CN216342597U - 一种风力发电机组叶片快速除冰装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风力发电机组叶片快速除冰装置，包括外箱体、喷洒装置、测温装置和清扫装置；喷洒装置包括喷头，喷头设置于外箱体外侧，通过第一管体与装液箱连接，装液箱设置于外箱体内部，喷头的正上方安装有摄像头；测温装置包括温度传感器，温度传感器设置于外箱体外侧壁上；清扫装置包括旋转刷头，旋转刷头设置于外箱体外侧，通过第二管体与电动机连接，电动机设置于外箱体内部。本风力发电机组叶片快速除冰装置，可对风力发电机组叶片进行快速测温，进而进行喷洒及清扫处理，实用方便，除冰效率高。

Description

一种风力发电机组叶片快速除冰装置

技术领域

本实用新型涉及风力发电机组技术领域，尤其涉及一种基于可运载无人机的风力发电机组叶片快速除冰装置。

背景技术

风力发电是指把风的动能转为电能。风能是一种清洁无公害的的可再生能源，很早就被人们利用。利用风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，因此日益受到世界各国的重视。

风力发电机叶片在寒冷及大湿度气候条件下会形成结冰，特别是叶片中部到尖部的冰层会影响到叶片空气动力学特征，并可能导致叶片增加振动和载荷，且经研究叶片结冰部位往往出现在叶片前缘的中后部。

风力发电机组的运行环境十分恶劣，风轮叶片这一风电机组的关键部件在实际运行中会遭受各种环境的考验，其中叶片表面结冰问题是一个亟待解决的难点。风轮叶片结冰后，叶片的气动外形发生改变，这会造成风机的发电功率降低；结冰严重时，风机必须要停机。除影响发电外，结冰造成的风轮质量不平衡还会提高风机部件的疲劳损伤，此外随风轮甩出的冰块还会对风场附近的人、畜以及建筑等造成危害。

因此，有必要提出一种风力发电机组叶片快速除冰装置，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，针对风力发电机组叶片表面结冰造成各种危害的问题，提出了一种风力发电机组叶片快速除冰装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种风力发电机组叶片快速除冰装置，该风力发电机组叶片快速除冰装置包括：外箱体、喷洒装置、测温装置和清扫装置；喷洒装置包括喷头，喷头设置于外箱体外侧，通过第一管体与装液箱连接，装液箱设置于外箱体内部，喷头的正上方安装有摄像头；测温装置包括温度传感器，温度传感器设置于外箱体外侧壁上；清扫装置包括旋转刷头，旋转刷头设置于外箱体外侧，通过第二管体与电动机连接，电动机设置于外箱体内部。

其中，第一管体内设置有运输管，运输管的一端与喷头连接，另一端伸入装液箱内，与装液箱内底部设置的抽水泵连接，抽水泵与第一控制器电性连接，第一控制器设置于第一管体上，装液箱的底部四周通过塑料衬底固定于外箱体的底板上。

其中，摄像头位于外箱体内侧的部分通过固定片固定于外箱体的内壁上，摄像头位于外箱体外侧的部分的上方和左右两侧均设置有挡板，挡板固定于外箱体的外侧壁上。

其中，外箱体外侧壁上设置有垫板，温度传感器焊接于垫板上，与单片机模块电性连接，单片机模块与蓝牙模块电性连接，单片机模块和蓝牙模块均焊接于外箱体内部的底板上。

其中，第二管体内部设置有旋转轴，旋转轴的一端与齿轮连接，齿轮固定于电动机上，电动机与第二控制器电性连接，旋转轴的另一端与连接板连接，旋转刷头设置于连接板上。

其中，齿轮、电动机以及第二控制器均固定于清扫装置外壳内，清扫装置外壳的底部四周通过海绵衬底固定于外箱体的底板上。

其中，清扫装置外壳的底部中间部位与加重片连接，加重片固定于外箱体的底板上。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：

本风力发电机组叶片快速除冰装置，通过温度传感器、单片机模块、蓝牙模块和摄像头的配合，判断叶片各区域的结冰等级；通过抽水泵和第一控制器的配合，通过运输管运输至喷头，由喷头喷洒至目标区域；通过旋转轴、电动机、旋转刷头的配合，将除冰液作用后残留的碎冰等残留物清除，提高了除冰效率，保护了风力发电机组叶片。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本实用新型提供的风力发电机组叶片快速除冰装置的正视结构示意图；

图2为本实用新型提供的风力发电机组叶片快速除冰装置的俯视剖面图；

图3为本实用新型提供的喷洒装置的侧面剖视图；

图4为本实用新型提供的测温装置的侧面剖视图；

图5为本实用新型提供的清扫装置的侧面剖视图；

图中：外箱体1、喷头2、第一管体3、装液箱4、摄像头5、温度传感器6、旋转刷头7、第二管体8、电动机9、运输管10、抽水泵11、第一控制器12、塑料衬底13、固定片14、挡板15、垫板16、单片机模块17、蓝牙模块18、旋转轴19、齿轮20、第二控制器21、连接板22、清扫装置外壳23、海绵衬底24 以及加重片25。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参见图1-5，图1为本实用新型提供的风力发电机组叶片快速除冰装置的正视结构示意图；图2为本实用新型提供的风力发电机组叶片快速除冰装置的俯视剖面图；图3为本实用新型提供的喷洒装置的侧面剖视图；图4为本实用新型提供的测温装置的侧面剖视图；图5为本实用新型提供的清扫装置的侧面剖视图。

本风力发电机组叶片快速除冰装置包括：外箱体1、喷洒装置、测温装置和清扫装置。外箱体1包括可拆卸的箱体和底板，箱体顶部可打开。

喷洒装置包括喷头2，喷头2设置于外箱体1外侧，通过第一管体3与装液箱4连接，装液箱4设置于外箱体1内部，喷头2的正上方的外箱体1的侧壁上安装有摄像头5。摄像头5位于外箱体1内侧的部分通过固定片14固定于外箱体1的内壁上，摄像头5位于外箱体1外侧的部分的上方和左右两侧均设置有挡板15，挡板15固定于外箱体1的外侧壁上，将摄像头5上侧和左右侧都围住，避免恶劣天气中雨雪遮挡摄像头5从而造成不便。

在本实施例中，第一管体3内设置有运输管10，运输管10的一端与喷头2 连接，另一端伸入装液箱4内，与装液箱4内底部设置的抽水泵11连接，抽水泵11与第一控制器12电性连接，第一控制器12设置于第一管体3上，装液箱 4的底部四周通过塑料衬底13固定于外箱体1的底板上，用于减少震动等因素带来的影响，保护装液箱4不被损坏。

测温装置包括温度传感器6，温度传感器6设置于外箱体1外侧壁上。在本实施例中，外箱体1外侧壁上设置有垫板16，温度传感器6焊接于垫板16上，与单片机模块17电性连接，单片机模块17与蓝牙模块18电性连接。单片机模块17和蓝牙模块18均焊接于外箱体1内部的底板上，使得蓝牙控制和温度测控更加稳定，避免因为模块移动而造成测量错误，以及避免造成无法测量的结果。

清装置包括旋转刷头7，旋转刷头7设置于外箱体1外侧，通过第二管体8 与电动机9连接，电动机9设置于外箱体1内部。在本实施例中，第二管体8 长于第一管体3，第二管体8内部设置有旋转轴19，旋转轴19的一端与齿轮20 连接，齿轮20固定于电动机9上，电动机9与第二控制器21电性连接，旋转轴19的另一端与连接板22连接，旋转刷头7设置于连接板22上。其中，齿轮 20、电动机9以及第二控制器21均固定于清扫装置外壳23内，清扫装置外壳23的底部四周通过海绵衬底24固定于外箱体1的底板上，通过海绵衬底24减少电动机9工作时对外箱体1的影响，同时减少对喷洒装置和测温装置的影响。清扫装置外壳23的底部中间部位与加重片25连接，加重片25固定于外箱体1 的底板上，用于平衡外箱体1内部左侧装液箱4的重量，使清扫装置工作更稳定，整体装置更为均衡。

本风力发电机组叶片快速除冰装置的工作原理为：

使用时，先远程通过测温装置的蓝牙模块连接单片机模块，再通过温度传感器进行测温后得到反馈数据，将所测区域温度定义为第一、二、三级结冰等级中的一种。关于结冰等级，具体的：设置有第一、二、三预设温度阈值，当所测位置的表面温度低于第一预设温度阈值时，判定该区域处于第一结冰等级；当至少有一个区域的表面温度高于第一预设温度阈值，并且所测位置的表面温度均低于第二预设温度阈值时，判定该区域处于第二结冰等级；当所测位置的表面温度均高于第一预设温度阈值，并且至少有一个位置的表面温度高于第二预设温度阈值时，则该区域处于第三结冰等级；其中，第一预设温度阈值高于第二预设温度阈值，第二预设温度阈值高于第三预设温度阈值。为了满足数据传输的要求，本蓝牙模块采用BT06蓝牙串口模块，此模块采用3.3V供电，与上位机以串口通讯的方式传输数据，其由BK3422芯片作为主要芯片，配合简单外围电路和蓝牙天线组成。

确定结冰等级后，通过摄像头确定目标区域，由喷洒装置中的第一控制器控制抽水泵，将除冰液从装液箱中输送至运输管，通过运输管从喷头的喷液口喷洒至目标区域，对目标区域进行相应结冰等级的除冰处理。具体的，对第一、二、三结冰等级处理方式为：通过第一控制器控制抽水泵的作用时间，从而控制喷液口喷洒除冰液的用量。其中，第一、二、三结冰等级所需除冰液用量呈递增关系。待除冰液作用一段时间后，通过清扫装置中的第二控制器控制电动机工作，电动机带动齿轮旋转，从而带动旋转轴旋转，进而控制旋转刷头对碎冰等残余物进行清扫处理，提高除冰效率。第一控制器和第二控制器选用常用控制器，只要可以控制抽水泵和电动机即可。

本风力发电机组叶片快速除冰装置，可直接固定搭载在无人机上使用，通过远程控制测温装置的蓝牙模块连接单片机模块以及第一控制器和第二控制器，可对风力发电机组叶片进行快速除冰处理，实用且方便。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种风力发电机组叶片快速除冰装置，其特征在于，包括外箱体、喷洒装置、测温装置和清扫装置；所述喷洒装置包括喷头，所述喷头设置于所述外箱体外侧，通过第一管体与装液箱连接，所述装液箱设置于所述外箱体内部，所述喷头的正上方安装有摄像头；所述测温装置包括温度传感器，所述温度传感器设置于所述外箱体外侧壁上；所述清扫装置包括旋转刷头，所述旋转刷头设置于所述外箱体外侧，通过第二管体与电动机连接，所述电动机设置于所述外箱体内部。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组叶片快速除冰装置，其特征在于，所述第一管体内设置有运输管，所述运输管的一端与所述喷头连接，另一端伸入所述装液箱内，与所述装液箱内底部设置的抽水泵连接，所述抽水泵与第一控制器电性连接，所述第一控制器设置于所述第一管体上，所述装液箱的底部四周通过塑料衬底固定于所述外箱体的底板上。

3.根据权利要求2所述的风力发电机组叶片快速除冰装置，其特征在于，所述摄像头位于所述外箱体内侧的部分通过固定片固定于所述外箱体的内壁上，所述摄像头位于所述外箱体外侧的部分的上方和左右两侧均设置有挡板，所述挡板固定于所述外箱体的外侧壁上。

4.根据权利要求1所述的风力发电机组叶片快速除冰装置，其特征在于，所述外箱体外侧壁上设置有垫板，所述温度传感器焊接于所述垫板上，与单片机模块电性连接，所述单片机模块与蓝牙模块电性连接，所述单片机模块和所述蓝牙模块均焊接于所述外箱体内部的底板上。

5.根据权利要求1所述的风力发电机组叶片快速除冰装置，其特征在于，所述第二管体内部设置有旋转轴，所述旋转轴的一端与齿轮连接，所述齿轮固定于所述电动机上，所述电动机与第二控制器电性连接，所述旋转轴的另一端与连接板连接，所述旋转刷头设置于所述连接板上。

6.根据权利要求5所述的风力发电机组叶片快速除冰装置，其特征在于，所述齿轮、所述电动机以及所述第二控制器均固定于清扫装置外壳内，所述清扫装置外壳的底部四周通过海绵衬底固定于所述外箱体的底板上。

7.根据权利要求6所述的风力发电机组叶片快速除冰装置，其特征在于，所述清扫装置外壳的底部中间部位与加重片连接，所述加重片固定于所述外箱体的底板上。

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