一种风力发电叶片自动化检测设备

本发明涉及风力发电，具体为一种风力发电叶片自动化检测设备。

背景技术：

1、风力发电是一种利用风能转化为电能的发电方式。它利用风能驱动风力发电机产生机械能，再通过发电机将机械能转化为电能。风力发电是一种可再生能源发电方式，被广泛应用于全球各地。它利用自然界存在的风资源，不产生温室气体排放和污染物，具有清洁、可持续和环保的特点，风力发电的基本原理是利用风的动能，通过风力发电机将其转化为机械能，再经过发电机转化为电能。风力发电机通常由风轮、发电机和塔架组成。风轮是最重要的部分，它由一系列叶片组成，受到风的推动旋转。当风轮旋转时，通过传动系统将机械能传输到发电机上，发电机将机械能转化为电能。通过电缆将产生的电能输送到电网供应给用户使用，风力发电的效率受到多种因素的影响，包括风速、风轮设计、风轮面积和风力发电机的质量等。较高的风速和较大的风轮面积可以提供更多的风能，从而产生更多的电能。因此，选址在风能资源较为丰富的地区是风力发电项目的重要考虑因素。此外，风力发电也需要考虑风电场的布局和风力发电机的维护等因素，风力发电作为一种可再生能源，具有重要的环境和经济价值。它可以减少对传统化石燃料的依赖，降低温室气体排放，对应对气候变化和环境保护具有积极意义。此外，风力发电也可以促进经济发展，创造就业机会，并减少对进口能源的需求，风力发电通常需要专门的风力发电塔来实现，风力发电塔配备有风力叶片。

2、然而，现有的风力发电塔用风力叶片在日常使用的过程中存在以下的问题：由于长期暴露在风力中，叶片会受到风力的冲击和振动，导致疲劳和损耗，这可能会引起叶片的裂纹、断裂或变形，降低其结构强度和风能转化效率，存在安全隐患，当需要对风力发电叶片进行检修时，往往需要人为攀爬至塔顶并对叶片情况进行检测，对于风力叶片检测的自动化程度较低并且存在安全隐患。为此，需要设计相应的技术方案解决存在的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种风力发电叶片自动化检测设备，解决了由于长期暴露在风力中，叶片会受到风力的冲击和振动，导致疲劳和损耗，这可能会引起叶片的裂纹、断裂或变形，降低其结构强度和风能转化效率，存在安全隐患，当需要对风力发电叶片进行检修时，往往需要人为攀爬至塔顶并对叶片情况进行检测，对于风力叶片检测的自动化程度较低并且存在安全隐患，这一技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种风力发电叶片自动化检测设备，包括塔体和安装于塔体顶部的三组风力叶片，所述塔体的上端安装有浮动式通电器，所述浮动式通电器包括浮动调节器、导电环和浮动接触组件，所述浮动调节器分设有两组且对称安装于塔体上，所述浮动调节器的下端通过线路连接有控制器，所述控制器安装于塔体的下端，所述导电环套嵌于塔体上且配合浮动调节器使用，所述浮动接触组件位于导电环的上方且套嵌于塔体上，所述风力叶片的内部形成有检测内腔，所述检测内腔内置有移动式检测组件，所述移动式检测组件包括安装座、驱动电机、螺杆和检测器，所述安装座固定于检测内腔的内端，所述驱动电机安装于安装座上且动力输出端与螺杆相连接，所述螺杆转动设置于检测内腔，所述检测器套嵌于检测内嵌内且螺纹套嵌于螺杆上，所述检测内腔的内壁上对称开设有两组滑槽，所述检测器的两端滑动设置于两组滑槽内，所述检测器通过线路连接有电阻式检测机构，所述电阻式检测机构包括电阻丝、导电头、伸缩线缆和电流检测仪，所述电阻丝的一端连接有电源且另一端与检测内腔的端部相连接，所述导电头安装于检测器的中部且与电阻丝相接触，所述导电头通过伸缩电缆与电流检测仪相连接。

3、作为本发明的一种优选方式，所述浮动调节器包括底座和安装于底座上的伺服电机，所述伺服电机的动力输出端连接有转动轮，所述转动轮的边缘安装有拨动凸块，所述拨动凸块呈扇形结构且一端宽度小于另一端宽度，所述拨动凸块与导电环的底部相接触。

4、作为本发明的一种优选方式，所述导电环包括环体和垂直安装于环体上的金属导电杆，所述金属导电杆通过线路外接电源。

5、作为本发明的一种优选方式，所述浮动接触组件包括底环、浮动气囊、接触环和气泵，所述底环固定于台体上且底部开设有插口，所述插口配合金属导电杆使用，所述浮动气囊的上下两端分别与底环、接触环相连接，所述气泵安装于塔体的一侧且通过管路与浮动气囊相连接，所述接触环的上方配备有开关按钮，所述开关按钮通过线路与移动式检测组件、电阻式检测机构相连接。

6、作为本发明的一种优选方式，所述检测器包括套环、延伸板、光线传感器和滚珠，所述套环螺纹套嵌于螺杆上，所述延伸板分设有两组且对称安装于套环两侧，所述光线传感器分设有若干组且均匀安装于延伸板上，所述滚珠安装于延伸板的外端，所述滚珠内置于滑槽内。

7、作为本发明的一种优选方式，所述延伸板为两段式结构且包括中空板、移动板和弹力垫片，所述中空板的内端与套环相连接，所述移动板滑动穿插于中空板内，所述弹力垫片内置于中空板内且外端与移动板相接触。

8、作为本发明的一种优选方式，所述弹力垫片采用弹性金属材料且表面加工成型有若干组挤压槽，若干组所述挤压槽呈层叠状结构。

9、作为本发明的一种优选方式，所述延伸板的长度大于检测内腔中部宽度。

10、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

11、1.本方案设计了一种用于对风力发电叶片进行自动化检测的设备，该自动化检测设备包括内置于风力叶片内部的移动式检测组件、电阻式检测机构以及安装于风力塔上的浮动式通电器，当需要对风力叶片进行检测时可以通过浮动式通电器对移动式检测组件、电阻式检测机构进行通电，通过移动式检测组件在风力叶片内部进行横向移动，可以对移动的过程中对风力叶片的内部光线进行检测，当检测到某部位存在光线时，说明该部位存在裂缝，并通过电阻式检测机构对位置进行定位，便于工作人员对裂缝处进行快速的修补维护处理。

12、2.本发明所设计的自动化检测设备可以实现对风力叶片检测以及裂缝处定位处理，便于后续工作人员进行针对性的维修。

技术特征：

1.一种风力发电叶片自动化检测设备，包括塔体(1)和安装于塔体(1)顶部的三组风力叶片(2)，其特征在于：所述塔体(1)的上端安装有浮动式通电器，所述浮动式通电器包括浮动调节器(3)、导电环(4)和浮动接触组件(5)，所述浮动调节器(3)分设有两组且对称安装于塔体(1)上，所述浮动调节器(3)的下端通过线路连接有控制器(6)，所述控制器(6)安装于塔体(1)的下端，所述导电环(4)套嵌于塔体(1)上且配合浮动调节器(3)使用，所述浮动接触组件(5)位于导电环(4)的上方且套嵌于塔体(1)上，所述风力叶片(2)的内部形成有检测内腔(7)，所述检测内腔(7)内置有移动式检测组件，所述移动式检测组件包括安装座(8)、驱动电机(9)、螺杆(10)和检测器(11)，所述安装座(8)固定于检测内腔(7)的内端，所述驱动电机(9)安装于安装座(8)上且动力输出端与螺杆(10)相连接，所述螺杆(10)转动设置于检测内腔(7)，所述检测器(11)套嵌于检测内嵌内且螺纹套嵌于螺杆(10)上，所述检测内腔(7)的内壁上对称开设有两组滑槽(12)，所述检测器(11)的两端滑动设置于两组滑槽(12)内，所述检测器(11)通过线路连接有电阻式检测机构，所述电阻式检测机构包括电阻丝(13)、导电头(14)、伸缩线缆(15)和电流检测仪(16)，所述电阻丝(13)的一端连接有电源且另一端与检测内腔(7)的端部相连接，所述导电头(14)安装于检测器(11)的中部且与电阻丝(13)相接触，所述导电头(14)通过伸缩电缆与电流检测仪(16)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电叶片自动化检测设备，其特征在于：所述浮动调节器(3)包括底座(17)和安装于底座(17)上的伺服电机(18)，所述伺服电机(18)的动力输出端连接有转动轮(19)，所述转动轮(19)的边缘安装有拨动凸块(20)，所述拨动凸块(20)呈扇形结构且一端宽度小于另一端宽度，所述拨动凸块(20)与导电环(4)的底部相接触。

3.根据权利要求2所述的一种风力发电叶片自动化检测设备，其特征在于：所述导电环(4)包括环体(21)和垂直安装于环体(21)上的金属导电杆(22)，所述金属导电杆(22)通过线路外接电源。

4.根据权利要求3所述的一种风力发电叶片自动化检测设备，其特征在于：所述浮动接触组件(5)包括底环(23)、浮动气囊(24)、接触环(25)和气泵(26)，所述底环(23)固定于台体上且底部开设有插口(27)，所述插口(27)配合金属导电杆(22)使用，所述浮动气囊(24)的上下两端分别与底环(23)、接触环(25)相连接，所述气泵(26)安装于塔体(1)的一侧且通过管路与浮动气囊(24)相连接，所述接触环(25)的上方配备有开关按钮(28)，所述开关按钮(28)通过线路与移动式检测组件、电阻式检测机构相连接。

5.根据权利要求1所述的一种风力发电叶片自动化检测设备，其特征在于：所述检测器(11)包括套环(29)、延伸板(30)、光线传感器(31)和滚珠(36)，所述套环(29)螺纹套嵌于螺杆(10)上，所述延伸板(30)分设有两组且对称安装于套环(29)两侧，所述光线传感器(31)分设有若干组且均匀安装于延伸板(30)上，所述滚珠(36)安装于延伸板(30)的外端，所述滚珠(36)内置于滑槽(12)内。

6.根据权利要求1所述的一种风力发电叶片自动化检测设备，其特征在于：所述延伸板(30)为两段式结构且包括中空板(32)、移动板(33)和弹力垫片(34)，所述中空板(32)的内端与套环(29)相连接，所述移动板(33)滑动穿插于中空板(32)内，所述弹力垫片(34)内置于中空板(32)内且外端与移动板(33)相接触。

7.根据权利要求6所述的一种风力发电叶片自动化检测设备，其特征在于：所述弹力垫片(34)采用弹性金属材料且表面加工成型有若干组挤压槽(35)，若干组所述挤压槽(35)呈层叠状结构。

8.根据权利要求6所述的一种风力发电叶片自动化检测设备，其特征在于：所述延伸板(30)的长度大于检测内腔(7)中部宽度。

技术总结
本发明公开了一种风力发电叶片自动化检测设备，包括塔体和安装于塔体顶部的三组风力叶片，塔体的上端安装有浮动式通电器，浮动式通电器包括浮动调节器、导电环和浮动接触组件，浮动调节器分设有两组且对称安装于塔体上，浮动调节器的下端通过线路连接有控制器，控制器安装于塔体的下端，导电环套嵌于塔体上且配合浮动调节器使用，浮动接触组件位于导电环的上方且套嵌于塔体上，风力叶片的内部形成有检测内腔，检测内腔内置有移动式检测组件，移动式检测组件包括安装座、驱动电机、螺杆和检测器。本发明所设计的自动化检测设备可以实现对风力叶片检测以及裂缝处定位处理，便于后续工作人员进行针对性的维修。

技术研发人员：骆静
受保护的技术使用者：南京工业职业技术大学
技术研发日：
技术公布日：2024/7/18