滑板(29)套设在限位杆(30)上，所述限位杆(30)的一端固定在横板(29)上。
5.如权利要求1所述的用于清洁风力发电机叶片的智能机械装置，其特征在于，所述清洁单元还包括两个检测单元，两个所述检测单元分别设置在清洁块(34)的两侧，所述清洁单元包括弹簧(35)和压力传感器(36)，所述弹簧(35)的一端固定在其中一个夹板(33)上，所述弹簧(35)的另一端通过压力传感器(36)与另一个夹板(33)连接。
6.如权利要求1所述的用于清洁风力发电机叶片的智能机械装置，其特征在于，所述竖板(5)和横板(6)之间设有斜杆(8)。
7.如权利要求1所述的用于清洁风力发电机叶片的智能机械装置，其特征在于，所述底座(1)的上方还设有加固板(9)，所述加固板(9)的形状为三角形，所述加固板(9)的两条直角边中，其中一条直角边固定在底座(1)上，另一条直角边固定在竖板(5)上。
8.如权利要求1所述的用于清洁风力发电机叶片的智能机械装置，其特征在于，所述固定机构(3)还包括固定杆(16)，所述固定杆(16)的两端分别与两个支杆(11)固定连接，所述紧固板(15)套设在支杆(11)上。
9.如权利要求1所述的用于清洁风力发电机叶片的智能机械装置，其特征在于，所述竖板(5)的顶端设有档杆(37)。
10.如权利要求1所述的用于清洁风力发电机叶片的智能机械装置，其特征在于，所述底座(1)的下方设有万向轮(2)。
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