塔筒的自动修补装置的制作方法

本实用新型涉及一种塔筒的自动修补装置，更具体地说，本实用新型涉及一种能够实现自动修补的塔筒的自动修补装置。

背景技术：

随着风力发电机组运行时间的不断增长，塔筒会受到腐蚀导致塔筒防腐层脱落，此外，塔筒还会被断裂的叶片擦伤。如果不能及时的对塔筒进行修补，会导致塔筒生锈并且生锈区域不断扩大，导致塔筒存在倒塔的风险。

目前，针对塔筒修补问题，通常通过操作机组进行偏航来寻找塔筒的损坏位置，然后工作人员在机组顶部从机舱的吊物孔下到塔筒需要修补的位置采用手工方式进行修补。

然而，现有的修补操作为高空作业且为舱外作业，因此危险系数极高，并且受到天气影响，工作效率低下。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能够实现自动修补的塔筒的自动修补装置。

本实用新型的另一目的在于提供一种能够定位待修补位置的塔筒的自动修补装置。

根据本实用新型的一方面，一种塔筒的自动修补装置包括：主体；前轮和后轮，所述前轮和所述后轮分别成对地设置在所述主体的两侧，用于支撑所述主体并驱动所述主体沿所述塔筒行进；修补构件，固定在所述主体上，用于容纳并涂覆修补剂；控制系统，设置在所述主体中，用于控制前轮和后轮在所述塔筒上行进，并控制修补构件涂覆修补剂。

可选地，所述前轮和所述后轮上分别设置有电磁装置，所述控制系统通过控制所述电磁装置得电来控制所述前轮和所述后轮中的至少一个吸附到所述塔筒。

可选地，连接一对前轮的第一连接轴固定到所述主体，连接一对后轮的第二连接轴能够沿着所述自动修补装置的前进方向前后运动。

可选地，所述控制系统控制所述前轮和所述后轮上的电磁装置交替地得电，并控制所述前轮和所述后轮中的未得电的一个沿所述塔筒行进。

可选地，所述后轮通过用于驱动所述后轮的电机实现沿着所述自动修补装置的前进方向的前后运动。

可选地，所述自动修补装置还包括设置在所述主体上的转向机构，所述转向机构根据控制系统的控制驱动所述前轮转向。

可选地，所述转向机构包括将所述第一连接轴可转动地连接到所述主体的转向轴座。

可选地，所述转向机构还包括：底座，固定在所述主体上；纵轴，所述纵轴的一端固定到所述转向轴座，所述纵轴的另一端可转动地连接到所述底座；转向电机，固定在所述主体上；主动轮，连接到所述转向电机，以通过所述转向电机的驱动而旋转；从动轮，固定在所述纵轴上，并根据所述主动轮的旋转而旋转，以带动所述纵轴旋转，从而使所述转向轴座相对于所述主体转动。

可选地，连接一对前轮的第一连接轴和连接一对后轮的第二连接轴均能够沿着所述自动修补装置的前进方向前后运动。

可选地，所述前轮通过用于驱动所述前轮的电机实现沿着所述自动修补装置的前进方向的前后运动，所述后轮通过用于驱动所述后轮的电机实现沿着所述自动修补装置的前进方向的前后运动。

可选地，所述修补构件包括：修补剂容纳箱，设置在所述主体上，所述修补剂容纳箱用于容纳修补剂；支撑杆，所述支撑杆的一端铰接到所述主体，所述支撑杆的另一端朝远离修补剂容纳箱的方向伸出，并连接有修补辊，所述修补剂容纳箱内的所述修补剂通过流体通道流动到所述修补辊；伸缩件，铰接在所述主体和所述支撑杆之间，所述伸缩件通过伸长和收缩使所述支撑杆绕着所述支撑杆的一端转动，以使所述修补辊与所述塔筒接触或分离。

可选地，所述修补剂容纳箱设置有用于使修补剂流出和不流出的开关，所述控制系统控制所述开关的打开或关闭并控制所述伸缩件的伸长和收缩。

可选地，所述自动修补装置还包括控制终端，所述控制系统采集与所述塔筒的待修补位置相关的信息并将所述信息发送到所述控制终端，所述控制终端显示所述信息，并将接收的用户操作发送到所述控制系统，以使所述控制系统根据所述用户操作执行控制操作。

可选地，所述控制系统包括：信息采集模块，采集与所述塔筒的待修补位置相关的信息；处理器，对所述信息采集模块采集的所述信息进行处理；无线传输模块，将处理后的所述信息发送至所述控制终端以通过所述控制终端显示，并将从所述控制终端接收的所述用户操作发送至所述处理器；驱动模块，在所述处理器的控制下根据所述用户操作来执行所述控制操作。

可选地，所述控制终端包括：显示器，显示从所述无线传输模块接收的处理后的所述信息；遥控器，接收所述用户操作，并将所述用户操作经由所述无线传输模块发送至所述处理器，以使所述处理器根据所述用户操作控制所述驱动模块执行所述控制操作。

如上所述，根据本实用新型的自动修补装置，可实现塔筒的自动修补，避免了人工舱外作业所带来的所有弊端。并且，根据本实用新型的自动修补装置能够定位塔筒的待修补位置，从而避免了需要利用机组偏航来寻找塔筒的损坏位置的不便。

附图说明

图1是根据本实用新型的实施例的塔筒的自动修补装置的示意图；

图2是根据本实用新型的实施例的塔筒的自动修补装置的另一视角的示意图；

图3是根据本实用新型的实施例的塔筒的自动修补装置的其它视角的示意图；

图4是根据本实用新型的另一实施例的塔筒的自动修补装置的示意图；

图5是根据本实用新型的实施例的控制系统的示意图。

在附图中，100、200为自动修补装置，110为主体，111为底板，112为顶板，113为分隔件，114为罩体，120为前轮，121为固定支撑件，130为后轮，131为电机，140为控制系统，150为修补构件，151为修补剂容纳箱，152为支撑杆，153为伸缩件，154为修补辊，160为蓄电池，170为转向机构，171为转向电机，172为主动轮，173为从动轮，174为皮带，175为转向轴座，176为底座，177为纵轴，10为信息采集模块，11为摄像头，20为处理器，30为驱动模块，40为无线传输模块，50为控制终端。

具体实施方式

以下参照附图详细说明本实用新型的实施例。其中，实施例中描述的“前”是指自动修补装置的行进方向，实施例中描述的“后”是指与自动修补装置的行进方向相反的方向。

图1是根据本实用新型的实施例的塔筒的自动修补装置的示意图，图2是根据本实用新型的实施例的塔筒的自动修补装置的另一视角的示意图，图3是根据本实用新型的实施例的塔筒的自动修补装置的其它视角的示意图。

根据本实用新型的实施例，如图1至图3所示，塔筒的自动修补装置100包括：主体110；前轮120和后轮130，前轮120和后轮130分别成对地设置在主体110的两侧，用于支撑主体110并驱动主体110沿塔筒行进；修补构件150，固定在主体110上，用于容纳并涂覆修补剂；控制系统140，设置在主体110中，用于控制前轮120和后轮130在塔筒上行进，并控制修补构件150涂覆修补剂。

根据本实用新型的实施例，主体110可被设置为用于固定自动修补装置100中包括的其它部件，主体110的具体结构可不受具体限制，只要能够起到固定作用即可。如图1至图3所示，作为示例，主体110可分为两层，包括底板111、顶板112、将底板111和顶板112彼此分隔开的分隔件113以及用于将底板111、顶板112和分隔件113部分罩住或完全罩住的罩体114。自动修补装置中包括的其它部件可固定到底板111、顶板112或罩体114。

根据本实用新型的实施例，前轮120可布置在主体110的两侧，例如，成对设置的前轮120可彼此对称地布置在主体110的两侧。成对设置的后轮130也布置在主体110的两侧，例如，后轮130可彼此对称地布置在主体110的两侧。

在图1至图3所示出的实施例中，一对前轮120可通过第一连接轴彼此连接，一对后轮130可通过第二连接轴彼此连接，第一连接轴可固定到底板111，第二连接轴能够沿着自动修补装置100的前进方向前后运动。例如，第一连接轴可固定到固定在底板111上的固定支撑件121(如图3所示)上，因此，前轮120仅能相对于固定支撑件121进行旋转运动。例如，第二连接轴可通过固定在底板111上的电机131(例如，直线电机)沿着自动修补装置100的前进方向进行前后运动，因此除了旋转运动外，后轮130可相对于电机131进行前后运动。如图1和图2所示，后轮130的第二连接轴可通过电机131的朝后伸出和朝前缩回沿着自动修补装置100的前进方向进行前后运动。控制系统140可通过控制电机131来控制后轮130的第二连接轴的运动。

然而，本实用新型不限于此，连接一对前轮120的第一连接轴和连接一对后轮130的第二连接轴均能够沿着自动修补装置100的前进方向前后运动。在这种情况下，前轮120的第一连接轴也可通过电机沿着自动修补装置100的前进方向进行前后运动，例如，前轮120的第一连接轴可通过电机的朝前伸出和朝后缩回沿着自动修补装置100的前进方向进行前后运动。控制系统140可通过前轮120的电机131来控制前轮120的第一连接轴的运动。

根据本实用新型的实施例，前轮120和后轮130上分别设置有电磁装置，控制系统140可通过控制电磁装置得电来控制前轮120和后轮130中的至少一个吸附到塔筒。具体地讲，当电磁装置得电时，相应的前轮120和/或后轮130吸附到塔筒而不能进行任何运动，当电磁装置失电时，相应的前轮120和/或后轮130未吸附到塔筒，并能进行相应的运动。

根据本实用新型的实施例，修补构件150可包括设置在顶板112上的修补剂容纳箱151，修补剂容纳箱151用于容纳修补剂。修补剂容纳箱151上可设置有用于使修补剂流出和不流出的开关(未示出)，控制系统140的驱动模块30可根据用户操作打开或关闭开关。

修补构件150还可包括支撑杆152，支撑杆152的一端铰接到主体110，支撑杆152的另一端朝远离修补剂容纳箱151的方向伸出，并连接有修补辊154，修补剂容纳箱151内的修补剂通过流体通道(例如，管路，未示出)流动到修补辊154，从而当修补剂容纳箱151的开关打开时，修补剂容纳箱151内的修补剂可流动到修补辊154。

修补构件150还可包括伸缩件153，伸缩件153铰接在主体110和支撑杆152之间，伸缩件153可通过伸长和收缩使支撑杆152绕支撑杆152的一端转动，以使修补辊154与塔筒接触或分离。根据本实用新型的实施例，控制系统140可根据用户操作控制伸缩件153的伸长和收缩。

可选地，伸缩件153可以为电动液压缸。自动修补装置110可利用蓄电池160为电动液压缸供电。除此之外，蓄电池160还可为自动修补装置110中的其它部件(例如，控制系统140中的各个部件以及电机131)供电。

此外，根据本实用新型的实施例，修补构件150中的支撑杆152和修补辊154在自动修补装置100沿塔筒行进时还可用作使自动修补装置100保持平衡的平衡构件，以与前轮120和后轮130中的至少一个配合来保证自动修补装置100稳定地固定在塔筒上。

根据本实用新型的实施例，控制系统140可设置在主体110中，例如，可固定在顶板112上，从而用于执行控制操作(例如，控制前轮120、后轮130的行进和吸附、伸缩件153的伸缩操作、修补剂容纳箱151的打开或关闭操作以及稍后将要描述的转向机构170的转向操作等)。图5是根据本实用新型的实施例的控制系统140的示意图。如图5所示，根据本实用新型的实施例，自动修补装置100还可包括控制终端50，控制系统140采集与塔筒的待修补位置相关的信息并将所述信息发送到控制终端50，控制终端50显示所述信息，并将接收的用户操作发送到控制系统140，以使控制系统140可根据用户操作执行控制操作。

根据本实用新型的实施例，如图5所示，控制系统140可包括：信息采集模块10，采集与塔筒的待修补位置相关的信息；处理器20，对信息采集模块10采集的信息进行处理；无线传输模块40，将处理后的信息发送至控制终端50以通过控制终端50显示，并将从控制终端50接收的用户操作发送至处理器20；驱动模块30，在处理器20的控制下根据用户操作来执行控制操作。

根据本实用新型的实施例，信息采集模块10可包括设置在底板111上的摄像头11。可选地，如图2所示，摄像头11可包括设置在底板111的四个角部处的四个摄像头11。

可选地，控制终端50可包括：显示器(未示出)，显示从无线传输模块40接收的处理后的信息；遥控器(未示出)，接收用户操作，并将用户操作经由无线传输模块40发送至处理器20，以使处理器20根据用户操作控制驱动模块30执行控制操作。

以下将详细描述通过利用根据本实用新型的自动修补装置100来实现塔筒的自动修补的过程。

首先，可目测塔筒的待修补位置的大致位置，然后通过利用控制系统140控制前轮120和后轮130在塔筒上行进。

当前轮120为固定轮，后轮130为活动轮时，可通过如下过程来实现自动修补装置100沿塔筒行进(即，自动修补装置100沿塔筒向上攀爬)：前轮120上的电磁装置得电，前轮120吸附到塔筒上不动，与支撑杆152共同保持自动修补装置100的平衡，此时，后轮130上的电磁装置失电，后轮130的电机131朝前缩回，因此后轮130朝前运动；然后，后轮130上的电磁装置得电，后轮130吸附到塔筒上不动，与支撑杆152共同保持自动修补装置100的平衡，前轮120上的电磁装置失电，此时，后轮130的电机131朝后伸出，由于后轮130吸附到塔筒上不动，因此前轮120通过电机131的伸出而向前移动，从而使得主体110沿着塔筒朝前运动；重复以上两个步骤即可实现自动修补装置100沿塔筒向上攀爬。

在此过程中，控制系统140的驱动模块30可通过控制电机131来控制第二连接轴的运动，进而控制后轮130的运动，并可通过控制前轮120和后轮130上的电磁装置的得电或失电来控制前轮120和后轮130是否吸附到塔筒上。

在自动修补装置100沿塔筒向上攀爬的过程中，信息采集模块10可连续地采集与塔筒的待修补位置相关的信息，处理器20对信息采集模块10采集的信息进行处理，无线传输模块40将处理后的信息发送至控制终端50。当现场操作人员通过控制终端50显示的信息确定自动修补装置100还未到达塔筒的待修补位置时，驱动模块30可继续控制电机131以及前轮120和后轮130上的电磁装置，从而使自动修补装置100沿塔筒继续向上攀爬。

当现场操作人员通过控制终端50显示的信息确定自动修补装置100已经到达塔筒的待修补位置时，现场操作人员可通过控制终端50输入打开修补剂容纳箱151的开关的用户操作，控制终端50可将用户操作经由无线传输模块40发送至处理器20，在处理器20的控制下，驱动模块30可打开修补剂容纳箱151的开关，修补剂可通过修补辊154涂到塔筒的待修补位置。

当前轮120和后轮130均为活动轮时，例如，前轮120的电机可朝前伸出或朝后缩回，后轮130的电机131可朝后伸出或朝前缩回。在这种情况下，可通过如下过程来实现自动修补装置100沿塔筒向上攀爬：前轮120的初始状态为电机朝前伸出，后轮130的初始状态为电机131朝前缩回；在步骤1中，前轮120和后轮130上的电磁装置都得电，前轮120和后轮130都吸附在塔筒上不动，前轮120的电机(未示出)朝后收缩，后轮130的电机131朝后伸出，由于前轮120和后轮130不动，因此使得主体110向前移动；在步骤2中，前轮120的电磁装置得电吸附在塔筒上不动，后轮130的电磁装置失电，后轮130的电机131朝前收缩，后轮130朝前移动但主体110未朝前移动；在步骤3中，后轮130的电磁装置得电吸附在塔筒上不动，前轮120的电磁装置失电，前轮120的电机朝前伸出，前轮120朝前移动但主体110未朝前移动，此时，前轮120和后轮130返回到初始状态。重复以上三个步骤即可实现自动修补装置100沿塔筒向上攀爬，即，自动修补装置100在步骤1中向上攀爬，并通过步骤2和3返回到前轮120和后轮130的初始状态。

图4是根据本实用新型的另一实施例的塔筒的自动修补装置的示意图。为了避免重复描述，将省略图4中的与图1中的组件相同的组件的描述。

图4的自动修补装置200与图1中的自动修补装置100的区别在于，图4的自动修补装置200还包括设置在主体110上的转向机构170，转向机构170可根据控制系统140的控制驱动前轮120转向。

根据本实用新型的实施例，转向机构170可包括将第一连接轴可转动地连接到主体110的转向轴座175。转向轴座175可通过本领域已知的各种方式将第一连接轴可转动地连接到主体110。

根据本实用新型的实施例，如图4所示，转向机构170可包括：底座176，固定在主体110上；纵轴177，纵轴177的一端固定到转向轴座175，纵轴177的另一端可转动地连接到底座176；转向电机171，固定在主体110上；主动轮172，连接到转向电机171，以通过转向电机171的驱动而旋转；从动轮173，固定在纵轴177上，并根据主动轮172的旋转而旋转，以带动纵轴177旋转，从而使转向轴座175相对于主体110转动。

主动轮172可连接到转向电机171的输出端，控制系统140可控制转向电机171的运行。例如，主动轮172和从动轮173可通过皮带174而彼此连接，从而使主动轮172的旋转传递到从动轮173。可选地，主动轮172和从动轮173可以为彼此啮合的齿轮，从而主动轮172也可带动从动轮173旋转。

可选地，从动轮173可固定到与转向轴座175固定连接的纵轴177，纵轴177可通过轴承等与固定在底板111上的底座176连接，因此纵轴177可与从动轮173一起旋转，从而带动转向轴座175和第一转向轴的转动，实现前轮120的转向。

虽然以上参照图5描述了转向机构170的结构，然而，图5中示出的转向机构170仅为示例，本实用新型不限于此。

根据本实用新型的实施例，当需要自动修补装置200转向时，现场操作人员可通过控制终端50输入控制转向电机171的操作并将该操作经由控制系统140的无线传输模块40发送给处理器20，驱动模块30可根据处理器20的控制控制转向电机171的运行，从而完成自动修补装置200的转向。

如上所述，根据本实用新型的自动修补装置，可实现塔筒的自动修补，避免了人工舱外作业所带来的所有弊端。并且，根据本实用新型的自动修补装置能够定位塔筒的待修补位置，从而避免了需要利用机组偏航来寻找塔筒的损坏位置的不便。

虽然已表示和描述了本实用新型的一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本实用新型的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改。