一种风电塔筒清洗装置的制作方法

1.本实用新型涉及风力发电设备维护技术领域，特别涉及一种风电塔筒清洗装置。


背景技术：

2.风电塔筒作为风力发电设备的主要支撑装备，塔筒经多年运行表面需要清洗维护，尤其是风力发电设备产生故障导致润滑油和齿轮箱油泄漏时，会严重污染塔筒外表面。目前风电塔筒的清洗和维护工作仍然采用传统的人工作业方式——“蜘蛛人”，这种工作方法存在巨大安全隐患，且劳动强度大、施工周期长、成本高。
3.使用清洗机器人代替手工作业尤为迫切，目前塔筒清洗机器人结构较为复杂，曲面适应能力差，作业过程中需要爬行至塔筒顶端，存在一定的危险性。
4.使用小型爬壁机器人效率低，短时间很难完成整个风电塔筒大面积的清理作业，且容易造成清理遗漏。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种风电塔筒清洗装置，实现了对风电塔筒的表面进行清理，该清洗设备工作效率高，降低了操作难度，减小工作强度，降低了安全风险，缩短了施工周期，降低了成本。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种风电塔筒清洗装置，包括轨道框架，定位组件和清理组件，其中，所述轨道框架环绕风电塔筒，所述轨道框架包括上环和下环，所述定位组件设置在所述轨道框架上，所述定位组件用于将所述轨道框架在所述风电塔筒的外壁上定位，所述清理组件连接在所述上环和所述下环之间，所述清理组件用于清洗所述风电塔筒。
8.进一步地，在上述的风电塔筒清洗装置中，所述上环和所述下环之间还通过支杆固定连接。
9.进一步地，在上述的风电塔筒清洗装置中，所述轨道框架上设置有若干喷头，所述喷头能够向所述风电塔筒喷洒水或清洗液；所述轨道框架内具有空腔，所述喷头与所述空腔连通；所述上环内具有所述空腔，所述上环上设置有若干所述喷头，若干所述喷头在所述上环上呈圆周阵列分布；所述下环内具有所述空腔，所述下环上设置有若干所述喷头，若干所述喷头在所述下环上呈圆周阵列分布。
10.进一步地，在上述的风电塔筒清洗装置中，所述定位组件包括导轨、滑块、定位电机和定位轮，所述定位电机设置在所述导轨的一端，所述滑块的一端连接在所述导轨上，所述滑块的另一端向所述导轨的另一端的外侧延伸，所述定位轮连接在所述滑块的另一端，所述定位电机的输出端与所述滑块连接，所述定位电机能够驱动所述滑块在所述导轨上移动，所述滑块的移动能够使所述定位轮卡紧所述风电塔筒。
11.进一步地，在上述的风电塔筒清洗装置中，所述定位组件还包括驱动电机和蜗轮蜗杆减速器，所述驱动电机和所述蜗轮蜗杆减速器均设置在所述滑块上，所述定位轮套设
在所述蜗轮蜗杆减速器的输出轴上，所述驱动电机的输出端与所述蜗轮蜗杆减速器的输入端连接，所述驱动电机能够通过所述蜗轮蜗杆减速器驱动所述定位轮旋转，所述定位轮的旋转能够使所述轨道框架上升或下降；所述蜗轮蜗杆减速器自锁作用可以锁定所述定位轮，防止所述清洗装置沿塔筒下滑。
12.进一步地，在上述的风电塔筒清洗装置中，所述轨道框架的所述上环和所述下环上分别布置有至少三个所述定位组件。
13.进一步地，在上述的风电塔筒清洗装置中，所述清理组件包括上安装板、导向电机、导向轮、下安装板、清理电机、清理滚刷，所述清理滚刷连接在所述上安装板与所述下安装板之间，所述导向电机安装在所述上安装板或所述下安装板上，所述上安装板与所述下安装板上分别设置有至少三个所述导向轮，三个所述导向轮分别设置所述轨道框架的两侧，所述导向电机与一个所述导向轮连接，与所述导向电机连接的所述导向轮为主动轮、其余的所述导向轮为从动轮，所述导向轮能够在所述轨道框架上滚动，所述清理电机安装在所述上安装板和/或所述下安装板上，所述清理滚刷与所述清理电机的输出端连接；所述清理滚刷的刷毛采用eva泡棉材质。
14.进一步地，在上述的风电塔筒清洗装置中，所述轨道框架的上升和下降采用步进方式，每上升或下降一个所述清理滚刷长度的高度后停止。
15.进一步地，在上述的风电塔筒清洗装置中，所述清洗装置还包括防护罩，所述防护罩将所述轨道框架和所述清理组件罩住。
16.进一步地，在上述的风电塔筒清洗装置中，所述上环和所述下环均由多段框架连接而成，相邻的两段所述框架的连接处设置有所述定位组件，所述定位组件设置在所述轨道框架的所述上环的上方和所述下环的下方；每段所述框架上均设置有一个所述清理组件。
17.分析可知，本实用新型公开一种风电塔筒清洗装置，该清洗装置利用定位组件实现轨道框架在风电塔筒上的定位，利用驱动电机驱动定位轮实现该清洗装置沿着风电塔筒垂直方向上下移动，通过喷头向风电塔筒的表面喷洒水或清洗液，实现对塔筒表面油污进行预处理，起到湿润和改性的作用，清理电机驱动清理组件沿轨道框架圆周方向的移动过程中，清理滚刷通过旋转对风电塔筒的表面进行清理。该清洗设备曲面适应能力好，工作效率高，降低了操作难度，减小工作强度，降低了安全风险，缩短了施工周期，降低了成本。
附图说明
18.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。其中：
19.图1为本实用新型一实施例的工作时的立体结构示意图。
20.图2为本实用新型一实施例的立体结构示意图。
21.图3为本实用新型一实施例的定位组件的立体结构示意图。
22.图4为本实用新型一实施例的清理组件的立体结构示意图。
23.附图标记说明：1轨道框架；11上环；12下环；13支杆；14喷头；2 定位组件；21导轨；22滑块；23定位电机；24定位轮；25驱动电机；26 蜗轮蜗杆减速器；3清理组件；31上安装板；
32导向电机；33导向轮；34 下安装板；35清理电机；36清理滚刷；37滚轴；38滚筒；39刷毛；4防护罩；5风电塔筒。
具体实施方式
24.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。各个示例通过本实用新型的解释的方式提供而非限制本实用新型。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本实用新型的范围或精神的情况下，可在本实用新型中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本实用新型包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。
25.在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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而不是要求本实用新型必须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。本实用新型中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连；可以是有线电连接、无线电连接，也可以是无线通信信号连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
26.所附附图中示出了本实用新型的一个或多个示例。详细描述使用了数字和字母标记来指代附图中的特征。附图和描述中的相似或类似标记的已经用于指代本实用新型的相似或类似的部分。如本文所用的那样，用语“第一”、“第二”和“第三”等可互换地使用，以将一个构件与另一个区分开，且不旨在表示单独构件的位置或重要性。
27.如图1至图4所示，根据本实用新型的实施例，提供了一种风电塔筒清洗装置，包括轨道框架1，定位组件2和清理组件3，其中轨道框架1环绕风电塔筒5，轨道框架1包括上环11和下环12，轨道框架1能够沿风电塔筒5 的表面上升或下降，定位组件2设置在轨道框架1上，定位组件2用于将轨道框架1在风电塔筒5的外壁上定位，清理组件3设置在轨道框架1上且连接在上环11和下环12之间，清理组件3能够沿轨道框架1圆周方向的移动，清理组件3用于清洗风电塔筒5的表面。
28.该清洗装置通过轨道框架1的上升或下降以及清理组件3沿轨道框架1 圆周方向的移动，能够实现对风电塔筒5的清理作业，提高了工作效率，降低了操作难度，减小工作强度，缩短了施工周期、降低了成本。
29.进一步地，上环11和下环12之间还通过支杆13固定连接，提高轨道框架1整体的稳定性。
30.进一步地，如图2所示，轨道框架1上设置有若干喷头14，喷头14能够向风电塔筒5喷洒水或清洗液；轨道框架1内具有空腔，喷头14与空腔连通。上环11上设置有若干喷头14，若干喷头14在上环11上呈圆周阵列分布，喷头14能够向风电塔筒5喷洒水或清洗液，当风电塔筒5表面的污染物为油污时，喷头14向风电塔筒5喷洒清洗液，当风电塔筒5表面的污染物是灰尘时，喷头14向风电塔筒5喷洒水；上环11内具有空腔，喷头14与空腔连通。喷头14在上环11上呈圆周阵列分布，能够利用喷头14向风电塔筒5 均匀喷洒水或清洗液，进而能够对风电塔筒5的表面油污进行预处理，起到湿润和改性的作用，使得清理组件3更容易对风电塔筒5的表面进行清理。下环12上设置有若干喷头14，若干喷头14在下环12上呈圆周阵列分
布，喷头14能够向风电塔筒5喷洒水或清洗液；下环12内具有空腔，喷头14 与空腔连通。喷头14在下环12上呈圆周阵列分布，能够利用喷头14向风电塔筒5均匀喷洒水或清洗液，进而能够对风电塔筒5的表面油污进行预处理，起到湿润和改性的作用，使得清理组件3更容易对风电塔筒5的表面进行清理。同时，轨道框架1在上一个位置时，下环12上的喷头即喷洒水或清洗液 14，轨道框架1下降至下一个位置后，风电塔筒5的表面油污已完成预处理，使得清理组件3更容易对风电塔筒5的表面进行清理。
31.进一步地，如图3所示，定位组件2包括导轨21、滑块22、定位电机 23和定位轮24，定位电机23设置在导轨21的一端，滑块22的一端连接在导轨21上，滑块22的另一端向导轨21的另一端的外侧延伸，定位轮24连接在滑块22的另一端，定位电机23的输出端通过丝杆螺母结构与滑块22 连接，定位电机23能够驱动滑块22在导轨21上移动，滑块22的移动能够使定位轮24卡紧风电塔筒5。定位组件2用于轨道框架1在风电塔筒5外壁上的定位，保证定位组件2能够适用于风电塔筒5不同直径的位置，当需要定位组件2对轨道框架1进行定位时，定位电机23控制滑块22在导轨21 上的位置，来控制定位轮24伸出的长度，使定位轮24压在风电塔筒5外壁上，并为定位轮24提供持续正压力，防止该清洗装置整体晃动。
32.进一步地，如图3所示，定位组件2还包括驱动电机25和蜗轮蜗杆减速器26，驱动电机25和蜗轮蜗杆减速器26均设置在滑块22上，定位轮24套设在蜗轮蜗杆减速器26的输出轴上，驱动电机25的输出端与蜗轮蜗杆减速器26的输入端连接，驱动电机25能够通过蜗轮蜗杆减速器26驱动定位轮 24旋转，定位轮24的旋转能够使轨道框架1上升或下降，进而可以使该清洗装置沿着风电塔筒5垂直方向上下移动；蜗轮蜗杆减速器26自锁作用可以锁定定位轮24，防止清洗装置沿风电塔筒下滑，提高安全性，保证清理作业顺利进行。
33.进一步地，轨道框架1的上环11和下环12上分别布置有至少三个定位组件2。定位组件2在上环11和下环12布置的数量和位置可以不完全一致。在本实用新型的一实施例中，定位组件2在上环11和下环12上分别布置有三个，定位组件2相互作用，可以限制轨道框架1的自由度，保证轨道框架 1的轴线与风电塔筒5的轴线重合，防止轨道框架1晃动。
34.进一步地，如图4所示，清理组件3包括上安装板31、导向电机32、导向轮33、下安装板34、清理电机35、清理滚刷36，清理滚刷36连接在上安装板31与下安装板34之间，导向电机32安装在上安装板31或下安装板34 上，上安装板31与下安装板34上分别设置有至少三个导向轮33，在本实用新型的一实施例中，上安装板31的上表面设置有三个导向轮33，三个导向轮33分别设置轨道框架1(上环11)的两侧；下安装板34的下表面设置有三个导向轮33，三个导向轮33分别设置轨道框架1(下环12)的两侧，如此设置能够对清理组件3的位置进行限制，在导向轮33的作用下使清理组件 3仅能沿轨道框架1移动。导向电机32与上安装板31上的一个导向轮33或下安装板34的一个导向轮33连接，与导向电机32连接的导向轮33为主动轮、其余的导向轮33为从动轮，导向轮33能够在轨道框架1上滚动，清理电机35安装在上安装板31和/或下安装板34上，清理滚刷36与清理电机 35的输出端连接；如图4所示，清理滚刷36包括滚轴37、滚筒38和刷毛 39组成，清理滚刷36的刷毛39采用布条，布条采用高柔性eva泡棉材质，轻柔有耐性、表面光滑、耐酸碱、不易受污染。清理滚刷36的长度小于等于上环11与下环12之间的距离，布条的长度加滚筒38的半径应大于清理滚刷 36中心距风电塔筒5的轴线的长度减去风电塔筒5最小半径。滚筒38每周至少应布置3个布条。清理滚刷36由驱动电机25驱动旋转，对风电塔筒5 外壁的油污进行清理，在清理滚刷36旋转离心力的
作用下，不断对风电塔筒 5外壁的油污进行冲击，使油污被去除。由于布条基本没有硬度，对风电塔筒5直径的变化不敏感，故可以适应风电塔筒5上下直径的变化，另外，由于清理滚刷36具有一定的高度，使清理作业的工作效率大大提高。清理组件 3工作时，由喷头14向风电塔筒5的表面喷洒水或清洗液，并利用清理滚刷 36的旋转对风电塔筒5表面的油污进行预处理，起到湿润和改性的作用，然后利用清理组件3对风电塔筒5的表面进行清理。
35.进一步地，轨道框架1的上升和下降采用步进方式，每上升或下降一个清理滚刷36长度的高度后停止，并进行清理作业。当对风电塔筒5的表面完成一个清理滚刷36长度的进行清理后，驱动电机25通过驱动定位轮24使轨道框架1上升或下降，然后对风电塔筒5下一个清理滚刷36长度的表面进行清理，重复上述过程，直至完成对风电塔筒5整体的清理，如此设置能够避免清理遗漏。
36.进一步地，如图1所示，清洗装置还包括防护罩4，防护罩4将轨道框架1和清理组件3罩住。由于风电塔筒5高度比较高，现场风速较大，防护罩4能够防止由于清理滚刷36的旋转以及风吹的作用而产生的水、清洗液和油污的飞溅。
37.进一步地，上环11和下环12均由多段框架连接而成，相邻的两段框架的连接处设置有定位组件2，定位组件2设置在轨道框架1的上环11的上方和下环12的下方，支杆13设置有多个，相邻的两段框架的连接处均设置有一个支杆13，支杆13与清理组件3间隔设置，提高轨道框架1整体的强度和稳定性；每段框架上均设置一个清理组件3，清理组件3在一段框架内左右移动，同时清理滚刷36旋转，进行清理作业，对该段框架所对应的风电塔筒5的表面进行清理。
38.从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：
39.一种风电塔筒清洗装置，该清洗装置利用定位组件2实现轨道框架1在风电塔筒5上的定位，利用驱动电机25驱动定位轮24实现该清洗装置沿着风电塔筒5的垂直方向上下移动，通过喷头14向风电塔筒5的表面喷洒水或清洗液，实现对塔筒表面油污进行预处理，起到湿润和改性的作用，清理电机35驱动清理组件3沿轨道框架1圆周方向的移动过程中，清理滚刷36通过旋转对风电塔筒5的表面进行清理。该清洗设备曲面适应能力好，工作效率高，降低了操作难度，减小工作强度，降低了安全风险，缩短了施工周期，降低了成本。
40.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。