一种风电塔筒螺栓维护机器人及其作业方法与流程

未命名 09-09 阅读:70 评论:0


1.本发明涉及风力发电技术领域,尤其涉及一种风电塔筒螺栓维护机器人及其作业方法。


背景技术:

2.螺栓连接具有工艺要求较低、结构简单和装拆方便特点,且其结构可靠,强度高,是应用极为广泛的一类机械零件。在各种机械、设备、车辆、船舶、铁路、桥梁、建筑、结构、工具、仪器、仪表和用品等上面都可以看到各式各样的螺栓。对于重大工程及重型机械设备而言,螺栓的检测防松问题已经成为全世界范围内的重大科学瓶颈。特别是对于中大型风力发电机组而言,其所使用的螺栓数量十分巨大,且通常在位置狭小且不易检查的位置,抑或在风险较高的危险处;另外,风力发电机组因为长期工作在野外、暴晒和雷雨等恶劣环境中,其损坏率高达40~50%,同时由于风力发电设备的维护技术跟不上风力发电的发展速度,一旦其关键零部件(如齿轮、轴承、叶片等)发生故障,将会使设备损坏、发电机停机,带来严重的经济损失。因此,为保证风力发电系统可靠稳定运行,降低系统的维护成本,保证风电塔筒的每个螺栓都处在标准扭矩范围内是十分必要的。
3.风电塔筒的侧壁底部一般向外倾斜设置,风电塔筒的内侧壁设置有环绕塔筒的紧固平台,而紧固螺栓则间隔均匀地围绕于紧固平台的顶部。以往,国内的风力发电企业通过人工攀爬来逐一检测紧固螺栓,而人员攀爬检测主要采取简单的扳手检测,检测难度大风险高,效率低。此外,由于是人工检测,其效率和精度都难以保障,且受天气的客观因素影响较大,受环境及工程技术人员水平限制,检测及紧固质量难以保证。
4.为了解决人工检测带来的效率和安全问题,一些风力发电企业研制出用于实现风力发电机组塔筒螺栓快速紧固的作业装置,而现有的螺栓紧固装置一般包括行走机构和紧固机构,其中,行走机构用于令紧固机构能够沿风电塔筒的内侧壁移动,紧固机构用于拧紧位于紧固平台的螺栓。
5.由于风电塔筒的内侧壁倾斜,且紧固平台所能提供的行走空间较窄,因此,现有的螺栓紧固装置容易存在行走不稳和易偏离预定行走轨道的技术问题,为了解决上述问题,现有技术一般会在行走机构中增设磁吸轮,令螺栓紧固装置在行走过程中,磁吸轮始终与风电塔筒的内侧壁相互接触,从而避免上述技术问题的发生。但现有螺栓紧固装置对磁吸轮的吸力等参数要求十分严格,一方面要防止吸力过大,影响螺栓紧固装置的正常行走,另一方面要防止吸力过小,无法有效抵消螺栓紧固装置整体往外偏移的情况。此外,磁吸轮的存在并不能很好地解决螺栓紧固装置往外偏移的问题,若螺栓紧固装置的体积过大、结构过重或结构设计重心偏移等,即使在装置中增设磁吸轮,仍会存在往外偏移,甚至下坠脱离紧固平台的风险。
6.进一步地,现有的螺栓紧固装置一般携带自动扳手,通过自动扳手对螺栓施加扭矩,从而实现螺栓的拧紧。由于现有装置中的自动扳手一般与紧固机构中的其他部件刚性连接,当自动扳手向螺栓施加扭矩时,紧固装置也会受到扭矩施加时的反作用而发生小幅
度的结构扭转,而该小幅度的结构扭转可能会导致紧固机构中的其他部件,甚至行走机构的部件损坏,不利于延长螺栓紧固装置的使用寿命。


技术实现要素:

7.本发明的目的在于提出一种风电塔筒螺栓维护机器人,能有效解决现有螺栓紧固装置存在的行走不稳和易脱离预定行走轨道的技术问题,还有利于延长螺栓维护机器人的使用寿命,结构简单合理,整体结构轻盈。
8.本发明的另一个目的在于提出一种上述风电塔筒螺栓维护机器人的使用方法,步骤简单,操作性强,有利于准确地套住螺栓并向螺栓稳定输出扭矩。
9.为达此目的,本发明采用以下技术方案:一种风电塔筒螺栓维护机器人,包括行走机构和紧固机构,所述紧固机构安装于所述行走机构,所述行走机构用于沿风电塔筒的紧固平台行走,所述紧固机构用于对位于紧固平台的螺栓进行紧固;所述行走机构包括行走座、行走组件和导向组件,所述行走组件和所述导向组件均安装于所述行走座的底部,所述行走组件的行走面与螺栓的螺杆的上表面相抵,所述导向组件位于风电塔筒和所述行走组件之间,且所述导向组件的导向面与螺杆的侧壁相抵;所述紧固机构包括升降组件、柔性链和紧固组件,所述升降组件安装于所述行走座,所述紧固组件可上下移动地设置于所述升降组件的下方,且所述升降组件和所述紧固组件之间通过所述柔性链相连,所述升降组件通过所述柔性链带动所述紧固组件的上下移动。
10.优选的,所述行走组件包括行走轮和行走履带,所述行走轮可转动地安装于所述行走座的底部两侧,且所述行走轮的转动轴水平设置,所述行走履带环绕于两所述行走轮的外侧,且所述行走履带的下行段的底面为行走面,所述行走轮的转动带动所述行走履带的转动;所述行走履带的长度大于相邻两螺杆之间的距离。
11.优选的,所述行走组件还包括行走辅助轮,且所述行走辅助轮的直径小于所述行走轮的直径;所述行走辅助轮设置有多个,多个所述行走辅助轮可转动地安装于所述行走座的底部并排列设置于两所述行走轮之间,所述行走辅助轮的底部与所述行走履带的下行段的顶面相抵。
12.优选的,所述导向组件包括连接座、导向轮和导向履带,所述连接座安装于所述行走座,所述导向轮设置有多个,多个所述导向轮可转动地排列安装于所述连接座的底部,且所述导向轮位于螺栓的螺母的上方;所述导向轮的转动轴竖直设置,所述导向履带环绕于所述导向轮的外侧,所述导向履带中靠近所述行走组件的侧面为导向面;所述导向履带的长度大于相邻两螺杆之间的距离。
13.优选的,所述连接座包括限位板和安装条,所述限位板水平设置,且所述限位板架设于所述行走履带之间,所述安装条安装于所述限位板中靠近风电塔筒的一侧,且所述安装条的延伸方向与所述行走履带的延伸方向相互平行。
14.优选的,所述行走座包括安装座和连接支架,所述连接支架突出安装于所述安装
座的侧壁;所述行走机构设置有两组,一所述行走机构的连接支架与另一所述行走机构的连接支架相互连接,且两所述行走机构之间留有用于容纳所述紧固机构的容纳空间,所述紧固机构安装于所述连接支架。
15.优选的,所述升降组件包括固定座和升降座,所述固定座安装于所述行走座,所述升降座可上下移动地安装于所述固定座;所述紧固组件包括连接座、驱动扳手和紧固套筒;所述驱动扳手安装于所述连接座的内部,所述紧固套筒可转动地安装于所述驱动扳手的底部,所述驱动扳手用于驱动所述紧固套筒的转动,所述紧固套筒用于套住螺母;所述柔性链的顶端与所述升降座的底部相连,所述柔性链的末端与所述连接座的顶部相连。
16.优选的,所述驱动扳手包括驱动轴、扳手本体和反作用力臂,所述紧固套筒可转动地安装于所述驱动轴的底部;所述扳手本体可转动地套装于所述驱动轴的外部,所述反作用力臂安装于所述扳手本体的一侧,且所述反作用力臂的外侧设置有与风电塔筒的侧壁相抵的反作用面。
17.优选的,所述升降组件还包括定位套筒,所述定位套筒突出安装于所述固定座的底部,且所述定位套筒的底部设置有开口;所述紧固组件还包括定位杆,所述定位杆突出安装于所述连接座的顶部,所述定位套筒和所述定位杆匹配安装。
18.优选的,所述连接座包括由上至下依次连接的浮动下板、连接杆和平衡板,且所述浮动下板固定安装于所述驱动扳手的顶部,所述浮动下板、所述连接杆和所述平衡板共同围成用于容纳所述驱动扳手的避让空间;且所述柔性链的末端与所述浮动下板的顶部相连;所述紧固机构还包括平衡组件,所述平衡组件安装于所述行走座,且所述平衡组件位于所述平衡板的下方;当所述紧固套筒的下表面与紧固平台的上表面相互接触时,所述平衡板的下表面与所述平衡组件的上表面相互接触。
19.一种风电塔筒螺栓维护机器人的作业方法,使用上述风电塔筒螺栓维护机器人,包括以下步骤:a、行走机构启动并行走,当行走机构行走至所需紧固的螺栓时停止;b、升降座相对于固定座下降,并通过柔性链带动紧固组件下降;当紧固套筒的下表面与螺母的上表面相互接触时,进入步骤c;当螺栓被套入紧固套筒的内部,且紧固套筒的下表面与紧固平台的上表面相互接触时,进入步骤e;c、升降座下降,直至柔性链松动;驱动扳手向紧固套筒施加扭矩,直至紧固套筒套住螺母;d、升降座下降,直至紧固套筒的下表面与紧固平台的上表面相互接触时,进入步骤e;e、升降座下降,直至柔性链松动;驱动扳手向紧固套筒施加扭矩并拧紧螺栓;
f、螺栓拧紧后,升降座通过柔性链带动紧固组件上升,直至紧固套筒脱离螺栓,行走机构启动并行走至下一所需紧固的螺栓。
20.本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:设计了一种以螺栓中螺杆的顶端作为行走轨道的行走机构,以解决现有螺栓紧固装置行走不稳和易偏离预定行走轨道的技术问题;同时,为避免行走机构在螺杆的顶端行走时发生偏离,还特别在行走机构中增设了导向组件,以实现螺栓维护机器人的防偏、防脱作用。通过行走机构中行走组件和导向组件的配合,不仅能有效解决现有螺栓紧固装置行走不稳和易偏离预定行走轨道的技术问题,而且还充分利用紧固平台上的窄小空间,创新地以螺杆的顶端作为行走轨道,使螺栓维护机器人的行走重点往风电塔筒的内侧壁偏移,从而更进一步地避免作业机器在行走过程中偏离行走轨道,极大地降低了螺栓维护机器人的下坠风险。
21.将紧固机构进行了分体设计,将用于实现升降功能的升降组件和用于拧紧螺栓的紧固组件设计为独立的结构,并将上述两个独立的结构利用柔性链(包括但不限于铁链、安全绳等)进行连接。在对紧固组件进行升降时,升降组件通过柔性链可以正常对紧固组件进行上升和下降,柔性链的设置不会影响紧固组件升降动作的正常实现;而当紧固组件需要施加扭矩拧紧螺栓时,其反作用力会被柔性链缓冲并抵消,从而避免升降组件甚至行走机构受到上述反作用力而发生损坏,从而能有效延长螺栓维护机器人的使用寿命。
附图说明
22.图1是本发明一种风电塔筒螺栓维护机器人的一个视角的作业状态示意图。
23.图2是本发明一种风电塔筒螺栓维护机器人的另一个视角的作业状态示意图。
24.图3是本发明一种风电塔筒螺栓维护机器人的一个视角的结构示意图。
25.图4是本发明一种风电塔筒螺栓维护机器人的另一个视角的结构示意图。
26.图5是本发明一种风电塔筒螺栓维护机器人中行走机构的局部结构示意图。
27.图6是本发明一种风电塔筒螺栓维护机器人中行走机构的局部结构示意图。
28.图7是本发明一种风电塔筒螺栓维护机器人中行走机构的局部结构示意图。
29.图8是本发明一种风电塔筒螺栓维护机器人中紧固机构的结构示意图。
30.图9是本发明一种风电塔筒螺栓维护机器人中紧固机构的结构示意图。
31.其中:行走机构1、行走座11、安装座111、连接支架112、行走组件12、行走轮121、行走履带122、行走辅助轮123、张紧轮124、行走驱动器125、导向组件13、导向连接座131、限位板1311、安装条1312、导向轮132、导向履带133、导向辅助轮14、第一支撑轮15、第二支撑轮16;紧固机构2、升降组件21、固定座211、升降座212、导向支架2121、浮动上板2122、定位套筒213、升降驱动器214、距离传感器215、柔性链22、紧固组件23、紧固连接座231、浮动下板2311、连接杆2312、平衡板2313、驱动扳手232、扳手本体2321、反作用力臂2322、紧固套筒233、定位杆234、平衡组件24、平衡座241、安装板2411、支撑弹性件2412、支撑板2413、导向柱2414、滚珠242、定位传感器25;风电塔筒3、紧固平台31;螺栓4、螺杆41、螺母42;
指示器5。
具体实施方式
32.下面详细描述本发明的实施例,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标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,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
33.本技术方案提供了一种风电塔筒螺栓维护机器人,包括行走机构1和紧固机构2,所述紧固机构2安装于所述行走机构1,所述行走机构1用于沿风电塔筒3的紧固平台31行走,所述紧固机构2用于对位于紧固平台31的螺栓4进行紧固;所述行走机构1包括行走座11、行走组件12和导向组件13,所述行走组件12和所述导向组件13均安装于所述行走座11的底部,所述行走组件12的行走面与螺栓4的螺杆41的上表面相抵,所述导向组件13位于风电塔筒3和所述行走组件12之间,且所述导向组件13的导向面与螺杆41的侧壁相抵;所述紧固机构2包括升降组件21、柔性链22和紧固组件23,所述升降组件21安装于所述行走座11,所述紧固组件23可上下移动地设置于所述升降组件21的下方,且所述升降组件21和所述紧固组件23之间通过所述柔性链22相连,所述升降组件21通过所述柔性链22带动所述紧固组件23的上下移动。
34.为了进一步使螺栓紧固装置更满足其作业需求,本方案提出了一种风电塔筒螺栓维护机器人,如图1-9所示,能有效解决现有螺栓紧固装置存在的行走不稳和易脱离预定行走轨道的技术问题,还有利于延长机器人的使用寿命,结构简单合理,整体结构轻盈。
35.现有技术中,为解决现有螺栓紧固装置行走不稳和易偏离预定行走轨道的技术问题,一般会在行走机构中增设磁吸轮,令螺栓紧固装置在行走过程中,磁吸轮始终与风电塔筒的内侧壁相互接触,从而避免上述技术问题的发生。但现有螺栓紧固装置对磁吸轮的吸力等参数要求十分严格,一方面要防止吸力过大,影响螺栓紧固装置的正常行走,另一方面要防止吸力过小,无法有效抵消螺栓紧固装置整体往外偏移的情况。此外,磁吸轮的存在并不能很好地解决螺栓紧固装置往外偏移的问题,若螺栓紧固装置的体积过大、结构过重或结构设计重心偏移等,即使在装置中增设磁吸轮,仍会存在往外偏移,甚至下坠脱离紧固平台的风险。
36.因此,为了克服现有磁吸轮的缺陷,本方案在行走机构1中设计了一种以螺栓4中螺杆41的顶端作为行走轨道的行走机构1,以解决现有螺栓紧固装置行走不稳和易偏离预定行走轨道的技术问题;同时,为避免行走机构1在螺杆41的顶端行走时发生偏离,还特别在行走机构1中增设了导向组件13,以实现螺栓维护机器人的防偏、防脱作用。通过行走机构1中行走组件12和导向组件13的配合,不仅能有效解决现有螺栓紧固装置行走不稳和易偏离预定行走轨道的技术问题,而且还充分利用紧固平台31上的窄小空间,创新地以螺杆41的顶端作为行走轨道,使螺栓维护机器人的行走重点往风电塔筒3的内侧壁偏移,从而更进一步地避免作业机器人在行走过程中偏离行走轨道,极大地降低了螺栓维护机器人的下坠风险。
37.具体地,如图5-7所示,本方案中的行走机构1包括行走座11、行走组件12和导向组件13,且行走组件12的行走面与螺栓4的螺杆41的上表面相抵,从而使行走机构1实现以螺
杆41的顶端作为行走轨道的目的。另外,导向组件13位于风电塔筒3和行走组件12之间,且导向组件13的导向面与螺杆41的侧壁相抵;导向组件13在一方面起到导向作用,在导向组件13的作用下,能有效保证行走组件12的行走面始终与螺杆41的上表面相抵,避免行走组件12偏离行走轨道;进一步地,导向组件13在另一方面起到防脱作用,由于其卡设于风电塔筒3和行走组件12之间,并与螺杆41的侧壁相抵,在导向组件13的作用下,有利于防止螺栓维护机器人发生下坠并脱离紧固平台31。
38.另外,由于现有装置中的液压扳手一般与紧固机构中的其他部件刚性连接,当液压扳手向螺栓施加扭矩时,紧固装置也会受到扭矩施加时的反作用而发生小幅度的结构扭转,而该小幅度的结构扭转可能会导致紧固机构中的其他部件,甚至会对行走机构的部件损坏,不利于延长螺栓紧固装置的使用寿命。
39.因此,为了避免螺栓维护机器人在对螺栓4施加扭矩时,其反作用力作用于螺栓维护机器人的其他结构,从而增大螺栓维护机器人寿命降低的风险,本方案将紧固机构2进行了分体设计,如图8-9所示,将用于实现升降功能的升降组件21和用于拧紧螺栓4的紧固组件23设计为独立的结构,并将上述两个独立的结构利用柔性链22(包括但不限于铁链、安全绳等)进行连接。在对紧固组件23进行升降时,升降组件21通过柔性链22可以正常对紧固组件23进行上升和下降,柔性链22的设置不会影响紧固组件23升降动作的正常实现;而当紧固组件23需要施加扭矩拧紧螺栓4时,其反作用力会被松动的柔性链22缓冲并抵消,从而避免升降组件21甚至行走机构1受到上述反作用力而发生损坏,从而能有效延长螺栓维护机器人的使用寿命。
40.更进一步说明,所述行走组件12包括行走轮121和行走履带122,所述行走轮121可转动地安装于所述行走座11的底部两侧,且所述行走轮121的转动轴水平设置,所述行走履带122环绕于两所述行走轮121的外侧,且所述行走履带122的下行段的底面为行走面,所述行走轮121的转动带动所述行走履带122的转动;所述行走履带122的长度大于相邻两螺杆41之间的距离。
41.作为本技术方案的一个实施例,行走组件12采用履带形式带动螺栓维护机器人的前进。虽然通过行走轮121带动螺栓维护机器人前进,同样可以实现以为螺杆41的顶端为行走轨道的行走方式,但相比起行走轮直接行走,采用行走轮121和行走履带122的结构结合,更有利于确保行走机构1能稳定地跨越螺栓4,避免在跨越两螺栓4之间的间隙时发生上下晃动,同时还能有效缩小行走组件12的结构体积,降低结构重心,进一步降低螺栓维护机器人下坠的风险。另外,本方案还将行走履带122的长度优选为大于相邻两螺杆41之间的距离,从而避免行走履带122踩空。
42.需要说明的是,本方案中两螺栓4之间的距离为行走组件12的行走方向上,相邻两螺栓4之间的最短距离。
43.更进一步说明,所述行走组件12还包括行走辅助轮123,且所述行走辅助轮123的直径小于所述行走轮121的直径;所述行走辅助轮123设置有多个,多个所述行走辅助轮123可转动地安装于所述行走座11的底部并排列设置于两所述行走轮121之间,所述行走辅助轮123的底部与所述行走履带122的下行段的顶面相抵。
44.由于履带为柔性结构,为避免行走履带122在行走过程中弯曲而陷入两螺栓4之间
的间隙,本方案还在行走轮121之间增设有多个比其直径小的行走辅助轮123,并使行走辅助轮123的底部与行走履带122的下行段的顶面相抵,以防止上述情况的发生。
45.优选的,所述行走轮121和所述行走履带122的接触位相互啮合,所述行走辅助轮123和所述行走履带122的接触位相互啮合,所述行走轮121和所述行走辅助轮123的接触位相互啮合,且多个所述行走辅助轮123之间相互啮合。
46.在本技术方案的一个优选实施例中,为避免行走履带122与行走轮、行走辅助轮123之间打滑,发生螺栓维护机器人无法前进的情况,本方案将上述三者结构之间的连接方式设计为齿条与齿槽之间的啮合方式,从而更有利于保证行走机构1的正常行进。
47.优选的,所述行走组件12还包括张紧轮124,所述张紧轮124可拆卸地安装于所述行走座11的底部,且所述张紧轮124可相对于所述行走座11上下移动和转动;所述张紧轮124位于所述行走履带122的顶部,且所述张紧轮124的侧壁与所述行走履带122的上行段的顶面相抵。
48.作为上述实施例的一个优选,行走组件12还设置有用于调整行走履带122松紧程度的张紧轮124,以进一步保证行走轮121和行走履带122之间的有效传动,更有利于避免发生螺栓维护机器人无法前进的情况。
49.优选的,所述行走组件12还包括行走驱动器125,所述行走驱动器125安装于所述行走座11的底部,且所述行走驱动器125的输出端与任意一所述行走轮121相连,所述行走驱动器125用于驱动所述行走轮121的转动。
50.作为上述实施例的另一个优选,通过行走驱动器125驱动行走轮121的转动,从而带动行走履带122的转动并带动行走机构1的前进。且本方案只需要在任意一个行走轮121安装行走驱动器125即可实现行走,有利于节省行走驱动器125的使用,同时使行走机构1的结构设计更加轻盈。
51.需要说明的是,行走驱动器125可以为驱动电机,在此不作限定。
52.更进一步说明,所述导向组件13包括导向连接座131、导向轮132和导向履带133,所述导向连接座131安装于所述行走座11,所述导向轮132设置有多个,多个所述导向轮132可转动地排列安装于所述导向连接座131的底部,且所述导向轮132位于螺栓4的螺母42的上方;所述导向轮132的转动轴竖直设置,所述导向履带133环绕于所述导向轮132的外侧,所述导向履带133中靠近所述行走组件12的侧面为导向面;所述导向履带133的长度大于相邻两螺杆41之间的距离。
53.作为本技术方案的另一个实施例,导向组件13同样采用履带形式实现螺栓维护机器人的导向前进。由于本方案中的导向组件13的导向面与螺杆41的侧壁相抵,采用导向轮132和导向履带133的结构结合,更有利于确保导向组件13能稳定地跨越螺栓4,避免在跨越两螺栓4之间的间隙时发生左右晃动,同时还能有效缩小导向组件13的结构体积,进一步降低螺栓维护机器人下坠的风险。另外,本方案还将导向履带133的长度优选为大于相邻两螺杆41之间的距离,从而避免导向履带133踩空,更进一步防止螺栓维护机器人偏离行走轨道甚至下坠。
54.优选的,所述导向履带133的长度大于相邻两螺杆41之间距离的两倍。
55.进一步地,本方案还对导向履带133的长度进行优选,使得行走组件12在实现行走的前提下,导向履带133还能容错三个螺栓4中,中间螺栓4缺少螺母42的异常情况,即使上
述异常情况发生,也能保证导向作用的正常实现。
56.更进一步说明,所述导向连接座131包括限位板1311和安装条1312,所述限位板1311水平设置,且所述限位板1311架设于所述行走履带122之间,所述安装条1312安装于所述限位板1311中靠近风电塔筒3的一侧,且所述安装条1312的延伸方向与所述行走履带122的延伸方向相互平行。
57.作为上述实施例的一个优选,本方案采用l型结构的导向连接座131将导向组件13与行走座11进行相连,结构简单,安装稳定。另外,本方案的限位板1311水平设置,且其架设于行走履带122之间,使得导向连接座131的安装结构十分紧凑,更有利于缩小螺栓维护机器人的体积结构。
58.优选的,所述行走机构1还包括导向辅助轮14,所述导向辅助轮14可转动地安装于所述行走座11的底部,所述导向辅助轮14的转动轴竖直设置,且所述导向辅助轮14的转动面与紧固平台31的侧壁相抵。
59.进一步地,本方案还在行走座11中增设与紧固平台31的侧壁相抵的导向辅助轮14,使得行走组件12沿行走方向的左右两侧均有实现导向作用的结构(导向组件13和导向辅助轮14),从而更有利于避免行走机构1发生行走轨道的偏离。
60.优选的,所述行走机构1还包括第一支撑轮15,所述第一支撑轮15可转动地安装于所述行走座11的上部,所述第一支撑轮15的转动轴竖直设置,且所述第一支撑轮15的转动面与风电塔筒3的侧壁相抵。
61.优选的,所述行走机构1还包括第二支撑轮16,所述第二支撑轮16可转动地安装于所述行走座11的底部,所述第二支撑轮16的转动轴水平设置,且所述第二支撑轮16的转动面与紧固平台31的上表面相抵。
62.更进一步地,为了使行走机构1的行走更加平稳,本方案还在行走机构1中增设了第一支撑轮15和第二支撑轮16,以防止行走机构1在行走过程中发生结构的倾斜。
63.首先,本方案在行走座11的上部增设有与风电塔筒3的侧壁相抵的第一支撑轮15,从而避免行走机构1在行走过程中往风电塔筒3的内侧壁倾斜,从而影响其正常行走。其次,还在行走座11的底部增设有与紧固平台31的上表面相抵的第二支撑轮16,其与行走组件12配合形成双轨道行走方式,从而避免行走机构1在行走过程中往风电塔筒3的中心倾斜,从而发生下坠现象。
64.更进一步说明,所述行走座11包括安装座111和连接支架112,所述连接支架112突出安装于所述安装座111的侧壁;所述行走机构1设置有两组,一所述行走机构1的连接支架112与另一所述行走机构1的连接支架112相互连接,且两所述行走机构1之间留有用于容纳所述紧固机构2的容纳空间,所述紧固机构2安装于所述连接支架112。
65.另外,为了使螺栓维护机器人的行走更加平稳,本方案中的行走机构1设置有两组,分别位于紧固机构2前进方向的前方和后方。另外,还通过行走座11中的连接支架112将位于前后两端的行走机构1进行连接,一方面可以提升行走机构1的同步性,另一方面也可为紧固机构2的稳定安装提供结构支撑。
66.优选的,所述连接支架112至少设置有两条,两所述连接支架112分别位于所述安装座111的侧面,且一连接支架112连接于所述安装座111的上部,另一连接支架112连接于
所述安装座111的下部。
67.进一步地,本方案中用于连接前后两端的行走机构1的连接支架112至少设置有两条,第一可以进一步提升两行走机构1的连接强度,第二也有利于提升紧固机构2在行走机构1的安装稳定性。
68.更进一步说明,所述升降组件21包括固定座211和升降座212,所述固定座211安装于所述行走座11,所述升降座212可上下移动地安装于所述固定座211;所述紧固组件23包括紧固连接座231、驱动扳手232和紧固套筒233;所述驱动扳手232安装于所述紧固连接座231的内部,所述紧固套筒233可转动地安装于所述驱动扳手232的底部,所述驱动扳手232用于驱动所述紧固套筒233的转动,所述紧固套筒233用于套住螺母42;所述柔性链22的顶端与所述升降座212的底部相连,所述柔性链22的末端与所述紧固连接座231的顶部相连。
69.在本技术方案的一个实施例中,紧固机构2的升降组件21包括固定座211和升降座212,升降座212可上下移动地安装于固定座211,紧固组件23包括紧固连接座231,且柔性链22连接于升降座212和紧固连接座231之间,从而通过升降座212和柔性链22带动紧固组件23相对于升降组件21的上下移动,结构简单,性能可靠。
70.另外,紧固组件23还包括驱动扳手232和紧固套筒233,且紧固套筒233可转动地安装于所述驱动扳手232的底部,当行走机构1移动至所需紧固的螺栓4时,升降组件21用于调节驱动扳手232竖直方向上的位置,驱动扳手232用于转动紧固套筒233,并使紧固套筒233可以准确套住螺栓4,螺栓4被套紧后,驱动扳手232再向套住螺栓4的紧固套筒233施加扭矩并拧紧螺栓4,从而实现螺栓4的紧固。
71.需要说明的是,在紧固组件23的下降过程中,紧固套筒233可能会发生以下两种情况:第一,紧固套筒233的容纳腔形状(如为正六边形)与螺栓4的螺母42的形状(如六角螺母)匹配,在升降组件21的带动下,紧固套筒233的下表面可与紧固平台31的上表面相互接触;当紧固套筒233的下表面与紧固平台31的上表面相互接触时,升降组件21下降,并使柔性链22松动,此时驱动扳手232即可向紧固套筒233施加扭矩并拧紧螺栓4。第二,紧固套筒233的容纳腔形状(如为正六边形)与螺栓4的螺母42的形状(如六角螺母)不匹配,在升降组件21的带动下,紧固套筒233的下表面只能与螺栓4的螺母42的上表面相互接触,此时先令升降组件21下降,并使柔性链22松动,驱动扳手232向紧固套筒233施加扭矩,直至紧固套筒233在重力的作用下套住螺母42,然后令升降组件21继续驱动紧固组件23下降,直至紧固套筒233的下表面与紧固平台31的上表面相互接触,最后再令升降组件21下降,并使柔性链22松动,此时驱动扳手232即可向紧固套筒233施加扭矩并拧紧螺栓4。
72.优选的,所述驱动扳手232为电动扳手驱动器或液压扳手驱动器中的任意一种。
73.本方案中的驱动扳手232可由电动扳手驱动器或液压扳手驱动器提供扭矩的输出动力,便于保证螺栓4在驱动扳手232的驱动下被完全拧紧。
74.优选的,所述驱动扳手232为液压扳手驱动器,所述紧固机构2还包括液压供给装置,所述液压供给装置和所述驱动扳手232通过液压油管连接,所述液压供给装置用于向所述驱动扳手232提供作业动力。
75.作为本技术方案的一个优选实施例,当驱动扳手232为液压扳手驱动器时,紧固机
构2还包括用于向驱动扳手232提供作业动力的液压供给装置(图中未显示),液压供给装置和驱动扳手232通过液压油管(图中未显示)连接,保证驱动扳手232功能的正常实现。
76.作为本技术方案的另一个优选实施例,如图8所示,所述驱动扳手232包括驱动轴(图中未显示)、扳手本体2321和反作用力臂2322,所述紧固套筒233可转动地安装于所述驱动轴的底部;所述扳手本体2321可转动地套装于所述驱动轴的外部,所述反作用力臂2322安装于所述扳手本体2321的一侧,且所述反作用力臂2322的外侧设置有与风电塔筒3的侧壁相抵的反作用面。为了确保设置有柔性链22的紧固机构2实现螺栓4的有效拧紧,本方案特别在扳手本体2321的外侧突出设置有反作用力臂2322,其可以在紧固套筒233拧紧螺栓的过程中与风电塔筒3的侧壁相抵,以拓宽紧固套筒233的转动范围,确保螺栓4的拧紧。
77.具体地,当紧固套筒233完全套住螺栓4,且柔性链22松动时,驱动扳手232向紧固套筒233输出扭矩,使其拧紧螺栓4的动作可分为两个阶段:第一阶段,此时紧固套筒233完全套住螺栓4,而扳手本体和反作用力臂无结构可依附,因此驱动轴所输出的扭矩会先作用于扳手本体和反作用力臂,使扳手本体和反作用力臂转动一定角度后,反作用力臂的反作用面与风电塔筒3的侧壁相抵;第二阶段,此时紧固套筒233完全套住螺栓4,且反作用力臂的反作用面与风电塔筒3的侧壁相抵,而由于反作用力臂和风电塔筒3之间的作用力大于紧固套筒233和螺栓4之间的作用力,因此驱动轴所输出的扭矩会作用于紧固套筒233,使紧固套筒233转动并拧紧螺栓4。
78.优选的,所述柔性链22至少设置有四条,且四条所述柔性链22均匀地设置于所述升降座212和所述紧固连接座231的边缘。
79.在本技术方案的一个实施例中,柔性链22至少设置有四条,并均匀地分布于紧固机构2的边缘,有利于确保紧固组件23的稳定连接,避免其在移动和/或拧紧过程中发生晃动,从而影响螺栓维护机器人的作业精度。
80.更进一步说明,所述升降组件21还包括定位套筒213,所述定位套筒213突出安装于所述固定座211的底部,且所述定位套筒213的底部设置有开口;所述紧固组件23还包括定位杆234,所述定位杆234突出安装于所述紧固连接座231的顶部,所述定位套筒213和所述定位杆234匹配安装。
81.进一步地,本方案还设置有相互匹配的定位套筒213和定位杆234,以避免螺栓维护机器人在行走过程中,柔性链22的存在所引起的紧固组件23的晃动。具体地,当前螺栓4已被拧紧,且行走机构1需要行走至下一所需紧固的螺栓4时,升降组件21带动紧固组件23向上移动,直至柔性链22松动,同时紧固连接座231顶部的定位杆234对应插入固定座211底部的定位套筒213时,此时升降组件21和紧固组件23临时形成一体结构,定位套筒213和定位杆234有结构设置有利于避免紧固组件23在行走机构1的行走过程中发生晃动,保证螺栓维护机器人的稳定前进。
82.优选的,所述定位杆234的顶部形状为锥形。
83.作为上述实施例的一个优选,定位杆234的顶部形状为锥形,有利于定位杆234精准地套入定位套筒213。
84.优选的,所述升降组件21还包括升降驱动器214,所述升降驱动器214安装于所述固定座211的顶部,且所述升降驱动器214的输出端与所述升降座212相连,所述升降驱动器
214用于驱动所述升降座212的上下移动。
85.作为上述实施例的另一个优选,升降座212通过升降驱动器214来实现其上下移动,且升降驱动器214安装于固定座211的顶部,且升降驱动器214的输出端与升降座212相连,能有效减少紧固机构2的占用空间,使螺栓维护机器人的结构更加紧凑。
86.需要说明的是,升降驱动器214可以为驱动电机,在此不作限定。
87.优选的,所述升降组件21还包括距离传感器215,所述距离传感器215安装于所述固定座211,且所述距离传感器215的检测端朝向所述紧固组件23,所述距离传感器215电联接于所述升降驱动器214。
88.更进一步地,为了提升紧固机构2的自动化程度,本方案还增设有与升降驱动器214电联接的距离传感器215,通过紧固组件23相对于固定座211的下降距离,以控制升降驱动器214的打开和关闭。
89.优选的,所述距离传感器215为拉绳位移传感器,且所述拉绳位移传感器的检测绳与所述紧固连接座231相连。
90.优选的,所述升降座212包括导向支架2121和浮动上板2122,所述导向支架2121穿过所述固定座211并相对于所述固定座211上下移动,所述浮动上板2122连接于所述导向支架2121的底部,且所述升降驱动器214的输出端与所述浮动上板2122相连;所述柔性链22的顶端与所述浮动上板2122的底部相连。
91.优选的,本方案的升降座212包括导向支架2121和浮动上板2122,导向支架2121穿过固定座211,对升降座212的上升和下降起到导向作用;在导向支架2121的底部设置有与柔性链22相连的浮动上板2122,有利于保证升降组件21的结构完整,同时确保与柔性链22的连接强度。
92.优选的,所述紧固连接座231包括由上至下依次连接的浮动下板2311、连接杆2312和平衡板2313,且所述浮动下板2311固定安装于所述驱动扳手232的顶部,所述浮动下板2311、所述连接杆2312和所述平衡板2313共同围成用于容纳所述驱动扳手232的避让空间;所述柔性链22的末端与所述浮动下板2311的顶部相连。
93.另外,本方案的紧固连接座231包括由上至下依次连接的浮动下板2311、连接杆2312和平衡板2313,上述三个结构共同围成用于容纳驱动扳手232的避让空间,有利于实现驱动扳手232的稳定安装;而且通过紧固连接座231实现与柔性链22的连接,也有利于保证紧固组件23的结构完整,同时确保与柔性链22的连接强度。
94.更进一步说明,所述紧固机构2还包括平衡组件24,所述平衡组件24安装于所述行走座11,且所述平衡组件24位于所述平衡板2313的下方;当所述紧固套筒233的下表面与紧固平台31的上表面相互接触时,所述平衡板2313的下表面与所述平衡组件24的上表面相互接触。
95.普遍情况下,驱动扳手232的结构重心一般会偏离紧固套筒233的中心,当紧固套筒233套入螺母42时,其在驱动扳手232的作用下会发生倾斜,而倾斜状态的紧固套筒233不能用于拧紧螺母42,这样容易导致紧固套筒233和螺母42之间卡死,无法松脱。因此,为了避免上述情况的出现,需要确保驱动扳手232和紧固套筒233水平放置,即紧固套筒233的轴需要在竖直方向上。
96.所以,本方案还在紧固机构2增设有用于保证驱动扳手232和紧固套筒233水平放
置的平衡组件24,其平衡组件24位于平衡板2313的下方,并且当紧固套筒233的下表面与紧固平台31的上表面相互接触时,平衡板2313的下表面与平衡组件24的上表面相互接触,通过平衡组件24支撑起结构倾斜较下偏移的驱动扳手232,以使驱动扳手232和紧固套筒233保持水平状态。
97.优选的,所述平衡组件24包括平衡座241和滚珠242,所述平衡座241安装于所述行走座11,所述滚珠242设置有多个,多个所述滚珠242可转动地突出设置于所述平衡座241的上表面,且多个所述滚珠242均位于所述平衡板2313在竖直方向上的投影区域内。
98.在本技术方案的一个优选实施例中,平衡组件24包括平衡座241和可自由转动的滚珠242。当驱动扳手232向紧固套筒233输出扭矩时,其受到其反作用力也会发生一定的转动,此时滚珠242与平衡板2313相抵,可避免平衡板2313与平衡座241之间产生摩擦,从而对螺栓维护机器人的结构产生损伤。
99.优选的,所述平衡座241包括安装板2411、支撑弹性件2412和支撑板2413,所述安装板2411突出设置于所述行走座11的外部,所述支撑弹性件2412竖直延伸地安装于所述安装板2411的顶部,所述支撑板2413安装于所述支撑弹性件2412的顶端,且所述支撑板2413通过所述支撑弹性件2412可相对于所述安装板2411上下移动,多个所述滚珠242可转动地突出设置于所述支撑板2413的上表面。
100.在实际的作业过程中,由于各种误差,驱动扳手232难以在平衡组件24的作用下保证绝对水平的状态。虽然驱动扳手232轻微的倾斜度不会使紧固套筒233被卡死,但却会因力的倾斜而对垂直方向产生分力,该分力将通过平衡组件24传递至螺栓维护机器人的其他结构,因驱动扳手232作业时所产生的力矩较大,故产生的分力足以对螺栓维护机器人的其他结构造成损伤。
101.因此,为应对这一问题,本方案还在平衡座241中设置有支撑弹性件2414,当驱动扳手232对平衡座241产生分力而向下压向螺栓维护机器人时,支撑弹性件2414被压缩,吸收分力产生的位移,分力也被支撑弹性件2414化解,螺栓维护机器人收到的分力为支撑弹性件2414被压缩而产生的张力,其力的大小远小于驱动扳手232分力的大小,从而保护螺栓维护机器人的其他结构不会受到驱动扳手232分力的影响而损伤,以延长螺栓维护机器人的使用寿命。
102.优选的,所述平衡座241包括导向柱2414,所述导向柱2414竖直延伸地安装于所述安装板2411的顶部,所述支撑板2413开设有用于避让所述导向柱2414的避让孔,所述支撑板2413沿所述导向柱2414的延伸方向上下移动。
103.为了保证支撑板2413在支撑弹性件2414的弹力作用下稳定移动,本方案还在平衡座241增设有导向柱2414,导向柱2414穿过支撑板2413,并沿导向柱2414的延伸方向上下移动,从而对支撑板2413的上下移动起到导向作用。
104.优选的,所述紧固机构2还包括定位传感器25,所述定位传感器25安装于所述行走座11,且所述定位传感器25靠近所述紧固套筒233设置;所述定位传感器25电联接于所述行走机构1。
105.进一步地,为了进一步提升螺栓维护机器人的自动化程度,本方案还在紧固机构2中增设有靠近紧固套筒233设置的定位传感器25,并且其电联接于行走机构1,用于检测行走机构1的到位情况,便于提升螺栓维护机器人的作业精度。
106.需要说明的是,本方案中的定位传感器25可以为激光定位仪,在此不作限定。
107.优选的,风电塔筒螺栓维护机器人还包括指示器5,所述指示器5电联接于所述行走机构1和所述紧固机构2。
108.更进一步地,本方案还在螺栓维护机器人中增设有用于提示作业过程中各个动作和状态的指示器5,如提示灯、显示屏等,以便作业人员随时了解螺栓维护机器人的运行情况。需要说明的是,在本技术方案的一个优选实施例中,指示器5安装于所述行走机构1。
109.一种风电塔筒螺栓维护机器人的作业方法,使用上述风电塔筒螺栓维护机器人,包括以下步骤:a、行走机构1启动并行走,当行走机构1行走至所需紧固的螺栓4时停止;b、升降座212相对于固定座211下降,并通过柔性链22带动紧固组件23下降;当紧固套筒233的下表面与螺母42的上表面相互接触时,进入步骤c;当螺栓4被套入紧固套筒233的内部,且紧固套筒233的下表面与紧固平台31的上表面相互接触时,进入步骤e;c、升降座212下降,直至柔性链22松动;驱动扳手232向紧固套筒233施加扭矩,直至紧固套筒233套住螺母42;d、升降座212下降,直至紧固套筒233的下表面与紧固平台31的上表面相互接触时,进入步骤e;e、升降座212下降,直至柔性链22松动;驱动扳手232向紧固套筒233施加扭矩并拧紧螺栓4;f、螺栓4拧紧后,升降座212通过柔性链22带动紧固组件23上升,直至紧固套筒233脱离螺栓4,行走机构1启动并行走至下一所需紧固的螺栓4。
110.本方案还提出了一种上述风机电塔筒螺栓紧固机器人的使用方法,步骤简单,操作性强,有利于准确地套住螺栓并向螺栓稳定输出扭矩。
111.需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
112.除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
113.在本发明的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理
解为对本发明保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
114.为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
115.此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
116.需要说明的是,本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本技术的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
117.以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理,而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释,本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式,这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

技术特征:
1.一种风电塔筒螺栓维护机器人,其特征在于:包括行走机构和紧固机构,所述紧固机构安装于所述行走机构,所述行走机构用于沿风电塔筒的紧固平台行走,所述紧固机构用于对位于紧固平台的螺栓进行紧固;所述行走机构包括行走座、行走组件和导向组件,所述行走组件和所述导向组件均安装于所述行走座的底部,所述行走组件的行走面与螺栓的螺杆的上表面相抵,所述导向组件位于风电塔筒和所述行走组件之间,且所述导向组件的导向面与螺杆的侧壁相抵;所述紧固机构包括升降组件、柔性链和紧固组件,所述升降组件安装于所述行走座,所述紧固组件可上下移动地设置于所述升降组件的下方,且所述升降组件和所述紧固组件之间通过所述柔性链相连,所述升降组件通过所述柔性链带动所述紧固组件的上下移动。2.根据权利要求1所述的一种风电塔筒螺栓维护机器人,其特征在于:所述行走组件至少包括两个行走轮和行走履带,两个所述行走轮可分别转动地安装于所述行走座的底部两侧,且所述行走轮的转动轴水平设置,所述行走履带环绕于两所述行走轮的外侧,且所述行走履带的下行段的底面为行走面,所述行走轮的转动带动所述行走履带的转动;所述行走履带的长度大于相邻两螺杆之间的距离。3.根据权利要求2所述的一种风电塔筒螺栓维护机器人,其特征在于:所述行走组件还包括行走辅助轮,且所述行走辅助轮的直径小于所述行走轮的直径;所述行走辅助轮设置有多个,多个所述行走辅助轮可转动地安装于所述行走座的底部并排列设置于两所述行走轮之间,所述行走辅助轮的底部与所述行走履带的下行段的顶面相抵。4.根据权利要求1所述的一种风电塔筒螺栓维护机器人,其特征在于:所述导向组件包括连接座、导向轮和导向履带,所述连接座安装于所述行走座,所述导向轮设置有多个,多个所述导向轮可转动地排列安装于所述连接座的底部,且所述导向轮位于螺栓的螺母的上方;所述导向轮的转动轴竖直设置,所述导向履带环绕于所述导向轮的外侧,所述导向履带中靠近所述行走组件的侧面为导向面;所述导向履带的长度大于相邻两螺杆之间的距离。5.根据权利要求4所述的一种风电塔筒螺栓维护机器人,其特征在于:所述连接座包括限位板和安装条,所述限位板水平设置,且所述限位板架设于所述行走履带之间,所述安装条安装于所述限位板中靠近风电塔筒的一侧,且所述安装条的延伸方向与所述行走履带的延伸方向相互平行。6.根据权利要求1所述的一种风电塔筒螺栓维护机器人,其特征在于:所述行走座包括安装座和连接支架,所述连接支架突出安装于所述安装座的侧壁;所述行走机构设置有两组,一所述行走机构的连接支架与另一所述行走机构的连接支架相互连接,且两所述行走机构之间留有用于容纳所述紧固机构的容纳空间,所述紧固机构安装于所述连接支架。7.根据权利要求5所述的一种风电塔筒螺栓维护机器人,其特征在于:所述升降组件包括固定座和升降座,所述固定座安装于所述行走座,所述升降座可上下移动地安装于所述固定座;所述紧固组件包括连接座、驱动扳手和紧固套筒;所述驱动扳手安装于所述连接座的内部,所述紧固套筒可转动地安装于所述驱动扳手的底部,所述驱动扳手用于驱动所述紧
固套筒的转动,所述紧固套筒用于套住螺母;所述柔性链的顶端与所述升降座的底部相连,所述柔性链的末端与所述连接座的顶部相连。8.根据权利要求7所述的一种风电塔筒螺栓维护机器人,其特征在于:所述驱动扳手包括驱动轴、扳手本体和反作用力臂,所述紧固套筒可转动地安装于所述驱动轴的底部;所述扳手本体可转动地套装于所述驱动轴的外部,所述反作用力臂安装于所述扳手本体的一侧,且所述反作用力臂的外侧设置有与风电塔筒的侧壁相抵的反作用面。9.根据权利要求7所述的一种风电塔筒螺栓维护机器人,其特征在于:所述升降组件还包括定位套筒,所述定位套筒突出安装于所述固定座的底部,且所述定位套筒的底部设置有开口;所述紧固组件还包括定位杆,所述定位杆突出安装于所述连接座的顶部,所述定位套筒和所述定位杆匹配安装。10.根据权利要求7所述的一种风电塔筒螺栓维护机器人,其特征在于:所述连接座包括由上至下依次连接的浮动下板、连接杆和平衡板,且所述浮动下板固定安装于所述驱动扳手的顶部,所述浮动下板、所述连接杆和所述平衡板共同围成用于容纳所述驱动扳手的避让空间;且所述柔性链的末端与所述浮动下板的顶部相连;所述紧固机构还包括平衡组件,所述平衡组件安装于所述行走座,且所述平衡组件位于所述平衡板的下方;当所述紧固套筒的下表面与紧固平台的上表面相互接触时,所述平衡板的下表面与所述平衡组件的上表面相互接触。11.一种风电塔筒螺栓维护机器人的作业方法,其特征在于,使用权利要求7~10任意一项所述的风电塔筒螺栓维护机器人,包括以下步骤:a、行走机构启动并行走,当行走机构行走至所需紧固的螺栓时停止;b、升降座相对于固定座下降,并通过柔性链带动紧固组件下降;当紧固套筒的下表面与螺母的上表面相互接触时,进入步骤c;当螺栓被套入紧固套筒的内部,且紧固套筒的下表面与紧固平台的上表面相互接触时,进入步骤e;c、升降座下降,直至柔性链松动;驱动扳手向紧固套筒施加扭矩,直至紧固套筒套住螺母;d、升降座下降,直至紧固套筒的下表面与紧固平台的上表面相互接触时,进入步骤e;e、升降座下降,直至柔性链松动;驱动扳手向紧固套筒施加扭矩并拧紧螺栓;f、螺栓拧紧后,升降座通过柔性链带动紧固组件上升,直至紧固套筒脱离螺栓,行走机构启动并行走至下一所需紧固的螺栓。

技术总结
本发明涉及风力发电技术领域,公开了一种风电塔筒螺栓维护机器人及其作业方法,机器人包括行走机构和紧固机构,行走机构包括行走座、行走组件和导向组件,行走组件和导向组件均安装于行走座的底部,行走组件的行走面与螺栓的螺杆的上表面相抵,导向组件位于风电塔筒和行走组件之间,且导向组件的导向面与螺杆的侧壁相抵;紧固机构包括升降组件、柔性链和紧固组件,升降组件安装于行走座,紧固组件可上下移动地设置于升降组件的下方,且升降组件和紧固组件通过柔性链相连,升降组件通过柔性链带动紧固组件的上下移动。本方案提出螺栓维护机器人及其作业方法,能解决现有螺栓紧固装置的行走不稳和易脱离预定行走轨道的技术问题。的行走不稳和易脱离预定行走轨道的技术问题。的行走不稳和易脱离预定行走轨道的技术问题。


技术研发人员:黄斌斌 邹霞 梁浩铭 陈云峰
受保护的技术使用者:广东科凯达智能机器人有限公司
技术研发日:2023.08.02
技术公布日:2023/9/7
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