一種用于風力發電機塔筒的清洗機器人制造技術

本發明專利技術公開了一種用于風力發電機塔筒的清洗機器人，包括：機艙；全向輪，安裝在所述機艙，用于：支撐所述機艙在塔筒表面移動；磁鐵，安裝在所述機艙，用于：提供使機器人緊貼在塔筒表面的吸附力；清洗裝置，安裝在所述機艙，用于：清洗所述塔筒表面；吊環，安裝在所述機艙，用于：通過鋼索連接卷揚機；控制機構，用于：通過控制卷揚機來控制所述機艙上下移動，通過控制風力發電機的偏航系統來控制所述機艙沿所述塔筒表面的圓周方向移動。本發明專利技術能夠實現塔筒表面的全覆蓋清潔，能夠完全代替人工進行風力發電機塔筒表面的高空清潔作業，減少了整個清潔工作的時間和費用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及機器人領域，尤其是一種可以用于風力發電機塔筒清洗作業的機器人。
技術介紹
風能是一種可再生的清潔能源。近30年來，國際上在風能的利用方面，無論是理論研究還是應用研究都取得了重大進步。與此同時，風能利用的關鍵部分一風力發電機的維護工作量也必將大大增加，塔筒的清潔就是其中重要的一部分。在風力發電機組中，塔筒的主要功能是用作支撐風力機的架子，它不僅要有一定的高度，使風力機處在較為合理的位置上運轉，而且還應有足夠的強度與剛度，以保證在臺風或暴風襲擊時，不會使整機傾倒，塔筒在當前風力發電機組中大量采用，其優點是美觀大方、上下塔筒安全可靠。塔筒的重量占風力發電機組總重量的1/2左右，其成本占風力發電機組制造成本的15%左右，不同規格風力發電機的塔筒規格不一樣，常規L 5麗風力發電機的塔筒應該在60m-65m左右，2. 5MW應該在65m_80m左右。因此，塔筒的造價和安裝費用較高，而良好的清潔可以提高塔筒的防腐性能，大大延長塔筒的使用壽命，提高資源的利用率，增加經濟效益和社會效益。目前的塔筒清潔工作主要是由人工完成，作業效率低，周期長，清潔費用高，并且隨著勞動力價格等的增加呈現不斷增加趨勢，更重要的是由于塔筒的高度較高，工人高空作業具有一定的危險性，意外保險及傷亡賠償費用占據總開支的比例較高。
技術實現思路
本專利技術實施例的目的是提供一種用于風力發電機塔筒的清洗機器人，能夠實現塔筒表面的全覆蓋清潔，能夠完全代替人工進行風力發電機塔筒表面的高空清潔作業，減少了整個清潔工作的時間和費用。為了實現上述目的，本專利技術提供了一種用于風力發電機塔筒的清洗機器人，包括機艙；全向輪，安裝在所述機艙，用于支撐所述機艙在塔筒表面移動；磁鐵，安裝在所述機艙，用于提供使機器人緊貼在塔筒表面的吸附力；清洗裝置，安裝在所述機艙，用于清洗所述塔筒表面；吊環，安裝在所述機艙，用于通過鋼索連接卷揚機；控制機構，用于通過控制卷揚機來控制所述機艙上下移動，通過控制風力發電機的偏航系統來控制所述機艙沿所述塔筒表面的圓周方向移動。優選地，上述的清洗機器人中，所述清洗裝置包括由電機驅動的旋轉清洗頭，安裝在所述機艙；清洗液儲存箱，位于所述機艙中；管道，連接所述旋轉清洗頭和所述清洗液儲存箱。優選地，上述的清洗機器人中，所述機艙具有正方形的機艙本體，所述機艙本體的四角都具有懸臂，每個懸臂上安裝一個所述旋轉清洗頭。優選地，上述的清洗機器人中，所述機艙本體的下表面也安裝一個所述旋轉清洗頭。優選地，上述的清洗機器人中，安裝在兩個相鄰懸臂上的所述旋轉清洗頭的外邊緣的最小距離，小于所述旋轉清洗頭的直徑。優選地，上述的清洗機器人中，所述清洗裝置還包括噴頭，用于對所述旋轉清洗頭清潔過的區域進行沖洗；廢液收集裝置，用于收集所述旋轉清洗頭進行清洗時產生的廢液和所述噴頭進行沖洗時產生的廢液。優選地，上述的清洗機器人中，所述清洗裝置上安裝有清潔度傳感器，用于獲得所述塔筒表面的當前區域的清潔度信息；所述控制機構具體包括方案制定模塊，用于根據所述清潔度信息，確定所述當前區域的清洗時間、清洗力度或清洗次數；清洗控制模塊，用于控制所述機艙由上向下移動，并在由上向下移動的過程中使所述清洗裝置處于運轉狀態；偏移控制模塊，用于在所述機艙到達塔筒底部后，控制所述機艙沿所述圓周方向移動一個預定行程，然后控制所述機艙由下向上移動，返回所述塔筒頂部，所述預定行程小于或等于所述清洗裝置的清潔寬度。優選地，上述的清洗機器人中，所述偏移控制模塊，還用于在所述機艙由下向上移動的過程中使所述清洗裝置處于停轉狀態。優選地，上述的清洗機器人中，所述清洗控制模塊和所述偏移控制模塊設置在所述機艙中，所述方案制定模塊設置在控制終端中，所述方案制定模塊通過無線方式連接所述清洗控制模塊和所述偏移控制模塊。優選地，上述的清洗機器人中，還包括液位檢測單元，用于檢測清洗液儲存箱的液位，在所述液位低于液位門限值后向所述控制終端發送提示信息；電量檢測單元，用于檢測電池的剩余電量，在所述剩余電量低于電量門限值后向所述控制終端發送提示信息；自動停機單元，用于檢測所述清洗機器人的運行狀況，在檢測到錯誤信息后使所述清洗機器人停止工作，并向所述控制終端發送提示信息。本專利技術實施例至少存在以下技術效果I)本專利技術實施例提供的清洗機器人，通過磁鐵和全向輪使得機器人緊貼在塔筒表面并能在塔筒表面移動，通過吊環和鋼索連接卷揚機來實現機器人上下移動，通過控制機構來實現偏移并選擇清潔范圍和清潔方案，因此本專利技術實施例提供的清洗機器人能夠實現塔筒表面的全覆蓋清潔，能夠完全代替人工進行風力發電機塔筒表面的高空清潔作業，極大地降低了意外傷害保險和傷害賠償費用，并且清潔效率高，清潔工作周期短，減少了整個清潔工作的時間和費用。2)本專利技術實施例中，通過噴頭進行二次清潔，以保證清洗質量，廢液收集裝置可以為安裝在清洗機器人下部的集水槽，收集清洗塔筒后的污水，避免對下方塔筒表面進行二次污染，減少機器人清洗的工作量，進而減少能源消耗，同時收集的污水進行簡單處理后可以再次利用用于清洗，提高水資源的利用率，特別適合水源不充足和水源運輸不便利地區。3 )本專利技術實施例中，將工作狀態等信息通過無線模塊實時發送到使用者的控制終端500，使用者可以參考這些信息在控制終端上編寫清洗方案和實時監控和控制機器人的工作狀態，具有清洗自動化和無線遙控特點。附圖說明圖1為本專利技術實施例提供的清洗機器人的背部視圖；圖2為本專利技術實施例提供的清洗機器人的底部視圖；圖3為本專利技術實施例提供的清洗機器人的控制機構的原理圖。其中，附圖標記說明如下機艙100，全向輪110，吊環120，懸臂130磁鐵200旋轉清洗頭310，清洗液儲存箱320，管道330清潔度傳感器410，方案制定模塊420，清洗控制模塊430，偏移控制模塊440控制終端500具體實施例方式為使本專利技術實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對具體實施例進行詳細描述。圖1、圖2分別為本專利技術實施例提供的清洗機器人的背部視圖和底部視圖，如圖1、圖2所示，本專利技術實施例提供了一種用于風力發電機塔筒的清洗機器人，包括機艙100 ；全向輪110，安裝在所述機艙，用于支撐所述機艙在塔筒表面移動；磁鐵200，安裝在所述機艙，用于提供使機器人緊貼在塔筒表面的吸附力；清洗裝置，安裝在所述機艙，用于清洗所述塔筒表面；吊環120，安裝在所述機艙，用于通過鋼索連接卷揚機；控制機構，用于通過控制卷揚機來控制所述機艙上下移動，通過控制風力發電機的偏航系統來控制所述機艙沿所述塔筒表面的圓周方向移動。可見，本專利技術實施例提供的清洗機器人，通過磁鐵和全向輪使得機器人緊貼在塔筒表面并能在塔筒表面移動，通過吊環和鋼索連接卷揚機來實現機器人上下移動，通過控制機構來實現偏移并選擇清潔范圍和清潔方案，因此本專利技術實施例提供的清洗機器人能夠實現塔筒表面的全覆蓋清潔，能夠完全代替人工進行風力發電機塔筒表面的高空清潔作業，極大地降低了意外傷害保險和傷害賠償費用，并且清潔效率高，清潔工作周期短，減少了整個清潔工作的時間和費用。其中，風力發電機的偏航系統，是用來調整風機的槳葉轉子工作時的朝向的，其能夠實現相對塔筒的轉動，偏航系統一般是針對風向進行自動控制的，通過對偏航系統進行主動控制，可以實現相對本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于風力發電機塔筒的清洗機器人，其特征在于，包括：機艙；全向輪，安裝在所述機艙，用于：支撐所述機艙在塔筒表面移動；磁鐵，安裝在所述機艙，用于：提供使機器人緊貼在塔筒表面的吸附力；清洗裝置，安裝在所述機艙，用于：清洗所述塔筒表面；吊環，安裝在所述機艙，用于：通過鋼索連接卷揚機；控制機構，用于：通過控制卷揚機來控制所述機艙上下移動，通過控制風力發電機的偏航系統來控制所述機艙沿所述塔筒表面的圓周方向移動。

【技術特征摘要】
1.一種用于風力發電機塔筒的清洗機器人，其特征在于，包括機艙；全向輪，安裝在所述機艙，用于支撐所述機艙在塔筒表面移動；磁鐵，安裝在所述機艙，用于提供使機器人緊貼在塔筒表面的吸附力；清洗裝置，安裝在所述機艙，用于清洗所述塔筒表面；吊環，安裝在所述機艙，用于通過鋼索連接卷揚機；控制機構，用于通過控制卷揚機來控制所述機艙上下移動，通過控制風力發電機的偏航系統來控制所述機艙沿所述塔筒表面的圓周方向移動。2.根據權利要求1所述的清洗機器人，其特征在于，所述清洗裝置包括由電機驅動的旋轉清洗頭，安裝在所述機艙；清洗液儲存箱，位于所述機艙中；管道，連接所述旋轉清洗頭和所述清洗液儲存箱。3.根據權利要求2所述的清洗機器人，其特征在于，所述機艙具有正方形的機艙本體，所述機艙本體的四角都具有懸臂，每個懸臂上安裝一個所述旋轉清洗頭。4.根據權利要求3所述的清洗機器人，其特征在于，所述機艙本體的下表面也安裝一個所述旋轉清洗頭。5.根據權利要求4所述的清洗機器人，其特征在于，安裝在兩個相鄰懸臂上的所述旋轉清洗頭的外邊緣的最小距離，小于所述旋轉清洗頭的直徑。6.根據權利要求2至5中任意一項所述的清洗機器人，其特征在于，所述清洗裝置還包括噴頭，用于對所述旋轉清洗頭清潔過的區域進行沖洗；廢液收集裝置，用于收集所述旋轉清洗頭進行清洗時產生的廢液和所述噴頭進行沖洗時產生的廢液。7.根據權利要求1所述的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李琦，房靜，魯振威，劉歡，
申請(專利權)人：華北電力大學保定，
類型：發明
國別省市：