CN109693221B - 一种风电叶片检测装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种风电叶片检测装置，包括可沿着风电塔筒壁移动的行走底座、固定在行走底座上的伸缩装置以及安装在伸缩装置端部的检测装置；伸缩装置包括底板、固定在底板上的伸缩架以及驱动伸缩架自动伸缩的驱动机构；伸缩架的活动端设置有用于安装检测装置的检测台面；底板的底面安装有调节机构；调节机构包括调节电机、由调节电机驱动的转轴、固定在转轴上的至少1个绕线轮、一端固定缠绕在绕线轮上的钢丝绳；钢丝绳的另一端固定在检测台面上；底板的任意一对相对的侧边向下延伸出有一对加强板；转轴的两端通过阻尼轴承安装在的加强板上。本申请不仅替代了人工高空作业，提高了检测的效率和质量，还可保证在高空大风的的工作环境下的稳定性。

Description

一种风电叶片检测装置

技术领域

本公开一般涉及风电技术领域，具体涉及一种风电叶片检测装置。

背景技术

风能作为一种清洁的可再生能源，在未来它的发展潜力巨大，是未来能源结构的重要组成之一。随着风电市场逐渐成熟，大型的风电机组也相继出现，风电机组的各核心部件的尺寸也越来越大，给维护检测带来了不小的挑战。

风电叶片则是风电机组中核心部件之一，它的性能直接影响风力发电***的工作和效率。风电叶片在生产、运输以及使用过程中都会存在一定的缺陷。现在传统的叶片检测手段可分为两种：一是外表面的大缺陷，用望远镜观察；二是存在于叶片内部的缺陷，采用绳索垂降人工敲击，凭经验判断。传统检测方法有以下几个缺点：1）检测效率低，工作强度大；2）高空作业，检测成本高；3）检测时间长，停机损失大。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种可安全高效检测的风电叶片检测装置。

第一方面，本申请提供一种风电叶片检测装置，包括可沿着风电塔筒壁移动的行走底座、固定在所述行走底座上的伸缩装置以及安装在伸缩装置端部的检测装置；

所述伸缩装置包括底板、固定在底板上的伸缩架以及驱动所述伸缩架自动伸缩的驱动机构；所述伸缩架的活动端设置有用于安装检测装置的检测台面；

所述底板的底面安装有调节机构；所述调节机构包括调节电机、由调节电机驱动的转轴、固定在转轴上的至少1个绕线轮、一端固定缠绕在所述绕线轮上的钢丝绳；所述钢丝绳的另一端固定在所述检测台面上；

所述底板的任意一对相对的侧边向下延伸伸出有一对加强板；所述转轴的两端通过阻尼轴承安装在所述的一对加强板上。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述底板的侧边对应所述钢丝绳伸出有调节杆；所述调节杆的端部安装有辊轮；所述钢丝绳跨过所述辊轮。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述伸缩架为剪叉架。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述检测台面和所述底板的相对面均设有一对安装板；每对所述安装板均对应开设有一对沿其长度方向延伸的滑槽；

所述剪叉架的一侧的端部可滑动地安装在所述滑槽内，另一侧的端部固定在所述安装板上；

所述驱动机构固定在所述底板上，驱动所述剪叉架的滑动端沿着所述滑槽移动。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述驱动机构包括固定在所述底板上的伸缩电机、固定在所述伸缩电机的输出轴上的丝杠螺母副；所述剪叉架的在所述滑槽内的滑动结构固定在所述丝杠螺母副的螺母上。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述行走底座包括履带式磁吸爬臂机器人及安装在所述履带式磁吸爬臂机器人上的承重板。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述检测装置包括双旋关节机器臂以及固定在所述双旋关节机器臂端部的检测机构组成。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述检测台面上开设有滑轨，固定所述双旋关节机器臂的安装板可滑动地卡接在所述滑轨内；所述双旋关节机器臂的底端通过90度限位的合页固定在所述安装板上；

所述双旋关节机器臂的可倾倒方向的侧壁还通过弹簧与所述安装板连接；

所述滑轨内在所述安装板的两侧还分别设有定位辊轮和调节辊轮；所述定位辊轮固定在所述滑轨内，所述调节辊轮卡接在所述滑轨内；所述调节辊轮位于所述滑轨的靠近所述弹簧的一端；

所述双旋关节机器臂的侧边固定有调节绳，所述调节绳位于所述弹簧的上方；所述调节绳的端部在所述调节辊轮上缠绕后穿过所述安装板与所述滑轨之间的缝隙，继而在所述定位辊轮上缠绕后固定在所述双旋关节机器臂上；

所述检测台面上还固定有驱动所述调节辊轮转动的微型电机。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述滑轨内靠近所述双旋关节机器臂的一侧设有卡接所述双旋关节机器臂的卡扣。

本申请的上述技术方案主要是用来对停机状态时的风电叶片进行全面的检测，主要包括三个模块，分别为：行走底座、伸缩模块、检测模块。行走底座采用的是履带式磁吸附爬壁机器人，因为风电叶片的塔筒本身为钢结构，因此可用磁吸附的方式，使履带式磁吸附爬壁机器人牢固的吸附在塔筒表面。从而带着伸缩模块和检测模块行走到叶片所在的位置，达到指定位置后，伸缩模块展开对风电叶片进行检测；不仅替代了人工高空作业，还提高了检测的效率和质量。在本申请的技术方案中，根据本申请某些实施例提供的技术方案，伸缩模块采用钢丝绳斜拉的方式，一方面减轻了一部分剪叉架所承受的重量，提高了整个伸缩装置的刚度和稳定性，另外一方面，在高空大风的影响下提高整个设备在工作状态下的稳定性。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本申请第一种实施例的结构示意图；

图2为本申请中行走底座的结构示意图；

图3为本申请中底板的反面结构示意图；

图4为本申请中检测台面的结构示意图；

图5为图4中的A-A面剖视图。

图中标号：

100、行走底座；200、伸缩装置；300、检测装置；110、履带行走模块；120、类双臂独立悬挂结构；130、行走伺服电机；210、底板；220、伸缩架；230、驱动机构；240、检测台面；250、调节机构；251、调节电机；252、转轴；253、绕线轮；254、钢丝绳；255、阻尼轴承；212、调节杆；260、安装板；261、滑槽；270、驱动机构；231、伸缩电机；232、丝杠螺母副；221、滑动结构；310、双旋关节机器臂；320、检测机构；330、安装板；244、弹簧；241、滑轨；242、定位辊轮；243、调节辊轮； 245、调节绳；246、微型电机；247、齿轮；248、安装槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参考图1为本申请一种风电叶片检测装置，包括可沿着风电塔筒壁移动的行走底座100、固定在所述行走底座100上的伸缩装置200以及安装在伸缩装置200端部的检测装置300；

在本实施例中，所述行走底座100包括履带式磁吸爬臂机器人及安装在所述履带式磁吸爬臂机器人上的承重板，所述伸缩装置200固定在所述承重板上；所述履带式磁吸附爬壁机器人的结构示意图如图2所示，包括两组履带行走模块110、设置在两组履带行走模块110之间的类双臂独立悬挂结构120，以及驱动履带行走模块110行走的行走伺服电机130；在其他实施例中，所述行走底座100例如也可以采用专利申请号为201611052172.9的发明专利中公开的磁吸附爬壁机器人。

所述伸缩装置200包括底板210、固定在底板210上的伸缩架220以及驱动所述伸缩架220自动伸缩的驱动机构230；所述伸缩架220的活动端设置有用于安装检测装置200的检测台面240；在本实施例中，所述伸缩架220采用剪叉架，所述剪叉架采用方钢作为基本构件，在满足强度与刚度的同时，大大减轻了自身的重量。在其他实施例中，所述伸缩架220也可以采用其他伸缩架构，例如伸缩杆。

如图3所示，所述底板210的底面安装有调节机构250；所述调节机构250包括调节电机251、由调节电机251驱动的转轴252、固定在转轴252上的至少1个绕线轮253、一端固定缠绕在所述绕线轮253上的钢丝绳254；所述钢丝绳254的另一端固定在所述检测台面240上；在本实施例中，所述调节机构250设有2对，在其他实施例中，所述调节机构也可以是3对甚至更多；

所述底板210的任意一对相对的侧边向下延伸伸出有一对加强板211；所述转轴252的两端通过阻尼轴承255安装在所述的一对加强板211上；

伸缩架220在伸长的时候，调节电机251带动转轴252逆时针转动，此时，由于阻尼轴承255的阻尼作用，使得钢丝绳出绳（即松开绳子）的时候一致处于张紧的状态，保证了伸缩架220在伸长时候的结构的稳定性。当伸缩架220在收缩的时候，调节电机251带动转轴顺时针转动，此时，由于阻尼轴承255没有阻尼作用，钢丝绳254可以顺利得缠绕在绕线轮上。在其他实施例中，也可以调整阻尼轴承255的安装方向，使得伸缩架220伸长的时候，调节电机251带动转轴252顺时针转动，伸缩架220收缩的时候，调节电机251带动转轴252逆时针转动。

优选地，如图1所示，所述底板210的侧边对应所述钢丝绳伸出有调节杆212；所述调节杆212的端部安装有辊轮；所述钢丝绳254跨过所述辊轮。调节杆212的设置使得钢丝绳254采用斜拉的方式，一方面减轻了一部分剪叉架所承受的重量，提高了整个伸缩装置的刚度和稳定性，另外一方面，在高空大风的影响下提高整个设备在工作状态下的稳定性。可进一步在伸缩架220张开的时候，张紧所述钢丝绳，进一步加强所述伸缩架220的稳定性。

在本实施例中，所述检测台面240和所述底板210的相对面均设有一对安装板260；每对所述安装板260均对应开设有一对沿其长度方向延伸的滑槽261；

所述伸缩架220的一侧的端部可滑动地安装在所述滑槽261内，另一侧的端部固定在所述安装板260上；

所述驱动机构230固定在所述底板210上，驱动所述剪叉架的滑动端沿着所述滑槽261移动。

在本实施例中，所述驱动机构270包括固定在所述底板210上的伸缩电机231、固定在所述伸缩电机231的输出轴上的丝杠螺母副232；所述伸缩架220的在所述滑槽内的滑动结构221固定在所述丝杠螺母副232的螺母上。

在本实施例中，所述检测装置300包括双旋关节机器臂310以及固定在所述双旋关节机器臂310端部的检测机构320组成。

实施例二：

如图4所示，在实施例一的基础上，所述检测台面240上开设有滑轨241，固定所述双旋关节机器臂310的安装板330可滑动地卡接在所述滑轨241内；所述双旋关节机器臂310的底端通过90度限位的合页固定在所述安装板330上；图4为沿着滑轨241的长度方向的中心剖切的检测台面240的剖视结构示意图；

所述双旋关节机器臂310的可倾倒方向的侧壁还通过弹簧244与所述安装板连接；

所述滑轨241内在所述安装板330的两侧还分别设有定位辊轮242和调节辊轮243；所述定位辊轮242固定在所述滑轨241内，是不可移动的，所述调节辊轮243卡接在所述滑轨241内；所述调节辊轮243位于所述滑轨241的靠近所述弹簧244的一端；

所述双旋关节机器臂310的侧边固定有调节绳245，所述调节绳245位于所述弹簧244的上方；所述调节绳245的端部在所述调节辊轮243上缠绕后穿过所述安装板330与所述滑轨241之间的缝隙，继而跨过所述定位辊轮243后固定在所述双旋关节机器臂310上；

所述检测台面240上还固定有驱动所述调节辊轮243转动的微型电机246；所述检测台面240上平行于所述滑轨241开设有安装槽248，所述调节辊轮243的中心轴从所述滑轨侧壁穿入所述安装槽内，所述微型电机246的输出轴和调节辊轮的中心轴上均安装有相互啮合的齿轮247；所述滑轨241内靠近所述双旋关节机器臂310的一侧设有卡接所述双旋关节机器臂310的卡扣。

在本实施例中，检测台面上的上述滑轨241及相关结构，使得本装置在行走或者闲置的过程中，双旋关节机器臂310可以处于卧倒的状态，节省了本装置的空间占用，也减少了本装置行走过程中的阻力；其调节过程如下：

例如，当前状态，双旋关节机器臂310处于伸开的状态，检测工作完成后，微型电机246的的转轴顺时针转动，带动调节绳245拉动所述双旋关节机器臂310滑动卧倒压缩弹簧244直至卡接在所述滑轨241内；此时双旋关节机器臂310卧倒在检测台面240上；由于双旋关节机器臂310的长度一般和检测台面240的宽度一致，位于检测台面240中部的双旋关节机器臂310在卧倒后可以两端大致与检测台面240的端面对齐，避免双旋关节机器臂310在卧倒后伸出于所述检测台面；

而在启动所述双旋关节机器臂310工作的时候，启动微型电机246的的转轴逆时针转动，反向拉动所述调解绳，将关节机器臂310从滑轨241中拉出复位至工作状态即可，即垂直于检测台面，由弹簧支撑保持垂直于检测台面的方向。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (7)

1.一种风电叶片检测装置，其特征在于，包括可沿着风电塔筒壁移动的行走底座、固定在所述行走底座上的伸缩装置以及安装在伸缩装置端部的检测装置；

所述伸缩装置包括底板、固定在底板上的伸缩架以及驱动所述伸缩架自动伸缩的驱动机构；所述伸缩架的活动端设置有用于安装检测装置的检测台面；

所述底板的底面安装有调节机构；所述调节机构包括调节电机、由调节电机驱动的转轴、固定在转轴上的至少1个绕线轮、一端固定缠绕在所述绕线轮上的钢丝绳；所述钢丝绳的另一端固定在所述检测台面上；

所述底板的任意一对相对的侧边向下延伸伸出有一对加强板；所述转轴的两端通过阻尼轴承安装在所述的一对加强板上；

所述检测台面上开设有滑轨，固定双旋关节机器臂的安装板可滑动地卡接在所述滑轨内；所述双旋关节机器臂的底端通过90度限位的合页固定在所述安装板上；

所述双旋关节机器臂的可倾倒方向的侧壁还通过弹簧与所述安装板连接；

所述滑轨内在所述安装板的两侧还分别设有定位辊轮和调节辊轮；所述定位辊轮固定在所述滑轨内，所述调节辊轮卡接在所述滑轨内；所述调节辊轮位于所述滑轨的靠近所述弹簧的一端；

所述双旋关节机器臂的侧边固定有调节绳，所述调节绳位于所述弹簧的上方；所述调节绳的端部在所述调节辊轮上缠绕后穿过所述安装板与所述滑轨之间的缝隙，继而在所述定位辊轮上缠绕后固定在所述双旋关节机器臂上；

所述检测台面上还固定有驱动所述调节辊轮转动的微型电机；

所述行走底座包括履带式磁吸爬臂机器人及安装在所述履带式磁吸爬臂机器人上的承重板。

2.根据权利要求1所述的风电叶片检测装置，其特征在于，所述底板的侧边对应所述钢丝绳伸出有调节杆；所述调节杆的端部安装有辊轮；所述钢丝绳跨过所述辊轮。

3.根据权利要求1或2所述的风电叶片检测装置，其特征在于，所述伸缩架为剪叉架。

4.根据权利要求3所述的风电叶片检测装置，其特征在于，所述检测台面和所述底板的相对面均设有一对安装板；每对所述安装板均对应开设有一对沿其长度方向延伸的滑槽；

所述剪叉架的一侧的端部可滑动地安装在所述滑槽内，另一侧的端部固定在所述安装板上；

所述驱动机构固定在所述底板上，驱动所述剪叉架的滑动端沿着所述滑槽移动。

5.根据权利要求4所述的风电叶片检测装置，其特征在于，所述驱动机构包括固定在所述底板上的伸缩电机、固定在所述伸缩电机的输出轴上的丝杠螺母副；所述剪叉架的在所述滑槽内的滑动结构固定在所述丝杠螺母副的螺母上。

6.根据权利要求1、2、4或5任意一项所述的风电叶片检测装置，其特征在于，所述检测装置包括双旋关节机器臂以及固定在所述双旋关节机器臂端部的检测机构组成。

7.根据权利要求6所述的风电叶片检测装置，其特征在于，所述滑轨内靠近所述双旋关节机器臂的一侧设有卡接所述双旋关节机器臂的卡扣。