一种风电塔筒维护平台的制作方法

1.本发明涉及风电塔筒技术领域，具体而言，涉及一种风电塔筒维护平台。


背景技术：

2.风力发电是指利用风力发电机组直接将风能转化为电能的发电方式。在风能的各种利用形式中，风力发电是风能利用的主要形式，也是目前可再生能源中技术最成熟、最具有规模化开发条件和商业化发展前景的发电方式之一。据统计，截止2020年6月底，全国风电累计装机2.17亿千瓦，其中陆上风电累计装机2.1亿千瓦、海上风电累计装机699万千瓦，海上发电的比重正在逐步提升。
3.随着我国风电装机数量的增加，风电运维市场越来越大，工作也越来越复杂，特别是我国风电机组种类多，未来对风电运维的管理提出了更高的要求。风电机组运维主要是指风电机组的定期检修和日常维护。目前针对风电塔筒、叶片的清洗、除锈、翻新维护均是以高空作业“蜘蛛人”为主。
4.然而，这种作业方式，靠一根保险绳和一根作业绳，从地面缓缓上升，悬挂在几十米高的塔筒、叶片外侧，进行勘察、维修等工作。上升到半空中后，由于没有固定的着力点，只能用绳子将人和叶片套住，才能开始作业。整个过程要保持平衡全靠腰腹力量支撑，有时候用膝盖顶着叶片，时间一长，膝盖都淤青了。每次作业，除了一身的装备，还有腰间挂的三个桶，里面装的都是维修所需的工具和材料。桶加上材料、工具，有十几斤重。
5.存在的不足主要包括：1、作业风险大，高空作业，风的影响；2、效率低；3、成本高，作业停机时间长，发电损失大。
6.有鉴于此，特此出本发明。


技术实现要素：

7.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种风电塔筒维护平台，可以解决现有技术中作业风险大、成本高、效率低的缺点，克服了现有实际应用情况和技术的不足，从而实现尾绳风电塔筒维护平台的安全运行。
8.本发明提供的一种风电塔筒维护平台，包括地面遥控模块及平台框架；所述地面遥控模块用于控制所述风电塔筒维护平台的整体作业；所述平台框架上设置有作业轨道、爬升模块及顶紧模块；所述作业轨道上设置有可滑动的作业平台小车，所述作业平台小车上伸出设置伸缩作业臂，在所述伸缩作业臂上设置有作业模块；所述爬升模块用于所述平台框架的升降动力机构；所述顶紧模块贴紧风电塔筒外壁，以保持所述平台框架在升降过程中的稳定性。
9.优选地，所述作业模块包括除锈设备、清洗设备、涂装设备、负压吸头、高清摄像头
中的一项或多项。
10.优选地，所述爬升模块与所述平台框架通过合页铰接，且在所述爬升模块与所述平台框架之间设置有接触传感器。
11.优选地，所述爬升模块上设置有同步控制模块。
12.优选地，所述同步控制模块为陀螺仪、激光测距传感器或rtk差分定位模块中的一种。
13.优选地，所述顶紧模块包括安装板、伸缩装置、顶紧轮及传感器，所述安装板通过合页与所述平台框架铰接，所述伸缩装置的一端固定在安装板上，另一端连接有顶紧轮。
14.优选地，所述传感器为测距传感器或测力传感器的一种。
15.优选地，所述伸缩装置为剪叉式伸缩架、丝杠滑轨、多节电动推杆中的一种。
16.优选地，所述测距传感器为激光或超声波测距传感器的一种。
17.优选地，所述平台框架为圆周框架，由若干弧形框架连接而成，所述弧形框架由方钢管、圆钢管、铝方管或铝圆管焊接而成。
18.与现有技术相比，本发明提供了一种智能化的风电塔筒维护平台，可以对塔筒外壁进行自动清洗、除油、除锈、探伤检测、防腐翻新等。其优点在于：1、无人化，地面遥控作业，人员避免高空作业；2、高效率，可对塔筒外壁进行全面覆盖；3、高安全，四条承载绳，安全可靠；4、智能化，搭载摄像头，缺陷自动识别，自动处理；5、模块化，快装快拆模块化设计，便于运输和安装。
19.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
21.图1为本发明实提供的一种风电塔筒维护平台的结构示意图。
22.图2为本发明实提供的一种风电塔筒维护平台中顶紧模块的机构示意图。
23.图3为本发明实提供的一种风电塔筒维护平台中弧形框架的结构示意图。
24.图4为本发明实提供的一种风电塔筒维护平台中作业轨道的结构示意图。
25.图5为本发明实提供的一种风电塔筒维护平台中伸缩作业臂的结构示意图图标示意如下：平台框架1、弧形框架2、爬升模块3、顶紧模块4、安装板5、伸缩装置6、顶紧轮7、作业平台小车8、内圈9、外圈10、伸缩作业臂11、底座安装板12、电动推杆13、作业头平台14。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.如图1及图3所示，本发明实施例提供的一种风电塔筒维护平台，包括平台框架1，该平台框架1为风电塔筒维护平台整个的支撑框架，其它的所有组件均安装于此平台框架1上。该平台框架1由若干个弧形框架2组成（一般情况下可以是8个弧形框架2），各个弧形框架2之间采用快装机构连接，形成一个圆周框架，当然在其它实施例中个弧形框架2组成的也可以是其它形状的框架，主要是与塔筒的形状保持一致。本发明实施例提供的一种风电塔筒维护平台中将各个弧形框架2之间采用快装机构连接，形成一个圆周框架，这种模块化的设计可以便于运输和现场安装。
28.如图1所示，本发明实施例提供的一种风电塔筒维护平台，还包括爬升模块3，该爬升模块3作为整体平台的升降动力机构，柔性绳索通过风机塔筒顶部自由垂落地面，让绳子绕在爬升模块3上，通过爬升模块3的动力将整体平台框架1提升或下降。
29.此外，爬升模块3与平台框架1的连接采用合页式铰接，爬升模块3与平台框架1上部铰接处有一定的倾斜余量，在爬升模块3上部与平台框架1之间安装有接触传感器，当爬升模块3的绳索松开时，在重力作用下爬升模块3向外倾斜，接触传感器断开，则通过plc控制该爬升模块3的电机加速，直至接触传感器连通，保持爬升模块3的绳子拉紧。
30.另外，为了保证四个爬升模块3能够同步运行，不会产生偏差，本发明中同步控制主要采用三种方案来实现：第一，在每个爬升模块3上安装陀螺仪，进行计算平台姿态调平；第二，在每个爬升模块3上安装高精度激光测距传感器，通过高精度激光测距传感器，测量与地面的距离，进行姿态调平；第三，在每个爬升模块3上安装rtk（实时动态测量技术）模块，通过实时差分计算测量进行高度定位，进行姿态调平。
31.如图1和图2所示，本发明实施例提供的一种风电塔筒维护平台，还包括顶紧模块4，该顶紧模块4安装在平台框架1上，向风电塔筒方向伸缩，顶紧模块4在plc的控制下始终贴紧风电塔筒外壁，以保持平台框架1在升降过程中整体的稳定性，当达到作业点时，顶紧模块4完全顶紧风电塔筒外壁，以提供作业的稳定。
32.该顶紧模块4由与平台框架1的安装板5、伸缩装置6、顶紧轮7及传感器组成，其中安装板5通过合页与平台框架1铰接，伸缩装置6的一端固定在安装板5上，另一端连接有顶紧轮7。其中，传感器为测距传感器或测力传感器的一种。伸缩装置6为剪叉式伸缩架、丝杠滑轨、多节电动推杆13中的一种。为了保证顶紧模块4可以安全工作，在前端安装测距传感器，测量与塔筒壁面的距离，通过距离控制是否顶紧，测距传感器可为激光或超声波测距传感器。
33.以剪叉式伸缩架为例，顶紧模块4通过安装板5、合页与与平台框架1铰接，在plc的控制下，伸缩推杆顶出，剪叉式伸缩架张开，橡胶轮向前运动，当顶到塔筒外壁后，安装在安装板5下方的测力传感器接收到压力信号，随着伸缩架的伸展，橡胶轮与塔筒壁面的压力越来越大，当达到设定压力时停止，四个伸缩结构保障了平台的水平稳定。缩回来时，反之亦然。
34.如图1、图4所示，本发明实施例提供的一种风电塔筒维护平台，还包括作业平台小车8，该作业平台小车8沿着作业轨道周向移动，为伸缩作业臂11提供安装平台。作业轨道由内圈9、外圈10两个轨道组成，和平台框架1分段式一样，也采用分段式，作业轨道通过螺栓固定在平台框架1的上表面，两个轨道间距为作业平台小车8轮间距。
35.外侧平放的c型槽轨道为作业平台小车8提供滑动时的垂向支撑，内侧为横放的u型槽轨道，作业平台小车8的驱动轮搭载轨道上侧，轨道内为限位轮。在作业平台小车8电机驱动下，沿着轨道周向滑动。
36.如图1、图5所示，本发明实施例提供的一种风电塔筒维护平台，还包括伸缩作业臂11，该伸缩作业臂11为塔筒维护提供一个作业机构，在所述伸缩作业臂11上设置有作业模块（图上未标出），作业模块实现对塔筒维护的作业，可以包括除锈设备（激光除锈设备、干冰除锈设备、湿喷砂除锈设备、高压水枪除锈设备）；清洗设备（高压水清洗设备、高压高温蒸汽清洗设）；涂装设备（涂料喷枪、滚刷等）；负压吸头（与上述除锈设备、清洗设备、涂装设备结合使用，回收污物）；高清摄像头（实现外观检查，作业观测等）。
37.此外，该伸缩作业臂11由平行四边形连杆结构、底座安装板12、电动推杆13、连接轴承、作业头平台14、测距传感器等组成；伸缩作业臂11整体采用平行四边形连杆结构，在电动推杆13的作用下实现转动，即调节作业模块与塔筒壁面的作业距离，且能保证作业模块始终水平。通过安装在作业模块测距传感器反馈的数据调节推杆伸缩，控制作业模块与塔筒壁面的作业距离。
38.最后，本发明实施例提供的一种风电塔筒维护平台，还包括地面遥控模块，该地面遥控模块包括电脑、软件、无线路由等，通过地面遥控模块实现对风电塔筒维护平台的整体作业控制。
39.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
40.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
41.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需
要对其进行进一步定义和解释。