[发明专利]风电塔筒运维机器人的抱臂式吸附行走机构

说明书

本发明提供了一种风电塔筒运维机器人的抱臂式吸附行走机构，是由一对旋转电机分别经齿轮传动机构带动一对抱臂式夹紧装置在展开状态与夹紧状态之间切换，抱臂式夹紧装置是以一对环形块为基体，两个环形块分别绕相应的转动轴转动或夹紧环抱在塔筒外壁或呈展开状态；在环形块的内侧设置多个凹槽，相邻凹槽之间形成凸出，滚轮装置通过多个弹簧与凹槽内壁相连，永磁体安装在凸出的内侧壁上，两个环形块夹紧环抱在塔筒外壁时，以多组滚轮装置带动抱臂式吸附行走机构的上下行走，并通过弹簧及多个永磁体吸附于塔筒外壁使滚轮始终紧贴于塔筒外壁。本发明可携带机器人装置牢靠地吸附在塔筒外壁并可上下行走，并能够在紧急情况下自锁，具有较高的安全性能。

技术领域

本发明涉及风电领域，更具体地说是一种风电塔筒运维机器人的抱臂式吸附行走机构。

背景技术

风电塔筒长期裸露在自然环境中，经受风沙、各种腐蚀性物质的侵袭，钢铁塔筒外壁表面的涂装会污损、油漆会脱落，加快塔筒的锈蚀过程、缩短其工作寿命；另外，风力发电机机舱内的润滑油脂洒落在塔筒外壁上，吸附灰尘等杂物，在塔筒外壁形成一层污垢，影响风机的美观、使用安全性。因此，需要定期对塔筒外壁进行维护保养，延长塔筒工作寿命。

目前国内比较普遍的做法是：工作人员先到塔顶，用固定在机舱上的绳索将工作人员悬吊在塔筒外围进行工作，或，工作人员在大型起重机的提升吊笼内工作。由于塔筒直径大、塔身高达几十米至上百米，同时风电场多建在自然环境恶劣的场所，如海上、峡谷、山口等处，人工高空作业具有风险大、劳动强度大、工作效率低等弊端，因此，迫切需要用机器人来代替人工作业。

现有的爬壁机器人并不适应塔筒的圆柱形外壁，为此，科研人员也提出了一些塔筒运维专用设备的思路，如授权公告号为CN206091258U的中国实用新型专利提出的智能化风电塔维护检修设备，通过沿塔筒轴向的液压油缸提供夹紧力使环形平台紧贴塔筒外壁，通过轴向布置的电动液压杆带动上下两层环形平台进行伸缩往复运动，但该设备实施成本高、运送不便；又如授权公告号为CN105858554A的中国发明专利提出的一种用于风电塔筒外壁维护的自升降平台，通过两组电磁铁组件对塔筒外壁吸紧或解吸，依靠动力臂的伸缩带动环形平台在塔筒上升降，但该装置结构复杂、实施繁琐。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本发明提出一种风电塔筒运维机器人的抱臂式吸附行走机构，可携带机器人装置牢靠地吸附在塔筒外壁并可上下行走，并能够在紧急情况下自锁，具有较高的安全性能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种风电塔筒运维机器人的抱臂式吸附行走机构，固装在平板推车的平板上、由一对旋转电机分别经齿轮传动机构带动一对抱臂式夹紧装置在展开状态与夹紧状态之间切换，所述抱臂式夹紧装置的结构设置为：

以一对结构相同、对称布设的环形块为基体，并以两组齿轮传动机构的输出轴分别作为两个环形块同侧末端的转动轴，使一对环形块分别绕相应的转动轴转动或夹紧环抱在塔筒外壁或呈展开状态；

在所述环形块的内侧沿周向以等间距设置多个凹槽，相邻凹槽之间形成凸出，滚轮装置通过多个弹簧与凹槽内壁相连，所述滚轮装置中的滚轮位于凹槽外、由驱动电机提供动力，永磁体安装在所述凸出的内侧壁上，两个环形块夹紧环抱在塔筒外壁时，以多组滚轮装置的滚轮在相应驱动电机的驱动作用下滚动，实现抱臂式吸附行走机构的上下行走，并通过弹簧及多个永磁体对塔筒外壁的吸附使滚轮始终紧贴于塔筒外壁；

所述平板上正对两个环形块的位置处具有弧形缺口，弧形缺口的直径大于环形块内径面的直径。

本发明的结构特点也在于：

各凹槽中的多个弹簧沿周向排列，所述弹簧的中心线方向沿环形块的径向布设。

所述滚轮装置中的驱动电机是经蜗轮蜗杆传动机构输出动力，驱动滚轮转动。