一种用于风力发电机叶片的防冰剂喷涂装置

1.本实用新型涉及一种用于风力发电机叶片的防冰剂喷涂装置，属于喷涂装置技术领域。


背景技术：

2.风力发电近年来得到快速发展，但在我国的湿冷气候地区，风力发电机叶片常常面临着桨叶表面容易结冰的问题，使得风力发电机叶片气动性能受损，降低发电效率和工作寿命，针对这一问题，相关技术也在不断发展。现有风力发电机组除冰方式主要分为主动除冰和被动除冰。
3.主动除冰技术主要分为气热、电热以及气电联合技术，通过加热介质传递热量的方式可以实现叶片的除冰和防冰效果，即采用阻止过冷却水滴冻结的方法，其常见为电阻丝加热除冰和表面间接加热除冰。该类除冰技术存在加热系统繁琐，加热程度不足以覆盖整个叶片的缺陷，对于大尺寸的叶片，除冰效果不好；同时需要一定的能量和专业配套设施，造成了发电输出与消耗的矛盾。主动除冰技术中还有机械除冰法，即利用敲击、震动、超声等方式使叶片振动，从而使覆冰脱落。机械除冰的缺点是：容易对风力发电机组造成破坏，并且对大型风力发电机组不适用。
4.被动除冰技术主要为喷涂防冰涂层的技术，涂层防冰是一种简单绿色的防冰技术，目前涂层的使用寿命较长，通过减弱覆冰与涂层表面之间的粘结力来实现叶片除冰。但目前的喷涂装置喷涂效果不佳且只能实现定点喷涂，即通过固定工作台的双向喷头两侧喷涂对叶片进行喷涂工作，此种方式存在着无法实现动态喷涂，即喷涂时需要风力发电机的叶片停止工作，影响风力发电进程，而且存在操作检修较为繁琐的缺陷；另外，现有的喷涂装置对叶片进行喷涂时，自然条件的风向会严重影响喷涂效果，已经有相关文献报道：当风向夹角与喷射方向大于30
°
时，会很难喷射到叶片上，导致喷涂效果大打折扣，但是风力发电机都会设置在风大的地方，风向的变化是不可避免的自然现象，因此解决风向对喷涂效果的影响也是本领域内亟需解决的问题。
5.另外，采用自动喷涂的方式对叶片进行喷涂，也会涉及爬升机构的技术问题，现有的塔筒爬升设备包括如下几种：cn111716371a中采用磁力吸附结合履带的方式实现在塔筒上的爬行，这就要求塔筒为可被磁力吸附的铁质材质，但是目前的风力发电机塔筒往往采用其他材质，无法实现磁力吸附，由此可见该现有的爬升结构通用性较差；cn203064069u中的爬升装置，在塔筒较高处直径较细的地方，爬升装置无法保持水平，如果用在喷涂过程中，容易使喷涂机构的喷嘴头头无法正对叶片，从而造成喷涂偏差；cn210286647u中使用若干钢索导引器实现塔筒的夹抱及爬升，结构复杂，维护不便利，而且增加了设备的整体重量，使用不方便；cn109850028a中使用卷扬机、撑离机等结构来协助实现塔筒的爬升，结构复杂，如果在风电场中大规模使用，设备成本高；另外，目前常规的塔筒爬升结构，一般只能实现爬升或下降，在喷涂过程中使用，无法实现喷嘴头的角度调整，另外，风力发电机的塔筒往往并不是完全规整光滑的圆台或圆柱状，现有的爬升设备通用性差，导致使用过程不
顺畅。


技术实现要素：

6.本实用新型针对现有技术存在的不足，提供一种用于风力发电机叶片的防冰剂喷涂装置，所述的防冰剂喷涂装置可以实现防冰剂的自动喷涂，而且喷涂过程中，风力发电机可正常运行，无需停机，自然风向对叶片喷涂效果的影响极大降低。
7.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于风力发电机叶片的防冰剂喷涂装置，所述的防冰剂喷涂装置包括喷涂机构和夹抱爬行机构；所述夹抱爬行机构包括至少两组机架系统，所述机架系统之间通过张紧组件连接，所述机架系统的内侧设有至少一组爬行组件，所述爬行组件与所述喷涂机构相关联，所述爬行组件带动喷涂机构在风力发电机的塔筒上运动，喷涂机构实现防冰剂对叶片的完整喷涂，所述的喷涂机构上设有若干不同角度的喷嘴头，所述的喷嘴头安装在伸缩调距组件上，所述伸缩调距组件调节喷嘴头与叶片的距离，通过喷嘴头不同角度的设置，以及喷嘴头与叶片距离的调节，可以使喷涂过程不受风向的影响，从而使自然风向对叶片喷涂效果的影响极大降低。
8.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：
9.进一步的，所述机架系统包括固定架，所述固定架的两端分别转动连接有正压力爬行臂，所述固定架与正压力爬行臂之间安装有伸缩驱动部件，所述正压力爬行臂的内侧安装有正压力传感器，每个所述正压力爬行臂上的正压力传感器与同一个正压力爬行臂相连的伸缩驱动部件相关联，所述伸缩驱动部件控制所述正压力爬行臂在风力发电机塔筒上的夹紧程度。所述伸缩驱动部件为液压缸或气缸，但不仅限于这两种。
10.进一步的，所述的机架系统根据风力发电机的塔筒外壁结构设置相应的形状，塔筒外壁呈圆柱状，则所有的机架系统构成一个圆环状；塔筒外壁呈方柱状，则所有的机架系统构成一个矩形环状；但不仅仅局限于这两种形状。
11.进一步的，所述的伸缩驱动部件为液压缸，所述液压缸的缸体通过第一机座转动安装在所述固定架的上端，所述液压缸的活塞杆端部通过第二机座转动安装在所述正压力爬行臂的上端，所述固定架上安装有液压油箱，所述液压油箱通过液压油管连通所述液压缸。
12.进一步的，所述正压力爬行臂的内侧安装所述爬行组件，所述爬行组件包括旋转部件、履带台和爬行履带，所述旋转部件安装于所述正压力爬行臂内侧，所述旋转部件驱动所述履带台转动，从而调整爬行履带的运动方向，当夹抱爬行机构需要上下爬行时，则旋转部件转动履带台使爬行履带与地面垂直，当需要夹抱爬行机构需要绕着塔筒转动时，则旋转部件转动履带台使爬行履带与地面平行。
13.所述履带台上固定安装有履带爬行驱动部件，所述履带台上转动连接有履带驱动轮，所述履带爬行驱动部件带动所述履带驱动轮转动，所述爬行履带绕在所述履带驱动轮上。
14.进一步的，所述旋转部件为电机，电机整体固定在正压力爬行臂内侧，电机的转轴与所述履带台固定连接。履带爬行驱动部件也为电机，驱动所述的履带驱动轮转动，同时带动爬行履带运行，所述爬行履带为橡胶履带或钢制履带，但不局限于这两种。
15.进一步的，所述的张紧组件包括张紧调节电机和张紧皮带，所述张紧皮带的一端
固定在一个机架系统的固定架外侧上，相邻机架系统的固定架外侧上转动安装有两个张紧调节齿轮，所述张紧调节电机驱动所述张紧调节齿轮的转动，所述张紧皮带夹紧在两个所述张紧调节齿轮之间，所述张紧皮带表面上设有与张紧调节齿轮啮合的齿槽，通过张紧调节齿轮的转动，从而将张紧皮带拉紧或松开，所述张紧调节电机内安装有拉力正应力传感器，所述拉力正应力传感器与所述张紧调节电机相关联，当拉力正应力传感器感应到张紧压力达到设定值时，则张紧调节电机停止工作，避免张紧皮带受损；另外，所述的张紧调节电机可以实现正反转，根据拉力正应力传感器的数据情况，所述的张紧调节电机进行相应的顺时针旋转或逆时针旋转，以实现张紧皮带的拉紧或松开。
16.进一步的，所述的喷涂机构上设有位置探头传感器和喷涂状况传感器，所述位置探头传感器和喷涂状况传感器均与所述夹抱爬行机构相关联。所述位置探头传感器和喷涂状况传感器的感应方向均与喷涂方向同向，所述位置探头传感器和喷涂状况传感器安装在喷涂箱外侧或者齿条伸缩臂的外端部。
17.所述位置探头传感器的目的是为了探测喷涂机构是否正对风力发电机叶片，如果位置探头传感器未感应到叶片的存在，则说明喷涂机构的朝向或高度不合适，从而使夹抱爬行机构的爬行履带带动所述喷涂机构转动方向或者上升高度，直到感应到喷涂机构正对叶片。所述喷涂状况传感器是利用光学原理，当防冰剂附着在叶片上时，则会使叶片的表面表现出不同的光学性能，喷涂状况传感器感应不同的光学性能数据，从而判定出叶片上是否被防冰剂附着，如果感应到叶片上已经被防冰剂附着，则夹抱爬行机构的爬行履带会带动所述喷涂机构上升高度，实现叶片不同位置的喷涂，直到整个叶片被完全附着上防冰剂。
18.进一步的，所述的喷涂机构包括喷涂箱和喷嘴头，所述喷涂箱内盛有防冰剂，所述喷涂箱通过防冰剂泵送管道连通所述喷嘴头，所述喷涂箱内设有气源组件，所述气源组件与所述喷嘴头通过高压气体泵送管道相通。所述高压气体泵送管道内的气体会推动防冰剂从喷嘴头喷出。
19.进一步的，所述的喷涂机构包括喷嘴头支撑主架，所述喷嘴头支撑主架上安装所述伸缩调距组件，所述伸缩调距组件包括齿条伸缩臂、间距控制电机、间距控制齿轮和距离探头传感器，所述喷嘴头支撑主架与所述机架系统固定安装，所述齿条伸缩臂与所述喷嘴头支撑主架滑动安装，所述间距控制电机与所述喷嘴头支撑主架固定安装，所述间距控制电机驱动所述间距控制齿轮，所述间距控制齿轮与所述齿条伸缩臂之间互相啮合，所述齿条伸缩臂上安装所述喷嘴头，所述间距控制电机和间距控制齿轮用来调整喷嘴头与叶片之间的距离，所述间距控制电机与所述距离探头传感器相关联。距离探头传感器的感应方向均与喷涂方向同向，所述距离探头传感器安装在喷涂箱外侧或者齿条伸缩臂的外端部。
20.进一步的，所述的喷嘴头连通渐缩管，所述渐缩管固定安装在所述齿条伸缩臂上，所述渐缩管上设有若干不同角度的喷嘴头，所述防冰剂泵送管道和高压气体泵送管道均与所述渐缩管相通。
21.进一步的，所述渐缩管上设有0
°
喷嘴头、30
°
喷嘴头和60
°
喷嘴头。喷向角度分别为0
°
、30
°
、60
°
。在塔筒高处来流风速较大时亦可实现叶片背向附着率达到最大的喷涂效果，极大的提高防冰的效率，同时增强防冰的效果。
22.一种用于风力发电叶片的防冰剂喷涂装置的使用方法，所述的使用方法为：
23.1)预备过程：将所述的防冰剂喷涂装置拼装完整，在喷涂机构内加注防冰剂，将整
个防冰剂喷涂装置安装在风力发电机的塔筒底部；
24.2)启动装置：开启云端控制，所述的防冰剂喷涂装置通电，所述的防冰剂喷涂装置自带电池供电或者外接电源供电；
25.云数据控制及报警系统开始工作，整个防冰剂喷涂装置受到控制系统控制，控制系统与当地风电场总服务器相连，总服务器可通过互联网控制整个风电场内所有塔筒的防冰剂喷涂装置。塔筒的防冰剂喷涂装置发生故障或防冰剂消耗殆尽后，可通过云数据传回整个防冰剂喷涂装置的故障或提醒工作人员加注防冰剂；
26.3)爬行上升：所述夹抱爬行机构带动喷涂机构在塔筒上爬升；
27.4)喷嘴头调整：夹抱爬行机构调整喷涂机构的喷嘴头朝向，喷涂机构调整喷嘴头与叶片的距离；
28.5)喷涂过程：喷涂机构将防冰剂喷出，使防冰剂附着在叶片表面；
29.6)爬行下降：所述夹抱爬行机构带动喷涂机构向下爬行；
30.7)整理云端数据：将喷涂效果数据通过云端传输收集起来，进行数据分析，以便发现问题及时进行维修和养护。
31.本实用新型的有益效果是：
32.(1)可以通过天气预报的信息，提前获悉未来一段时间风电场的风速、空气温度以及空气中水分含量等，进行提前喷涂防冰剂，做到防止或减缓结冰的效果，喷涂过程中风机可正常运行，无需停机，从而使防冰工作与风力发电工作同时进行，避免彼此干扰；
33.(2)喷涂过程简单，自动化程度高，极大降低人工劳动成本；
34.(3)所述的防冰剂喷涂装置适应不同机型叶片与塔筒的距离，通过间距控制电机控制齿条伸缩臂的探出与收缩，三个喷嘴头安装在齿条伸缩臂上，同时根据来流风速和桨距角调整喷嘴与叶片的距离，通用性更强，使喷涂效果到风向和风速的影响极大降低，从而实现叶片更好的防冰处理；
35.(4)无需对塔筒外壁开槽或安装爬升轨道，即无需改动风力发电机的原始构造，使用成本低，适用于各种形状及材质的塔筒，通用性强，而且可以实现喷嘴头方向的自动调节，实现防冰剂的精准喷涂，使用更加便利；
36.(5)所述的防冰剂喷涂装置可以在塔筒高出来流风速较大亦可实现叶片背向附着率达到最大的喷涂效果，极大的提高防冰效率，同时增强防冰的效果。
附图说明
37.图1为实施例中所述防冰剂喷涂装置的立体结构示意图；
38.图2为图1的a处局部放大图；
39.图3为实施例中所述正压力爬行臂和爬行组件的结构示意图；
40.图4为实施例中所述正压力爬行臂的内部结构示意图；
41.图5为实施例中所述机座板的结构示意图；
42.图6为实施例中所述履带台的结构示意图；
43.图7为实施例中所述喷涂机构的立体结构示意图；
44.图8为实施例中所述夹抱爬行机构的工作流程图；
45.图9为实施例中所述喷涂机构的工作流程图；
46.图10为风力发电机的叶片结构示意图；
47.图11为标准化残差的直方图；
48.图12为标准化残差的p-p图；
49.图13为残差图；
50.图中，1主固定架，2副固定架，3正压力爬行臂，4液压缸，5第一机座，6第二机座，7液压油箱，8液压油管，9旋转部件，10履带台，11爬行履带，12履带驱动轮，13张紧调节电机，14张紧皮带，15张紧调节齿轮，16喷涂箱，17防冰剂泵送管道，18高压气体泵送管道，19支撑主架，20齿条伸缩臂，21间距控制电机，22间距控制齿轮，23渐缩管，24 0
°
喷嘴头，25 30
°
喷嘴头，26 60
°
喷嘴头；27弧状卡座，28机座板，29限位卡槽，30轨道条，31导轨柱，32限位螺母，33正压力传感器。
具体实施方式
51.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
52.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。
53.如图1-2所示，一种用于风力发电机叶片的防冰剂喷涂装置，所述的防冰剂喷涂装置包括喷涂机构和夹抱爬行机构；所述夹抱爬行机构包括主机架系统和副机架系统，所述主机架系统和副机架系统之间通过张紧组件连接，所述主机架系统和副机架系统的内侧设有爬行组件，所述爬行组件与所述喷涂机构相关联，所述爬行组件带动喷涂机构在风力发电机的塔筒上运动，喷涂机构实现防冰剂对叶片的完整喷涂，所述的喷涂机构上设有若干不同角度的喷嘴头，所述的喷嘴头安装在伸缩调距组件上，所述伸缩调距组件调节喷嘴头与叶片的距离。
54.所述主机架系统包括主固定架1，所述副机架系统包括副固定架2，所述主固定架1和副固定架2的两端均分别转动连接有正压力爬行臂3，所述主固定架1与正压力爬行臂3之间安装有伸缩驱动部件，所述副固定架2与正压力爬行臂3之间安装有伸缩驱动部件，所述正压力爬行臂3的内侧安装有正压力传感器33，每个所述正压力爬行臂3上的正压力传感器33与同一个正压力爬行臂3相连的伸缩驱动部件相关联，所述伸缩驱动部件控制所述正压力爬行臂3在风力发电机塔筒上的夹紧程度。
55.所述的机架系统根据风力发电机的塔筒外壁结构设置相应的形状，如图1所示，本实施例中的塔筒外壁呈圆柱状，则所有的机架系统构成一个圆环状。
56.如图2所示，所述的伸缩驱动部件为液压缸4，所述液压缸4的缸体通过第一机座5转动安装在所述主固定架1或副固定架2的上端，所述液压缸4的活塞杆端部通过第二机座6转动安装在所述正压力爬行臂3的上端，所述主固定架1或副固定架2上均安装有液压油箱7，所述液压油箱7通过液压油管8连通所述液压缸4。
57.如图3所示，所述正压力爬行臂3的内侧安装有两组所述的爬行组件，所述爬行组件包括旋转部件9、履带台10和爬行履带11，所述旋转部件9安装于所述正压力爬行臂3内侧，所述旋转部件9驱动所述履带台10转动，从而调整爬行履带11的运动方向，当夹抱爬行机构需要上下爬行时，则旋转部件9转动履带台10使爬行履带11与地面垂直，当需要夹抱爬行机构需要绕着塔筒转动时，则旋转部件9转动履带台10使爬行履带11与地面平行。
58.如图3-5所示，具体的，所述正压力爬行臂3的内侧设有弧状卡座27，所述弧状卡座27上安装有机座板28，所述弧状卡座27上设有不同角度的限位卡槽29，所述机座板28上设有轨道条30，所述轨道条30滑动安装于所述限位卡槽29内，从而使机座板28可以在限位卡槽29的限位作用下前后运动，又避免整个机座板28发生转动；所述正压力爬行臂3的内侧设有导轨柱31，所述导轨柱31穿过所述机座板28，所述导轨柱31的端部安装有限位螺母32，从而使机座板28可以顺着导轨柱31方向前后移动，又不会导致机座板28脱落，所述正压力传感器33位于正压力爬行臂3和机座板28之间，所述正压力传感器33固定在所述正压力爬行臂3的内侧，所述正压力传感器33的感应端朝向机座板28，当液压缸4带动正压力爬行臂3夹紧时，机座板28会受到挤压，正压力传感器33可以及时感应到压力状况，所述机座板28的另一侧固定安装所述旋转部件9。
59.所述履带台10上固定安装有履带爬行驱动部件(常规结构设计，所以图中未具体展示)，所述履带台10上转动连接有履带驱动轮12，所述履带爬行驱动部件带动所述履带驱动轮12转动，所述爬行履带11绕在所述履带驱动轮12上，如图6所示。
60.所述旋转部件9为电机，电机整体固定在正压力爬行臂3内侧，电机的转轴与所述履带台10固定连接。履带爬行驱动部件也为电机，驱动所述的履带驱动轮12转动，同时带动爬行履带11运行。
61.如图1所示，所述的张紧组件包括张紧调节电机13和张紧皮带14，所述张紧皮带14的一端固定在主固定架1外侧上，所述副固定架2外侧上转动安装有两个张紧调节齿轮15，所述张紧调节电机13驱动所述张紧调节齿轮15的转动，所述张紧皮带14被夹紧在两个所述张紧调节齿轮15之间，所述张紧皮带14表面上设有与张紧调节齿轮15啮合的齿槽，通过张紧调节齿轮15的转动，从而将张紧皮带14拉紧或松开，所述张紧调节电机13内安装有拉力正应力传感器，所述拉力正应力传感器与所述张紧调节电机13相关联，当拉力正应力传感器感应到张紧压力达到设定值时，则张紧调节电机13停止工作，避免张紧皮带14受损；另外，所述的张紧调节电机13可以实现正反转，根据拉力正应力传感器的数据情况，所述的张紧调节电机13进行相应的顺时针旋转或逆时针旋转，以实现张紧皮带14的拉紧或松开。
62.正压力传感器33安装在正压力爬行臂3内部，可实时监测正压力爬行臂3与塔筒间的正压力，保证正压力的施加可以持续维持在正常、安全的数值水平。若正压力过低，系统通过控制液压缸4的活塞杆增加正压力爬行臂3对塔筒施加的正压力，反之亦然；拉力正应力传感器安装在张紧调节电机13上，实时监测张紧皮带14上的拉压正应力，即拉力，保证拉压正应力的施加可以持续维持在正常、安全的数值水平。如果拉力过低，系统通过张紧调节电机13旋转，收紧所述的张紧皮带14，反之亦然。从而实现整个爬行过程调节的自动控制，无需人工操作，使用更加便利。
63.所述的喷涂机构上设有位置探头传感器和喷涂状况传感器，所述位置探头传感器和喷涂状况传感器均与所述夹抱爬行机构相关联。所述位置探头传感器和喷涂状况传感器
的感应方向均与喷涂方向同向，所述位置探头传感器和喷涂状况传感器安装在喷涂箱16外侧或者齿条伸缩臂20的外端部。
64.所述位置探头传感器的目的是为了探测喷涂机构是否正对风力发电机叶片，如果位置探头传感器未感应到叶片的存在，则说明喷涂机构的朝向或高度不合适，从而使夹抱爬行机构的爬行履带11带动所述喷涂机构转动方向或者上升高度，直到感应到喷涂机构正对叶片。所述喷涂状况传感器是利用光学原理，当防冰剂附着在叶片上时，则会使叶片的表面表现出不同的光学性能，喷涂状况传感器感应不同的光学性能数据，从而判定出叶片上是否被防冰剂附着，如果感应到叶片上已经被防冰剂附着，则夹抱爬行机构的爬行履带11会带动所述喷涂机构上升高度，实现叶片不同位置的喷涂，直到整个叶片被完全附着上防冰剂。
65.如图7所示，所述的喷涂机构包括喷涂箱16和喷嘴头，所述喷涂箱16内盛有防冰剂，所述喷涂箱16通过防冰剂泵送管道17连通所述喷嘴头，所述喷涂箱16内设有气源组件，所述气源组件与所述喷嘴头通过高压气体泵送管道18相通。所述高压气体泵送管道18内的气体会推动防冰剂从喷嘴头喷出。
66.如图7所示，所述的喷涂机构包括喷嘴头支撑主架19，所述喷嘴头支撑主架19上安装所述伸缩调距组件，所述伸缩调距组件包括齿条伸缩臂20、间距控制电机21、间距控制齿轮22和距离探头传感器，所述喷嘴头支撑主架19与所述机架系统固定安装，所述齿条伸缩臂20与所述喷嘴头支撑主架19滑动安装，所述喷嘴头支撑主架19的上端设有滑槽，所述齿条伸缩臂20滑接于所述滑槽内，所述间距控制电机21固定安装在所述喷嘴头支撑主架19的下端，所述间距控制电机21驱动所述间距控制齿轮22，所述喷嘴头支撑主架19的中部设有通孔条，所述齿条伸缩臂20的下表面设有若干齿槽，所述间距控制齿轮22穿过所述通孔条，所述间距控制齿轮22与所述齿条伸缩臂20的齿槽互相啮合，所述齿条伸缩臂20上安装所述喷嘴头，所述间距控制电机21与所述距离探头传感器相关联。距离探头传感器的感应方向均与喷涂方向同向，所述距离探头传感器安装在喷涂箱16外侧或者齿条伸缩臂20的外端部。
67.如图7所示，所述的喷嘴头连通渐缩管23，所述渐缩管23固定安装在所述齿条伸缩臂20上的最前端，所述渐缩管23上设有若干不同角度的喷嘴头，所述防冰剂泵送管道17和高压气体泵送管道18均与所述渐缩管23相通。
68.如图7所示，所述渐缩管23上设有0
°
喷嘴头24、30
°
喷嘴头25和60
°
喷嘴头26。喷向角度分别为0
°
、30
°
、60
°
。在塔筒高处来流风速较大时亦可实现叶片背向附着率达到最大的喷涂效果，极大的提高防冰的效率，同时增强防冰的效果。
69.位置探头传感器、喷涂状况传感器和距离探头传感器均为常规已知的配件，所以图中未详细展示。
70.所述用于风力发电叶片的防冰剂喷涂装置的使用方法包括如下步骤：
71.1)预备过程：将装置拼装完整，加注防冰剂，安装在塔筒底部；
72.2)启动装置：开启云端控制，所述的防冰剂喷涂装置通电，所述的防冰剂喷涂装置自带电池供电或者外接电源供电；
73.云数据控制及报警系统开始工作，整个防冰剂喷涂装置受到控制系统控制，控制系统与当地风电场总服务器相连，总服务器通过互联网控制整个风电场内所有的塔筒防冰
剂喷涂装置，塔筒的防冰剂喷涂装置发生故障或防冰剂消耗殆尽后，可通过云数据传回故障或提醒工作人员加注防冰剂；
74.3)爬行上升：在张紧调节电机13的作用下，张紧皮带14逐渐收紧；在液压缸4的作用下，正压力爬行臂3施加正压力，使整个防冰剂喷涂装置夹紧塔筒，爬行履带11运行带动整个防冰剂喷涂装置向上爬行，可以通过云数据控制爬行的高度，也可以通过位置探头传感器的感应数据来确定爬行高度；
75.4)喷嘴头调整：所述旋转部件9驱动所述履带台10转动，使履带与地面平行，再次启动爬行履带11，从而使整个塔筒防冰剂喷涂装置绕着塔筒进行旋转，并结合位置探头传感器的感应数据，使喷嘴头的0
°
喷嘴头24正对风力发电机的叶片；
76.5)喷涂过程：高压气体将防冰剂沿0
°
喷嘴头24、30
°
喷嘴头25和60
°
喷嘴头26吹出，使防冰剂附着在叶片表面；
77.6)爬行下降：通过张紧调节电机13的工作使张紧皮带14逐渐放松，正压力爬行臂3施加一定的正压力，所述旋转部件9驱动所述履带台10转动，使履带与地面垂直，爬行履带11向下爬行；
78.7)拆除防冰剂喷涂装置，将防冰剂喷涂装置仔细检查无误后完成工作；或者将防冰剂喷涂装置保留在塔筒壁，以便下次运行；
79.8)整理云端数据：将喷涂效果数据通过云端传输收集起来，以便发现问题及时进行维修和养护。
80.控制系统还与当地风电场的气象预测控制装置相关联，经大数据算法预测到未来一段时间内风电场的空气温度、空气湿度、风速等条件达到使风力机叶片发生结冰的阈值时，控制系统将控制整个防冰剂喷涂装置的运行，对风力发电机叶片进行防冰剂喷涂作业。同时整个控制系统将根据预测的极端天气持续时间选择防冰剂喷涂的用量，以及是否进行间歇喷涂(间歇喷涂即在极端天气持续的时间内每隔一段时间进行一次喷涂，以达到持续控制防冰的效果)。
81.爬行过程和喷涂过程的具体流程如图8-9所示。
82.喷涂过程中，喷嘴头朝向叶片的背风面，防冰剂被喷出后，分散在叶片的周边，所以叶片的迎风面和背风面上都会被附着上防冰剂，而且整个喷涂过程中，不需要停止风力发电机叶片的转动，不会影响正常的风力发电过程，其中风力发电机的叶片结构如图10所示。
83.另外，为了使防冰剂的喷涂过程更加精准，对喷涂过程的相关条件也进行了数据分析，具体内容如下：
84.在进行本实用新型合理范围内模型分析和数据处理时，设定喷涂次数为变量a，喷涂次数b，喷桨距为变量c，来流风速为变量d，背向附着率为因变量y。以下使用spss数据分析软件分析模拟实验所得数据。
[0085]“平均附着率”为定距层次的随机变量，“来流风速”、“喷桨距”、“喷涂次数”看作是自变量，可以运用多元线性回归分析的方法，探讨“来流风速”、“喷桨距”、“喷涂次数”三个自变量对“平均附着率”的影响。所述的“平均附着率”是指：实验时所喷涂的防冰剂在实验所用叶片的迎风面区域、背风面区域和前缘区域的附着率的平均值。
[0086]
(一)多元线性回归分析满足条件情况
[0087]
根据图11，直方图与正态曲线比较吻合；图12中各点基本都在正方形对角线上，可能得出残差近似服务正态分布的结论。据图13(以标准化残差为y轴，以标准化预测值为x轴所作的残差图)，残差基本上是随机分布的，并在
±
1个标准差之内，因而方程满足残差齐性的假设前提。综上，残差满足了正态性、等方差、相互独立的前提假定条件，可以进行回归分析。
[0088]
(二)多元回归结果分析
[0089]
本多元回归分析采用了逐步回归法，根据表1，本逐步回归分析中没有剔除的变量。通过表2得出最终回归方程为：“平均附着率＝26.370+5.344
×
喷涂次数-5.348
×
来流风速-43.274
×
喷桨距”。标准化回归方程为：“平均附着率＝0.749
×
喷涂次数-0.433
×
来流风速-0.350
×
喷桨距”。通过标准化回归系数判断，喷涂次数对平均附着率影响最大(标准化回归系数为0.749)，其次是来流风速(标准化回归系数为-0.433)。并且根据表2，容许度均大于0.5，vif均小于10，说明方程各自变量之间不存在共线性。根据表3，最后一个模型的判定系数为0.870，调整后的判定系数为0.861，可见方程的拟合效果非常好。根据表4，最后一个模型的f＝91.784，对应的sig.值为0.000，因此回归方程具有推论意义，同时根据表2，每个自变量的t值对应的概率值都小于0.05，因此，每个自变量也都具有推论意义。
[0090]
表1输入/移去的变量a[0091][0092]
a.因变量:背向迎向前端平均值
[0093]
表2系数a[0094]
[0095]
a.因变量:背向迎向前端平均值
[0096]
表3模型汇总d[0097][0098]
a.预测变量：(常量)，喷涂次数次x1。
[0099]
b.预测变量：(常量)，喷涂次数次x1，来流风速msx3。
[0100]
c.预测变量：(常量)，喷涂次数次x1，来流风速msx3，喷桨距mx2。
[0101]
d.因变量：背向迎向前端平均值。
[0102]
表4 anovad[0103][0104]
a.预测变量：(常量)，喷涂次数次x1。
[0105]
b.预测变量：(常量)，喷涂次数次x1，来流风速msx3。
[0106]
c.预测变量：(常量)，喷涂次数次x1，来流风速msx3，喷桨距mx2。
[0107]
d.因变量：背向迎向前端平均值。
[0108]
通过对模拟实验数据的分析，得出使得背向附着率达到最大值时的可控有关变量为喷涂次数和喷桨距，在具体的操作过程中也得到了很好的验证，故本实用新型利用三向喷嘴头对叶片表面进行持续喷涂，喷向角度分别为0
°
、30
°
、60
°
。在塔筒高处来流风速较大时亦可实现叶片背向附着率达到最大的喷涂效果，极大的提高防冰的效率，同时增强防冰的效果。
[0109]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0110]
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技
术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。