CN206329452U - 一种用于风机塔的自动化清洗检测维护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及自动化清洗维护设备技术领域，尤其涉及一种用于风机塔的自动化清洗检测维护系统。本实用新型的用于风机塔的自动化清洗检测维护系统包括攀爬组件、清洗组件和检测组件，其中，攀爬组件套装于塔筒的外壁外，能通过步态夹紧的方式沿塔筒的外壁竖直上下攀爬；清洗组件与攀爬组件连接，且套装于塔筒的外壁外，能在攀爬组件的攀爬带动下，同步清洗塔筒的外壁；检测组件，与攀爬组件连接，且与塔筒连接的任一叶片对应设置，在攀爬组件的带动下沿叶片的长度方向移动，以对叶片进行扫描成像检测。该自动化清洗检测维护系统适用于风力发电机塔架的自动化清洗、检测、维护作业，实现提高清洗和检测工作的效率与安全性、降低维护费用的目的。

Description

一种用于风机塔的自动化清洗检测维护系统

技术领域

本实用新型涉及自动化清洗维护设备技术领域，尤其涉及一种用于风机塔的自动化清洗检测维护系统。

背景技术

风力发电作为一种可再生能源，近年来得到了世界各国的大力研究和推广。随着风力发电机组单机容量越来越大、装机量的逐年增加，对风电机组的维护、塔筒的清洗以及对风机叶片的检测显得越来越重要。而我国风沙伴存，风电设备受风沙磨损严重，使得大量风机存在故障率高、利用率低的现象，影响用户的经济效益，其原因往往是现场维护工作不到位。

风电厂为了降低因事故停机造成损失的风险。每年都需定期对风机塔筒风机叶片进行现场在线的检测及对风机塔筒进行清洗维护，尽早发现叶片和塔筒故障，避免不必要的非计划停机损失。

目前我国风机叶片的检测、塔筒的清洗、维护工作仍采用传统的人工作业方式，人工作业存在着劳动强度大、施工周期长、安全性差、污染环境等一系列的问题。随着我国风电项目的迅速发展和对于劳动保障问题的日益重视，人工作业已不符合社会发展的客观要求，淘汰人工作业已成为历史的必然。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是提供了一种用于风机塔的自动化清洗检测维护系统，能够沿塔筒的外壁进行自动化步态夹紧式攀爬，实现从塔筒底部至顶部的来回攀爬移动，并在攀爬的同时能够进行同步清洗工作；还能对叶片进行成像检测。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于风机塔的自动化清洗检测维护系统，包括：

攀爬组件，套装于塔筒的外壁外，能通过步态夹紧的方式沿所述塔筒的外壁竖直上下攀爬；

清洗组件，与所述攀爬组件连接，且套装于所述塔筒的外壁外，能在所述攀爬组件的攀爬带动下，同步清洗所述塔筒的外壁；

检测组件，与所述攀爬组件连接，且与塔筒连接的任一叶片对应设置，在攀爬组件的带动下沿叶片的长度方向移动，以对叶片进行扫描成像检测。

进一步的，所述攀爬组件包括至少两层夹紧框架，各层所述夹紧框架均能水平的夹紧于塔筒的外壁外；相邻的两层所述夹紧框架之间分别连接有步态提升电动缸组，所述步态提升电动缸组用于推拉带动各层所述夹紧框架沿所述塔筒的外壁竖直移动；各层所述夹紧框架上分别安装有用于连接所述检测组件的装配组件。

进一步的，所述装配组件包括固定装配机构和夹紧装配机构，所述固定装配机构和夹紧装配机构分别固定于相邻的两层所述夹紧框架上。

进一步的，所述清洗组件包括：

清洗链组件，与攀爬组件连接，且成环形包络于所述塔筒的外壁外，能在所述攀爬组件的攀爬带动下移动；

多个清洁边刷，均设置于所述清洗链组件内，各个所述清洁边刷均用于刷洗所述塔筒的外壁；

张紧机构，与清洗链组件连接，以调整所述清洗链组件的包围内径。

进一步的，所述清洗链组件包括驱动链和支撑链，所述驱动链和支撑链分别成环形包络于所述塔筒的外壁外，且所述驱动链和支撑链之间多次成X形交叉连接；多个所述清洁边刷均设置于所述驱动链内；所述张紧机构与驱动链连接。

进一步的，所述驱动链包括多组顺次连接成环形结构的驱动单元，每组所述驱动单元均包括顺次连接的驱动连接臂和第一连接臂；其中，至少一个所述驱动连接臂与所述张紧机构连接；

所述支撑链包括多个顺次连接成环形结构的第二连接臂，相邻的两个所述第二连接臂分别与所述驱动连接臂和第一连接臂成X形交叉连接。

进一步的，所述检测组件包括检测支架、同步带驱动导轨和成像设备，所述同步带驱动导轨通过检测支架固定于攀爬组件上，所述成像设备可滑动的设置于同步带驱动导轨上，用于对所述叶片进行扫描成像检测。

进一步的，所述成像设备通过滑块可滑动的设置于所述同步带驱动导轨的正面，所述同步带驱动导轨连接有驱动电机，所述驱动电机用于驱动滑块沿同步带驱动导轨滑动。

进一步的，所述检测支架的一端固定在同步带驱动导轨的背面，另一端通过固定连接件固定于攀爬组件上，所述同步带驱动导轨的端部通过夹紧连接件与攀爬组件夹紧固定。

进一步的，还包括地面控制组件，所述地面控制组件包括：卷扬机组，安装有吊装支撑组件，所述吊装支撑组件与攀爬组件连接，且用于分别为所述攀爬组件、清洗组件和检测组件所需的线缆和水管提供支撑力，所述卷扬机组用于分别为所述线缆和水管提供吊装动力；控制单元，分别与攀爬组件、清洗组件、检测组件和卷扬机组连接。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有以下有益效果：本实用新型的用于风机塔的自动化清洗检测维护系统包括攀爬组件、清洗组件和检测组件，其中，攀爬组件套装于塔筒的外壁外，能通过步态夹紧的方式沿塔筒的外壁竖直上下攀爬；清洗组件与攀爬组件连接，且套装于塔筒的外壁外，能在攀爬组件的攀爬带动下，同步清洗塔筒的外壁；检测组件，与攀爬组件连接，且与塔筒连接的任一叶片对应设置，在攀爬组件的带动下沿叶片的长度方向移动，以对叶片进行扫描成像检测。该自动化清洗检测维护系统适用于风力发电机塔架清洗工作，该系统采用攀爬组件来代替人工完成高空作业，能够沿塔筒的外壁进行自动化步态夹紧式攀爬，实现从塔筒的底部至顶部的来回攀爬移动，并在攀爬的同时带动清洗组件对塔筒的外壁进行同步清洗工作，实现清洗作业的自动化，可以达到提高清洗工作的效率与安全性、降低维护费用的目的，将具有良好的社会效益和广阔的应用前景；同时，该系统通过检测组件沿叶片来回移动，从而完成对叶片各个面的成像检测，进而完成清洗、检测、维护自动化操作。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的用于风机塔的自动化清洗检测维护系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一的攀爬组件的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一的检测组件的结构示意图；

图4为本实用新型实施例一的检测组件的工作状态示意图；

图5为本实用新型实施例一的清洗组件的结构示意图；

图6为本实用新型实施例一的清洗组件的工作状态示意图；

图7为本实用新型实施例一的地面控制组件的载货车的结构示意图；

图8为本实用新型实施例一的地面控制组件的塔下结构的结构示意图。

图9为本实用新型实施例二的检测组件的结构示意图。

其中，1、地面控制组件；2、检测组件；3、攀爬组件；4、清洗组件；5、线缆和水管；6、7、夹紧框架；8、步态提升电动缸组；9、固定装配机构；10、夹紧装配机构；11、夹紧臂结构；12、拉紧组件；13、塔筒；14、检测支架；15、同步带驱动导轨；16、滑块；17、成像设备；18、驱动电机；19、夹紧连接件；20、固定连接件；21、叶片；22、张紧机构；23、清洗链组件；24、清洗边刷；25、第一连接臂；26、第二连接臂；27、驱动连接臂；28、载货车；29、起重机；30、收纳柜；31、蓄水水箱；32、卷扬机组；33、吊装支撑组件；34、控制单元；35、升降平台；201、第一吊装旋转臂；202、支撑架；203、第二吊装旋转臂；204、第一滚轮排；205、第二滚轮排；206、第一主动旋转臂；207、第二主动旋转臂。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一

本实施例一提供的用于风机塔的自动化清洗检测维护系统适用于风力发电机塔架清洗和检测维护工作，风力发电机塔架(简称风机塔)的塔筒13顶端连接有多个叶片21，每个叶片21的端部固定于塔筒13的顶端，工作时，多个叶片21以塔筒13的顶端为转动轴转动。

如图1所示，本实施例一的自动化清洗检测维护系统包括攀爬组件3、清洗组件4、检测组件2和地面控制组件1，各个组件均采用模块化部件并能通过地面控制组件1将拆分后的组件运输至项目现场。其中，攀爬组件3套装于塔筒13的外壁外，能通过步态夹紧的方式沿塔筒13的外壁竖直上下攀爬；清洗组件4与攀爬组件3连接，且套装于塔筒13的外壁外，能在攀爬组件3的攀爬带动下，同步清洗塔筒13的外壁；检测组件2与攀爬组件3连接，且与塔筒13连接的任一叶片21对应设置，在攀爬组件3的带动下沿叶片21的长度方向移动，以对叶片21进行扫描成像检测。攀爬组件3沿塔筒13外壁竖直上下攀爬时，带动清洗组件4环形清洗塔筒13的外壁，同时带动检测组件2沿叶片21的长度方向同步上下移动，使得检测组件2对叶片21进行的扫描成像检测工作与攀爬组件3的移动以及清洗组件4的工作同步进行。

如图2所示，本实施例一的攀爬组件3包括至少两层夹紧框架6、7，各层夹紧框架6、7的结构相同，各层夹紧框架6、7均能水平的夹紧于塔筒13的外壁外，以实现夹紧框架6、7对塔筒13的夹紧和放松过程；相邻的两层夹紧框架6、7之间分别连接有步态提升电动缸组8，步态提升电动缸组8用于推拉带动各层夹紧框架6、7沿塔筒13的外壁竖直移动；各层夹紧框架6、7上分别安装有用于固定连接检测组件2的装配组件；夹紧框架6、7上还设有用于安装清洗组件4的接口，使得清洗组件4可跟随攀爬组件3一起运动，并随之对塔筒13的外壁进行清洗。

本实施例一的攀爬组件3优选在相邻的两层夹紧框架6、7之间分别平行的设置多组步态提升电动缸组8，从而实现相邻的两层夹紧框架6、7之间的竖直连接结构，通过各层夹紧框架6、7对塔筒13锥形表面进行夹紧角度的自适应，且夹紧框架6、7能够对塔筒13的外壁进行夹紧和放松，从而与步态提升电动缸组8的推拉运动相配合，确保该攀爬组件3实现竖直推拉攀爬和横向水平夹紧交替进行，从而实现该攀爬组件3在塔筒13表面进行快速可靠的上下攀爬。

本实施例一的步态提升电动缸组8包括伺服电动缸、连接板和紧固组件，伺服电动缸的电缸轴套装在电缸座内，且可沿电缸座内作活塞运动；伺服电动缸的电缸轴和电缸座上分别通过紧固组件连接有连接板，设置于电缸轴上的连接板和设置于电缸座上的连接板分别对应固定在相邻的两层夹紧框架6、7上，伺服电动缸通过电缸轴与电缸座之间的活塞运动推拉带动各层夹紧框架6、7沿塔筒13的外壁竖直移动，并配合夹紧框架6、7对塔筒13的夹紧或放松，来实现该攀爬组件3沿塔筒13外壁竖直上下攀爬时的步态提升过程。

具体的，本实施例一的伺服电动缸的电缸座通过一套紧固组件和连接板固定在下层夹紧框架7上，电缸轴的伸出端通过另一套紧固组件和连接板对应的固定在相邻的上层夹紧框架6上，当该攀爬组件3向上攀爬时，下层夹紧框架7夹紧固定于塔筒13外壁上，上层夹紧框架6自塔筒13外壁松开，利用电缸轴向上伸出电缸座外，从而推动上层夹紧框架6向上竖直移动，然后使上层夹紧框架6夹紧固定于塔筒13外壁上，下层夹紧框架7自塔筒13外壁松开，利用电缸轴与电缸座之间的收缩运动，使电缸座向上拉动下层夹紧框架7向上竖直移动，即可实现该攀爬组件3的一次步态提升过程；当该攀爬组件3向下攀爬时，将上述过程倒序进行即可。需要说明的是，即使伺服电动缸的电缸座与电缸轴的安装方向上相颠倒设置，也可实现该攀爬组件3的一次步态提升过程。

进一步的，为了保证伺服电动缸的电缸轴和电缸座分别与夹紧框架6、7可靠固定，优选本实施例一的连接板通过螺栓固定安装在夹紧框架6、7上；为了保证伺服电动缸的电缸轴与电缸座在对应的夹紧框架6、7上的安装活动灵活可变，优选本实施例一的紧固组件为活动铰链连接件，以适应塔筒13不同高度的直径变化带来的竖直攀爬时的角度变化。

本实施例一的夹紧框架6、7包括夹紧臂结构11和拉紧组件12，两组夹紧臂结构11相对的设置于塔筒13的外壁外；每组夹紧臂结构11的两端各通过一组拉紧组件12拉紧连接，从而使得夹紧框架6、7形成可变框架结构，优选每组夹紧臂结构11与各组拉紧组件12之间通过螺栓和销轴的配合连接；拉紧组件12用于使两组夹紧臂结构11同时夹紧于塔筒13的外壁外，夹紧臂结构11可沿拉紧组件12的长度方向移动，以改变夹紧框架6、7的内圈尺寸，从而实现夹紧框架6、7对不同截面尺寸的塔筒13均能进行可靠夹紧。

当夹紧框架6或7夹紧在塔筒13外壁上时，利用拉紧组件12的两端同时为两组夹紧臂结构11提供水平拉紧力，此时，夹紧臂结构11的内壁压紧在塔筒13的外壁上；当夹紧框架6或7自塔筒13外壁松开时，拉紧组件12向两端撑开，以使得夹紧臂结构11自塔筒13外壁脱离，此时，步态提升电动缸组8和相邻的处于夹紧状态的夹紧框架7共同为该处于松开状态的夹紧框架6提供竖直方向的支撑力，以防止处于松开状态的夹紧框架6掉落。

本实施例一的步态夹紧式攀爬组件3具有上下两层夹紧框架6、7，上下的相邻两层夹紧框架6、7的对应的两个夹紧臂结构11之间分别连接有三组步态提升电动缸组8，即相邻两层夹紧框架6、7之间共设有六组步态提升电动缸组8，在进行攀爬时，以向上攀爬为例，当上下两层夹紧框架6、7均夹紧在塔筒13外壁外时，先松开上层夹紧框架6，利用六组步态提升电动缸组8同步向上推动上层夹紧框架6到预定位置后，使上层夹紧框架6夹紧在塔筒13外壁外，然后松开下层夹紧框架7，利用六组步态提升电动缸组8同步向上拉升下层夹紧框架7到预定位置后，使下层夹紧框架7夹紧在塔筒13外壁，即可完成一次步态提升过程；向下攀爬时，确保上层夹紧框架6夹紧在塔筒13外壁外，先松开下层夹紧框架7，利用六组步态提升电动缸组8同步向下推动下层夹紧框架7到预定位置后，使下层夹紧框架7夹紧在塔筒13外壁外，然后松开上层夹紧框架6，利用六组步态提升电动缸组8同步向下拉低上层夹紧框架6到预定位置后，使上层夹紧框架6夹紧在塔筒13外壁，即可完成一次步态下降过程，其原理与步态提升过程相同，亦可看做一次步态提升过程。

本实施例一的装配组件用于将检测组件2固定装配于攀爬组件3上，该装配组件包括固定装配机构9和夹紧装配机构10，固定装配机构9和夹紧装配机构10分别固定于相邻的两层夹紧框架6、7上，以作为检测组件2的装配固定点；优选的，在相邻的两层夹紧框架6、7中，位于上层的夹紧框架6的夹紧臂结构11上设置有固定装配机构9，位于下层的夹紧框架7的夹紧臂结构11上设置有夹紧装配机构10。

本实施例一的攀爬组件3还设有水管和电缆吊装机构，水管和电缆吊装机构上安装有定滑轮组，通过地面的卷扬机组可将线缆和水管5牵引至塔筒顶端，且分别与攀爬组件、清洗组件和检测组件对应连接。

如图3、图4所示，本实施例一的检测组件2包括检测支架14、同步带驱动导轨15和成像设备17，同步带驱动导轨15通过检测支架14固定于攀爬组件3上，优选固定在攀爬组件3的装配组件上，在攀爬组件3的带动下，随之一同上下移动；成像设备17可滑动的设置于同步带驱动导轨15上，用于对叶片21进行扫描成像检测，当同步带驱动导轨15与攀爬组件3同步移动时，由于成像设备17的扫描镜头正对叶片21，通过成像设备17在同步带驱动导轨15内来回滑动，以保证成像设备17对叶片21的外表面进行全方位扫描成像检测。

为了便于驱动成像设备17滑动，且保证其滑动可靠性，优选成像设备17通过滑块16可滑动的设置于同步带驱动导轨15的正面，其中，以同步带驱动导轨15朝向叶片21的一面为正面，则朝向塔筒13的一面为背面；进一步优选同步带驱动导轨15连接有驱动电机18，驱动电机18用于驱动滑块16沿同步带驱动导轨15滑动，驱动电机18优选安装在同步带驱动导轨15的端部。

为了确保检测支架14与攀爬组件3之间的可靠连接，优选检测支架14的一端固定在同步带驱动导轨15的背面，另一端通过固定连接件20固定于攀爬组件3的固定装配机构9上，与此同时，同步带驱动导轨15的端部通过夹紧连接件19与攀爬组件3的夹紧装配机构10夹紧固定，从而确保成像设备17沿同步带驱动导轨15滑动时，具有更好的安全性和稳定性，以保证扫描更加全面，且成像检测更加准确。

由于叶片21的外表面宽度较大，本实施例一优选设有两组检测组件2，两组检测组件2并列设置，且分别与攀爬组件3固定连接，当攀爬组件3上下移动时，能够同步带动两组检测组件2沿叶片21移动，以确保扫描范围更大；此外，由于检测组件2的尺寸根据叶片21的宽度设置，并列设置两组检测组件2可以减小检测组件2的尺寸，提高检测组件2的尺寸精度和连接可靠性，且便于维修更换。

其中，两组检测组件2的同步带驱动导轨15的轴线共线设置，且相对的两个同步带驱动导轨15的端部分别固定有驱动电机18；两个同步带驱动导轨15上各自滑动设置有一个成像设备17，两个成像设备分别对应的沿两个同步带驱动导轨15同步或异步滑动，在确保扫描范围的同时，还能根据检测需要随时调整扫描位置和精度；两个同步带驱动导轨15的背面分别设置有一组检测支架14，两组检测支架14的端部分别通过固定连接板与设置在攀爬组件3上的两组固定装配机构9对应连接，此外，两个同步带驱动导轨15相对的端部还分别通过夹紧连接件19与设置在攀爬组件3上的两组夹紧装配机构10对应连接。

需要说明的是，本实施例一的同步带驱动导轨15在驱动电机18的驱动下，优选通过带传动控制滑块16的滑动；本实施例一的驱动电机18可以设置于同步带驱动导轨15的任一端，同样的，夹紧连接件19也可以设置于同步带驱动导轨15的任一端；此外，本实施例一所述的检测支架14优选为桁架结构，以保证连接结构更加稳定。

如图5、图6所示，本实施例一的清洗组件4优选安装于攀爬组件3的夹紧框架6、7的夹紧臂结构11上，能随着夹紧臂结构11的移动一起运动，以保证对塔筒13外壁的整体清洗。该清洗组件4包括清洗链组件23、张紧机构22和多个清洁边刷，清洗链组件23与攀爬组件3连接，且成环形包络于塔筒13的外壁外，能在攀爬组件3的攀爬带动下移动；多个清洁边刷均设置于清洗链组件23内，各个清洁边刷均用于刷洗塔筒13的外壁；张紧机构22与清洗链组件23连接，以调整清洗链组件23的包围内径。

本实施例一的清洗链组件23为剪叉式环形结构，能对塔筒13进行较好的链式包络，该清洗链组件23包括驱动链和支撑链，驱动链和支撑链分别成环形包络于塔筒13的外壁外，且驱动链和支撑链之间多次成X形交叉连接；多个清洁边刷均设置于驱动链内，在清洁工作时，各个清洁边刷均与塔筒13外壁接触；张紧机构22与驱动链连接，用于通过控制驱动链带动支撑链一同舒张或收缩环形内径，当塔筒13直径改变时，通过弹力同步自适应改变清洗链组件23的内环直径，从而使得清洗链组件23能够始终与风机塔筒13的外壁保持接触，张紧机构22优选通过安装支架固定至攀爬组件3的夹紧臂结构11上，为清洗组件4提供支撑，同时张紧机构22的安装支架具有能够调整距离的平行四边形摆动结构，能够防止夹紧臂结构11的移动距离与清洗链组件23直径之间产生不等现象，确保攀爬组件3和清洗组件4之间的步态速度和环形内径各自匹配。

具体的，本实施例一的驱动链包括多组顺次连接成环形结构的驱动单元，每组驱动单元均包括顺次连接的驱动连接臂27和第一连接臂25，支撑链包括多个顺次连接成环形结构的第二连接臂26，相邻的两个第二连接臂26分别与驱动连接臂27和第一连接臂25成X形交叉连接；其中，至少有一个驱动连接臂27与张紧机构22连接。本实施例一优选为两组张紧机构22相对的安装在两个驱动单元的驱动连接臂27上，上述的两个驱动单元相对设置，以保证张紧机构22控制驱动链收缩或舒张时能够确保整体平衡，使得清洗机构的内环直径变化更加安全可靠，对于锥形塔筒13的可变半径的外壁具有更强的适应力。

进一步优选的，本实施例一的清洗链组件23的驱动链包括14组驱动单元，每组驱动单元中包括顺次连接的一个第一连接臂25和一个驱动连接臂27，支撑链包括28个顺次连接的第二连接臂26，对应形成14组支撑单元，每组支撑单元均包括两个顺次连接的第二连接臂26，每组驱动单元和每组支撑单元均通过球头铰链连接组成，使之能够在球头铰链的自由度下实现环形链式结构，同时在至少一个第二连接臂26上还安装有喷水管路和喷头，可对塔筒13表面进行清洗液的雾化喷射，以达到更好的清洗效果，优选每个第二连接臂26上均安装有一组喷水管路和喷头，以保证对塔筒13外壁进行均匀全面的雾化喷射；在驱动连接臂27内安装有电机和传动机构，可同时驱动至少二个清洗边刷24。

对应的，本实施例一的清洗组件4一共安装了28个清洗边刷24，清洗边刷24随着清洗链组件23的直径变化以及驱动单元和支撑单元之间的交叉连接的角度变化，始终能够保证清洗边刷24始终能够覆盖到整个塔筒13表面。

如图7、图8所示，本实施例一的自动化清洗检测维护系统还包括地面控制组件1，地面控制组件1包括移动控制结构和塔下结构，其中，移动控制结构包括卷扬机组32和控制单元34，除此之外还包括载货车28、收纳柜30、起重机29和蓄水水箱31，塔下结构包括多个剪叉式升降平台35。

如图7所示，本实施例一的移动控制结构中，卷扬机组32安装有吊装支撑组件33，吊装支撑组件33用于分别为攀爬组件3、清洗组件4和检测组件2所需的线缆和水管5提供支撑力，所述卷扬机组32用于分别为线缆和水管5提供吊装动力，优选的，线缆和水管5能够分别为攀爬组件3、清洗组件4和检测组件2进行工作所需的供电和供水，吊装支撑组件33上安装有支撑定滑轮组，攀爬组件3的夹紧臂结构11上安装有吊装定滑轮组，线缆和水管5可分别或同时穿过固定在夹紧臂结构11的吊装定滑轮组后，连接至载货车28上的卷扬机组32，通过卷扬机组32的驱动，随着攀爬组件3的运动过程而实现引导线缆和水管5的收放，此外，卷扬机组32还可以卷收线缆和水管5，以便收纳和运输；控制单元34分别与攀爬组件3、清洗组件4、检测组件2和卷扬机组32连接，控制单元34通过无线信号，发送和接收各个组件在维护工作过程中的各种指令和各项数据。

为了便于移动各组件，本实施例一的卷扬机组32和控制单元34均安装在载货车28上，同时，优选在载货车28的尾端安装卷扬机组32的吊装支撑组件33，由卷扬机组32上伸出的线缆和水管5，分别顺次穿过设置在吊装支撑组件33上的支撑定滑轮组、以及设置在攀爬组件3上的吊装定滑轮组后，分别与攀爬组件3、清洗组件4和检测组件2连接，从而利用卷扬机组32分别提供的线缆和水管5的支撑力和吊装动力，从而实现为塔筒上的高空各部件正常供水供电。

此外，载货车28上还优选安装有收纳柜30、起重机29和蓄水水箱31，收纳柜30用于放置和固定分拆组件的模块化零件，减小体积以便于运输；如图8所示，优选在塔筒13的底部周围环形设置三台剪叉式升降平台35，这三台升降平台35分别通过举升后可在塔筒13底部构建一个安装平台，便于将塔筒13攀爬组件3和塔筒13清洗组件4在此平台上进行安装；起重机29用于将分拆后的零件从收纳柜30中吊装至塔筒13上进行安装；蓄水水箱31用于给清洗组件4供水并安装有离心式水泵等附件，能够将蓄水水箱31中的水压通过压力输送至清洗组件4。

实施例二

本实施例二的自动化清洗检测维护系统的结构原理与实施例一基本相同，相同之处不再赘述，不同之处在于：本实施例二提供了另一种检测组件2的结构，如图9所示，该检测组件2能套装在与塔筒13连接的任一叶片21外，并且以攀爬组件3为吊装平台，由来自卷扬机组32控制的吊装缆绳驱动下，沿叶片21的长度方向移动，以对叶片21进行扫描成像检测。优选为：当攀爬组件3攀爬至塔筒13顶端后，将攀爬组件3夹紧固定在塔筒13外壁外作为吊装平台，地面控制组件1利用攀爬组件3作为高空吊装支点，利用吊装缆绳将检测组件2吊装至待检测的叶片21上即可。

进一步优选的，在攀爬组件3的夹紧臂结构11上还设置有旋转吊装机构和竖直吊装机构，旋转吊装机构和竖直吊装机构均为定滑轮组，旋转吊装绳索和竖直吊装绳索的一端与检测组件2连接，另一端各自穿过旋转吊装机构和竖直吊装机构后，与地面控制组件1连接，从而在地面控制组件1的驱动力带动下，实现检测组件2的竖直上下吊装动作和对叶片21外壁的旋转包围动作

检测组件2包括外框架结构和内框架结构，外框架结构与攀爬组件3吊装接连，内框架结构设置于外框架结构内，且弹性包覆于叶片21外，内框架结构上安装有成像设备17，通过外框架结构实现检测组件2的整体吊装安全可靠，通过内框架结构实现检测组件2与叶片21外壁之间的弹性接触，防止检测组件2在检测时对叶片21外壁造成伤害。

具体的，如图3所示，本实施例的外框架结构包括顺次连接的第一吊装旋转臂201、支撑架202和第二吊装旋转臂203，内框架结构包括第一滚轮排204和第二滚轮排205，第一吊装旋转臂201和第二吊装旋转臂203内分别通过驱动杆连接有第一滚轮排204，优选两个第一滚轮排204分别与第一吊装旋转臂201和第二吊装旋转臂203之间的驱动杆各为两根，从而使得任一第一滚轮排204与第一吊装旋转臂201或第二吊装旋转臂203之间均能形成便于移动的平行四边形框架结构，利用驱动杆的转动和伸缩带动第一滚轮排204的位置调整，使得第一滚轮排204上的各个滚轮能保证弹性贴覆于叶片21外壁上具有不同外径尺寸的位置；第一吊装旋转臂201和第二吊装旋转臂203的末端分别可转动的连接有第一主动旋转臂206和第二主动旋转臂207，第一主动旋转臂206和第二主动旋转臂207内分别安装有第二滚轮排205，第一滚轮排204和第二滚轮排205能分别或同时弹性包覆于叶片21外。

本实施例中，在竖直吊装检测组件2时，保证检测组件2的内框架结构通过驱动杆，收缩于紧贴外框架结构的位置，以避免在吊装时受到损伤，两根竖直吊装绳索的一端分别与支撑架202的两端固定，另一端分别穿过设置在攀爬组件3上的竖直吊装机构后，与地面控制组件1上的卷扬机组32连接，通过卷扬机组32提供竖直吊装动力，将检测组件2整体吊装至待检测的叶片21位置处；在旋转吊装检测组件2时，另有两根旋转吊装绳索的一端分别与第一主动旋转臂206和第二主动旋转臂207连接，另一端分别穿过设置在攀爬组件3上的旋转吊装机构后，与地面控制组件1上的卷扬机组32连接，通过卷扬机组32提供旋转吊装动力驱动第一主动旋转臂206和第二主动旋转臂207分别带动第一吊装旋转臂201和第二吊装旋转臂203转动至水平位置，从而将检测组件2整体旋转至与叶片21长度方向垂直的位置，使得外框架结构能水平包围在叶片21的外壁外，然后继续利用卷扬机组32提供的旋转吊装动力驱动第一主动旋转臂206和第二主动旋转臂207转动，保证外框架结构能封闭的水平包围在叶片21的外壁外，然后通过锁扣机构可将第一主动旋转臂206和第二主动旋转臂207之间进行位置锁定，从而使得检测组件2由开放式的移动吊装状态切换至封闭式的框架检测状态；最后利用驱动杆将内框架结构推动到弹性接触叶片21外壁的位置，即可通过内框架结构上的成像设备17对叶片21进行检测，优选第一滚轮排204和第二滚轮排205上均安装有成像设备17；检测时，可利用旋转吊装绳索和竖直吊装绳索随时根据需要改变检测组件2的水平和竖直位置，以对叶片21的任意位置进行成像检测，从而保证对叶片21检测的覆盖全面。

为了保证第一滚轮排204与第二滚轮排205与叶片21外壁的弹性接触更加灵活可靠，优选驱动杆包括电动缸和气弹簧驱动元件，两个第一滚轮排204分别通过电动缸和气弹簧驱动元件与第一吊装旋转臂201和第二吊装旋转臂203连接，两个第二滚轮排205分别通过电动缸和气弹簧驱动元件与第一主动旋转臂206和第二主动旋转臂207连接，以利用形成的平行四边形结构来调整第一滚轮排204和第二滚轮排205与叶片21外壁的接触距离，从而使得检测组件2能够自动适应叶片21形状的变化，实现对叶片21表面的自适应接触，保持检测组件2在吊装检测过程的稳定性。

综上所述，本实用新型所有实施例的用于风机塔的自动化清洗检测维护系统适用于风力发电机塔架清洗工作，该系统采用攀爬组件3来代替人工完成高空作业，能够沿塔筒13的外壁进行自动化步态夹紧式攀爬，并在攀爬的同时带动清洗组件4对塔筒13的外壁进行同步清洗工作，实现清洗作业的自动化，可以达到提高清洗工作的效率与安全性、降低维护费用的目的，将具有良好的社会效益和广阔的应用前景；此外，该系统通过检测组件2的平扫式结构或水平包围框架式结构完成对叶片21的成像检测，从而完成清洗、检测、维护自动化操作。

本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种用于风机塔的自动化清洗检测维护系统，其特征在于，包括：

攀爬组件，套装于塔筒的外壁外，能通过步态夹紧的方式沿所述塔筒的外壁竖直上下攀爬；

清洗组件，与所述攀爬组件连接，且套装于所述塔筒的外壁外，能在所述攀爬组件的攀爬带动下，同步清洗所述塔筒的外壁；

检测组件，与所述攀爬组件连接，且与所述塔筒连接的任一叶片对应设置，在所述攀爬组件的带动下沿所述叶片的长度方向移动，以对所述叶片进行扫描成像检测。

2.根据权利要求1所述的自动化清洗检测维护系统，其特征在于，所述攀爬组件包括至少两层夹紧框架，各层所述夹紧框架均能水平的夹紧于塔筒的外壁外；相邻的两层所述夹紧框架之间分别连接有步态提升电动缸组，所述步态提升电动缸组用于推拉带动各层所述夹紧框架沿所述塔筒的外壁竖直移动；各层所述夹紧框架上分别安装有用于连接所述检测组件的装配组件。

3.根据权利要求2所述的自动化清洗检测维护系统，其特征在于，所述装配组件包括固定装配机构和夹紧装配机构，所述固定装配机构和夹紧装配机构分别固定于相邻的两层所述夹紧框架上。

4.根据权利要求1所述的自动化清洗检测维护系统，其特征在于，所述清洗组件包括：

清洗链组件，与攀爬组件连接，且成环形包络于所述塔筒的外壁外，能在所述攀爬组件的攀爬带动下移动；

多个清洁边刷，均设置于所述清洗链组件内，各个所述清洁边刷均用于刷洗所述塔筒的外壁；

张紧机构，与清洗链组件连接，以调整所述清洗链组件的包围内径。

5.根据权利要求4所述的自动化清洗检测维护系统，其特征在于，所述清洗链组件包括驱动链和支撑链，所述驱动链和支撑链分别成环形包络于所述塔筒的外壁外，且所述驱动链和支撑链之间多次成X形交叉连接；多个所述清洁边刷均设置于所述驱动链内；所述张紧机构与驱动链连接。

6.根据权利要求5所述的自动化清洗检测维护系统，其特征在于，所述驱动链包括多组顺次连接成环形结构的驱动单元，每组所述驱动单元均包括顺次连接的驱动连接臂和第一连接臂；其中，至少一个所述驱动连接臂与所述张紧机构连接；

所述支撑链包括多个顺次连接成环形结构的第二连接臂，相邻的两个所述第二连接臂分别与所述驱动连接臂和第一连接臂成X形交叉连接。

7.根据权利要求1所述的自动化清洗检测维护系统，其特征在于，所述检测组件包括检测支架、同步带驱动导轨和成像设备，所述同步带驱动导轨通过检测支架固定于攀爬组件上，所述成像设备可滑动的设置于同步带驱动导轨上，用于对所述叶片进行扫描成像检测。

8.根据权利要求7所述的自动化清洗检测维护系统，其特征在于，所述成像设备通过滑块可滑动的设置于所述同步带驱动导轨的正面，所述同步带驱动导轨连接有驱动电机，所述驱动电机用于驱动滑块沿同步带驱动导轨滑动。

9.根据权利要求7所述的自动化清洗检测维护系统，其特征在于，所述检测支架的一端固定在同步带驱动导轨的背面，另一端通过固定连接件固定于攀爬组件上，所述同步带驱动导轨的端部通过夹紧连接件与攀爬组件夹紧固定。

10.根据权利要求1-9任一项所述的自动化清洗检测维护系统，其特征在于，还包括地面控制组件，所述地面控制组件包括：

卷扬机组，安装有吊装支撑组件，所述吊装支撑组件与攀爬组件连接，且用于分别为所述攀爬组件、清洗组件和检测组件所需的线缆和水管提供支撑力，所述卷扬机组用于分别为所述线缆和水管提供吊装动力；

控制单元，分别与攀爬组件、清洗组件、检测组件和卷扬机组连接。