一种风电叶片除冰装置及其除冰方法与流程

本发明涉及风电叶片除冰，具体为一种风电叶片除冰装置及其除冰方法。

背景技术：

1、风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备，现已大规模应用于海边、山谷与高海拔等具有高速气流特性区域。同时也由于其工作环境的气温特殊性，风力发电机的扇叶受到气流所产生的液体附着，极易冻结产生冰体结晶，加大设备负担与危险性。

2、目前，在对风力发电机上的叶片进行去冰时，常通过采用无人机进行去冰工作，即在无人机上配备除冰剂，利用泵送的方式，将除冰剂喷洒至叶片外壁，该种方式去冰效果不佳，且在对不同方位上的叶片进行去冰时，控制难度大，准确性较低，使得整个除冰效率较低，并且，不便于对叶片的结冰情况进行检测，不易被及时发现，从而影响除冰的效果。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种风电叶片除冰装置及其除冰方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种风电叶片除冰装置，包括风力发电机本体上的塔架和轮毂，且轮毂上设置有多个叶片本体，所述塔架的侧壁通过升降机构连接有u形板，且u形板的侧壁固定连接有保温箱，所述保温箱的侧壁固定插设有多个太阳能加热管，且保温箱内设置有电加热器和温度传感器，所述u形板的侧壁固定连接有水箱，且水箱和保温箱之间固定连接有连接管，所述连接管内设置有第一单向阀，且保温箱的顶部固定连接有两个对称设置的支撑板，各个所述支撑板的侧壁通过转轴转动连接有中空设置的转动罩，且转动罩的底部固定连接有多个阵列设置的喷头，各个所述转动罩的底部通过伸缩机构连接有多个阵列设置的橡胶块，且橡胶块的底部设置有圆角，所述保温箱的顶部固定连接有热水管，且热水管内设置有第二单向阀，所述热水管的上端固定连接有两个软管，且软管的另一端固定插设在转动罩的顶部，所述保温箱的侧壁通过复位机构插设有移动板，且u形板的侧壁通过移动机构连接有两个对称设置的防护罩，所述太阳能加热管插设在防护罩的侧壁，所述转轴的转动通过驱动机构进行驱动，且各个转动罩的底部设置有用于对叶片本体表面的结冰情况进行检测的检测机构。

3、优选的，所述检测机构包括固定连接在转动罩底部的多个阵列设置的l形支架，且各个l形支架的侧壁固定连接有两个对称设置的固定块，所述固定块的侧壁插设有移动杆，且移动杆的一端固定连接有拉绳，所述拉绳的另一端贯穿固定块的侧壁并固定连接有挡盘，且拉绳的移动杆的另一端固定连接有移动盘，所述移动杆的侧壁套设有第一弹簧，其中一个所述固定块的顶部固定连接有距离传感器，且移动杆的移动通过推动机构进行推动。

4、优选的，所述推动机构包括固定插设在转动罩底部的多个阵列设置的第一推动杆，且第一推动杆的下端贯穿l形支架的底部设置，所述第一推动杆的侧壁固定套设有固定环，且第一推动杆的侧壁套设有第二弹簧，所述l形支架的底部固定连接有第一连接块，且第一连接块的侧壁通过转动销转动连接有l形板，所述第一推动杆的侧壁固定连接有第二连接块，且第二连接块的侧壁固定连接有推动销，所述l形板的侧壁开设有第一滑槽，且推动销插设在第一滑槽内。

5、优选的，所述伸缩机构包括固定连接在各个橡胶块顶部的两个对称设置的第一套杆，且第一套杆的侧壁套设有第一套管，所述第一套管的上端与转动罩的底部固定，且各个第一套管的侧壁套设有复位弹簧。

6、优选的，所述驱动机构包括固定套设在各个转轴侧壁的齿轮，且u形板的侧壁设置有移动组件，所述移动组件上连接有移动块，且移动块的顶部固定连接有l形设置的连接架，所述连接架的顶部固定连接有l形块，且l形块的顶部固定连接有齿条，所述移动块的侧壁固定连接有第二推动杆，且支撑板的侧壁设置有用于对转轴进行限位的限位机构。

7、优选的，所述限位机构包括开设在各个转轴侧壁的多个阵列设置的半球孔，且各个支撑板的侧壁固定连接有支撑块，所述支撑块上贯穿设置有两个对称设置的第一t形导杆，且第一t形导杆的上端固定连接有滑动块，所述滑动块的顶部固定连接有插销，且各个第一t形导杆的侧壁套设有第三弹簧。

8、优选的，所述复位机构包括固定连接在移动板顶部的第一连接板，且第一连接板的侧壁固定连接有两个对称设置的第二t形导杆，所述第二t形导杆的侧壁套设有第二连接板，所述第二连接板与保温箱的顶部固定，且各个第二t形导杆的侧壁套设有第四弹簧。

9、优选的，所述移动机构包括插设在各个防护罩侧壁的两个对称设置的第三t形导杆，且u形板的侧壁固定连接有两个对称设置的固定板，所述第三t形导杆的一端与固定板的侧壁固定，且各个第三t形导杆的侧壁套设有第五弹簧，所述塔架的侧壁固定连接有安装块，且安装块的侧壁固定连接有v型板，所述v型板包括斜面，且各个防护罩的底部固定连接有推动块。

10、优选的，所述升降机构包括开设在防护罩底部的两个对称设置的第二滑槽，且第二滑槽内插设有螺纹管和第二套管，所述螺纹管和第二套管的上端与u形板的底部固定，且塔架的侧壁固定连接有安装板，所述安装板的顶部转动连接有螺纹杆，且螺纹杆与螺纹管螺纹连接，所述安装板的顶部固定连接有第二套杆，且第二套杆插设在第二套管内，所述安装板的底部固定连接有电机，且电机的输出端与螺纹杆的下端固定。

11、一种风电叶片除冰方法，利用上述所述的一种风电叶片除冰装置，包括以下步骤：

12、s1：通过太阳能加热管的设置，能够对太阳能进行吸收利用，从而对保温箱内的水进行加热，更加节能环保，并且，当温度不够时，可通过内部的电加热器进行辅助加热，当需要对叶片本体进行除冰时，通过升降机构带动u形板向上移动，同时，带动防护罩向上移动，并带动推动块同步向上移动并与斜面逐渐分离，此时，两个防护罩能够在第五弹簧的作用下相互远离移动打开，从而将内部的u形板等露出，保证后续的正常除冰操作，待u形板移动至叶片本体的侧壁顶部时，启动移动组件，带动移动块向靠近u形板的方向移动，并通过连接架和l形块带动齿条进行移动；

13、s2：当齿条与齿轮啮合时，推动转轴进行转动，从而使得两个转动罩相互靠近转动，并使得喷头朝向叶片本体的表面，当移动块继续移动时，使得第二推动杆与移动板的侧壁相抵，从而推动移动板向保温箱内移动，同时，第四弹簧被压缩，能够对保温箱内的热水进行挤压，同时，第一单向阀关闭，第二单向阀打开，此时，保温箱内的热水被挤压后通过热水管和软管进入转动罩内并经喷头喷射在叶片本体的表面对冰进行融化；

14、s3：与此同时，在水压的作用下，推动第一推动杆向靠近叶片本体的方向移动并与之表面相抵，同时，第二弹簧被压缩，并且，当第一推动杆进行移动时，通过第二连接块带动推动销在第一滑槽内滑动，从而推动l形板沿着转动销进行顺时针转动，并与拉绳相抵，从而拉动移动杆和移动盘进行移动，同时，第一弹簧被压缩，此时，通过距离传感器检测移动盘的距离；

15、s4：若叶片本体的表面结冰，一段时间后，冰会融化，此时，第一推动杆会继续移动，从而使得l形板继续推动拉绳，从而继续拉动移动杆和移动盘进行移动，使得距离传感器检测到的移动盘的距离变小，若叶片本体的表面未结冰，一段时间后，距离传感器检测到的移动盘的距离不会变化，从而在对叶片本体的表面从上而下进行全面除冰前，能够对叶片本体表面的结冰情况进行检测；

16、s5：若结冰，通过升降机构带动u形板逐渐向下移动，即可使得喷头对叶片本体的表面进行除冰操作，并且，在复位弹簧的作用下，能够使得橡胶块与叶片本体的表面相抵，当u形板向下移动时，能够带动橡胶块同步向下移动，从而能够将融化后的冰进行刮除清理，使得除冰的效率更高、效果更好，若未结冰，则通过驱动机构使得转动罩转动复位，并通过升降机构使得u形板向下移动复位，从而避免热水的浪费，更加节能环保；

17、s6：当u形板向下移动时，带动防护罩和推动块向下移动，当推动块与斜面相抵时，推动两个防护罩相互靠近移动，同时，第五弹簧被压缩，从而将两个防护罩进行关闭，对内部的u形板等进行密封防护，保证其使用效果和寿命，并且，防护罩移动时能够对太阳能加热管的表面进行刮除清理，保证其对太阳能的吸收效率和效果。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

19、(1)该种风电叶片除冰装置及其除冰方法，通过设置驱动机构等，通过太阳能加热管的设置，能够对太阳能进行吸收利用，从而对保温箱内的水进行加热，更加节能环保，并且，当温度不够时，可通过内部的电加热器进行辅助加热，当需要对叶片本体进行除冰时，通过升降机构带动u形板向上移动，同时，两个防护罩能够在移动机构的作用下相互远离打开，待u形板移动至叶片本体的侧壁顶部时，启动移动组件，带动移动块向靠近u形板的方向移动，并通过连接架和l形块带动齿条进行移动，当齿条与齿轮啮合时，推动转轴进行转动，从而使得两个转动罩相互靠近转动，并使得喷头朝向叶片本体的表面，当移动块继续移动时，使得第二推动杆与移动板的侧壁相抵，从而推动移动板向保温箱内移动，同时，第四弹簧被压缩，能够对保温箱内的热水进行挤压，同时，第一单向阀关闭，第二单向阀打开，此时，保温箱内的热水被挤压后通过热水管和软管进入转动罩内并经喷头喷射在叶片本体的表面对冰进行融化，与此同时，通过升降机构带动u形板逐渐向下移动，即可使得喷头对叶片本体的表面进行除冰操作，并且，在复位弹簧的作用下，能够使得橡胶块与叶片本体的表面相抵，当u形板向下移动时，能够带动橡胶块同步向下移动，从而能够将融化后的冰进行刮除清理，使得除冰的效率更高、效果更好。

20、(2)该种风电叶片除冰装置及其除冰方法，通过设置检测机构等，当u形板移动至叶片本体的侧壁顶部时，通过喷头对叶片本体的表面进行喷射热水，与此同时，在水压的作用下，推动第一推动杆向靠近叶片本体的方向移动并与之表面相抵，同时，第二弹簧被压缩，并且，当第一推动杆进行移动时，通过第二连接块带动推动销在第一滑槽内滑动，从而推动l形板沿着转动销进行顺时针转动，并与拉绳相抵，从而拉动移动杆和移动盘进行移动，同时，第一弹簧被压缩，此时，通过距离传感器检测移动盘的距离，若叶片本体的表面结冰，一段时间后，冰会融化，此时，第一推动杆会继续移动，从而使得l形板继续推动拉绳，从而继续拉动移动杆和移动盘进行移动，使得距离传感器检测到的移动盘的距离变小，若叶片本体的表面未结冰，一段时间后，距离传感器检测到的移动盘的距离不会变化，从而在对叶片本体的表面从上而下进行全面除冰前，能够对叶片本体表面的结冰情况进行检测，若结冰，即通过升降机构带动u形板向下移动进行除冰，若未结冰，则通过驱动机构使得转动罩转动复位，并通过升降机构使得u形板向下移动复位，从而避免热水的浪费，更加节能环保。

21、(3)该种风电叶片除冰装置及其除冰方法，通过移动机构等，当u形板向上移动时，带动防护罩向上移动，并带动推动块同步向上移动并与斜面逐渐分离，此时，两个防护罩能够在第五弹簧的作用下相互远离移动打开，从而将内部的u形板等露出，保证后续的正常除冰操作，当u形板向下移动时，带动防护罩和推动块向下移动，当推动块与斜面相抵时，推动两个防护罩相互靠近移动，同时，第五弹簧被压缩，从而将两个防护罩进行关闭，对内部的u形板等进行密封防护，保证其使用效果和寿命，并且，防护罩移动时能够对太阳能加热管的表面进行刮除清理，保证其对太阳能的吸收效率和效果。