一种风电塔筒爬行机械

1.本实用新型涉及风电设备技术领域，具体为一种风电塔筒爬行机械。


背景技术：

2.风力机叶片在低温环境下容易覆冰，叶片上的覆冰严重影响风力机的气动性能，由此需要对风力机叶片进行除冰以恢复风力机气动性能。现目前商用水平风力机都有着非常高的高度，以风力机以nrel5mw126rwt风力机为例，高度有90m。
3.目前风力机叶片检修主要通过人工、无人机、机器人等方案进行，其中人工高空作业除冰方案危险系数极大，需要维修人员通过滑索下降至检修部位，在高空乱流中的检修人员极易发生撞击叶片等安全事故；而且在高海拔环境或恶劣的天气条件下执行维护和检查任务，更加加大了危险发生的风险。无人机方案威胁地面人员生命安全，对风力机叶片也有潜在破坏风险。无人机在高空乱流平飞和悬停的稳定性较差，甚至可能与风力机叶片发生碰撞而掉落对地面人员造成伤害以及对叶片造成破坏，为此大多使用机器人搭载检修装置，通过攀爬风力机塔筒的方式到达高空，而目前环绕式的风力机塔筒风力机攀爬机大多缺乏横向环绕运动的灵活性，为了得到一种能够适用于塔筒等柱形结构的攀爬机械结构，且具有良好的攀爬稳定性和防坠能力。鉴于此，我们提出一种风电塔筒爬行机械结构。


技术实现要素：

4.为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种风电塔筒爬行机械。
5.本实用新型的技术方案是：
6.一种风电塔筒爬行机械，包括设有多个齿条孔的收紧钢带，其特征在于：还包括：
7.驱动部，所述驱动部设置于所述收紧钢带上，包括依次均布设置的爬行驱动检修部、第一爬行驱动收紧部、爬行驱动电源搭载部和第二爬行驱动收紧部，
8.防坠部，包括固定安装于所述第一爬行驱动收紧部和第二爬行驱动收紧部上的能够调节所述收紧钢带张紧程度的收紧控制装置。
9.进一步的，所述驱动部均包括能够直接固定安装所述收紧钢带或所述收紧控制装置的象限点底座，且所述象限点底座与塔筒贴合侧均固定安装有爬行驱动底座。
10.进一步的，所述爬行驱动底座上可转动的安装有主动齿轮，所述主动齿轮上啮合安装有从动齿轮，所述从动齿轮上固定安装有移动结构。
11.进一步的，所述移动结构包括能够与所述从动齿轮固定安装的安装底座，所述安装底座上通过驱动轮电机可驱动的安装有履带，所述履带安装角度呈水平或竖直设置。
12.进一步的，所述爬行驱动检修部和爬行驱动电源搭载部中的所述象限点底座外侧均设有能够分别固定安装检修装置和电源装置的螺纹孔。
13.进一步的，所述爬行驱动底座上固定安装有能够为所述电源装置充电的无线充电接收装置，所述电源装置能够为所述驱动轮电机提供驱动力。
14.进一步的，所述收紧控制装置包括控制基座，所述控制基座内通过控制电机可转
动的安装有多个长轴控制齿轮。
15.进一步的，所述控制基座上固定安装有钢带卡扣，所述钢带卡扣上固定安装有能够与所述齿条孔位置对应的卡扣插销。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
17.本实用新型塔筒爬行机械结构，通过设有的驱动部，能够使得爬行机械机构在塔筒上环绕转动或升降，提高了其爬行的灵活程度；并且象限点式均匀分布的结构能够实现受力均匀，避免负载超标，产生疲劳和破坏；并且采用可旋转式驱动履带，能够便于根据实际情况调整移动所需角度；除此之外，通过设有的防坠部，能够自动调节所述收紧钢带张紧程度，避免因为张力松弛造成坠落的情况。
附图说明
18.图1为本实用新型整体结构示意图之一；
19.图2为本实用新型整体结构示意图之二；
20.图3为本实用新型第一爬行驱动收紧部或第二爬行驱动收紧部正视图；
21.图4为本实用新型爬行驱动检修部或爬行驱动检修部正视图；
22.图5为本实用新型第一爬行驱动收紧部或第二爬行驱动收紧部分解图；
23.图6为本实用新型收紧控制装置示意图；
24.图7为本实用新型局部放大结构示意图。
25.图中各个标号的意义为：
26.1、爬行驱动检修部；2、第一爬行驱动收紧部；3、爬行驱动电源搭载部；4、第二爬行驱动收紧部；5、收紧钢带；51、齿条孔；6、象限点底座；7、爬行驱动底座；8、主动齿轮；9、从动齿轮；10、履带；11、驱动轮电机；12、无线充电接收装置；13、安装底座；
27.14、收紧控制装置；141、控制基座；142、长轴控制齿轮；143、控制电机；144、钢带卡扣；145、卡扣插销；101、螺纹孔。
具体实施方式
28.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。
29.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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。
30.请参阅图1-7，本实用新型通过以下实施例来详述上述技术方案：
31.一种风电塔筒爬行机械，包括设有齿条孔51的收紧钢带5，还包括：
32.驱动部，所述驱动部设置于所述收紧钢带5上，包括依次均布设置的爬行驱动检修部1、第一爬行驱动收紧部2、爬行驱动电源搭载部3和第二爬行驱动收紧部4，如图1和图2所
示，本实施例的第一爬行驱动收紧部2和第二爬行驱动收紧部4结构相同且对称设置；爬行驱动检修部1和爬行驱动电源搭载部3结构相同且对称设置，通过均布设置可将自重均匀的分布至塔筒表面，防止过重导致负载超标，产生疲劳和破坏。
33.防坠部，第一爬行驱动收紧部2和第二爬行驱动收紧部4上固定安装有能够调节收紧钢带5张紧程度的收紧控制装置14；收紧控制装置14包括控制基座141，控制基座141内通过控制电机143可转动的安装有多个长轴控制齿轮142，且控制基座141上固定安装有钢带卡扣144，钢带卡扣144上固定安装有能够与齿条孔51位置对应的卡扣插销145。
34.具体的，如图5和图6所示，为了控制收紧钢带5松紧程度，通过控制电机143带动收紧钢带5收缩或收紧，本实施例的驱动部内侧固定安装有压力传感装置，通过压力判断和控制电机驱动，并且当电机停止工作后，钢带卡扣144配合卡扣插销145扣住收紧钢带5上的齿条孔51，阻止收紧钢带5脱开而造成坠落。
35.驱动部均包括能够直接固定安装收紧钢带5或收紧控制装置14的象限点底座6，且象限点底座6与塔筒贴合侧均固定安装有爬行驱动底座7，且爬行驱动底座7上可转动的安装有主动齿轮8，主动齿轮8上啮合安装有从动齿轮9，从动齿轮9上固定安装有移动结构，如图3和图4所示，主动齿轮8能够带动从动齿轮9转动继而调接履带10的角度，
36.移动结构包括能够与从动齿轮9固定安装的安装底座13，安装底座13上通过驱动轮电机11可驱动的安装有履带10，履带10安装角度呈水平或竖直90
°
设置，使得履带10能够分别贴合在塔筒表面实现环绕移动和上下爬行，爬行过程中控制收紧钢带5的电机根据压力传感器的数据不断调整收紧钢带5松紧程度，将压力调整在可控范围内。
37.爬行驱动检修部1和爬行驱动电源搭载部3中的象限点底座6外侧均设有能够分别固定安装检修装置和电源装置的螺纹孔101，如图2所示；爬行驱动底座7上固定安装有能够为电源装置充电的无线充电接收装置12，电源装置能够为驱动轮电机11提供驱动力。
38.本实施例的风电塔筒爬行机械结构，使用人员首先位于塔筒底部，将驱动部通过收紧钢带5环安装在塔筒上，并根据图1和图2所示调整履带10角度，通过爬行驱动检修部1和爬行驱动电源搭载部3上的螺纹孔101分别固定安装所需要的检修装置和电源装置，若电源不足，通过无线充电接收装置充电，接着控制长轴控制齿轮142转动，带动收紧钢带5收紧，根据内侧安装的压力传感器的压力数据判断松紧程度，控制压力达到所需预设数值后启动驱动部，爬升过程中控制收紧钢带5根据压力传感器的数据不断调整，到达高度后停止爬行，若在爬升过程中塔筒某个部位置不可以承受爬行系统的压力或有异物阻挡，可以调整履带10转动做环形绕动避开，避开后继续重复爬升操作，到达高度处后，卡扣插销145插入收紧钢带5的齿条孔51中，固定好收紧钢带5，防止其舒张坠落，检修系统工作完毕后，沿原路径返回塔筒底端。
39.需要补充说明的是，本实用新型的爬行机械不仅仅可以应用于风电塔筒领域，还可以应用于类似的杆状或筒状结构的攀爬，在此不做限制。
40.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.一种风电塔筒爬行机械，包括设有多个齿条孔(51)的收紧钢带(5)，其特征在于：还包括：驱动部，所述驱动部设置于所述收紧钢带(5)上，包括依次均布设置的爬行驱动检修部(1)、第一爬行驱动收紧部(2)、爬行驱动电源搭载部(3)和第二爬行驱动收紧部(4)，防坠部，包括固定安装于所述第一爬行驱动收紧部(2)和第二爬行驱动收紧部(4)上的能够调节所述收紧钢带(5)张紧程度的收紧控制装置(14)。2.如权利要求1所述的一种风电塔筒爬行机械，其特征在于：所述驱动部均包括能够直接固定安装所述收紧钢带(5)或所述收紧控制装置(14)的象限点底座(6)，且所述象限点底座(6)与塔筒贴合侧均固定安装有爬行驱动底座(7)。3.如权利要求2所述的一种风电塔筒爬行机械，其特征在于：所述爬行驱动底座(7)上可转动的安装有主动齿轮(8)，所述主动齿轮(8)上啮合安装有从动齿轮(9)，所述从动齿轮(9)上固定安装有移动结构。4.如权利要求3所述的一种风电塔筒爬行机械，其特征在于：所述移动结构包括能够与所述从动齿轮(9)固定安装的安装底座(13)，所述安装底座(13)上通过驱动轮电机(11)可驱动的安装有履带(10)，所述履带(10)安装角度呈水平或竖直设置。5.如权利要求4所述的一种风电塔筒爬行机械，其特征在于：所述爬行驱动检修部(1)和爬行驱动电源搭载部(3)中的所述象限点底座(6)外侧均设有能够分别固定安装检修装置和电源装置的螺纹孔(101)。6.如权利要求5所述的一种风电塔筒爬行机械，其特征在于：所述爬行驱动底座(7)上固定安装有能够为所述电源装置充电的无线充电接收装置(12)，所述电源装置能够为所述驱动轮电机(11)提供驱动力。7.如权利要求6所述的一种风电塔筒爬行机械，其特征在于：所述收紧控制装置(14)包括控制基座(141)，所述控制基座(141)内通过控制电机(143)可转动的安装有多个长轴控制齿轮(142)。8.如权利要求7所述的一种风电塔筒爬行机械，其特征在于：所述控制基座(141)上固定安装有钢带卡扣(144)，所述钢带卡扣(144)上固定安装有能够与所述齿条孔(51)位置对应的卡扣插销(145)。

技术总结
本实用新型涉及风电设备技术领域，具体为一种风电塔筒爬行机械，包括设有多个齿条孔的收紧钢带，还包括防坠部，所述第一爬行驱动收紧部和第二爬行驱动收紧部上固定安装有能够调节所述收紧钢带张紧程度的收紧控制装置。通过设有的驱动部，能够使得爬行机械机构在塔筒上环绕转动或升降，提高了其爬行的灵活程度；并且象限点式均匀分布的结构能够实现受力均匀，避免负载超标，产生疲劳和破坏；并且采用可旋转式驱动履带，能够便于根据实际情况调整移动所需角度；除此之外，通过设有的防坠部，能够自动调节所述收紧钢带张紧程度，避免因为张力松弛造成坠落的情况。松弛造成坠落的情况。松弛造成坠落的情况。


技术研发人员：杨世宇 洪文鹏 赵禹泽 宋长鹏 徐一民 周佳君 李国浩 徐宪东 詹雨萌 张立栋 范思远
受保护的技术使用者：东北电力大学
技术研发日：2022.12.15
技术公布日：2023/5/24