CN117028178A - 一种曲面自适应气动多模块刮板清洁组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及风电塔筒清洁技术领域，具体公开了一种曲面自适应气动多模块刮板清洁组件，包括：安装组件、支撑板、气动滑台、驱动组件和刮板组件；支撑板固定于安装组件上方，用于支撑气动滑台、驱动组件和刮板组件，安装组件用于把该机构安装于爬壁机器人前部；气动滑台为多组，分别固定于支撑板上方；刮板组件为多组，与多个气动滑台一一对应，且滑动铰接于气动滑台的上方，每组刮板组件能独立调整倾角以适应不同位置的塔筒壁弧度；驱动组件固定于相邻的两个气动滑台之间。本申请能够保证清洁效果还能避免复杂的线路连接，还可以自动适应塔筒壁的弧度。

Description

一种曲面自适应气动多模块刮板清洁组件

技术领域

本发明涉及风电塔筒清洁技术领域，具体涉及一种曲面自适应气动多模块刮板清洁组件。

背景技术

近年来，我国风力发电行业得到迅猛发展，一座座风力发电塔拔地而起，随着风力发电塔使用时间的增加，其表面难以避免地出现各种污染物，污染物地覆盖不仅影响风电塔的美观，而且对当地环境造成污染。运维成本始终居高不下，特别是风电塔筒的清洁问题，按照目前的形式可以明显看到，传统清洗方式需要人工进行高空清洁作业，这需要作业人员先爬到塔筒顶部，系上安全绳往下作业，受大风影响，人工作业过程安全风险极高，而且清洁效率低下，这就使得风电塔筒的运维成本始终居高不下，大大阻碍了风电常规化运维的推广。基于此，依托现有爬壁机器人设计开发一种曲面自适应气动多模块刮板清洁组件应运而生。

现有的搭载在爬壁机器人上的清洗组件大都是采用滚刷的形式，其清洁过程需要使用大量的泡沫水和清水清洗冲洗，耗费大量水资源，清洗的污水流入地面还会造成二次污染。而机器人自身携带水的能力有限，这就使得机器人不得来来回回加装水，而且装水过程大都是靠人工添加，清洁效率较低。另一方面，风电塔筒表面往往会附着比较黏稠的油污，滚刷清洁的时候不但不能清除油污，更是极大可能会使黏稠的油污再次污染已经清洗干净的地方。

因此，如何解决现有技术中的问题，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为实现本发明目的提供的一种曲面自适应气动多模块刮板清洁组件，包括：

安装组件、支撑板、气动滑台、驱动组件和刮板组件；

所述支撑板固定于所述安装组件上方，用于支撑所述气动滑台、驱动组件和刮板组件，所述安装组件用于把该机构安装于爬壁机器人前部；

所述气动滑台为多组，分别固定于所述支撑板上方；

所述刮板组件为多组，与多个所述气动滑台一一对应，且滑动铰接于所述气动滑台的上方；

所述驱动组件固定于相邻的两个所述气动滑台之间。

在其中一些具体实施例中，所述安装组件包括安装套管、安装支撑板、螺栓、正反牙螺母；

所述安装套管与所述安装支撑板垂直连接并通过螺栓螺母固定，所述安装套管与所述安装支撑板相连接的另一端通过所述螺栓和所述正反牙螺母连接固定。

在其中一些具体实施例中，所述支撑板为铝合金平板，用于为气动滑台、驱动组件和刮板组件提供安装平台，将整个机构支撑起来。

在其中一些具体实施例中，所述驱动组件包括气瓶、若干透明气管、气源处理器和电磁阀；

所述气瓶为两个，分别通过扎带固定在所述支撑板的安装孔位上，所述气瓶中的气体从气瓶释放经透明气管到所述气源处理器，所述气源处理器用于过滤掉气体中的水蒸气，并对气体进行降压、加油，气体经所述气源处理器再到所述电磁阀，所述电磁阀用于实现气体的循环。

在其中一些具体实施例中，多组所述气动滑台分别对应五组刮板组件，通过所述控制气动滑台的向前移动实现刮板组件与塔筒壁的贴合。

在其中一些具体实施例中，多组所述刮板组件每组结构完全相同，包括：铰支座、盒体、梅花手柄螺丝、弹簧、刮板、补充刮板、羊眼机牙螺丝；

所述铰支座通过连接轴连接所述气动滑台和盒体；

所述盒体前部留有安装所述刮板的台阶，用于为所述刮板的安装提供支撑，所述盒体背部开有三个所述梅花手柄螺丝安装圆孔，所述圆孔向前延申为所述弹簧提供安装位置，所述弹簧套在所述梅花手柄螺丝轴上，一端压在所述圆孔卡环上，一端向前顶住所述刮板；

所述刮板通过螺丝紧固在盒体中部靠下的小凸台上；

所述补充刮板安装在每组盒体的右下部靠后的位置，用于补充刮污；

所述羊眼机牙螺丝为多个，分别安装在所述盒体的下部各个角处，用于挂载污渍收集袋收集刮掉的油污。

在其中一些具体实施例中，所述气源处理器还安装有气压显示表盘，用于实时显示气压大小。

在其中一些具体实施例中，经所述电磁阀的气体经所述透明气管分别通向多组气动滑台为滑台的前后移动提供动力，进而推动所述刮板组件与塔筒壁实现紧密贴合。

在其中一些具体实施例中，通过调节所述梅花手柄螺丝的松紧来调节所述弹簧对所述刮板的压力，所述压力用于将所述刮板的两端紧压在塔筒壁上，避免所述刮板两端压力不够而翘起影响刮污效果。

在其中一些具体实施例中，所述盒体采用镂空设计，用于减轻机构的重量。

上述技术方案的有益效果：

（1）本申请中的结构采用气动控制方式，使刮板与塔筒壁始终紧密贴合，保证清洁效果还能避免复杂的线路连接。

（2）本申请中的刮板组件铰接连接在滑台，这使得每组刮板都能左右移动不同的倾角去适应各自位置上塔筒壁的弧度，通过这种方式使该机构自适应不同的塔筒半径，不需要人为手动调节。

（3）本申请中的每组刮板组件独立调整倾角以适应不同位置的塔筒壁弧度。

（4）本申请中的补充刮板的设计可使其不干涉刮板的同时还能起到补充刮污的效果。

（5）本申请中的梅花手柄螺丝可调节弹簧对刮板的压力，该力可使刮板两端也紧压在塔筒壁上，避免刮板两端压力不够而翘起影响刮污效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一个实施例提供的一种曲面自适应气动多模块刮板清洁组件的整体示意图；

图2为本发明的一个实施例提供的一种曲面自适应气动多模块刮板清洁组件另一角度的整体示意图；

图3为本发明的一个实施例提供的一种曲面自适应气动多模块刮板清洁组件的安装组件示意图；

图4为本发明的一个实施例提供的一种曲面自适应气动多模块刮板清洁组件的；

图5为本发明的一个实施例提供的一种曲面自适应气动多模块刮板清洁组件的刮板组件示意图；

图6为本发明的一个实施例提供的一种曲面自适应气动多模块刮板清洁组件的刮板组件另一角度的示意图；

图7为本发明的一个实施例提供的一种曲面自适应气动多模块刮板清洁组件的刮板组件剖视图；

附图中，1、安装套管；2、支撑板；3、气瓶；4、气源处理器；5、电磁阀；6、滑台；7、盒体；8、刮板；9、补充刮板；201、安装支撑板；202、M12螺柱；203、M12正反牙螺母；204、梅花手柄螺丝；205、羊眼机牙螺丝；206、弹簧。

具体实施方式

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实施例，而不是全部的实施例。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“衔接”、“铰接”等术语应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的符号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明的一个实施例提供了一种曲面自适应气动多模块刮板清洁组件，参照图1、图2所示，包括：

安装组件、支撑板2、气动滑台6、驱动组件和刮板组件；

支撑板2固定于安装组件上方，用于支撑气动滑台6、驱动组件和刮板组件，安装组件用于把该机构安装于爬壁机器人前部；

气动滑台6为多组，分别固定于支撑板2上方；

刮板组件为多组，与多个气动滑台6一一对应，且滑动铰接于气动滑台6的上方；

驱动组件固定于相邻的两个气动滑台6之间。

在本发明的一个具体实施例中，参照图3所示，安装组件包括安装套管1、安装支撑板201、M12螺栓202，M12正反牙螺母203，安装套管1与安装支撑板201垂直连接并通过M12螺栓202和M12正反牙螺母203固定，安装套管1与安装支撑板201相连接的另一端通过M12螺栓202和M12正反牙螺母203连接固定。采用气动控制方式，使刮板8与塔筒壁始终紧密贴合，保证清洁效果还能避免复杂的线路连接。

在本发明的一个具体实施例中，参照图4所示，支撑板2为5毫米厚的铝合金平板，用于为气动滑台6、驱动组件和刮板组件提供安装平台，将整个机构支撑起来。

在本发明的一个具体实施例中，驱动组件包括气瓶3、若干透明气管、气源处理器4和电磁阀5；

气瓶3为两个，分别通过扎带固定在支撑板2的安装孔位上，气瓶3中的气体从气瓶3释放经透明气管到气源处理器4，气源处理器4用于过滤掉气体中的水蒸气等杂质，并对气体进行降压、加油。气体经气源处理器4再到电磁阀5，电磁阀5用于实现气体的循环。

在本发明的一个具体实施例中，气动滑台6共有五组，分别对应五组刮板组件，通过控制气动滑台6的向前移动实现刮板组件与塔筒壁的贴合。

在本发明的一个具体实施例中，参照图5、图6、图7所示，刮板组件共有五组，每组结构完全相同，包括：铰支座、盒体7、梅花手柄螺丝204、弹簧、刮板8、补充刮板9、羊眼机牙螺丝205，刮板组件铰接连接在滑台6，这使得每组刮板8都能左右移动不同的倾角去适应各自位置上塔筒壁的弧度，通过这种方式使该机构自适应不同的塔筒半径，不需要人为手动调节。

具体地，铰支座通过连接轴连接气动滑台6和盒体7，盒体7前部留有安装刮板8的台阶，用于为刮板8的安装提供支撑，盒体7背部开有三个梅花手柄螺丝204安装圆孔，圆孔向前延申为弹簧提供安装位置，弹簧套在梅花手柄螺丝204轴上，一端压在圆孔卡环上，一端向前顶住刮板8，刮板8通过螺丝紧固在盒体7中部靠下的小凸台上，补充刮板9安装在每组盒体7的右下部靠后的位置，用于补充刮污，补充刮板9的设计可使其不干涉刮板8的同时还能起到补充刮污的效果，羊眼机牙螺丝205为四个，分别安装在盒体7的下部四个角处，用于挂载污渍收集袋收集刮掉的油污。

在本发明的一个具体实施例中，气源处理器4还安装有气压显示表盘，用于实时显示气压大小。

在本发明的一个具体实施例中，经电磁阀5的气体经透明气管分别通向多组气动滑台6为滑台6的前后移动提供动力，进而推动刮板组件与塔筒壁实现紧密贴合。

在本发明的一个具体实施例中，通过调节梅花手柄螺丝204的松紧来调节弹簧对刮板8的压力，压力用于将刮板8的两端紧压在塔筒壁上，避免了刮板8两端压力不够而翘起影响刮污效果。

在本发明的一个具体实施例中，盒体7采用镂空设计，用于减轻机构的重量，并且采用镂空设计还能方便安装。

本发明用于风电塔筒污渍清洁，依托爬壁机器人为搭载平台。通过操控爬壁机器人的移动来带动刮板8清洁相关区域的污渍。清理过程为：首先将清洁组件安装在爬壁机器人前部，将电磁阀5的线路连接到爬壁机器人主体上，打开供气阀门，滑台6在气压的作用下前移，带动整个刮板组件向前移动，从而使刮板8与塔筒壁紧密贴合。完成以上安装调试工作后，就能通过操控爬壁机器人向上移动进行清理作业。爬壁机器人在向上移动的过程中塔筒壁会慢慢变小，气压的存在能使刮板8始终紧贴在塔筒壁上，每组刮板组件因为是铰接方式连接在滑台6，这使得每组刮板8都能左右移动不同的倾角去适应塔筒壁面的弧度，通过这种方式使该机构自适应不同的塔筒半径，不需要人为手动调节。污渍收集袋收集刮板8铲下的污渍，避免污渍掉落危险和污染地面。整个过程即通过控制爬壁机器人带动刮板8进行清洁作业，通过气压使刮板8始终与塔筒壁紧密贴合从而保证清洁效果，每组刮板组件自适应调节与塔筒的贴合以适应塔筒壁半径的变化，再通过往复操作机器人最终实现整个塔筒油污的清理。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、“一个具体实施例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种曲面自适应气动多模块刮板清洁组件，其特征在于，包括：安装组件、支撑板(2)、气动滑台(6)、驱动组件和刮板组件；

所述支撑板(2)固定于所述安装组件上方，用于支撑所述气动滑台(6)、驱动组件和刮板组件，所述安装组件用于把该机构安装于爬壁机器人前部；

所述气动滑台(6)为多组，分别固定于所述支撑板(2)上方；

所述刮板组件为多组，与多个所述气动滑台(6)一一对应，且滑动铰接于所述气动滑台(6)的上方，每组所述刮板组件能独立调整倾角以适应不同位置的塔筒壁弧度；

所述驱动组件固定于相邻的两个所述气动滑台(6)之间。

2.根据权利要求1所述的曲面自适应气动多模块刮板清洁组件，其特征在于，所述安装组件包括安装套管(1)、安装支撑板(201)、螺栓，正反牙螺母；

所述安装套管(1)与所述安装支撑板(201)垂直连接并通过螺栓螺母固定，所述安装套管(1)与所述安装支撑板(201)相连接的另一端通过所述螺栓和所述正反牙螺母连接固定。

3.根据权利要求1所述的曲面自适应气动多模块刮板清洁组件，其特征在于，所述支撑板(2)为铝合金平板，用于为气动滑台(6)、驱动组件和刮板组件提供安装平台，将整个机构支撑起来。

4.根据权利要求1所述的曲面自适应气动多模块刮板清洁组件，其特征在于，所述驱动组件包括气瓶(3)、若干透明气管、气源处理器(4)和电磁阀(5)；

所述气瓶(3)为两个，分别通过轧带固定在所述支撑板(2)的安装孔位上，所述气瓶(3)中的气体从气瓶(3)释放经透明气管到所述气源处理器(4)，所述气源处理器(4)用于过滤掉气体中的水蒸气，并对气体进行降压、加油，气体经所述气源处理器(4)再到所述电磁阀(5)，所述电磁阀(5)用于实现气体的循环。

5.根据权利要求1所述的曲面自适应气动多模块刮板清洁组件，其特征在于，多组所述气动滑台(6)分别对应多组所述刮板组件，通过控制所述气动滑台(6)向前移动实现刮板组件与塔筒壁的贴合。

6.根据权利要求1所述的曲面自适应气动多模块刮板清洁组件，其特征在于，每组所述刮板组件结构完全相同，包括：铰支座、盒体(7)、梅花手柄螺丝(204)、弹簧、刮板(8)、补充刮板(9)、羊眼机牙螺丝(205)；

所述铰支座通过连接轴连接所述气动滑台(6)和盒体(7)；

所述盒体(7)前部留有安装所述刮板(8)的台阶，用于为所述刮板(8)的安装提供支撑，所述盒体(7)背部开有多个所述梅花手柄螺丝(204)安装圆孔，所述圆孔向前延申为所述弹簧提供安装位置，所述弹簧套在所述梅花手柄螺丝(204)轴上，一端压在所述圆孔卡环上，一端向前顶住所述刮板(8)；

所述刮板(8)通过螺丝紧固在盒体(7)中部靠下的小凸台上；

所述补充刮板(9)安装在每组盒体(7)的右下部靠后的位置，用于补充刮污；

所述羊眼机牙螺丝(205)为多个，分别安装在所述盒体(7)的下部各个角处，用于挂载污渍收集袋收集刮掉的油污。

7.根据权利要求4所述的曲面自适应气动多模块刮板清洁组件，其特征在于，所述气源处理器(4)还安装有气压显示表盘，用于实时显示气压大小。

8.根据权利要求4所述的曲面自适应气动多模块刮板清洁组件，其特征在于，经所述电磁阀(5)的气体经所述透明气管分别通向多组气动滑台(6)为滑台(6)的前后移动提供动力，进而推动所述刮板组件与塔筒壁实现紧密贴合。

9.根据权利要求6所述的曲面自适应气动多模块刮板清洁组件，其特征在于，通过调节所述梅花手柄螺丝(204)的松紧来调节所述弹簧对所述刮板(8)的压力，所述压力用于将所述刮板(8)的两端紧压在塔筒壁上，避免所述刮板(8)两端压力不够而翘起影响刮污效果。

10.根据权利要求6所述的曲面自适应气动多模块刮板清洁组件，其特征在于，所述盒体(7)采用镂空设计，用于减轻机构的重量。