CN112796960A - 一种用于风力发电机组叶片的移动通道式全自动清洁设备及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于风力发电技术领域，涉及一种用于风力发电机组叶片的移动通道式全自动清洁设备。本发明公开了一种用于风力发电机组叶片的移动通道式全自动清洁设备及控制方法，包括：通道式全自动清洁装置本体、移动动力机构，所述移动动力机构搭载在所述通道式全自动清洁装置上。所述移动动力机构携带所述通道式全自动清洁装置整体移动对风力发电机组叶片外表面清洁，不仅提升了叶片的清洁效率、清洁效果、避免了损害叶片表面的情况发生，同时避免了人工高空作业风险，并在对叶片清洁过程中产生的废水集中收集，在满足叶片表面清洁要求的同时符合环保要求。

Description

一种用于风力发电机组叶片的移动通道式全自动清洁设备及 控制方法

技术领域 本发明属于风力发电技术领域，具体涉及一种用于风力发电机组叶片的移动通道式全自动清洁设备。

背景技术 风力发电是可再生能源领域中最成熟、最具规模开发条件和商业化发展前景的发电方式之一，且可利用的风能在全球范围内分布广泛、储量巨大。同时，随着风电相关技术不断成熟、设备不断升级，全球风力发电行业高速发展。根据GWEC的统计，截至2019年底，全球风电累计装机容量为651GW，较2001年底增长超过26倍，年均复合增长率为20.12%。无论是累计装机容量还是新增装机容量，中国都已经成为世界规模最大的风电市场。

中国陆地风电累计装机容量占全球陆地风电装机容量的37%，位居全球第一；在中国风电行业整体快速发展的情况下，海上风电发展速度快于风电行业整体发展速度。截至2019年底，海上风电累计装机容量593万千瓦。陆上风电机组平均单机功率2MW，2025年平均规模将达到4~5MW;海上风电机组平均单机规模为6.5MW；2025年海上风电机组平均单机规模将达到10~12MW。这意味着目前中国已有超十万台风机在运行，未来5年每年数以万计的风机在增加，并单机大功率、大叶轮、高塔架将成为主流机型。

风力发电机组通过叶片捕获风能，通过旋转转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能，电能的多少直接取决于叶片捕获风能的效率；叶片在运行半年以上会产生较多的附着物（污垢、腐蚀性物质），不及时清除不仅带来环保问题还会影响风力发电机组的发电效率和设备本身的使用寿命，特别在环境比较恶劣地区或海上地区，定期清洁叶片是非常必要的。在90m以上的高塔架，直径120m以上大叶轮，大功率机组面前，要对已运行的机组进行叶片清洁难度非常大。目前风力发电机组的叶片主要通过人工清洁或无人机对叶片喷水清洁，人工清洁高空作业效率低、风险大，无人机通过非全方位接触式冲洗无法将叶片清洁干净；另因设备供应商的部分叶片库存或堆场存放，叶片外表面会产生较多污垢，传统的用人工清洁效率低并无法清洁干净。

针对以上，本发明提供一种能解决上述问题的设备，并能实现在清洁后将叶片风干，将废水集中处理，提升效率，带来更好的效果，满足环保要求和设备本身性能要求。

发明内容 本发明的目的在于提供一种风力发电机组叶片的移动通道式全自动清洁设备，用以解决现有的人工、半自动的清洁方式清洁效率低、人工高空作业危险系数高；并且不能实现叶片快速风干、废水集中处理的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

一种用于风力发电机组叶片的移动通道式全自动清洁设备，所述移动通道式全自动清洁设备包括通道式全自动清洁装置本体、移动动力机构，所述移动动力机构搭载在所述通道式全自动清洁装置上，所述移动动力机构携带所述通道式全自动清洁装置整体移动对风力发电机组叶片外表面清洁。

进一步，所述通道式全自动清洁装置本体包括：横刷清洁机构、立刷清洁机构、预清洁及风干机构、废水集中处理机构、高压水泵、上平台、下平台、感应器和控制器；所述横刷清洁机构、立刷清洁机构、预清洁及风干机构、高压水泵在叶片清洁通道中依次线性排列并固定连接在上平台和下平台之间，所述废水集中处理机构设置在下平台上。

所述感应器包含多个，分别设置在横刷清洁机构、立刷清洁机构、预清洁及风干机构、废水集中处理装置、高压水泵、上平台、下平台和移动动力机构上。

所述控制器分别与所述感应器、所述横刷清洁机构、立刷清洁机构、预清洁及风干机构、废水集中处理装置、高压水泵、上平台、下平台和移动动力机构电连接；所述控制器包括外接电源装置。

进一步，所述横刷清洁机构包括：第一机架、第一清洁组件和第二清洁组件；所述第一机架包括第一立柱和第二立柱，所述第一清洁组件横向安装在所述第一立柱和第二立柱上端，所述第二清洁横向安装在所述第一立柱和第二立柱下端；所述第一清洁组件与第二清洁组件结构相同；所述第一清洁组件与第二清洁组件分别与所述控制器电连接。

所述第一清洁组件包括第一摆动装置、第一清洁装置和第一喷水装置，所述第一摆动装置安装在所述第一立柱上端，所述第一清洁装置和第一喷水装置均安装在所述第一摆动装置上。

所述第一摆动装置包括中心转轴、第一摆臂、第二摆臂和第一电机，所述中心转轴的两端分别铰接在所述第一立柱和第二立柱的上端，所述第一摆臂和所述第二摆臂分别安装在所述中心转轴上；所述第一电机安装在所述第一摆臂上，所述第一立柱的上端上设有轴承座，所述轴承座上设有齿轮板，所述第一电机与所述齿轮板啮合带动所述第一摆臂和所述第二摆臂摆动。

所述第一清洁装置包括第一清洁毛刷和第二电机，所述第一清洁毛刷包括第一转动轴和第一滚动刷头，所述第一滚动刷头套设于所述第一转动轴上，所述第一转动轴两端分别与所述第一摆臂和所述第二摆臂转动连接；所述第二电机设置在所述第一摆臂靠近所述第一清洁毛刷的一端，所述第二电机的输出轴与所述第一转动轴传动连接。

所述第一清洁毛刷外侧还设有第一防水罩，所述第一防水罩安装在所述第一立柱和第二立柱的上端。

所述第一喷水装置包括第一喷水管和若干个喷嘴，所述第一喷水管沿所述中心转轴轴线方向进行布设，若干个所述喷嘴间隔设置在所述第一喷水管上。

进一步的，所述立刷清洁机构与所述横刷清洁机构结构相同，所述立刷清机构1和所述横刷清洁机构2设置角度差为90°，偏差±2°。

进一步的，所述高压水泵一端与所述横刷清洁机构和所述立刷清洁机构连接的喷水管连接，另一端与外界水源连接，为清洁装置提供水源；所述高压泵与所述控制器电连接。

进一步的，所述预清洁及风干机构包括：第二机架、预清洁装置和风干装置。

所述预清洁装置设置在所述第二机架的一侧，包括呈环形设置的喷洒管，清洁液容纳器，所述喷洒管上设置若干喷嘴，高压水泵一端与喷洒管连接，另一端与清洁液容纳器连接。

所述第二机架包括第三立柱和第四立柱，所述风干装置包括第一风干组件和第二风干组件，所述第一风干组件设置在所述第三立柱上，所述第二风干组件设置在所述第四立柱上，所述第一风干组件与所述第二风干组件彼此相对设置且结构相同；所述预清洁装置和风干装置分别与所述控制器电连接。

所述第一风干组件包括：风刀、多个导向组件和第三电机；多个所述导向组件间隔设置在所述第四立柱上，所述风刀与每个所述导向组件分别连接，所述第三电机设置在所述第三立柱上，所述第九电机的输出端与其中一个所述导向组件连接。

所述风刀包括风刀本体、间隔设置在所述风刀本体一侧的多个输气管以及多个均匀布设在所述风刀本体另一侧的出风口；所述风刀本体与每个所述导向组件连接，所述出风口的出风方向正对清洁设备。

所述与所述第三电机的输出端连接的导向组件包括：第一导杆，所述第一导杆的一端与所述风刀连接；齿条，所述第三电机输出端设有齿轮，所述齿条与所述齿轮啮合，所述齿条与的一端与所述第一导杆连接；第一V型导向轮，所述第一V型导向轮设置在所述第三立柱上，所述第一V型导向轮上设有滑槽，所述第一导杆可在所述滑槽间滑动；所述第三电机控制所述齿轮齿条以驱动所述风刀沿所述第一导杆的轴线方向滑动。

所述与所述第三电机输出端连接的所述导向组件之外的导向组件具体包括：第二导杆和第二V型导向轮；所述第二导杆的一端与所述风刀连接，所述第二V型导向轮设置在所述第三立柱上，所述第二V型导向轮上设有滑槽，所述第二导杆可在所述滑槽上滑动。

所述废水集中装置包括：废水汇聚排放口，排放口外接水管接口和防堵塞装置；所述接口可接阀门和排水管，所述防堵塞装置与所述控制器电连接。

进一步的，所述感应器包括：若干超声波感应器、激光测距仪、限位开关和光电开关；所述超声波感应器设置在所述横刷清洁机构、所述立刷清洁机构、所述激光测距仪设置在所述横刷清洁机构和风干机构上；所述限位开关设置在所述立刷清洁机构上，所述光电开关设置在所述预清洁机构和风干机构上。

所述控制器包括主控制器和多个从控制器，所述主控制器分别与多个所述从控制器电连接，多个从控制器分别设置在所述横刷清洁机构、立刷清洁机构、预清洁机构和风干机构上；其中，所述控制器为PLC控制器。

进一步的，所述自移动力机构包括空中动力机构和地面动力机构，所述通道式全自动清洁装置的上平台的下表面与第一立柱上端、第二立柱上端、第三立柱上端、第四立柱上端固定连接；下平台的上表面与第一立柱下端、第二立柱下端、第三立柱下端、第四立柱下端固定连接；上平台上表面设有与空中动力机构连接接口，上平台与空中动力机构活动连接；所述通道式全自动清洁装置下平台下表面上设有与地面动力机构的连接接口，下平台与地面动力机构活动连接。

所述空中动力设备为带云台及飞行连接接口的无人机，所述无人机的飞行连接口与所述通道式全自动清洁装置上平台设置的连接接***动连接形成一体，所述无人机搭载所述通道式全自动清洁装置自由移动；对已完成安装的风力发电机组的叶片外表面自动清洁。

所述地面动力设备为带连接接口的有轨电车，所述有轨电车的连接接口与所述通道式全自动清洁装置下平台设置的连接接***动连接形成一体，所述有轨电车搭载通道式全自动清洁装置自由移动对地面存放的风力发电机组的叶片外表面自动清洁。

所述移动通道式全自动清洁设备还可以根据不同工况、不同长度的叶片调整所述横刷清洁机构或所述立刷清洁机构的清洁组件的数量，实现叶片表面的清洁；所述有轨电车搭载通道式全自动清洁装置，通过调整所述横刷清洁机构或所述立刷清洁机构的清洁组件数量也可对在检修状态时的火车或动车外表面进行自动清洁。

进一步的，所述清洁装置本体包括防护板，隔挡装置；所述防护板包括左防护板、右防护板，所述左防护板和右防护板分别与上固定板和下固定板固定连接，防护板优选轻型不锈钢材料；所述隔挡装置包括隔挡支撑架和隔挡部，所述隔挡支架垂直于清洁通道前端和后端隔挡片，所述隔挡支撑架对称设置，分别固定在清洁通道的前端和后端，连接接口处为弧形结构；所述隔挡部与隔挡支撑架可拆卸的连接在一起，对称设置，所述隔挡部材料优选防水隔挡材料。

本发明还提供一种应用于上述的一种用于风力发电机组叶片的移动通道式全自动清洁设备的控制方法，所述移动通道式全自动清洁设备包括：

第一步：移动通道式全自动清洁设备移动，当清洁通道出入口处的传感设备检查到风力发电机组叶片的叶尖时，发送信号至控制器，同时叶片识别***对叶片信息进行识别，确认设备信息无误时，发生信号至控制器，自移动通道式全自动清洁设备沿被清洁设备的叶尖向叶根方向向前移动，同时预清洁装置工作，喷洒除垢剂或清洁液。

第二步：移动通道式全自动清洁设备移动至叶片的叶根部位时，传感设备发送信号至控制器，自移动通道式全自动清洁设备停止前进并停止预清洁装置工作。

第三步：移动通道式全自动清洁设备沿第一次行程从叶根部位沿叶尖部位方向原路线返回，同时传感设备发送信号至控制器，启动横刷清洁机构、立刷清洁机构和风干机构同时对叶片进行清洁和风干。

第四步：自移动通道式全自动清洁设备第二次到达风力发电机组叶片的叶尖时，传感设备发送信号至控制器，停止横刷清洁机构、立刷机构工作，当传感设备检测到叶尖离开风干区域，传感设备发送信号至控制器，停止风干工作，清洁工作完成。

进一步的，所述当检测到有叶片首次进入清洁通道时，对叶片信息进行识别，打开预清洁机构包括：

当叶片识别***及感应线圈检测到有叶片的叶尖首次进入移动通道式全自动清洁设备的清洁通道时，发送信号至控制器，同时叶片识别***对叶片信息进行识别，确认叶片型号及位置信息无误时，清洁通道继续移动，叶片进入清洁区域。

所述当检测到叶片离开出入口处时，清洁工作完成包括：

当叶片表面感线圈检测到叶片叶尖第二次达到出入口处时，发送信号至控制器，移动通道式全自动清洁设备离开叶片，清洁工作完成。

进一步的，所述清洁通道的出入口处设有指示灯，当检测到有被清洁设备在清洁通道时，指示灯为红灯闪烁，当无被清洁物在清洁通道时，指示灯由红灯闪烁变为绿灯闪烁。

本发明的有益效果为：通过通道式全自动清洁设备中依次线性排列并固定连接在上平台和下平台之间的横刷清洁机构、立刷清洁机构、预清洁及风干机构、高压水泵、废水集中处理机构，移动动力机构携带所述通道式全自动清洁装置整体移动对风力发电机组叶片外表面清洁，包括地面或空中的叶片。不仅提升了叶片的清洁效率、清洁效果、避免了损害叶片表面的情况发生，同时避免了人工高空作业风险，并在对叶片清洁过程中产生的废水集中收集，在满足叶片表面清洁要求的同时也符合环保要求。

附图说明 图1 是本发明中已完成安装的风力发电机组示意图；图2 是本发明中风力发电机组叶片横向截面示意图；图3是本发明一种用于风力发电机组叶片的移动通道式全自动清洁设备的结构示意图；图4是本发明中通道式全自动清洁设备本体的结构示意图；图5是本发明中通道式全自动清洁设备本体的结构透视示意图；图6是本发明中横刷清洁机构的结构示意图；图7是本发明中立刷清洁机构的结构示意图；图8是本发明中预清洁及风干机构的结构示意图；图9是本发明中通道式全自动清洁设备本体调整后的结构示意图；图10是本发明一种用于风力发电机组叶片的移动通道式全自动清洁设备的控制方法流程示意图。

图中：1-横刷清洁机构；2-立刷清洁机构；3-预清洁及风干机构；4-叶片识别***；5-出入口指示灯；6-第一立柱；7-第二立柱；8-第一中心转轴；9-第一摆臂；10-第二摆臂；11-第一电机；12-第一清洁组件；13-第二电机；14-第一清洁毛刷；15-第一滚动刷头；16-第一防水罩；17-第一喷水管；18-第三立柱；19-第四立柱；20-风刀；21-导向组件；22-第三电机；23-风刀本体；24-输气管；25-出风口；26-第一导杆；27-齿条；28-齿轮；29-第一V型导向轮；30-第二导杆；31-第二V型导向轮；32-预清洁喷洒管；33-废水集中处理机构；34-移动动力机构；35-空中移动动力机构；36-地面移动动力机构；37-通道式全自动清洁装置本体；38-高压水泵；39-上平台；40-下平台。

具体实施方式 下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。

实施例一如图1-9所示的，一种用于风力发电机组叶片的移动通道式全自动清洁设备，包括：移动动力机构34和通道式全自动清洁装置本体37，所述移动动力机构34包括：空中移动动力机构35和地面移动动力机构36；所述通道式全自动清洁装置本体37包括：横刷清洁机构1、立刷清洁机构2、预清洁及风干机构3、废水集中处理装置33，高压水泵38、上平台39、下平台40、感应器和控制器；所述横刷清洁机构1、立刷清洁机构2、预清洁及风干机构3在叶片清洁通道中依次线性排列并固定连接在上平台39和下平台40之间，所述废水集中处理机构33设置在下平台上；所述感应器包含多个，分别设置在横刷清洁机构1、立刷清洁机构2、预清洁及风干机构3、废水集中处理机构33、高压水泵38、上平台39、下平台40和移动动力机构34上。

所述控制器分别与所述感应器、所述横刷清洁机构1、立刷清洁机构2、预清洁及风干机构3、废水集中处理装置33、高压水泵38、上平台39、下平台40和自移动机构34电连接；所述控制器包括外接电源装置。

本发明实施例中的一种用于风力发电机组叶片的移动通道式全自动清洁设备主要应用到风力发电机组的叶片的清洁工作，当然可以理解的是，同样可以运用到其他外形较为规则，体形超长的物体清洁工作，如处于检修状态下的火车或动车，具体其他物体具体不做限定。

在本发明实施例中，所述感应器包括：若干超声波感应器、激光测距仪、限位开关和光电开关；所述超声波感应器设置在所述横刷清洁机构1、所述立刷清洁机构2、所述激光测距仪设置在所述横刷清洁机构1、预清洁及风干机构3上；所述限位开关设置在所述横刷清洁机构1和所述立刷清洁机构2上，所述光电开关设置在所述预清洁及风干机构3上。

所述控制器包括主控制器和多个从控制器，所述主控制器分别与多个所述从控制器电连接，多个从控制器分别设置在所述横刷清洁机构1、立刷清洁机构2、预清洁及风干机构3和移动动力机构上；其中，所述控制器为PLC控制器。

本发明实施例通过使叶片处于将所述所述横刷清洁机构1、立刷清洁机构2、预清洁及风干机构3在叶片清洁通道中依次线性排列并固定连接在上平台39和下平台40之间，所述废水集中处理机构位于移动通道式全自动清洁装置中；当通道式全自动清洁装置移动时，通过设置在横刷清洁机构1、立刷清洁机构2、预清洁及风干机构3上的感应器和从控制器采集叶片的信息和叶片表面的情况来控制清洁机构动作，以实现全方位自动智能清洁；再通过预清洁及风干机构3上的感应器和从控制器采集叶片的信息及外表面情况来控制预清洁及风干机构3动作，以实现对叶片的预清洁和风干；同时，通过采集清洁机构中的电流变化，及时调整清洁设备与叶片的距离，能够有效清洁及避免损伤叶片的情况发生。

在本发明实施例中，所述移动通道式全自动清洁叶片装置还包括：叶片识别***及感应线圈组件，清洁状态指示灯；所述叶片识别***及感应线圈位于清洁叶片装置的出入口处，清洁状态指示灯位于出入口上端。所述叶片识别***及感应线圈组件，清洁状态指示灯与所述控制器电连接。

在本发明实施例中，所述横刷清洁机构1和所述立刷清洁机构2结构相同，所述横刷清洁机构1和所述立刷清洁机构2角度差为90°，偏差±2°，在清洁通道水平线性设置；所述横刷清洁机构1包括第一机架、第一清洁组件12和第二清洁组件；所述第一机架包括第一立柱6和第二立柱7，所述第一清洁组件安装在所述第一立柱6和第二立柱7上端，所述第二清洁组件安装在所述第一立柱6和第二立柱7下端；所述第一清洁组件与第二清洁组件结构相同；所述第一清洁组件与第二清洁组件分别与所述控制器电连接；所述第一清洁组件包括第一摆动装置、第一清洁装置和第一喷水装置，所述第一摆动装置安装在所述第一立柱6和第二立柱7上端，所述第一清洁装置和第一喷水装置均安装在所述第一摆动装置上。

在本发明实施例中，所述第一摆动装置包括中心转轴8、第一摆臂9、第二摆臂10和第一电机11，所述中心转轴8的两端分别铰接在所述第一立柱6和第二立柱7上端，所述第一摆臂9和所述第二摆臂10分别安装在所述中心转轴8上；所述第一电机11安装在所述第一摆臂18上，所述第一立柱15上设有轴承座，所述轴承座上设有齿轮板，所述第一电机11与所述齿轮板啮合带动所述第一摆臂9和所述第二摆臂10摆动；为了提高所述摆动装置的稳固性，更优的，所述摆动装置还包括：支撑杆，所述支撑杆的两端分别与所述第一摆臂9和第二摆臂10连接，所述支撑杆上还设有连接杆，所述连接杆的一端与所述中心转轴8连接；所述第一清洁装置包括第一清洁组件12和第二电机13，所述第一清洁组件12包括第一清洁毛刷14和第一滚动刷头15，优选的，所述第一滚动刷头15的刷丝采用高分子尼龙丝编织而成，具有抗腐蚀、抗老化、耐磨损等优点，且含水效果良好；同时，刷丝的顶端呈开花状，在提高去渍效果的同时能够保护被清洁设备外部油漆不被破坏；所述第一滚动刷头15套设于所述第一清洁毛刷14上，所述第一清洁毛刷14两端分别与所述第一摆臂9和所述第二摆臂10转动连接；所述第二电机13设置在所述第一摆臂9靠近所述第一清洁组件12的一端，所述第二电机13的输出轴与所述第一清洁毛刷14传动连接；所述第一清洁组件12外侧还设有第一防水罩16，所述第一防水罩16安装在所述第一立柱6和第二立柱7的上端；优选的，所述第一防水罩16包括第一支撑架、第二支撑架和防水面板，所述第一支撑架和第二支撑架安装在所述第一立柱6和第二立柱7的上端，所述防水面板安装在所述第一支撑架和第二支撑架上；其中，所述第一防水罩16采用铝合金防水罩，能够有效防止所述第一清洁组件12高速旋转时污水四处飞溅污染环境。

在本发明实施例中，值得注意的是，所述第一清洁组件的清洁毛刷与所述第二清洁组件的清洁毛刷横向设置在所述第一立柱和第二立柱之间，并且在工作时的旋转方向相反。例如，可以是所述第一清洁组件的清洁毛刷向左旋转，而第二清洁组件的清洁毛刷向右旋转，当然，也可以是其它旋转方向，不做限定。

在本发明实施例中，优选的，所述第一喷水装置包括第一喷水管17和若干个喷嘴，优选的，所述第一喷水管17采用不锈钢管；所述第一喷水管17沿所述第一中心转轴8轴线方向进行布设，若干个所述喷嘴间隔设置在所述第一喷水管17上，具体的，所述喷嘴的喷射方向正对所述第一清洁毛刷并喷出扇形水雾，将高效清洁剂均匀喷洒在所述第一清洁毛刷上。

在本发明实施例中，优选的，所述第一机架还包括连接所述第一立柱6和第二立柱7的横梁，所述感应器包括若干个超声波感应器和限位开关，若干个所述超声波感应器设置在所述横梁上，当然，可以理解的是，所述若干个所述超声波感应器也可以设置在第二机架上其他位置，只要能检测进入到清洁区域的叶片的位置信息即可，不做限定；若干个所述限位开关设置在所述第一立柱6和/或第二立柱7上，当然，可以理解的是，所述限位开关也可以设置在所述第一机架的其他位置，只要能检测所述叶片的位置信息即可，不做限定。通过所述超声波感应器和所述限位开关感知清洁叶片的位置信息以及所述第一清洁组件12旋转的初始位置，并能够有效控制所述摆动装置的极限位置。

在本发明实施例中，优选的，所述控制器为PLC控制器，所述PLC控制器设置在所述第一立柱6和/或第二立柱7上，当然，可以理解的是，所述PLC控制器还可以设置在第一机架的其他位置，只要能实现与所述感应装置、第一清洁组件和第二清洁组件的电连接即可，不做限定。其中，所述PLC控制器具体包括SIMATICS7300PLC、控制模块、伺服控制器、变频器组成，其中的SIMATICS7300PLC***是建立在开放型结构的网络环境上的，***设计使用符合工业标准的“开放”体系，使***易于扩充和升级；其中的变频器根据驱动电机的电流变化来驱动伺服电机带动第一摆臂和第二摆臂来回旋转，实现对叶片表面自动精确的仿形清洁。

在本发明实施例中，所述预清洁及风干机构包括：第二机架、预清洁装置和风干装置；所述预清洁装置设置在所述第二机架的一侧；所述第二机架包括第三立柱18和第四立柱19，所述风干装置包括第一风干组件和第二风干组件，所述第一风干组件设置在所述第三立柱18上，所述第二风干组件设置在所述第四立柱19上，所述第一风干组件与所述第二风干组件彼此相对设置且结构相同；所述预清洁装置和风干装置分别与所述控制器电连接。

在本发明实施例中，所述第一风干组件包括：风刀20、多个导向组件21和第三电机22；多个所述导向组件21间隔设置在所述第三立柱18上，所述风刀20与每个所述导向组件21分别连接，所述第三电机22设置在所述第三立柱18上，所述第三电机22的输出端与其中一个所述导向组件21连接；优选的，所述风刀20可以是高压射流风刀且高度为2700mm，所述风刀20包括风刀本体23、间隔设置在所述风刀本体一侧的多个输气管24以及多个均匀布设在所述风刀本体另一侧的出风口25；所述风刀本体23与每个所述导向组件21连接，所述出风口25的出风方向正对清洁叶片；所述与所述第三电机22的输出端连接的导向组件包括：第一导杆26，所述第一导杆26的一端与所述风刀20连接；齿条27，所述第三电机22输出端设有齿轮28，所述齿条27与所述齿轮28啮合，所述齿条27与的一端与所述第一导杆26连接；第一V型导向轮29，所述第一V型导向轮29设置在所述第三立柱18上，所述第一V型导向轮29上设有滑槽，所述第一导杆26可在所述滑槽间滑动；具体的，所述第一V型导向轮29为呈三角形设置的3个导向轮，所述导向轮分别设置在第三立柱18上，且三个导向轮之间形成的V型夹角为60度；所述第三电机22控制所述齿轮齿条以驱动所述风刀20沿所述第一导杆26的轴线方向滑动；所述与所述第三电机输出端连接的所述导向组件之外的导向组件具体包括：第二导杆30和第二V型导向轮31；所述第二导杆30的一端与所述风刀20连接，所述第二V型导向轮31设置在所述第三立柱18上，所述第二V型导向轮31上设有滑槽，所述第二导杆30可在所述滑槽上滑动。

在本发明实施例中，所述预清洁装置包括2根预清洁喷洒管32，具体的，所述2根预清洁喷洒管32采用不锈钢管，所述2根清洁喷洒管32呈0型并列设置在所述第二机架的一侧，所述预清洁喷洒管32上间隔设置有若干个喷嘴，所述预清洁喷洒管32一端分别依次连接有射流混合器、加清洁剂装置以及高压水泵、气泵；所述喷嘴的喷水方向正对清洁叶片。工作时，高压不锈钢喷嘴喷出扇形水雾，水雾的精密可以是50um的微雾，由于微雾有较强的附着力，将混合清洁液剂在叶片表面，能够达到预清洁的目的。其中，清洁剂可以采用硅酸钠清洁剂，有强力去污除垢功效；加装清洁剂装置中可根据被清洁物表面时间状态添加合适的清洁剂，不作具体限定。

在本发明实施例中，优选的，所述感应器包括超声波测距仪和若干个光电开关，所述超声波测距仪设于所述第三立柱18和/或第四立柱19的一侧，用于测量所述风干装置与清洁叶片的距离；所述第二机架还包括横梁，若干个所述光电开关间隔设置在所述横梁上，用于检测所述清洁叶片是否到达风干区域；优选的，所述控制器为PLC控制器，所述PLC控制器设置在所述第三立柱18和/或第四立柱19上，其中，PLC控制器由SIMATIC S7 300PLC、控制模块和伺服驱动器组成，根据感应装置采集的信号实现对叶片侧面轮廓自动精确的仿形清洁；其中，SIMATIC S7 300PLC***是建立在开放型结构的网络环境上的，***设计使用符合工业标准的“开放”体系，使***易于扩充和升级。

参见图片1-9，本发明的实施例中的一种用于风力发电机组叶片的移动通道式全自动清洁设备对风力发电机组叶片清洁，包括：所述空中动力设备为带云台及飞行连接接口的无人机，所述无人机的飞行连接口与所述通道式全自动清洁装置上平台设置的连接接***动连接形成一体，所述无人机搭载所述通道式全自动清洁装置自由移动；所述无人机搭载所述通道式全自动清洁装置对已完成安装的风力发电机组的叶片外表面自动清洁。

所述地面动力设备为带连接接口的有轨电车，所述有轨电车的连接接口与所述通道式全自动清洁装置下平台设置的连接接***动连接形成一体，所述有轨电车搭载通道式全自动清洁装置自由移动；所述有轨电车搭载通道式全自动清洁装置对地面存放的风力发电机组的叶片外表面自动清洁。

所述移动通道式全自动清洁设备还可以根据叶片的不同工况调整所述横刷清洁机构或所述立刷清洁机构的清洁组件的数量，实现叶片表面的清洁；所述有轨电车搭载通道式全自动清洁装置，通过调整所述横刷清洁机构或所述立刷清洁机构的清洁组件数量也可对在检修状态时的火车或动车外表面进行自动清洁。

参见图10，本发明实施例中的一种用于风力发电机组叶片的移动通道式全自动清洁设备的控制方法为所述风力发电机组的叶片是静止状态，所述移动通道式全自动清洁设备通过叶片从叶尖部位进入向叶片的叶根部位移动，再由叶根部位向叶尖原路线返回，移动通道式全自动清洁设备离开叶片，完成对叶片的自动清洁。

所述一种用于风力发电机组叶片的移动通道式全自动清洁设备控制方法步骤包括：

S1：移动通道式全自动清洁设备移动，当清洁通道出入口处的传感设备检查到风力发电机组叶片的叶尖时，发送信号至控制器，同时待清洁设备识别***对叶片信息进行识别，确认设备信息无误时，发生信号至控制器，自移动通道式全自动清洁设备沿叶片的叶尖向叶根方向向前移动，同时预清洁装置工作，喷洒除垢剂或清洁液。

S2：移动通道式全自动清洁设备移动至叶片的叶根部位时，传感设备发送信号至控制器，自移动通道式全自动清洁设备停止前进并停止预清洁装置工作。

S3：移动通道式全自动清洁设备沿第一次行程从叶根部位沿叶尖部位方向原路线返回，同时传感设备发送信号至控制器，启动横刷清洁机构、立刷清洁机构和风干机构同时对叶片进行清洁和风干。

S4：移动通道式全自动清洁设备第二次到达风力发电机组叶片的叶尖时，传感设备发送信号至控制器，停止横刷清洁机构、立刷机构工作，当传感设备检测到叶尖离开风干区域，传感设备发送信号至控制器，停止风干工作，清洁工作完成。

所述当检测到有叶片首次进入清洁通道时，对叶片信息进行识别，打开清洁装置包括：当感应线圈检测到有叶片首次进入清洁通道时，发送信号至控制器，同时识别***对叶片信息进行识别，确认叶片型号及位置信息无误时，清洁通道继续移动，叶片进入清洁区域，清洁工作开始。

所述当检测到叶片离开出入口处时，清洁工作完成包括：当叶片感线圈检测到叶尖第二次达到出入口处时，发送信号至控制器，清洁装置离开叶片，清洁工作完成。

所述移动通道式全自动清洁设备的出入口处设有指示灯，当检测到有被清洁设备在清洁通道时，指示灯为红灯闪烁，当无被清洁物在清洁通道时，指示灯由红灯闪烁变为绿灯闪烁。

本发明不局限于上述可选实施方式，被清洁设备可以是除风力发电机组叶片之外的其它边长超长的物体；清洁设备也不局限于全包围结构通道，也可为根据被清洁物的状态将清洁设备设置为半包围结构通道，以实现通过对通道式全自动清洁设备的位移变化实现被清洁设备的外表面清洁；任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于风力发电机组叶片的移动通道式全自动清洁设备，其特征在于，所述移动通道式全自动清洁设备包括通道式全自动清洁装置本体、移动动力机构，所述移动动力机构搭载在所述通道式全自动清洁装置上，所述移动动力机构携带所述通道式全自动清洁装置整体移动对风力发电机组叶片外表面清洁。

2.根据权利要求1所述的一种用于风力发电机组叶片的移动通道式全自动清洁设备，其特征在于，所述通道式全自动清洁装置本体包括：横刷清洁机构、立刷清洁机构、预清洁及风干机构、废水集中处理机构、高压水泵、上平台、下平台，感应器和控制器；

所述横刷清洁机构、立刷清洁机构、预清洁及风干机构、高压水泵在叶片清洁通道中依次线性排列并固定连接在上平台和下平台之间，所述废水集中处理机构设置在下平台上；

所述感应器包含多个，分别设置在横刷清洁机构、立刷清洁机构、预清洁及风干机构、废水集中处理装置、高压水泵、上平台、下平台和移动动力机构上；

所述控制器分别与所述感应器、所述横刷清洁机构、立刷清洁机构、预清洁及风干机构、废水集中处理装置、高压水泵、上平台、下平台和移动动力机构电连接；所述控制器包括外接电源装置。

3.根据权利要求2所述的一种用于风力发电机组叶片的移动通道式全自动清洁设备，其特征在于，所述横刷清洁机构包括：第一机架、第一清洁组件和第二清洁组件；所述第一机架包括第一立柱和第二立柱，所述第一清洁组件横向安装在所述第一立柱和第二立柱上端，所述第二清洁横向安装在所述第一立柱和第二立柱下端；所述第一清洁组件与第二清洁组件结构相同；所述第一清洁组件与第二清洁组件分别与所述控制器电连接；

所述立刷清洁机构与所述横刷清洁机构结构相同，所述立刷清机构1和所述横刷清洁机构2设置角度差为90°，偏差±2°；

所述高压水泵一端与所述横刷清洁机构和所述立刷清洁机构连接，另一端与外界水源连接，为清洁装置提供清洁水源；所述高压泵与所述控制器电连接；

所述预清洁及风干机构包括：第二机架、预清洁装置和风干装置；所述预清洁装置设置在所述第二机架的一侧，包括呈环形设置的喷洒管，清洁液容纳器，所述喷洒管上设置若干喷嘴，高压水泵一端与喷洒管连接，另一端与清洁液容纳器连接；所述第二机架包括第三立柱和第四立柱，所述风干装置包括第一风干组件和第二风干组件，所述第一风干组件设置在所述第三立柱上，所述第二风干组件设置在所述第四立柱上，所述第一风干组件与所述第二风干组件彼此相对设置且结构相同；所述预清洁装置和风干装置分别与所述控制器电连接；

所述废水集中装置包括：废水汇聚排放口，排放口外接水管接口和防堵塞装置；所述接口可接阀门和排水管，所述防堵塞装置与所述控制器电连接。

4.根据权利要求2所述的一种用于风力发电机组叶片的移动通道式全自动清洁设备，其特征在于，所述所述感应器包括：若干超声波感应器、激光测距仪、限位开关和光电开关；所述超声波感应器设置在所述横刷清洁机构、所述立刷清洁机构、所述激光测距仪设置在所述横刷清洁机构和风干机构上；所述限位开关设置在所述横刷清洁机构和所述立刷清洁机构上，所述光电开关设置在所述预清洁机构和风干机构上；

所述控制器包括主控制器和多个从控制器，所述主控制器分别与多个所述从控制器电连接，多个从控制器分别设置在所述横刷清洁机构、立刷清洁机构、预清洁机构和风干机构上；其中，所述控制器为PLC控制器。

5.根据权利要求1所述的一种用于风力发电机组叶片的移动通道式全自动清洁设备，其特征在于，所述自移动力机构包括空中动力机构和地面动力机构，所述通道式全自动清洁装置的上平台上表面设有与空中动力机构连接接口，上平台与空中动力机构活动连接；所述通道式全自动清洁装置下平台下表面上设有与地面动力机构的连接接口，下平台与地面动力机构活动连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于风力发电机组叶片的移动通道式全自动清洁设备，其特征在于，所述空中动力设备为带云台及飞行连接接口的无人机，所述无人机的飞行连接口与所述通道式全自动清洁装置上平台设置的连接接***动连接形成一体，所述无人机搭载所述通道式全自动清洁装置自由移动；

所述地面动力设备为带连接接口的有轨电车，所述有轨电车的连接接口与所述通道式全自动清洁装置下平台设置的连接接***动连接形成一体，所述有轨电车搭载通道式全自动清洁装置自由移动。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的一种用于风力发电机组叶片的移动通道式全自动清洁设备，其特征在于，所述无人机搭载所述通道式全自动清洁装置对已完成安装的风力发电机组的叶片外表面自动清洁；所述有轨电车搭载通道式全自动清洁装置对地面存放的风力发电机组的叶片外表面自动清洁。

8.根据权利要求7所述的一种用于风力发电机组叶片的移动通道式全自动清洁设备，其特征在于，所述移动通道式全自动清洁设备还可以根据叶片的不同工况调整所述横刷清洁机构或所述立刷清洁机构的清洁组件的数量，实现叶片表面的清洁；所述有轨电车搭载通道式全自动清洁装置，通过调整所述横刷清洁机构或所述立刷清洁机构的清洁组件数量也可对在检修状态时的火车或动车外表面进行自动清洁。

9.一种应用于如权利要求1至8中任意一项所述的一种用于风力发电机组叶片的移动通道式全自动清洁设备的控制方法，其特征在于，所述组合移动通道式全自动清洁设备的控制方法包括：

移动通道式全自动清洁设备移动，当清洁通道出入口处的传感设备检查到风力发电机组叶片的叶尖时，发送信号至控制器，同时待清洁设备识别***对叶片信息进行识别，确认设备信息无误时，发生信号至控制器，移动通道式全自动清洁设备沿叶片的叶尖向叶根方向向前移动，同时预清洁装置工作，喷洒除垢剂或清洁液；

移动通道式全自动清洁设备移动至叶片的叶根部位时，传感设备发送信号至控制器，移动通道式全自动清洁设备停止前进并停止预清洁装置工作；

移动通道式全自动清洁设备沿第一次行程从叶根部位沿叶尖部位方向原路线返回，同时传感设备发送信号至控制器，启动横刷清洁机构、立刷清洁机构和风干机构同时对叶片进行清洁和风干；

移动通道式全自动清洁设备第二次到达风力发电机组叶片的叶尖时，传感设备发送信号至控制器，停止横刷清洁机构、立刷机构工作，当传感设备检测到叶尖离开风干区域，传感设备发送信号至控制器，停止风干工作，清洁工作完成。

10.根据权利要求9所述的一种用于风力发电机组叶片的移动通道式全自动清洁设备的控制方法，其特征在于，所述清洁通道的出入口处设有指示灯，当检测到有被清洁设备在清洁通道时，指示灯为红灯闪烁，当无被清洁设备在清洁通道时，指示灯由红灯闪烁变为绿灯闪烁。

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