CN116729669A - 一种风电叶片破损检测装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及风电叶片检测技术领域,且公开了一种风电叶片破损检测装置,主要由检测机构和配重机构构成,所述螺纹杆的两端设置有相反螺纹,且螺纹杆的两端外壁螺纹套接有螺纹板,所述螺纹板的前侧与伸缩件的一端铰接,且伸缩件的另一端与伸缩板的后侧铰接,所述伸缩板的前侧固定设置有摄像头。本发明通过在机体的底端中部设置检测机构,利用电机控制螺纹杆旋转来带动两个螺纹板产生相向和相背运动,从而实现伸缩件的拉伸形变,使得位于伸缩板上的摄像头可伸出机体所覆盖的范围,缩短摄像头与风电叶片之间的距离,由此不仅保证摄像头摄像时的准确性,还降低无人机与风电叶片碰撞的可能性,提高对无人机和风电叶片的防护性。
Description
技术领域
本申请涉及风电叶片检测技术领域,尤其涉及一种风电叶片破损检测装置。
背景技术
风电叶片作为捕获风能的装置,是风电机组的重要组成部分,它性能的好坏直接影响风电系统的运行和效率。目前,对于风电叶片的破损检测主要有红外线热成像检测装置、光学三维扫描检测装置、空中拍摄检测装置等设备,其中空中拍摄检测装置是利用无人机将摄像头悬挂在空中,并且无人机可绕风电叶片进行灵活运动,摄像头可对准叶片表面进行图像拍摄,然后将拍摄到的图像传输到计算机中,使用图像处理软件进行分析和处理,识别出破损部位和破损程度,最后将检测结构反馈给操作员,用以进行记录和保存。由于空中拍摄检测装置具有灵活性和便捷性,可以方便地在不同的风电场进行移动和使用,因此它是风电叶片破损检测装置的常用设备,可以帮助操作员及时发现叶片的缺陷,避免破损扩大而影响风电发电机的性能和寿命。
但现有的风电叶片破损检测装置在使用过程中还存在一些缺陷:首先,为准确且清晰地拍摄出叶片表面的细节和破损情况,摄像头与叶片表面的距离应小于10厘米,但无人机与风电叶片之间可能因距离过近而会发生部件碰撞,极易造成无人机以及风电叶片的撞击损坏;其次,由于风电叶片长时间与外界接触,它的表面会覆盖灰尘,可能导致叶片表面存在的裂痕、破损等问题被掩盖,摄像头难以真实拍摄并反应出问题。
发明内容
本申请提出了一种风电叶片破损检测装置,具备有效增大无人机与风电叶片之间的距离,提高无人机等在正常拍摄时的安全性,有效清理叶片表面的灰尘,提高拍摄清晰度的优点,用以解决拍摄时无人机可能与风电叶片发生碰撞而损坏,灰尘覆盖风电叶片破损位置而影响拍摄效果的问题。
为达到上述目的,本申请采用如下技术方案:一种风电叶片破损检测装置,包括:机体,所述机体的内部设置有控制系统,用于控制无人机进行飞行、监测、降落操作;检测机构,所述检测机构设置于机体的底端中部,用于对风电叶片表面进行拍摄,所述检测机构由检测箱、电机、螺纹杆、螺纹板、伸缩件、伸缩板和摄像头组成,所述机体后侧的底端中部固定连接有检测箱,所述检测箱的前侧开设有调节槽,且调节槽的左、右侧壁固定嵌接有电机,两个所述电机之间活动连接有螺纹杆,所述螺纹杆的两端设置有相反螺纹,且螺纹杆的两端外壁螺纹套接有螺纹板,所述螺纹板的前侧与伸缩件的一端铰接,且伸缩件的另一端与伸缩板的后侧铰接,所述伸缩板的前侧固定设置有摄像头;配重机构,所述配重机构设置于机体的底端左、右两侧,用于在检测机构改变长度时调控无人机整体重心。
进一步的,所述配重机构包括:支撑机构,所述机体的底端两侧开设有配重槽,且机体通过配重槽与支撑机构的顶端活动卡接,既保证无人机降落时的放置稳定性,又保证无人机飞行时的重心稳定性;动力机构,所述配重槽内固定连接有动力机构,用于推动支撑机构改变位置。
进一步的,所述支撑机构包括:起落架,所述配重槽的剖面形状为凸字形,且起落架的顶端与配重槽相适应,所述起落架的正视剖面形状为T型,且侧视剖面形状为日字形;稳定机构,所述起落架的左、右两侧壁面固定连接有稳定机构,且稳定机构的侧视形状与起落架相同。
进一步的,所述动力机构包括:气泵,靠近所述机体前侧的配重槽内壁固定连接有气泵,用于控制压缩气体移动;气管,与所述配重槽位置对应的起落架顶端内部开设有长槽,所述气管的一端与气泵固定连通,且气管的另一端与长槽活动连通,所述气管的外壁与长槽的内壁活动套接;气压弹簧,位于所述长槽内部的气管一端与气压弹簧的一端固定连接,所述气压弹簧的另一端与长槽的后侧内壁固定连接。
进一步的,所述稳定机构包括:形变膜,所述形变膜为硬质橡胶,且形变膜的正视形状为上窄下宽的直角梯形,所述形变膜的边缘与起落架的外壁边缘固定连接;气阀,所述形变膜的前、后侧壁面均固定套接有若干个气阀,所述气阀为单向阀,且气阀的气流方向均为由稳定机构外部向内部移动。
进一步的,所述支撑机构还包括:移动机构,所述起落架的下部开设有长孔,且起落架通过长孔与移动机构活动卡接,用于稳定连接转动机构和起落架;转动机构,一个所述支撑机构对应设置有两个转动机构,位于所述起落架后方的转动机构称为后转动机构,且后转动机构与移动机构固定套接,位于所述起落架前方的转动机构称为前转动机构,且前转动机构通过固定机构与机体的底端固定连接,用于进一步提高无人机降落的稳定性。
进一步的,所述移动机构包括:移动杆,所述移动杆与长孔活动套接,且移动杆的长度相较于机体长;移动头,位于所述起落架前方的移动杆一端穿过前转动机构,且与移动头固定连接,所述移动头为弯曲状,且移动头位于机体前端最边缘位置;移动套,位于所述起落架前方的移动杆固定嵌接有移动套,且当后转动机构位于机体下方时,移动杆位于前转动机构前方或内部,当后转动机构不位于机体下方时,移动杆位于前转动机构后方,所述移动套的长度为前转动机构厚度的二分之一,且移动套的剖面形状为具有两个凸起的圆形;移动腔,所述移动杆、移动头和移动套内部共同开设有移动腔,用于将稳定机构内的气体经移动腔排至风电叶片方向;移动件,位于所述起落架内部的移动杆外壁固定套接有移动件,且移动件的数量为四。
进一步的,所述移动件包括:移动孔,与所述移动件位置对应的长孔称为移动孔,所述移动孔的剖面为上下端之间距离短、左右端之间距离长的椭圆状,且移动孔的左右两侧与稳定机构的内部连通;压缩件,所述压缩件的内圈与移动杆的外壁固定套接,所述压缩件的长度与移动孔的轴向长度相同,且压缩件的外圈直径相较于移动孔上下端之间的距离小;压缩阀,所述压缩阀的一端与压缩件固定套接,且压缩阀的另一端与移动杆固定套接,一个所述移动件对应设置有四个压缩阀,且四个压缩阀环绕移动件均匀设置,所述压缩阀为单向阀,且压缩阀的气流方向为由移动孔向移动腔方向;压缩片,所述压缩件的外壁开设有压缩槽,且压缩片通过压缩槽与压缩件活动套接,所述压缩片的一端通过压缩弹簧与压缩槽内壁固定连接,所述压缩片的另一端为橡胶材质,且可与移动孔内壁活动接触,所述压缩片的长度与压缩件相等,一个所述压缩件对应设置有四个压缩片,且四个压缩片环绕压缩件均匀设置,每两个所述压缩片之间设置有一个压缩阀。
进一步的,所述转动机构包括:扇叶,所述扇叶由三个倾斜的叶片组成;中孔,扇叶的中部开设有中孔,后所述转动机构的中孔与移动杆的剖面形状相适应,且后转动机构通过中孔与移动杆的后端固定套接,前所述转动机构的中孔可与移动套的剖面形状相适应,且前转动机构通过中孔与移动套的前端活动套接。
进一步的,所述固定机构包括:固定件,位于所述气泵下方的配重槽内壁活动卡接有固定件,所述固定件的底端与前转动机构的一个叶片末端固定连接;固定片,所述固定片的数量为二,且放置于固定件的两侧,所述固定片的一端通过螺纹钉与固定件固定连接,且固定片的另一端通过螺纹钉与机体固定连接。
本申请具有如下有益效果:
本申请提供的一种风电叶片破损检测装置,通过在机体的底端中部设置检测机构,利用电机控制螺纹杆旋转来带动两个螺纹板产生相向和相背运动,从而实现伸缩件的拉伸形变,使得位于伸缩板上的摄像头可伸出机体所覆盖的范围,缩短摄像头与风电叶片之间的距离,由此不仅保证摄像头摄像时的准确性,还降低无人机与风电叶片碰撞的可能性,提高对无人机和风电叶片的防护性。
通过在机体的底端两侧设置配重机构,且配重机构由动力机构和支撑机构组成,利用动力机构驱动支撑机构移动,根据摄像头的向前移动距离来控制支撑机构的向后移动距离,以此保证无人机整体的重心不变,防止无人机因重心不稳定而容易出现失控或者坠落现象。
通过起落架、稳定机构、移动机构和转动机构构成支撑机构,稳定机构位于起落架的左、右侧,转动机构位于起落架的前、后侧,移动机构贯穿起落架且用于连接两个转动机构,当无人机需要降落时,两个稳定机构呈上窄下宽的梯形形状,以增大起落架和稳定机构整体的底面积,提高支撑机构的放置稳定性,两个转动机构均呈倒Y状,转动机构下部的两个叶片可与地面稳定接触,进一步提高支撑机构的放置稳定性;当无人机需要拍摄时,后转动机构在与配重槽脱离后可依靠风力转动,从而带动移动机构在起落架内自旋转,有效将稳定机构内的空气压缩并旋转排出,从而对风电叶片表面进行持续吹动,实现叶片表面灰尘的有效清理,保证摄像头摄像的清晰度。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本申请公开的实施例,并且连同说明书一起用于解释本申请公开的原理。
参照附图,根据下面的详细描述,可以更加清楚地理解本申请,其中:
图1为本发明整体仰视的立体结构图;
图2为本发明图1的俯视结构图;
图3为本发明中检测机构的立体结构图;
图4为本发明中机体与动力机构的立体结构图;
图5为本发明中位于起落架剖面的局部机体立体结构图;
图6为本发明中配重机构的立体结构图;
图7为本发明中除去前转动机构的配重机构立体结构图;
图8为本发明中起落架与动力机构、移动机构的立体结构图;
图9为本发明图8中起落架剖面的立体结构图;
图10为本发明中移动机构和前、后转动机构的立体结构图;
图11为本发明中具有配重机构的机体正视结构图;
图12为本发明图11中位于移动孔内部的局部配重机构的正视结构图;
图13为本发明图12中A处放大结构图。
图中:1、机体;11、旋桨;12、配重槽;2、检测箱;21、电机;22、螺纹杆;23、螺纹板;24、伸缩件;25、伸缩板;26、摄像头;3、起落架;31、长槽;32、长孔;4、稳定机构;41、形变膜;42、气阀;5、动力机构;51、气泵;52、气管;53、气压弹簧;6、移动机构;60、移动腔;61、移动杆;62、移动头;63、移动套;64、移动件;641、压缩件;642、压缩阀;643、压缩片;7、转动机构;8、固定机构;81、固定件;82、固定片。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
实施例1:一种风电叶片破损检测装置,包括:
请参阅图1-图2,机体1,机体1的内部设置有控制系统,用于控制无人机进行飞行、监测、降落操作,机体1的顶端四周活动安装有旋桨11,用于带动无人机飞行,使得无人机可跟随风电叶片运动。
请参阅图1-图3,检测机构,检测机构设置于机体1的底端中部,用于对风电叶片表面进行拍摄,检测叶片表面的破损情况,检测机构由检测箱2、电机21、螺纹杆22、螺纹板23、伸缩件24、伸缩板25和摄像头26组成,机体1后侧的底端中部固定连接有检测箱2,检测箱2的前侧开设有调节槽,且调节槽的左、右侧壁固定嵌接有电机21,两个电机21之间活动连接有螺纹杆22,电机21启动能够带动螺纹杆22进行正、反旋转,螺纹杆22的两端设置有相反螺纹,且螺纹杆22的两端外壁螺纹套接有螺纹板23,螺纹杆22的螺纹设置能够在螺纹杆22旋转时带动两个螺纹板23进行相向或相背运动,螺纹板23的前侧与伸缩件24的一端铰接,且伸缩件24的另一端与伸缩板25的后侧铰接,两个螺纹板23移动能够带动伸缩件24拉伸或折叠,进而实现伸缩板25移出或缩回机体1所覆盖范围,为摄像头26靠近风电叶片进行准确拍摄做准备,伸缩板25的前侧固定设置有摄像头26,摄像头26需对准风电叶片的表面并进行拍摄,然后将拍摄到的图像传输到计算机中进行处理,最后输出检测结果。
请参阅图1-图2、图4-图6,配重机构,配重机构设置于机体1的底端左、右两侧,用于在检测机构改变长度时调控无人机整体重心,保证无人机飞行的稳定性,配重机构包括:
请参阅图5-图9,支撑机构,机体1的底端两侧开设有配重槽12,且机体1通过配重槽12与支撑机构的顶端活动卡接,既保证无人机降落时的放置稳定性,又保证无人机飞行时的重心稳定性。
请参阅图1、图4-图9、图12,动力机构5,配重槽12内固定连接有动力机构5,用于推动支撑机构改变位置,实现对检测机构的配重,保证无人机在检测机构移动时始终重心不改变,动力机构5包括:
气泵51,靠近机体1前侧的配重槽12内壁固定连接有气泵51,用于控制压缩气体移动,从而推动起落架3移动,实现对配重机构的位置调节。
气管52,与配重槽12位置对应的起落架3顶端内部开设有长槽31,气管52的一端与气泵51固定连通,且气管52的另一端与长槽31活动连通,气管52的外壁与长槽31的内壁活动套接,当利用气管52将气泵51内的压缩气体排入长槽31内,随着长槽31内气压的增大,能够推动起落架3整体后移,当利用气管52将长槽31内的压缩气体吸入气泵51内,随着长槽31内气压的减小,能够推动起落架3整体前移,由此通过气管52实现长槽31内气压的改变,进而实现起落架3的前、后移动,方便对无人机进行调控配重,保证无人机在检测机构形变时的稳定性不变。
气压弹簧53,位于长槽31内部的气管52一端与气压弹簧53的一端固定连接,气压弹簧53的另一端与长槽31的后侧内壁固定连接,气压弹簧53的设置能够对起落架3提供拉力,保证起落架3能够回移并恢复原状,有效保证无人机在降落时各部件之间的连接稳定性。
实施例2:在实施例一的基础上,支撑机构包括:
请参阅图5-图9,起落架3,配重槽12的剖面形状为凸字形,且起落架3的顶端与配重槽12相适应,起落架3的正视剖面形状为T型,且侧视剖面形状为日字形,即起落架3上设置有两个矩形孔,且上方的矩形孔相较于下方的矩形孔高度高,便于气流穿过时风阻小,提高无人机飞行稳定性。
请参阅图5-图7、图11-图12,稳定机构4,起落架3的左、右两侧壁面固定连接有稳定机构4,且稳定机构4的侧视形状与起落架3相同,有助于减小风阻,提高无人机稳定性,稳定机构4包括:
形变膜41,形变膜41为硬质橡胶,且形变膜41的正视形状为上窄下宽的直角梯形,它在受力后能够快速恢复原状,具有良好的抗变形性能,同时形变膜41内气压保持在恒定范围,若气体转移而气压降低,则需快速补充,形变膜41的边缘与起落架3的外壁边缘固定连接,能够促使形变膜41的形状始终保持不变,以便保证无人机降落时的稳定性。
气阀42,形变膜41的前、后侧壁面均固定套接有若干个气阀42,气阀42为单向阀,且气阀42的气流方向均为由稳定机构4外部向内部移动,利用稳定机构4的形状限定以及移动件64对气体的及时排出,使得稳定机构内气压在变化时及时通过气阀42及时补充气体,保证稳定机构4呈膨胀状态,从而在无人机降落时能够提供缓冲作用。
实施例3:在实施例二的基础上,支撑机构还包括:
请参阅图5-图13,移动机构6,起落架3的下部开设有长孔32,且起落架3通过长孔32与移动机构6活动卡接,用于稳定连接转动机构7和起落架3,实现起落架3和移动机构6、转动机构7的共同移动,移动机构6包括:
移动杆61,移动杆61与长孔32活动套接,且移动杆61的长度相较于机体1长,能够保证移动杆61两端均能够伸出机体1,并与转动机构7自由套接,以此实现不同功能。
移动头62,位于起落架3前方的移动杆61一端穿过前转动机构,且与移动头62固定连接,移动头62为弯曲状,能够在移动杆61自旋转时带动移动头62产生小范围圆形旋转,以便对压缩气体提供旋转力,且移动头62位于机体1前端最边缘位置,能够缩短与风电叶片的距离,提高清理强度。
移动套63,位于起落架3前方的移动杆61固定嵌接有移动套63,且当后转动机构位于机体1下方时,移动杆61位于前转动机构前方或内部,当后转动机构不位于机体1下方时,移动杆61位于前转动机构后方,移动套63的长度为前转动机构厚度的二分之一,且移动套63的剖面形状为具有两个凸起的圆形,在移动套63向前转动机构方向移动时,由于移动套63的形状设置,能够利用移动套63与转动机构7的中孔对准操作来确保后转动机构被摆正,从而提高无人机降落的稳定性。
移动腔60,移动杆61、移动头62和移动套63内部共同开设有移动腔60,用于将稳定机构4内的气体经移动腔60排至风电叶片方向,实现对灰尘杂质的清理。
移动件64,位于起落架3内部的移动杆61外壁固定套接有移动件64,且移动件64的数量为四,在移动件64转动时促使稳定机构4内的空气被带入移动腔60内,从而实现气体被压缩而强力排出,移动件64包括:
移动孔,与移动件64位置对应的长孔32称为移动孔,移动孔的剖面为上下端之间距离短、左右端之间距离长的椭圆状,且移动孔的左右两侧与稳定机构4的内部连通,有助于将稳定机构4内的气体转移至移动孔内,为移动件64产生并排出气体提供来源。
压缩件641,压缩件641的内圈与移动杆61的外壁固定套接,压缩件641的长度与移动孔的轴向长度相同,且压缩件641的外圈直径相较于移动孔上下端之间的距离小,能够保证压缩件641在移动孔内无障碍旋转,且保证压缩件641在转动过程中的密封性。
压缩阀642,压缩阀642的一端与压缩件641固定套接,且压缩阀642的另一端与移动杆61固定套接,一个移动件64对应设置有四个压缩阀642,且四个压缩阀642环绕移动件64均匀设置,压缩阀642为单向阀,且压缩阀642的气流方向为由移动孔向移动腔60的方向,当压缩阀642来向端的气压高于所设定的阈值时,压缩阀642打开而使得压缩气体移至移动腔60内,有助于提高气体的移动冲击力,保证清理灰尘的有效性。
压缩片643,压缩件641的外壁开设有压缩槽,且压缩片643通过压缩槽与压缩件641活动套接,压缩片643的一端通过压缩弹簧与压缩槽内壁固定连接,压缩片643的另一端为橡胶材质,且可与移动孔内壁活动接触,压缩片643的长度与压缩件641相等,有效保证压缩片643与移动孔之间的接触密封性,一个压缩件641对应设置有四个压缩片643,且四个压缩片643环绕压缩件641均匀设置,每两个压缩片643之间设置有一个压缩阀642,两个压缩片643转动到稳定机构4部分时蓄积气体,然后两个压缩片643与移动孔接触时会形成封闭的空间,并随着压缩件641的持续转动,该封闭空间不断缩小,气体被压缩直至通过压缩阀642进入移动腔60内,由此实现稳定机构4内气体的不断外排。
请参阅图5-图11,转动机构7,一个支撑机构对应设置有两个转动机构7,位于起落架3后方的转动机构7称为后转动机构,且后转动机构与移动机构6固定套接,位于起落架3前方的转动机构7称为前转动机构,且前转动机构通过固定机构8与机体1的底端固定连接,用于进一步提高无人机降落的稳定性,转动机构7包括:
扇叶,扇叶由三个倾斜的叶片组成,能够在后转动机构与配重槽12脱离后依靠风力转动,并带动移动机构6自旋转,从而实现稳定机构4的空气的不断旋转外排,同时前转动机构和后转动机构为移动机构6的自旋转提供支撑力,有效保证移动机构6的稳定性。
中孔,扇叶的中部开设有中孔,后转动机构的中孔与移动杆61的剖面形状相适应,且后转动机构通过中孔与移动杆61的后端固定套接,前转动机构的中孔与移动套63的剖面形状相适应,且前转动机构通过中孔可与移动套63的前端活动套接,利用中孔既可以将移动杆61与后转动机构固定连接,实现移动机构6与后转动机构的同步运动,又可以将移动套63与前转动机构间歇性套接,保证配重机构在恢复原状时两个转动机构7的状态相同,即两个转动机构7在恢复原状时均为倒Y状,由此进一步提高支撑机构在降落时的稳定性。
请参阅图5-图6、图10-图11,固定机构8包括:
固定件81,位于气泵51下方的配重槽12内壁活动卡接有固定件81,固定件81的底端与前转动机构的一个叶片末端固定连接,用于将前转动机构固定,并使得前转动机构始终保持倒Y状态,方便实现不同功能。
固定片82,固定片82的数量为二,且放置于固定件81的两侧,固定片82的一端通过螺纹钉与固定件81固定连接,且固定片82的另一端通过螺纹钉与机体1固定连接,用于固定固定件81,同时间接固定前转动机构,并且方便对前转动机构和固定件81进行更换。
本发明的使用方法工作原理如下:
当无人机需要拍摄时,根据实际拍摄需求,利用控制系统控制电机21启动并正向旋转,使得螺纹杆22带动两个螺纹板23进行相向移动,从而伸缩件24被拉动伸长,推动伸缩板25伸出机体1所覆盖的区域,摄像头26逐渐靠近风电叶片,直至抵达规定拍摄距离的位置,此时摄像头26可对准叶片表面进行图像拍摄,然后将拍摄到的图像传输到计算机中,使用图像处理软件进行分析和处理,识别出破损部位和破损程度,最后将检测结构反馈给操作员,用以进行记录和保存,由此摄像头26的外伸操作不仅确保拍摄的准确性,还降低无人机与风电叶片碰撞的可能性,有效提高无人机整体的防护性能,与此同时,由于检测机构的形状被拉长,导致无人机下方重心不断向前偏移,为保证无人机整体重心的稳定性,当检测机构进行长度调整时,控制系统同步接收检测机构的移动数据,并对配重机构发布控制指令,从而使得配重机构与检测机构同步运行,具体为,启动气泵51并释放压缩气体,使得压缩气体经气管52排入长槽31内,有效增大长槽31内气压,从而推动支撑机构向后移动,由此支撑机构能够根据检测机构的移动而同步移动,有效保证无人机整体的重心稳定性,防止无人机因重心不稳定而导致失控或者坠落。
当检测机构完成前移操作,配重机构完成后移操作后,后转动机构处于脱离配重槽12的状态,移动套63处于脱离前转动机构的状态,此时后转动机构会受到风力作用而转动,从而后转动机构带动移动机构6进行自旋转,移动孔内的移动件64产生旋转,使得每两个压缩片643在经过与稳定机构4连通的区域时,有效将部分空气蓄积在两者之间,然后在两个压缩片643与移动孔的内壁接触时,两个压缩片643之间的空间变为封闭空间,随着移动件64的持续转动,两个压缩片643被移动孔壁面推动而向压缩槽内部移动,从而该封闭空间受移动孔形状等影响而空间缩小,而该密封空间内部的气压增大,当气压高于压缩阀642所设置的气压阈值时,压缩阀642打开而促使该压缩气体进入移动腔60内,并且压缩气体不断向前移动,直至通过移动头62排出移动机构6,与此同时该压缩气体会受到移动头62的转动影响而具有旋转力,从而该旋转的压缩气体被持续输送至风电叶片表面,并对叶片表面的灰尘进行卷起和带走,有效实现叶片表面的清理,保证摄像头26摄像的清晰度。
当无人机需要降落时,此时无人机需恢复原状,即促使检测机构向后移动、配重机构向前移动,具体为,利用控制系统控制电机21启动并反向旋转,使得螺纹杆22带动两个螺纹板23进行相背移动,从而伸缩件24被拉动缩短,由此带动伸缩板25和摄像头26向后回缩至机体1所覆盖的原始范围,与此同时感应到检测机构的移动数据,控制系统同步启动气泵51并回收压缩气体,使得支撑机构同步向前移动,持续保证无人机整体的重心不变,在此过程中,后转动机构向前移动至快要进入配重槽12时,由于移动机构6受到旋转力和推动力的双重作用,能够简便完成移动套63与前转动机构的中孔准确卡接,从而此时后转动机构的一个叶片被稳定卡在配重槽12内,由此后转动机构顺利进入配重槽12,并跟随移动机构6持续向前移动,直至完成配重机构的恢复工作,当支撑机构回移完成时,两个支撑机构对称放置在机体1的底端两侧,由于两个转动机构7受移动机构6和配重槽12限制而均呈倒Y状,且位于转动机构7下部的两个叶片底端平面与起落架3底端平面齐平,能够保证转动机构7的下方两端可与地面稳定接触,有效提高支撑机构的放置稳定性,同时由于稳定机构4受气阀42补充气体气压作用而始终呈上窄下宽的梯形状态,有效扩大支撑机构与地面接触的面积,增强支撑机构的降落缓冲性,进一步提高支撑机构的放置稳定性。
Claims (8)
1.一种风电叶片破损检测装置,其特征在于,包括:
机体(1),所述机体(1)的内部设置有控制系统,用于控制无人机进行飞行、监测、降落操作;
检测机构,所述检测机构设置于机体(1)的底端中部,用于对风电叶片表面进行拍摄,所述检测机构由检测箱(2)、电机(21)、螺纹杆(22)、螺纹板(23)、伸缩件(24)、伸缩板(25)和摄像头(26)组成,所述机体(1)后侧的底端中部固定连接有检测箱(2),所述检测箱(2)的前侧开设有调节槽,且调节槽的左、右侧壁固定嵌接有电机(21),两个所述电机(21)之间活动连接有螺纹杆(22),所述螺纹杆(22)的两端设置有相反螺纹,且螺纹杆(22)的两端外壁螺纹套接有螺纹板(23),所述螺纹板(23)的前侧与伸缩件(24)的一端铰接,且伸缩件(24)的另一端与伸缩板(25)的后侧铰接,所述伸缩板(25)的前侧固定设置有摄像头(26);
配重机构,所述配重机构设置于机体(1)的底端左、右两侧,用于在检测机构改变长度时调控无人机整体重心,所述配重机构包括支撑机构和动力机构(5),所述机体(1)的底端两侧开设有配重槽(12),且机体(1)通过配重槽(12)与支撑机构的顶端活动卡接,既保证无人机降落时的放置稳定性,又保证无人机飞行时的重心稳定性,所述配重槽(12)内固定连接有动力机构(5),用于推动支撑机构改变位置;
支撑机构,所述支撑机构包括起落架(3)和稳定机构(4),所述配重槽(12)的剖面形状为凸字形,且起落架(3)的顶端与配重槽(12)相适应,所述起落架(3)的正视剖面形状为T型,且侧视剖面形状为日字形,所述起落架(3)的左、右两侧壁面固定连接有稳定机构(4),且稳定机构(4)的侧视形状与起落架(3)相同。
2.根据权利要求1所述的一种风电叶片破损检测装置,其特征在于,所述动力机构(5)包括:
气泵(51),靠近所述机体(1)前侧的配重槽(12)内壁固定连接有气泵(51),用于控制压缩气体移动;
气管(52),与所述配重槽(12)位置对应的起落架(3)顶端内部开设有长槽(31),所述气管(52)的一端与气泵(51)固定连通,且气管(52)的另一端与长槽(31)活动连通,所述气管(52)的外壁与长槽(31)的内壁活动套接;
气压弹簧(53),位于所述长槽(31)内部的气管(52)一端与气压弹簧(53)的一端固定连接,所述气压弹簧(53)的另一端与长槽(31)的后侧内壁固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种风电叶片破损检测装置,其特征在于,所述稳定机构(4)包括:
形变膜(41),所述形变膜(41)为硬质橡胶,且形变膜(41)的正视形状为上窄下宽的直角梯形,所述形变膜(41)的边缘与起落架(3)的外壁边缘固定连接;
气阀(42),所述形变膜(41)的前、后侧壁面均固定套接有若干个气阀(42),所述气阀(42)为单向阀,且气阀(42)的气流方向均为由稳定机构(4)外部向内部移动。
4.根据权利要求3所述的一种风电叶片破损检测装置,其特征在于,所述支撑机构还包括:
移动机构(6),所述起落架(3)的下部开设有长孔(32),且起落架(3)通过长孔(32)与移动机构(6)活动卡接,用于稳定连接转动机构(7)和起落架(3);
转动机构(7),一个所述支撑机构对应设置有两个转动机构(7),位于所述起落架(3)后方的转动机构(7)称为后转动机构,且后转动机构与移动机构(6)固定套接,位于所述起落架(3)前方的转动机构(7)称为前转动机构,且前转动机构通过固定机构(8)与机体(1)的底端固定连接,用于进一步提高无人机降落的稳定性。
5.根据权利要求4所述的一种风电叶片破损检测装置,其特征在于,所述移动机构(6)包括:
移动杆(61),所述移动杆(61)与长孔(32)活动套接,且移动杆(61)的长度相较于机体(1)长;
移动头(62),位于所述起落架(3)前方的移动杆(61)一端穿过前转动机构,且与移动头(62)固定连接,所述移动头(62)为弯曲状,且移动头(62)位于机体(1)前端最边缘位置;
移动套(63),位于所述起落架(3)前方的移动杆(61)固定嵌接有移动套(63),且当后转动机构位于机体(1)下方时,移动杆(61)位于前转动机构前方或内部,当后转动机构不位于机体(1)下方时,移动杆(61)位于前转动机构后方,所述移动套(63)的长度为前转动机构厚度的二分之一,且移动套(63)的剖面形状为具有两个凸起的圆形;
移动腔(60),所述移动杆(61)、移动头(62)和移动套(63)内部共同开设有移动腔(60),用于将稳定机构(4)内的气体经移动腔(60)排至风电叶片方向;
移动件(64),位于所述起落架(3)内部的移动杆(61)外壁固定套接有移动件(64),且移动件(64)的数量为四。
6.根据权利要求5所述的一种风电叶片破损检测装置,其特征在于,所述移动件(64)包括:
移动孔,与所述移动件(64)位置对应的长孔(32)称为移动孔,所述移动孔的剖面为上下端之间距离短、左右端之间距离长的椭圆状,且移动孔的左右两侧与稳定机构(4)的内部连通;
压缩件(641),所述压缩件(641)的内圈与移动杆(61)的外壁固定套接,所述压缩件(641)的长度与移动孔的轴向长度相同,且压缩件(641)的外圈直径相较于移动孔上下端之间的距离小;
压缩阀(642),所述压缩阀(642)的一端与压缩件(641)固定套接,且压缩阀(642)的另一端与移动杆(61)固定套接,一个所述移动件(64)对应设置有四个压缩阀(642),且四个压缩阀(642)环绕移动件(64)均匀设置,所述压缩阀(642)为单向阀,且压缩阀(642)的气流方向为由移动孔向移动腔(60)方向;
压缩片(643),所述压缩件(641)的外壁开设有压缩槽,且压缩片(643)通过压缩槽与压缩件(641)活动套接,所述压缩片(643)的一端通过压缩弹簧与压缩槽内壁固定连接,所述压缩片(643)的另一端为橡胶材质,且可与移动孔内壁活动接触,所述压缩片(643)的长度与压缩件(641)相等,一个所述压缩件(641)对应设置有四个压缩片(643),且四个压缩片(643)环绕压缩件(641)均匀设置,每两个所述压缩片(643)之间设置有一个压缩阀(642)。
7.根据权利要求6所述的一种风电叶片破损检测装置,其特征在于,所述转动机构(7)包括:
扇叶,所述扇叶由三个倾斜的叶片组成;
中孔,扇叶的中部开设有中孔,后所述转动机构(7)的中孔与移动杆(61)的剖面形状相适应,且后转动机构通过中孔与移动杆(61)的后端固定套接,前所述转动机构(7)的中孔可与移动套(63)的剖面形状相适应,且前转动机构通过中孔与移动套(63)的前端活动套接。
8.根据权利要求7所述的一种风电叶片破损检测装置,其特征在于,所述固定机构(8)包括:
固定件(81),位于所述气泵(51)下方的配重槽(12)内壁活动卡接有固定件(81),所述固定件(81)的底端与前转动机构的一个叶片末端固定连接;
固定片(82),所述固定片(82)的数量为二,且放置于固定件(81)的两侧,所述固定片(82)的一端通过螺纹钉与固定件(81)固定连接,且固定片(82)的另一端通过螺纹钉与机体(1)固定连接。
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