[发明专利]一种风电塔杆攀爬机器人

说明书

技术领域

本发明涉及风电机械及机器人技术，具体为一种风电塔杆攀爬机器人。

背景技术

当前在风电机运行当中，一方面，风电机叶片不可避免地会受到风沙的击打，产生损伤，遇到低温寒流气候，则会产生叶面结冰，影响风机的正常发电；另一方面，针对大型风电机叶片的零距离检测和维修以及冬季扇叶的除冰目前尚无法实现。目前处理方法是，必须检修时，采用吊车将风电机扇叶拆下来检测和修理（冬季同时除冰），但除冰是依附于维修拆卸，顺便而为，因为北方冬天气温低，天天结冰，但却不可能天天拆卸：一方面拆卸一次要花上百万元，另一方面天天拆卸除冰几乎就无法正常生产，因此风电机扇叶除冰目前无法处理，冬季只有停机待春。本发明为一种风电塔杆攀爬机器人，在申请人检索的范围内，尚未见到与本发明技术内容相关的文献报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是：提供一种风电塔杆攀爬机器人，该机器人可沿着风电塔杆上下移动的爬行，完成与风机叶片的零距离接触，用于风机叶片的检测、维修和风机扇叶表面除冰工作。该机器人以塔杆外锥表面为依附体，采用多点支撑结构设计，具有结构简单，可靠性强，成本较低，安装使用方便等特点。

本发明解决所述技术问题的技术方案是：设计一种风电塔杆攀爬机器人，其特征在于该机器人主要包括机体、攀爬机构、蛇形摆动臂和移动工作室四个部分。蛇形摆动臂和移动工作室安装在机体的一侧；

所述机体由两个半圆曲面形体或者三块均等的曲面形体组合而成的一个圆环形体，且圆环形体的内环直径与风电塔杆的直径相匹配；机体上安装有电机支座和电机固定座；

所述攀爬机构主要由下足轮、上足轮，连接臂、推杆和液压缸组成；下足轮和上足轮由连接臂通过轮轴连接在一起，连接臂与推杆通过连接臂上的连接销轴连接在一起，并形成活动铰链；推杆安装在导向套内，导向套的一端固定在右机体上，另一端与液压缸的活塞杆相连接，液压缸通过连接座固定在右机体上；所述攀爬机构有4-8个，均布安装在圆环形机体内；

所述蛇形摆动臂由3节摆动臂组成，包括大臂、中臂和小臂，所述大臂安装在机器人的机体上，机体的上平面上安装有平行的外环形导轨和内环形导轨；外电机与外输出轴齿轮连接，并安装在机体上，内电机与内输出轴齿轮连接，并安装在机体上；所述大臂的下面相应位置装有两个外固定支座和两个内固定支座，每个外固定支座上装有一个外辊轮；同样每个内固定支座上装有一个内辊轮，且外辊轮和内辊轮的安装位置分别与所述外环形导轨和内环形导轨的轨道槽相配合，同时外环形导轨和内环形导轨上面的直角结构将外辊轮和内辊轮分别限制在其各自对应的导轨轨道槽内；机体上平面上的外输出轴齿轮和内输出轴齿轮相对应；大臂下面还装有同心的外扇形齿轮和内扇形齿轮，外扇形齿轮和内扇形齿轮分别与所述外输出轴齿轮和内输出轴齿轮相啮合；所述大臂与中臂通过转轴相连，中臂和转轴固定为一体，对大臂形成铰链，大臂与中臂可相对转动，中臂与小臂用齿轮轴相连接，齿轮轴与小臂固定为一体，相对于中臂可相对转动；

所述移动工作室包括平行的两条直线导轨、行走驱动装置和移动工作室。直线导轨固定在小臂的上面，行走驱动装置与直线导轨配合，并为工作室移动提供动力；工作室内安置有整个机器人控制的操作界面、自动监测和除冰清扫装置。

与现有技术相比，本发明风电塔杆攀爬机器人可沿着风电塔杆上下移动的爬行，完成与风机叶片的零距离接触，用于风电机叶片的现场检测、维修和风电机扇叶表面除冰工作。该机器人以塔杆外锥表面为依附体，采用多点支撑结构设计，具有结构简单，可靠性强，成本较低，不拆卸操作，安装使用方便等特点。

附图说明

图1为本发明风电塔杆攀爬机器人一种实施例的整体主视结构示意图；

图2为本发明风电塔杆攀爬机器人一种实施例的整体俯视结构示意图；

图3为本发明为本发明风电塔杆攀爬机器人一种实施例安装在风力发电机塔杆上的结构状态示意图；

图4为本发明风电塔杆攀爬机器人一种实施例的局部主视结构放大示意图；

图5为本发明风电塔杆攀爬机器人一种实施例的局部主视结构放大示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图进一步叙述本发明。

本发明设计的风电塔杆攀爬机器人（简称机器人，参见图1－5），其特征在于该机器人主要包括机体、攀爬机构、蛇形摆动臂和移动工作室四个部分。所述蛇形摆动臂和移动工作室安装在机体的一侧；