一种风电叶片除冰装置及除冰方法与流程

本发明涉及风电叶片除冰，具体涉及一种风电叶片除冰装置及除冰方法。

背景技术：

1、风力发电是指把风的动能转为电能。风能是一种清洁无公害的可再生能源能源，很早就被人们利用，主要是通过风车来抽水、磨面等，利用风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，因此日益受到世界各国的重视。但是随着风力发电技术的不断进步，风力发电组件在实际工作中依旧存在一些不足急需去完善；

2、现有技术中，风力发电组件多数设立在高山以及边疆区域，一旦遇到寒流风电叶片的表面会在低温下容易产生结冰现象，而风电叶片的表面结冰会对风力发电组件的输出功率以及风电叶片的性能造成影响，严重者会造成风力发电组件无法正常运行，因而需要除去风电叶片表面的结冰，所以我们提出了一种风电叶片除冰装置及除冰方法。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种风电叶片除冰装置及除冰方法，包括：

2、外壳，该外壳设置为左右两部分，用于和风电叶片的转轴进行固定，所述外壳外侧固定连接有连接板；

3、除冰机构，该除冰机构具有三个除冰结构，用于对三个风电叶片分别进行除冰；

4、固定机构，该固定机构具有沿外壳周向设置的固定结构，用于对风电叶片的转轴进行固定；

5、所述外壳的左右两部分之间通过合页转动连接，所述连接板的一侧端部表面与外壳的外侧面固定连接，所述连接板远离外壳的一端与除冰机构的表面固定连接，所述固定机构的外侧与外壳的内壁固定连接；

6、其中，所述除冰机构包括：

7、筒体，所述筒体靠近外壳轴心处的一侧设置有套板，所述套板靠近外壳的一侧设置有连接杆；

8、叶片固定组件，该叶片固定组件用于对多个风电叶片进行固定；

9、绳体，该绳体由强导热的金属材质制成，用与对叶片外部进行加热除冰；

10、杆体，该杆体的两端设置有转动结构，用于将绳体绕卷在杆体的外部；

11、电热丝，该电热丝具有螺旋的发热结构，用以对绳体进行加热；

12、所述筒体的一侧端部表面与套板远离连接杆的一侧固定连接，所述连接杆远离外壳的一侧外表面与套板的内壁固定连接，所述连接杆远离套板的一端与固定机构靠近套板的一侧固定连接，所述杆体的两端与筒体的内壁转动连接，所述绳体位于筒体内部的一端与杆体的外侧面固定连接，所述电热丝外圈的表面与筒体内壁的侧面固定连接，将外壳通过固定机构固定到风电叶片的转轴处，使整个装置随风电叶片旋转，将筒体从叶片的顶端插入，叶片固定组件对叶片进行固定，叶片穿过筒体，随后绳体放卷，绳体完全放卷后收紧到风电叶片的侧棱处，随后将套板固定到连接杆外部，当检测或观察到风电叶片表面结冰时，启动电热丝，电热丝发热，由于绳体由强导热的金属材质制成，电热丝产生的热量迅速传导到绳体，绳体发热，对风电叶片侧棱处的冰进行融化，融化后冰与叶片之间产生间隙，并随着风电叶片的转动，其表面的冰被风力剥离，从而完成除冰，且由侧棱对冰进行融化，能够使冰与叶片之间产生较大的间隙，能够更好的对叶片表面的冰进行剥离，且仅由绳体传导热量，在同等温度下，绳体传导的热量较少，不会对叶片进行过度加热，避免风电叶片短时间内温度多次改变产生损坏。

13、进一步地，所述绳体的数量对称设置有两个，所述杆体的数量对称设置有两个，且所述绳体的两端分别与两个杆体的表面固定连接，且所述绳体分别绕卷在两个杆体外部，两个绳体分别拉紧到叶片的两个侧棱处，发热的两个绳体对两个侧棱处的冰进行溶解，两侧均溶解，能够时冰能够更轻易的被剥离，且无论风电叶片在风力的影响下如何旋转，其表面凝结的冰都能被剥离。

14、进一步地，两个所述绳体成类x形设置，且两个所述绳体相互靠近的一侧设置有胶片，所述胶片的内侧分别与两个绳体的连接处固定连接，风电叶片穿过筒体，并抵靠在胶片上，带动胶片移动，绳体不断放卷，绳体拉紧后，胶片变形，并包裹在风电叶片的最远端，使绳体能够顺利拉紧到叶片的侧棱处，且在胶片恢复形变的弹力影响下不易脱离，胶片变形后变薄，能够较好的包裹到风电叶片的最远端，且不会影响风电叶片的转动，绳体越靠近风电叶片的最远端，导热量越小，胶片不易被融化，确保两个绳体之间的连接。

15、进一步地，所述筒体的内部对称设置有半圆板，所述半圆板相互远离的一侧与筒体的内壁固定连接，所述半圆板的表面开设有槽体，所述槽体的内部对称设置有滑块，所述滑块的表面与槽体的内壁滑动连接，且滑块的内壁与绳体的外表面滑动连接，绳体在被拉紧时，两个滑块滑动，绳体之间的间隔减小，绳体之间的间隔减小，绳体贴附到叶片的棱侧处，找正除冰位置，设置滑块，使得绳体的外部能够更好的与风电叶片贴合，从而绳体更好的向叶片导热，获得更好的除冰效果。

16、进一步地，所述槽体的内部设置有滑杆，且所述滑杆的两端分别与槽体的内壁两侧固定连接，所述滑杆的表面与滑块的内壁滑动连接，两个所述滑块的间隔处设置有弹簧，所述弹簧套设在滑杆的外部，且所述弹簧的两端分别与两个滑块相互靠近的一侧固定连接，滑块移动，带动弹簧压缩，弹簧的弹性阻力，能够使绳体在贴附到叶片表面前，使叶片的两端相互远离，避免绳体之间相互纠缠，避免影响绳体的使用，同时绳体贴附叶片后，在拆卸时，弹簧恢复形变的弹力作用下，对滑块进行复位，确保检修后再次安装。

17、进一步地，所述叶片固定组件包括固定圈，所述固定圈设置在套板的内部中心处，所述固定圈的边角处均固定连接有弹板，四个所述弹板远离固定圈的一侧与套板的内壁固定连接，叶片穿过套板后，穿过固定圈，由于叶片往往倾斜设置，且不同叶片的倾斜角度也不同，通过在固定圈的边角处设置弹板，随着叶片的插入，固定圈适应叶片的倾斜角度产生移动，从而带动弹板移动，使得固定圈能够对不同尺寸不同倾角的叶片进行固定，同时叶片的厚度也逐渐增加，随着叶片的插入，固定圈发生膨胀变形，在其恢复形变的弹力作用下，逐渐将叶片夹紧，完成叶片的固定。

18、进一步地，所述固定圈的两侧对称设置有弯板，所述弯板在套板的内部对称设置有两组，且两组所述弯板的数量对称设置有两个，同组的两个所述弯板的中部弯曲且相互靠近，两组所述弯板相互靠近的一侧与固定圈的外表面固定连接，两组所述弯板相互远离的一侧与套板的内壁固定连接，固定圈发生膨胀，带动弯板产生变形，在弯板恢复形变的弹力作用下，弯板对固定圈产生挤压，固定圈对叶片进行挤压，从而将叶片夹紧，使得叶片不易滑脱，且同组的两个弯板中部弯曲且相互靠近，能够提供较大的弹力，使得叶片的固定更加牢固，固定圈不易在叶片转动时滑脱，且弯板变形时，其中部不断接近，当固定圈将要过度形变时，两弯板的中部相互抵靠，阻止固定圈的过度变形，此时固定圈无法完全对叶片进行固定，提示安装人员需要更换更大尺寸的固定圈，设置弯板对固定圈的变形程度进行限制，避免在固定较大尺寸的叶片时，固定圈过度变形失去弹性或被撑开损坏。

19、进一步地，所述固定机构包括固定座，所述固定座设置在外壳远离合页的一侧，所述固定座在外壳的左右两侧对称设置有两组，且每组所述固定座的数量设置有三个，所述固定座的表面与外壳的外表面固定连接，位于中部的所述固定座靠近连接板的一侧设置有螺帽，所述螺帽的内壁螺纹连接有螺杆，所述螺杆的表面与靠近螺帽的固定座内壁滑动连接，所述螺杆的表面与远离螺帽的固定座内壁固定连接，且所述螺杆的两侧对称设置有滑柱，所述滑柱的表面与位于螺帽同侧的固定座内壁滑动连接，所述滑柱的表面与远离螺帽的固定座的内壁固定连接，松开螺帽，外壳的左右两部分打开，将风电叶片的转轴插入外壳内部，旋转螺帽，螺帽与螺杆螺纹连接，螺帽拧紧，带动外壳的两部分相互接近，同时带动滑柱在一侧固定座内部滑动，从而将风电叶片的转轴固定，使整个除冰装置随转轴转动，对称设置在螺杆两侧的滑柱对螺杆进行限位，确保螺帽在拧紧时与螺杆对其，确保螺帽的顺利拧紧。

20、进一步地，所述外壳的内部设置有槽环与插环，所述槽环与插环相互远离的一侧分别与外壳左右两部分的内壁固定连接，且所述插环的表面与槽环的内壁滑动连接，外壳的左右两部分相互靠近，带动插环在槽环的内壁滑动，设置槽环与插环，对外壳的左右两部分进行限位，避免外壳的左右两部分在运输或安装过程中扭动，避免造成外壳的合页损坏，确保外壳的固定效果，三个所述连接杆靠近外壳的一端分别固定连接在槽环与插环的表面处，所述插环远离连接杆的一侧设置有固定板，且所述固定板沿外壳的周向在其内部均匀设置有若干组，每组所述固定板的数量对称设置有两个，且两个所述固定板的中部相互弯曲接近，所述固定板的一侧端部与外壳的内壁固定连接，所述固定板远离外壳内壁的一侧设置有胶板，且所述胶板的两端分别与两个固定板远离外壳内壁的一端固定连接，两个所述固定板的间隔出对称设置有拉板，两个所述拉板均为弯曲设置，且所述拉板的两端分别与两个固定板相互靠近的一侧固定连接，外壳的左右两部分相互接近，带动固定板移动，带动胶板及拉板移动，最终胶板抵靠到转轴表面，完成固定，胶板由橡胶材质制成，能够较好的贴附到转轴表面，对转轴的整周表面进行贴附，完成更好的固定，同时，胶板材质柔软不会损伤转轴表面，随着胶板对转轴的抵靠，两个固定板变形并相互远离，在固定板恢复形变的弹力作用下，两固定板促使胶板对转轴表面进行夹紧，获得更好的固定效果，两固定板相互远离，带动拉板变形，拉板进一步提供拉紧固定板的弹力，完成更好的固定，且拉板辅助固定板提供弹力，在获得同等固定效果是，固定板的形变程度较小，能够有效避免固定板过度形变造成的疲劳损坏，延长固定板的使用寿命。

21、一种风电叶片除冰装置的除冰方法，包括以下步骤：

22、步骤一、转轴固定，将风电叶片的转轴插入外壳内部，旋转螺帽，螺帽拧紧，带动外壳的两部分相互接近，带动固定板移动，带动胶板及拉板移动，最终胶板抵靠到转轴表面，随着胶板对转轴的抵靠，两个固定板变形并相互远离，两固定板相互远离，带动拉板变形，最终在固定板及拉板恢复形变的弹力作用下，胶板对转轴进行固定，使整个除冰装置随转轴转动；

23、步骤二、叶片固定，叶片穿过套板后，穿过固定圈，随着叶片的插入，固定圈适应叶片的倾斜角度产生移动，叶片的厚度也逐渐增加，随着叶片的插入，固定圈发生膨胀变形，在其恢复形变的弹力作用下，逐渐将叶片夹紧，完成叶片的固定，固定圈发生膨胀，带动弯板产生变形，在弯板恢复形变的弹力作用下，弯板对固定圈产生挤压，固定圈对叶片进行挤压，从而将叶片夹紧，随后将套板固定到连接杆外部，完成对叶片的固定；

24、步骤三、除冰位置找正，风电叶片穿过筒体，并抵靠在胶片上，带动胶片移动，绳体不断放卷，绳体拉紧后，胶片变形，并包裹在风电叶片的最远端，绳体在被拉紧时，两个滑块滑动，绳体之间的间隔减小，绳体贴附到叶片的棱侧处，找正除冰位置；

25、步骤四、开始除冰，当检测或观察到风电叶片表面结冰时，启动电热丝，电热丝发热，绳体发热，对风电叶片侧棱处的冰进行融化，融化后冰与叶片之间产生间隙，并随着风电叶片的转动，其表面的冰被风力剥离，从而完成除冰。

26、本发明具有的有益效果：

27、1、本发明通过设置绳体，绳体由强导热的金属材质制成，电热丝产生的热量迅速传导到绳体，绳体发热，对风电叶片侧棱处的冰进行融化，融化后冰与叶片之间产生间隙，并随着风电叶片的转动，其表面的冰被风力剥离，从而完成除冰，仅由绳体传导热量，在同等温度下，绳体传导的热量较少，不会对叶片进行过度加热，避免风电叶片短时间内温度多次改变产生损坏。

28、2、本发明通过设置胶片，胶片变形，并包裹在风电叶片的最远端，使绳体能够顺利拉紧到叶片的侧棱处，且在胶片恢复形变的弹力影响下不易脱离，胶片变形后变薄，能够较好的包裹到风电叶片的最远端，且不会影响风电叶片的转动，绳体越靠近风电叶片的最远端，导热量越小，胶片不易被融化，确保两个绳体之间的连接，且由侧棱对冰进行融化，能够使冰与叶片之间产生较大的间隙，能够更好的对叶片表面的冰进行剥离，两个绳体分别拉紧到叶片的两个侧棱处，发热的两个绳体对两个侧棱处的冰进行溶解，两侧均溶解，能够时冰能够更轻易的被剥离，且无论风电叶片在风力的影响下如何旋转，其表面凝结的冰都能被剥离。

29、3、本发明通过设置叶片固定组件，由于叶片往往倾斜设置，且不同叶片的倾斜角度也不同，通过在固定圈的边角处设置弹板，随着叶片的插入，固定圈适应叶片的倾斜角度产生移动，从而带动弹板移动，使得固定圈能够对不同尺寸不同倾角的叶片进行固定，同组的两个弯板中部弯曲且相互靠近，能够提供较大的弹力，使得叶片的固定更加牢固，固定圈不易在叶片转动时滑脱，且弯板变形时，其中部不断接近，当固定圈将要过度形变时，两弯板的中部相互抵靠，阻止固定圈的过度变形，此时固定圈无法完全对叶片进行固定，提示安装人员需要更换更大尺寸的固定圈，设置弯板对固定圈的变形程度进行限制，避免在固定较大尺寸的叶片时，固定圈过度变形失去弹性或被撑开损坏。

30、4、本发明通过设置固定板，胶板由橡胶材质制成，能够较好的贴附到转轴表面，对转轴的整周表面进行贴附，完成更好的固定，同时，胶板材质柔软不会损伤转轴表面，随着胶板对转轴的抵靠，两个固定板变形并相互远离，在固定板恢复形变的弹力作用下，两固定板促使胶板对转轴表面进行夹紧，获得更好的固定效果，两固定板相互远离，带动拉板变形，拉板进一步提供拉紧固定板的弹力，完成更好的固定，且拉板辅助固定板提供弹力，在获得同等固定效果是，固定板的形变程度较小，能够有效避免固定板过度形变造成的疲劳损坏，延长固定板的使用寿命。