CN108114918A - 一种塔筒清洁装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种塔筒清洁装置，其特征在于：包括机架、吸附组件、提升机和清洁设备；在所述机架的正面设置多个用于支撑所述机架在塔筒表面进行移动的万向轮；所述吸附组件设置在所述机架的正面，用于对塔筒产生吸引力；所述提升机为两台，安装在所述机架上；所述清洁设备包括布置在所述机架正面的旋转刷头，所述旋转刷头通过刷头电机与所述机架连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种塔筒清洁装置。
背景技术
塔筒结构在很多工业领域都有所应用，其一般为很高的圆筒状结构。例如常见的风力发电机塔筒，其高度范围为60m到80m。有的塔筒由下至上直径保持不变，也有的塔筒由下至上直径有所变化。塔筒的清洁工作非常重要，保持清洁的塔筒可以提高其防腐性能，延长其使用寿命。目前，塔筒的清洁工作主要由人工进行，不仅作业效率低，而且清洁人员还面临着高空作业的危险。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够代替人工对塔筒进行清洁作业的塔筒清洁装置。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种塔筒清洁装置，其特征在于：包括机架、吸附组件、提升机和清洁设备；在所述机架的正面设置多个用于支撑所述机架在塔筒表面进行移动的万向轮；所述吸附组件设置在所述机架的正面，用于对塔筒产生吸引力；所述提升机为两台，安装在所述机架上；所述清洁设备包括布置在所述机架正面的旋转刷头，所述旋转刷头通过刷头电机与所述机架连接。
在所述刷头电机与所述机架之间设置有刷头位置调节组件，所述刷头位置调节组件包括导轨、滑块、电机安装板和直线运动输出机构，所述导轨与所述机架滑动连接，所述滑块滑动连接在所述导轨上，所述电机安装板固定支撑在所述滑块上，所述刷头电机固定连接在所述电机安装板上；所述导轨的前端与所述电机安装板之间通过弹簧连接；所述直线运动输出机构固定连接在所述机架上，所述直线运动输出机构用于驱动所述导轨在所述机架上沿直线行进或后退。
所述导轨成对布置，成对的导轨之间通过横梁固定连接，所述直线运动输出机构的输出端与所述横梁固定连接；在所述横梁上固定支撑有行程开关，所述行程开关位于所述电机安装板的后方，所述行程开关与所述直线运动输出机构电连接；当所述电机安装板触动所述行程开关时，所述直线运动输出机构停止输出直线运动。
所述吸附组件包括支架、磁体、第二导轨和第二直线运动输出机构；所述第二导轨与所述机架滑动连接，所述支架通过第二滑块滑动设置在所述第二导轨上，所述磁体固定安装在所述支架上；所述第二直线运动输出机构固定连接在所述机架上；所述第二直线运动输出机构的输出端直接或间接与所述第二导轨连接，用于驱动所述第二导轨在所述机架上沿直线行进或后退；所述第二导轨的前端通过第二弹簧连接所述支架或第二滑块。
在位于支架的正面设置两个万向轮，其中一个万向轮位于所述磁体的上方，另一个万向轮位于所述磁体的下方。
还包括钢绳距离定位机构，所述钢绳距离定位机构包括弧形臂、安装座和永磁起重器；所述安装座为两个且布置在所述弧形臂的两端；所述永磁起重器为两个，每一个所述永磁起重器均与一个所述安装座固定连接；在每一个所述安装座的端部均设置一个滑轮座，每一个所述滑轮座均转动支撑一个滑轮，所述滑轮与所述滑轮座之间形成供钢绳穿过的用于对钢绳在水平方向上进行定位的定位通槽；所述两个定位通槽之间的距离与两台所述提升机之间的距离相等；在每一个所述安装座的正面均转动连接一排辊轴，所述永磁起重器位于所述辊轴的后侧。
所述安装座与所述弧形臂之间为铰接，在所述弧形臂的端部设置用于阻止所述安装座向所述弧形臂的弧背方向转动的限位部件。
所述旋转刷头与所述刷头电机的转轴之间通过万向轴连接。
所述机架包括上部架体和下部架体，其中，所述旋转刷头和刷头电机均布置在所述上部架体上，所述吸附组件和提升机布置在所述下部架体上；所述上部架体与下部架体之间为可拆装地连接；所述上部架体整体采用弧形架结构，其包括中部主体架和位于所述中部主体架两端的端部活动架，所述端部活动架的前部与所述中部主体架铰接，所述端部活动架的后部与所述中部主体架之间通过压簧连接；所述下部架体整体采用方形架结构。
所述清洁设备还包括水箱、喷水管和水泵，所述水箱设在所述机架上且通过所述水泵与喷水管连接，所述喷水管的出口位于所述旋转刷头的上方。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明可以通过提升机对钢绳的相对运动实现在塔筒表面的爬升及降落，并配合清洁设备完成对塔筒表面的清洁。2、本发明设置有刷头位置调节组件，其可以保持旋转刷头在工作时始终紧贴塔筒表面；当需要对塔筒表面实施清洁时，可以通过直线运动输出机构驱动导轨向前行进，在导轨行进过程中，弹簧拉动刷头电机和旋转刷头向前行进，当旋转刷头行进至接触到塔筒表面后停止行进，此时电机安装板也停止运动，而轨道在直线运动输出机构的驱动下继续向前行进，直到行程开关与电机安装板接触，此时电机安装板触动行程开关，直线运动输出机构停止输出直线运动；这意味着，只要旋转刷头与塔筒表面接触，直线运动输出机构就会停止输出直线运动，而当旋转刷头脱离塔筒表面时，直线运动输出机构会再次启动，由此保证在清洁过程中，旋转刷头始终能够与塔筒表面相接触；该功能使得本发明在对由下至上直径逐渐变小的塔筒进行清洁时也具有很好的清洁效果；另一方面，当清洁工作完成时，可以通过直线运动输出机构向后回收导轨，从而使旋转刷头与塔筒表面脱离，此时再控制整个清洗装置下降，可以避免下降过程中旋转刷头对塔筒已清洁部分造成二次污染。3、本发明还设置有钢绳距离定位机构，其作用是对整个装置起到保护作用，钢绳距离定位机构在工作时利用两端的永磁起重器吸附在靠近塔筒顶部的侧壁上，两条钢绳穿过钢绳距离定位机构两端的定位通槽后悬垂下来，由此使得悬垂下来的两条钢绳之间的距离与两台提升机之间的距离相等，由此保证起重机的顺利工作以及避免钢绳间过大的安装距离对机架带来的破坏。4、本发明上部架体整体采用弧形架结构，其主要由中部主体架和两端的端部活动架构成，并且端部活动架的前部与中部主体架铰接，后部与中部主体架之间通过压簧连接，在压簧的作用下，端部活动架始终保持与中部主体架之间具有相分离的趋势，从而使得面对不同直径的塔筒时，位于端部活动架上的旋转刷头均可以很好地与塔筒表面相贴合。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明上部架体的结构示意图；
图3是本发明下部架体的结构示意图；
图4是本发明刷头位置调节组件的结构示意图；
图5是本发明吸附组件的结构示意图；
图6是本发明吸附组件在另一视角下的结构示意图；
图7是本发明钢绳距离定位机构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1～3所示，本发明包括机架10、吸附组件20、提升机30和清洁设备40。在机架10的正面设置多个用于支撑机架10在塔筒表面进行移动的万向轮13。吸附组件20设置在机架10的正面，用于对塔筒产生吸引力。提升机30为两台，安装在机架10上。清洁设备40包括布置在机架10正面的旋转刷头41，旋转刷头41通过刷头电机42与机架10连接。本发明的工作过程如下：首先，在启动本发明之前在塔筒的顶部悬挂两条钢绳，两条钢绳一一对应地穿过两个提升机30的工作端。之后开启提升机30，提升机工作时可以带动机架1沿钢绳向上爬升以及向下降落，在爬升及降落过程中，在吸附组件20和万向轮13的配合工作下，本发明清洗装置始终紧贴在塔筒的表面并且可以在塔筒的表面移动。在本发明清洗装置移动的过程中，刷头电机42带动刷头41旋转，对塔筒表面进行清洁。
进一步地，如图1、图4所示，在刷头电机42与机架10之间设置有刷头位置调节组件43，刷头位置调节组件43包括导轨431、滑块432、电机安装板433和直线运动输出机构434，导轨431与机架10滑动连接，滑块432滑动连接在导轨431上，电机安装板433固定支撑在滑块432上，刷头电机42固定连接在电机安装板433上。导轨431的前端与电机安装板433之间通过弹簧435连接。直线运动输出机构434固定连接在机架10上，直线运动输出机构434用于驱动导轨431在机架10上沿直线行进或后退。导轨431成对布置，成对的导轨431之间通过横梁436固定连接，直线运动输出机构434的输出端与横梁436固定连接。在横梁436上固定支撑有行程开关437，行程开关437位于电机安装板433的后方，行程开关437与直线运动输出机构434电连接。当电机安装板433触动行程开关437时，直线运动输出机构434停止输出直线运动。刷头位置调节组件43用于保持旋转刷头41在工作时始终紧贴塔筒表面。具体地，当需要对塔筒表面实施清洁时，可以通过直线运动输出机构434驱动导轨431向前行进，在导轨431行进过程中，弹簧435拉动刷头电机42和旋转刷头41向前行进，当旋转刷头41行进至接触到塔筒表面后停止行进，此时电机安装板433也停止运动，而轨道431在直线运动输出机构434的驱动下继续向前行进，直到行程开关437与电机安装板433接触，此时电机安装板433触动行程开关437，与行程开关437电连接的直线运动输出机构434停止输出直线运动。这意味着，只要旋转刷头41与塔筒表面接触，直线运动输出机构434就会停止输出直线运动，而当旋转刷头41脱离塔筒表面时，直线运动输出机构434会再次启动，由此保证在清洁过程中，旋转刷头41始终能够与塔筒表面相接触。该功能使得本发明在对由下至上直径逐渐变小的塔筒进行清洁时也具有很好的清洁效果。另一方面，当清洁工作完成时，可以通过直线运动输出机构434向后回收导轨431，从而使旋转刷头41与塔筒表面脱离，此时再控制整个清洗装置下降，可以避免下降过程中旋转刷头41对塔筒已清洁部分造成二次污染。
进一步地，如图5、图6所示，吸附组件20包括支架21、磁体22、第二导轨23和第二直线运动输出机构24。第二导轨23与机架10滑动连接，支架21通过第二滑块25滑动设置在第二导轨23上，磁体22固定安装在支架21上。第二直线运动输出机构24固定连接在机架10上。第二直线运动输出机构24的输出端直接或间接与第二导轨23连接，用于驱动第二导轨在机架10上沿直线行进或后退。第二导轨23的前端通过第二弹簧26连接支架21或第二滑块25。在位于支架21的正面设置两个万向轮27，其中一个万向轮27位于磁体22的上方，另一个万向轮27位于磁体22的下方。其中，磁体22可采用永磁铁或电磁铁。第二直线运动输出机构24和第二导轨23的设置使得磁体22的前后距离可调，从而可以对吸附力进行调整。
进一步地，如图7所示，本发明还包括钢绳距离定位机构50，钢绳距离定位机构50包括弧形臂51、安装座52和永磁起重器53。安装座52为两个且布置在弧形臂51的两端。永磁起重器53为两个，每一个永磁起重器53均与一个安装座52固定连接。在每一个安装座52的端部均设置一个滑轮座54，每一个滑轮座54均转动支撑一个滑轮55，滑轮55与滑轮座54之间形成供钢绳穿过的用于对钢绳在水平方向上进行定位的定位通槽。两个定位通槽之间的距离与两台提升机30之间的距离相等。在每一个安装座52的正面均转动连接一排辊轴56，永磁起重器53位于辊轴56的后侧。安装座52与弧形臂51之间为铰接，在弧形臂51的端部设置用于阻止安装座52向弧形臂51的弧背方向转动的限位部件(图中未示出)，在限位部件的作用下，安装座52仅能够向弧形臂51的弧内侧方向转动。钢绳距离定位机构50的设置能够对整个装置起到保护作用，钢绳距离定位机构50在工作时利用两端的永磁起重器53吸附在靠近塔筒顶部的侧壁上，两条钢绳穿过钢绳距离定位机构50两端的定位通槽后悬垂下来，由此使得悬垂下来的两条钢绳之间的距离与两台提升机30之间的距离相等，由此保证起重机30的顺利工作。若没有钢绳距离定位机构50，通常两条钢绳间的距离会是两个提升机30间距离的2～4倍，这种情况下提升机30带动机架上升到塔筒上部时将极易受到破坏。
进一步地，如图4所示，旋转刷头41与刷头电机42的转轴之间通过万向轴44连接，使得旋转刷头41角度可以变换，更好地适应塔筒表面的起伏变化。
进一步地，机架10包括上部架体11和下部架体12，其中，旋转刷头41和刷头电机42均布置在上部架体11上，吸附组件20和提升机30布置在下部架体12上。上部架体11与下部架体12之间为可拆装地连接。当拆下上部架体11后，下部架体12亦可以当作升降工具来使用。上部架体11整体采用弧形架结构，其包括中部主体架111和位于中部主体架两端的端部活动架112，端部活动架112的前部与中部主体架111铰接，端部活动架112的后部与中部主体架111之间通过压簧113连接；下部架体12整体采用方形架结构。在压簧113的作用下，端部活动架112始终保持与中部主体架111之间具有相分离的趋势，从而使得面对不同直径的塔筒时，位于端部活动架112上的旋转刷头41均可以很好地与塔筒表面相贴合。
进一步地，如图1所示，清洁设备40还包括水箱45、喷水管46和水泵47，水箱45设在机架10上且通过水泵47与喷水管46连接，喷水管46的出口位于旋转刷头41的上方。利用水和旋转刷头41配合可以更好地对塔筒表面进行清洁。
进一步地，直线运动输出机构434和第二直线运动输出机构24为电动推杆或气缸。
本发明仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置及其连接都是可以有所变化的。在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明的发明原理对个别部件进行的改进或等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (10)
1.一种塔筒清洁装置，其特征在于：包括机架、吸附组件、提升机和清洁设备；在所述机架的正面设置多个用于支撑所述机架在塔筒表面进行移动的万向轮；所述吸附组件设置在所述机架的正面，用于对塔筒产生吸引力；所述提升机为两台，安装在所述机架上；所述清洁设备包括布置在所述机架正面的旋转刷头，所述旋转刷头通过刷头电机与所述机架连接。
2.如权利要求1所述的一种塔筒清洁装置，其特征在于：在所述刷头电机与所述机架之间设置有刷头位置调节组件，所述刷头位置调节组件包括导轨、滑块、电机安装板和直线运动输出机构，所述导轨与所述机架滑动连接，所述滑块滑动连接在所述导轨上，所述电机安装板固定支撑在所述滑块上，所述刷头电机固定连接在所述电机安装板上；所述导轨的前端与所述电机安装板之间通过弹簧连接；所述直线运动输出机构固定连接在所述机架上，所述直线运动输出机构用于驱动所述导轨在所述机架上沿直线行进或后退。
3.如权利要求2所述的一种塔筒清洁装置，其特征在于：所述导轨成对布置，成对的导轨之间通过横梁固定连接，所述直线运动输出机构的输出端与所述横梁固定连接；在所述横梁上固定支撑有行程开关，所述行程开关位于所述电机安装板的后方，所述行程开关与所述直线运动输出机构电连接；当所述电机安装板触动所述行程开关时，所述直线运动输出机构停止输出直线运动。
4.如权利要求1所述的一种塔筒清洁装置，其特征在于：所述吸附组件包括支架、磁体、第二导轨和第二直线运动输出机构；所述第二导轨与所述机架滑动连接，所述支架通过第二滑块滑动设置在所述第二导轨上，所述磁体固定安装在所述支架上；所述第二直线运动输出机构固定连接在所述机架上；所述第二直线运动输出机构的输出端直接或间接与所述第二导轨连接，用于驱动所述第二导轨在所述机架上沿直线行进或后退；所述第二导轨的前端通过第二弹簧连接所述支架或第二滑块。
5.如权利要求4所述的一种塔筒清洁装置，其特征在于：在位于支架的正面设置两个万向轮，其中一个万向轮位于所述磁体的上方，另一个万向轮位于所述磁体的下方。
6.如权利要求1所述的一种塔筒清洁装置，其特征在于：还包括钢绳距离定位机构，所述钢绳距离定位机构包括弧形臂、安装座和永磁起重器；所述安装座为两个且布置在所述弧形臂的两端；所述永磁起重器为两个，每一个所述永磁起重器均与一个所述安装座固定连接；在每一个所述安装座的端部均设置一个滑轮座，每一个所述滑轮座均转动支撑一个滑轮，所述滑轮与所述滑轮座之间形成供钢绳穿过的用于对钢绳在水平方向上进行定位的定位通槽；所述两个定位通槽之间的距离与两台所述提升机之间的距离相等；在每一个所述安装座的正面均转动连接一排辊轴，所述永磁起重器位于所述辊轴的后侧。
7.如权利要求6所述的一种塔筒清洁装置，其特征在于：所述安装座与所述弧形臂之间为铰接，在所述弧形臂的端部设置用于阻止所述安装座向所述弧形臂的弧背方向转动的限位部件。
8.如权利要求1所述的一种塔筒清洁装置，其特征在于：所述旋转刷头与所述刷头电机的转轴之间通过万向轴连接。
9.如权利要求1所述的一种塔筒清洁装置，其特征在于：所述机架包括上部架体和下部架体，其中，所述旋转刷头和刷头电机均布置在所述上部架体上，所述吸附组件和提升机布置在所述下部架体上；所述上部架体与下部架体之间为可拆装地连接；所述上部架体整体采用弧形架结构，其包括中部主体架和位于所述中部主体架两端的端部活动架，所述端部活动架的前部与所述中部主体架铰接，所述端部活动架的后部与所述中部主体架之间通过压簧连接；所述下部架体整体采用方形架结构。
10.如权利要求1所述的一种塔筒清洁装置，其特征在于：所述清洁设备还包括水箱、喷水管和水泵，所述水箱设在所述机架上且通过所述水泵与喷水管连接，所述喷水管的出口位于所述旋转刷头的上方。
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