CN114962179A - 用于风机塔筒列阵超声检测的吸附移动装置与检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于风机塔筒列阵超声检测的吸附移动装置与检测方法，包括：检测组件，包括安装箱，安装箱上设置有超声无损检测仪本体，超声无损检测仪本体通过导线连接有探头，通过探头接触塔身进行检测；固定装置，固定装置用于固定探头；连接装置，连接装置用于驱动探头远离及靠近安装箱；导向装置，导向装置设置于塔身上，且安装箱与导向装置滑动连接；角度调节装置，角度调节装置用于调整探头的角度；推动装置，推动装置用于推动角度调节装置在水平方向上移动；牵引装置，牵引装置与推动装置相连接，该装置及方法具有检测效率高及省时省力的特点。

Description

用于风机塔筒列阵超声检测的吸附移动装置与检测方法

技术领域

本发明属于风力发电机塔身检测技术领域，涉及一种用于风机塔筒列阵超声检测的吸附移动装置与检测方法。

背景技术

风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。风力发电机一般有风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。

风力发电机工作过程中，塔身不仅承受叶片与发电机组的巨大重力，而且受到叶片与发电机转动产生的震动影响，以及风力作用在叶片上的横向推力。因此，塔身承受复杂的弯矩、扭矩及剪切力的复合作用。塔身通常采取模块化设计制造，采用焊接或者法兰连接等形式加工而成。塔身的材料内部存在气泡或微裂纹等天然瑕疵，以及焊缝裂纹或者由于连接处应力集中而造成疲劳裂纹。这些裂纹在上述巨大的弯矩、扭矩及剪切力作用下，极易扩展开来，如果没有及时诊断发现，可能会造成塔身材料失效，甚至造成风力发电机整体倒塌，产生严重的经济损失与社会影响，同时形成巨大的安全隐患。风机塔身内部裂纹缺陷的早期诊断发现，有助于避免后期的社会经济损失。

目前对风力发电机塔身检测的方法一般是指检测人员借助大型起重机、吊索、安全绳、吊筐等辅助设备，沿塔身表面贴附爬行行进，用手持式超声无损检测装置逐片区域地对塔身开展检测作业，诊断塔身内部材料的疲劳裂损状态和程度，并决定是否需要专业维修。采用此类专用设备的安全检测，能够发现塔身内部早期细微裂纹，尽早采取补救措施，从而有效避免重大经济损失。

但是由于塔身一般高达100多米，检测人员不得不暴露在高空危险环境中开展检测作业，不仅较为费力，且检测效率不高，为此，我们提出用于风机塔筒列阵超声检测的吸附移动装置与检测方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种用于风机塔筒列阵超声检测的吸附移动装置与检测方法，该装置及方法具有检测效率高及省时省力的特点。

为达到上述目的，本发明所述的用于风机塔筒列阵超声检测的吸附移动装置包括：

检测组件，包括安装箱，安装箱上设置有超声无损检测仪本体，超声无损检测仪本体通过导线连接有探头，通过探头接触塔身进行检测；

固定装置，固定装置用于固定探头；

连接装置，连接装置用于驱动探头远离及靠近安装箱；

导向装置，导向装置设置于塔身上，且安装箱与导向装置滑动连接；

角度调节装置，角度调节装置用于调整探头的角度；

推动装置，推动装置用于推动角度调节装置在水平方向上移动；

牵引装置，牵引装置与推动装置相连接。

连接装置包括设置在安装箱上的电磁铁块，安装箱的右侧两端均滑动连接有导杆，两个导杆的右端通过铁板相连接，其中，电磁铁块正对所述铁板，导杆的外侧套接有第一弹簧，第一弹簧设置于铁板与安装箱之间。

固定装置包括两个连接块，两个连接块固定于铁板的右侧上，且两个连接块上均设置有套筒，其中，两个套筒位于两个连接块之间，两个套筒内均插入有连接杆，其中，两个连接杆的自由端均设置有固定块，为提高对探头的固定效果，两个固定块的相对侧均设置有与探头相接触的防滑垫，固定块上设置有与连接块连接的第二弹簧。

导向装置包括贴合安装于塔身上的安装杆，安装杆上设置有第一滑槽及第二滑槽，第一滑槽与第二滑槽呈十字形交叉分布。

安装箱上设置有连接架，连接架上设置有与第一滑槽及第二滑槽均滑动连接的滑块。

角度调节装置包括设置于安装箱底部的转轴，转轴通过轴承与安装架转动连接，安装架上设置有电机，电机的输出轴与转轴连接。

推动装置包括底座及牵引装置，牵引装置与底座的顶部相连接，底座与安装架之间第三弹簧相连接。

安装箱的右侧设置有电动伸缩杆，电动伸缩杆的输出端连接有活动块，活动块正对塔身。

本发明所述的用于风机塔筒列阵超声检测的吸附移动装置的检测方法包括以下步骤：

1)通过电动伸缩杆驱动活动块向远离安装箱，直至与塔身相接触为止，此时通过电机驱动转轴旋转，使得安装箱旋转，进而使得电动伸缩杆带动活动块与塔身贴合，此时安装箱的倾斜角度与塔身的角度相同，使探头与塔身正对；

2)通过电动伸缩杆驱动活动块缩回，并与塔身分离，然后使滑块与第一滑槽及第二滑槽滑动装配，并将牵引装置与底座连接，使底座向上移动，在底座向上移动时，安装架与安装箱相对固定，并通过滑块导向，使得底座保持竖向移动；

3)当移动到需要检测的位置时，对电磁铁块断电，在第一弹簧的弹力下，带动铁板及探头移动，使得探头接触塔身进行检测；

4)当继续移动不需要检测时，则对电磁铁块通电，使得电磁铁块对铁板的吸附力大于第一弹簧的弹力，继而使得铁板及探头向远离塔身的方向移动，使探头脱离塔身。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的用于风机塔筒列阵超声检测的吸附移动装置与检测方法在具体操作时，通过电机驱动转轴旋转，使安装箱的倾斜角度与塔身的角度相同，从而使探头与塔身正对，这样在对目前的锥形塔身进行检测时精准率更高；通过使滑块与第一滑槽及第二滑槽滑动装配，并将牵引装置与底座连接在一起，在底座向上移动时，安装架与安装箱相对固定，并通过滑块导向，使得底座可以保持竖向移动，随着探头不断向上移动，第三弹簧不断伸长，保证滑块在第一滑槽和第二滑槽内滑动，这样在需要检测时仅需探头移动，使探头接触塔身即可进行检测，检测效率高，省时省力。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为检测组件的结构示意图；

图3为导向装置的结构示意图；

图4为固定装置的结构示意图。

其中，1为安装箱、2为超声无损检测仪本体、3为探头、4为电磁铁块、5为导杆、6为铁板、7为第一弹簧、8为连接块、9为套筒、10为连接杆、11为固定块、12为防滑垫、13为第二弹簧、14为转轴、15为安装架、16为电机、17为底座、18为牵引装置、19为第三弹簧、20为安装杆、21为第一滑槽、22为第二滑槽、23为滑块、24为连接架、25为电动伸缩杆、26为活动块。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

参照图1至图4，本发明所述的用于风机塔筒列阵超声检测的吸附移动装置包括：

检测组件，包括安装箱1，安装箱1上设置有超声无损检测仪本体2，超声无损检测仪本体2通过导线连接有探头3，通过探头3接触塔身进行检测，超声无损检测仪本体2将检测到的信息传递给移动终端上；

固定装置，固定装置用于固定探头3；

连接装置，连接装置用于驱动探头3远离及靠近安装箱1；

导向装置，导向装置设置于塔身上，且安装箱1与导向装置滑动连接；

角度调节装置，角度调节装置用于调整探头3的角度，由于目前的塔身都是锥形筒状结构，因此需要探头3与塔身正对，这样在接触时检测精准率更高；

推动装置，推动装置用于推动角度调节装置在水平方向上移动；

牵引装置18，牵引装置18与推动装置相连接。

连接装置包括设置在安装箱1上的电磁铁块4，安装箱1的右侧两端均滑动连接有导杆5，两个导杆5的右端通过铁板6相连接，其中，电磁铁块4正对所述铁板6，导杆5的外侧套接有第一弹簧7，第一弹簧7设置于铁板6与安装箱1之间，电磁铁块4通电时，电磁铁块4对铁板6的吸附力大于第一弹簧7的弹力，使得铁板6向靠近电磁铁块4的方向移动。

固定装置包括两个连接块8，两个连接块8固定于铁板6的右侧上，且两个连接块8上均设置有套筒9，其中，两个套筒9位于两个连接块8之间，两个套筒9内均插入有连接杆10，其中，两个连接杆10的自由端均设置有固定块11，为提高对探头3的固定效果，两个固定块11的相对侧均设置有与探头3相接触的防滑垫12，固定块11上设置有与连接块8连接的第二弹簧13，通过第二弹簧13的弹力，便于将探头3固定住，这样在铁板6移动时，探头3可以跟随移动。

导向装置包括贴合安装于塔身上的安装杆20，安装杆20上设置有第一滑槽21及第二滑槽22，第一滑槽21与第二滑槽22呈十字形交叉分布，安装箱1上设置有连接架24，连接架24上设置有与第一滑槽21及第二滑槽22均滑动连接的滑块23，用于对探头3的移动进行导向。

角度调节装置包括设置于安装箱1底部的转轴14，转轴14通过轴承与安装架15转动连接，安装架15上设置有电机16，电机16的输出轴与转轴14连接，通过电机16驱动转轴14旋转，使得安装箱1旋转，进而带动探头3改变角度。

推动装置包括底座17及牵引装置18，牵引装置18与底座17的顶部相连接，底座17与安装架15之间第三弹簧19相连接，由于竖向移动底座17时，探头3会越来越远离锥形筒结构的塔身，为保证探头3与塔身之间的距离相同，设置第三弹簧19，通过牵引装置18使底座17向上移动时，安装架15与安装箱1相对固定，并通过滑块23导向，使得底座17可以保持竖向移动，随着探头3不断向上移动，第三弹簧19不断伸长，保证滑块23在第一滑槽21及第二滑槽22内滑动。

参照图1至图2，在安装箱1的右侧设置有电动伸缩杆25，电动伸缩杆25的输出端连接有活动块26，活动块26正对塔身，通过电动伸缩杆25驱动活动块26向远离安装箱1的一侧移动，直至与塔身相接触为止，此时通过电机16驱动转轴14旋转，使活动块26与塔身贴合，可以起到对照的作用，便于快速调整好安装箱1的角度。

本发明所述用于风机塔筒列阵超声检测的吸附移动装置的检测方法包括如下步骤：

1)通过电动伸缩杆25驱动活动块26向远离安装箱1，直到与塔身相接触为止，此时通过电机16驱动转轴14旋转，使得安装箱1旋转，进而使得电动伸缩杆25带动活动块26与塔身贴合，此时安装箱1的倾斜角度与塔身的角度相同，从而使探头3与塔身正对；

2)通过电动伸缩杆25驱动活动块26缩回，并与塔身分离，然后使滑块23与第一滑槽21及第二滑槽22滑动装配，并将牵引装置18与底座17连接，使底座17向上移动，在底座17向上移动时，安装架15与安装箱1相对固定，并通过滑块23导向，使得底座17保持竖向移动，随着探头3不断向上移动，第三弹簧19不断伸长，保证滑块23在第一滑槽21及第二滑槽22内滑动；

3)当移动到需要检测的位置时，对电磁铁块4断电，在第一弹簧7的弹力下，带动铁板6及探头3移动，使得探头3接触塔身进行检测；

4)当继续移动不需要检测时，则对电磁铁块4通电，使得电磁铁块4对铁板6的吸附力大于第一弹簧7的弹力，继而使得铁板6及探头3向远离塔身的方向移动，使探头3脱离塔身。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种用于风机塔筒列阵超声检测的吸附移动装置，其特征在于，包括：

检测组件，包括安装箱(1)，安装箱(1)上设置有超声无损检测仪本体(2)，超声无损检测仪本体(2)通过导线连接有探头(3)，通过探头(3)接触塔身进行检测；

固定装置，固定装置用于固定探头(3)；

连接装置，连接装置用于驱动探头(3)远离及靠近安装箱(1)；

导向装置，导向装置设置于塔身上，且安装箱(1)与导向装置滑动连接；

角度调节装置，角度调节装置用于调整探头(3)的角度；

推动装置，推动装置用于推动角度调节装置在水平方向上移动；

牵引装置(18)，牵引装置(18)与推动装置相连接。

2.根据权利要求1所述的用于风机塔筒列阵超声检测的吸附移动装置，其特征在于，连接装置包括设置在安装箱(1)上的电磁铁块(4)，安装箱(1)的右侧两端均滑动连接有导杆(5)，两个导杆(5)的右端通过铁板(6)相连接，其中，电磁铁块(4)正对所述铁板(6)，导杆(5)的外侧套接有第一弹簧(7)，第一弹簧(7)设置于铁板(6)与安装箱(1)之间。

3.根据权利要求2所述的用于风机塔筒列阵超声检测的吸附移动装置，其特征在于，固定装置包括两个连接块(8)，两个连接块(8)固定于铁板(6)的右侧上，且两个连接块(8)上均设置有套筒(9)，其中，两个套筒(9)位于两个连接块(8)之间，两个套筒(9)内均插入有连接杆(10)，其中，两个连接杆(10)的自由端均设置有固定块(11)，为提高对探头(3)的固定效果，两个固定块(11)的相对侧均设置有与探头(3)相接触的防滑垫(12，)固定块(11)上设置有与连接块(8)连接的第二弹簧(13)。

4.根据权利要求3所述的用于风机塔筒列阵超声检测的吸附移动装置，其特征在于，导向装置包括贴合安装于塔身上的安装杆(20)，安装杆(20)上设置有第一滑槽(21)及第二滑槽(22)，第一滑槽(21)与第二滑槽(22)呈十字形交叉分布。

5.根据权利要求4所述的用于风机塔筒列阵超声检测的吸附移动装置，其特征在于，安装箱(1)上设置有连接架(24)，连接架(24)上设置有与第一滑槽(21)及第二滑槽(22)均滑动连接的滑块(23)。

6.根据权利要求5所述的用于风机塔筒列阵超声检测的吸附移动装置，其特征在于，角度调节装置包括设置于安装箱(1)底部的转轴(14)，转轴(14)通过轴承与安装架(15)转动连接，安装架(15)上设置有电机(16)，电机(16)的输出轴与转轴(14)连接。

7.根据权利要求6所述的用于风机塔筒列阵超声检测的吸附移动装置，其特征在于，推动装置包括底座(17)及牵引装置(18)，牵引装置(18)与底座(17)的顶部相连接，底座(17)与安装架(15)之间第三弹簧(19)相连接。

8.根据权利要求1所述的用于风机塔筒列阵超声检测的吸附移动装置，其特征在于，安装箱(1)的右侧设置有电动伸缩杆(25)，电动伸缩杆(25)的输出端连接有活动块(26)，活动块(26)正对塔身。

9.一种权利要求7所述的用于风机塔筒列阵超声检测的吸附移动装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)通过电动伸缩杆(25)驱动活动块(26)向远离安装箱(1)，直至与塔身相接触为止，此时通过电机(16)驱动转轴(14)旋转，使得安装箱(1)旋转，进而使得电动伸缩杆(25)带动活动块(26)与塔身贴合，此时安装箱(1)的倾斜角度与塔身的角度相同，使探头(3)与塔身正对；

2)通过电动伸缩杆(25)驱动活动块(26)缩回，并与塔身分离，然后使滑块(23)与第一滑槽(21)及第二滑槽(22)滑动装配，并将牵引装置(18)与底座(17)连接，使底座(17)向上移动，在底座(17)向上移动时，安装架(15)与安装箱(1)相对固定，并通过滑块(23)导向，使得底座(17)保持竖向移动；

3)当移动到需要检测的位置时，对电磁铁块(4)断电，在第一弹簧(7)的弹力下，带动铁板(6)及探头(3)移动，使得探头(3)接触塔身进行检测；

4)当继续移动不需要检测时，则对电磁铁块(4)通电，使得电磁铁块(4)对铁板(6)的吸附力大于第一弹簧(7)的弹力，继而使得铁板(6)及探头(3)向远离塔身的方向移动，使探头(3)脱离塔身。

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