用于风力发电机的高空清洁设备的制作方法

本实用新型属于清洁设备领域，具体涉及一种用于风力发电机的高空清洁设备。

背景技术：

风是没有公害的能源之一，并且它取之不尽，用之不竭。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，因地制宜地利用风力发电，非常适合。风力发电机是将风的动能转变成机械能，再把机械能转化为电能的装置。通常，风力发电机包括塔筒和设置在塔筒顶端的扇叶，其中，塔筒的作用是使扇叶处于较为合理的高度位置上，塔筒的高度通常在60m到120m。对于风力发电机来说，其清洁工作主要包括对塔筒表面的清洁和对扇叶的清洁，良好的清洁工作可以提高风力发电机的防腐性能，延长使用寿命。当扇叶污垢过多时，易引发电环不同心，从而导致电环受损。附着塔筒表面油污长时间不进行清理，积垢过多过厚，附着面积不断增大，如遇草原发生火灾、及高温照射，积温达到燃点，极易发生火灾，一旦火起，就无法控制，会造成无法估量的直接经济损失。如果对机组进行定期的外表防腐处理，就会保护其免受来自大气环境的损害，从而起到物体的美观和保护其使用年限的作用。目前，风力发电机主要由人工进行清洁，即利用吊装设备使清洁工人沿塔筒的外壁上升至高空，在上升过程中对塔筒进行擦洗，或者上升到顶端后再利用高压水枪对扇叶进行清洗。这种人工进行清洁的方式不仅具有较高的危险性，而且作业效率低下。

公告号为cn206054200u的中国专利提出了一种风力发电机塔筒清洗装置，公开号为cn108331721a的中国专利申请提出了一种风力发电机扇叶清洁装置，上述的清洗装置和清洁装置分别能够替代人工进行高空作业，从而对塔筒和扇叶进行清洁。上述两种装置均是利用吸附组件使机架吸附于塔筒的表面，这种方式对装置整体的重心要求较高，如果重心向远离塔筒的方向偏移(因携带的清洁模块不同，重心可能向远离塔筒的方向偏移)，则可能在力矩的作用下发生向外倾翻，从而无法正常开展清洁工作。尤其对于公开号为cn108331721a的风力发电机扇叶清洁装置来说，当伸缩设备向扇叶所在方向伸出时，必然引起设备重心的外移，从而更容易的导致设备向外发生倾翻。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种用于风力发电机的高空清洁设备，该清洁设备能够避免发生倾翻的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种用于风力发电机的高空清洁设备，其包括：第一机架，在所述第一机架上设置有爬升机构，用于带动所述第一机架沿风力发电机的塔筒进行爬升；第二机架；连接臂，所述连接臂的一端与所述第一机架可转动地连接，所述连接臂的另一端与所述第二机架可转动地连接；清洁单元，所述清洁单元设置在所述第一机架和/或所述第二机架上，所述清洁单元用于对风力发电机的塔筒或扇叶进行清洁。

根据本实用新型实施例的用于风力发电机的高空清洁设备，设置有第一机架和第二机架，第一机架与第二机架之间通过连接臂进行连接，该高空清洁设备附在塔筒的表面时，第一机架和第二机架分别附在塔筒的相背离的两侧，并且，由于爬升机构设置在第一机架上，因此，第一机架受到向上的爬升力，而第二机架通过连接臂被第一机架带动一同向上爬升，由于连接臂与第一机架、第二机架均可转动地连接，因此，在重力的作用下，第二机架在塔筒外壁上的位置会低于第一机架，并且，第二机架的存在可以对第一机架形成一个使其贴紧塔筒表面的力矩，类似地，第一机架的存在也可以为第二机架提供一个使其贴紧塔筒表面的力矩，从而可以起到防止第一机架或第二机架倾翻的作用。即便在第一机架或第二机架上因设置清洁单元使得高空清洁设备的整体重心外移，也依然可以避免第一机架和第二机架发生倾翻，从而保证高空清洁设备能够正常工作。

在本实用新型的一些实施例中，所述连接臂为两个，所述连接臂为弧形连接臂，所述第一机架、所述第二机架和两个所述弧形连接臂合围成能够环绕所述塔筒的闭合结构。

在本实用新型的一些实施例中，所述爬升机构为设置在所述第一机架上的提升机，所述提升机用于带动所述第一机架沿悬垂于所述塔筒的外侧的钢绳进行爬升。

在本实用新型的一些实施例中，在所述第一机架的朝向所述第二机架的一侧设置有第一支撑轮，在所述第二机架的朝向所述第一机架的一侧设置有第二支撑轮。

在本实用新型的一些实施例中，所述爬升机构为设置在所述第一机架上的磁性履带机构。

在本实用新型的一些实施例中，在所述第二机架上设置有第二爬升机构，所述第二爬升机构为磁性履带机构。

在本实用新型的一些实施例中，所述清洁单元可拆卸地安装于所述第一机架和/或所述第二机架。

在本实用新型的一些实施例中，所述清洁单元包括滚刷和电机，所述电机与所述滚刷驱动连接。

在本实用新型的一些实施例中，所述清洁单元还包括供水组件，所述供水组件包括水箱、水泵、管路和喷头，所述管路与水泵连接，所述水泵设置于所述水箱中，所述喷头设置在所述管路上，所述喷头的喷口朝向所述滚刷。

在本实用新型的一些实施例中，所述清洁单元包括：伸缩机构；喷水枪，所述喷水枪以喷射角度可调的方式安装于所述伸缩机构上；水箱；水管，所述水管的一端连接所述水箱，所述水管的另一端连接所述喷水枪。

附图说明

图1是本实用新型实施例的用于风力发电机的高空清洁设备附在塔筒表面的示意图；

图2是图1所示结构的俯视示意图(省略了伸缩机构和喷水枪)；

图3是本实用新型一种实施方式的第一机架的示意图；

图4是本实用新型另一种实施方式的第一机架的示意图(滚刷结构不同)；

图5是本实用新型另一种实施方式的第一机架的示意图(爬升机构不同)。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图1至图3所示，本实用新型实施例提出了一种用于风力发电机的高空清洁设备100，该高空清洁设备100包括第一机架10、第二机架20、连接臂30和清洁单元。具体地，在第一机架10上设置有爬升机构，爬升机构用于带动第一机架10沿风力发电机的塔筒200进行爬升，连接臂30的一端与第一机架10可转动地连接，连接臂30的另一端与第二机架20可转动地连接，清洁单元设置在第一机架10和/或第二机架20上，用于对风力发电机的塔筒200或扇叶进行清洁。

根据本实用新型实施例的用于风力发电机的高空清洁设备100，设置有第一机架10和第二机架20，第一机架10与第二机架20之间通过连接臂30进行连接，该高空清洁设备100附在塔筒200的表面时，第一机架10和第二机架20分别附在塔筒200的相背离的两侧，并且，由于爬升机构设置在第一机架10上，因此，第一机架10受到向上的爬升力，而第二机架20通过连接臂30被第一机架10带动一同向上爬升，由于连接臂30与第一机架10、第二机架20均可转动地连接，因此，在重力的作用下，第二机架20在塔筒200外壁上的位置会低于第一机架10，并且，第二机架20的存在可以对第一机架10形成一个使其贴紧塔筒200表面的力矩，类似地，第一机架10的存在也可以为第二机架20提供一个使其贴紧塔筒200表面的力矩，从而可以起到防止第一机架10或第二机架20倾翻的作用。即便在第一机架10或第二机架上20因设置清洁单元使得高空清洁设备100的整体重心外移，也依然可以避免第一机架10和第二机架20发生倾翻，从而保证高空清洁设备100能够正常工作。

可以理解的是，本实用新型实施例的高空清洁设备100的机架包括第一机架10和第二机架20两部分，并且两部分分设于塔筒200的两侧，这种结构相比于现有的以单侧贴附塔筒表面的方式相比，对塔筒200的贴附效果更好。当然，在实际使用过程中，需要合理选择清洁单元的设置位置，例如，当清洁单元安装于第一机架10上时，需选择合适的安装位置，使清洁单元安装后对第一机架10所形成的力矩，与第二机架20通过连接臂30施加给第一机架10的力矩方向相反，由此可以起到防止第一机架10倾翻的作用。类似地，当清洁单元安装于第二机架20上时，需选择合适的安装位置，使清洁单元安装后对第二机架20所形成的力矩，与第一机架10通过连接臂30施加给第二机架20的力矩方向相反，由此可以起到防止第二机架20倾翻的作用。

在本实用新型的一些实施例中，连接臂30为两个，并且，连接臂30为弧形连接臂，第一机架10、第二机架20和两个弧形连接臂合围成能够环绕塔筒200的闭合结构，采用弧形连接臂可以较为容易地避开塔筒200的其它朝向的侧壁，从而防止连接臂30与塔筒200的表面发生干涉。

在本实用新型的另外一些实施例中，连接臂30也可以为u形连接臂等其它形式，也可以较为容易地避开塔筒200的其它朝向的侧壁，从而防止连接臂30与塔筒200的表面发生干涉。

进一步地，第一机架10、第二机架20和两个连接臂30所形成的闭合结构采用可拆分的设计，例如，连接臂30与第一机架10和/或第二机架20以可拆卸的方式连接，或者，连接臂30由可拆分及组装的两段构成，由此，可以将闭合结构打开，便于将其在塔筒200的表面安装就位或从塔筒200的表面拆除。

在本实用新型的一些实施例中，爬升机构为设置在第一机架10上的提升机40，提升机40用于带动第一机架10沿悬垂于塔筒200的外侧的钢绳210进行爬升或下降。在本实施例中，钢绳210的端部可以固定于塔筒200的顶端，从而使钢绳210从塔筒200的外侧悬垂而下，进而使提升机40可以带动第一机架10牵引钢绳210，从而沿塔筒200的表面进行爬升。

进一步地，在第一机架10的朝向第二机架20的一侧设置有第一支撑轮11，在第一机架10沿塔筒200的表面爬升的过程中，第一机架10通过第一支撑轮11与塔筒200的表面接触，从而减小第一机架10与塔筒200的表面之间的摩擦力。对应地，在第二机架20的朝向第一机架10的一侧设置有第二支撑轮21，在第二机架20沿塔筒200的表面上升的过程中，第二机架20通过第二支撑轮21与塔筒200的表面接触，从而减小第二机架20与塔筒200的表面之间的摩擦力。

进一步地，第一支撑轮11和第二支撑轮21可以选用可伸缩万向轮，由此，第一支撑轮11和第二支撑轮21可以分为多个。在这种情况下，第一支撑轮11和第二支撑轮21选用可伸缩万向轮，可伸缩万向轮可以根据机架与塔筒200之间的压力自动调整伸出程度，如此，可以使多个第一支撑轮11和多个第二支撑轮21均与塔筒200的表面接触，以增加支撑的稳固性。

在本实用新型的另外一些实施例中，爬升机构为设置在第一机架10上的带有驱动装置(图中未示出)的磁性履带机构50(如图5所示)，磁性履带机构50一方面可以通过磁力吸附于塔筒200的表面，另一方面能够带动第一机架10沿塔筒200的表面进行移动，由此，实现第一机架10沿塔筒200的表面的爬升及下降。

在第一机架10上的爬升机构为磁性履带机构50的基础上，可以在第二机架20上设置第二爬升机构，并且，第二爬升机构亦为磁性履带机构50。在第二机架20上设置第二爬升机构，可以提高高空清洁设备100整体的爬行效率。

需要注意的是，在第一机架10和第二机架20上均设置有磁性履带机构50的情况下，高空清洁设备100沿塔筒200的表面爬行时，也应当使第一机架10和第二机架20具有高度差。这是因为，塔筒200通常为由下至上直径逐渐减小的锥形结构，那么为了使高空清洁设备100能够正常工作，需保证其在塔筒200的底部最大直径处能够环绕塔筒200设置，这就需要连接臂30具有足够的长度。之后在高空清洁设备100逐渐向上爬行的过程中，第一机架10与第二机架20之间的高度差逐渐加大，即连接臂30的倾斜角度逐渐增加，由此保证第一机架10和第二机架20均始终贴附与塔筒200的表面。

在本实用新型的一些实施例中，清洁单元包可拆卸地安装于第一机架10和/或第二机架20，由于对风力发电机的清洁工作包括对塔筒200的清洁和对扇叶的清洁，因此，可以根据实际清洁需求选用不同的清洁单元，例如当仅需要清洁塔筒200时可以选用具有擦拭功能的清洁单元，当仅需要清洁扇叶时可以选用能够喷水的清洁单元，当需要同时清洁塔筒200和扇叶时，可以同时选用具有擦拭功能的清洁单元和能够喷射的清洁单元。因此，使清洁单元可拆卸地安装于第一机架10和/或第二机架20，可以满足不同功能的清洁单元更换需求。

另外，清洁单元可以根据实际使用需要选择性地安装于第一机架10和第二机架20中的一个或两个上。例如，当仅需要清洁扇叶时，那么可以只在第二机架20上安装能够喷水的清洁单元，当需要清洁塔筒200时，则可以在第一机架10和第二机架20上同时安装具有擦拭功能的清洁单元。

下面具体说明几种清洁单元的形式：

在一些具体的实施方式中，清洁单元可以包括滚刷71和第一电机72，第一电机72与滚刷71驱动连接，用以驱动滚刷71旋转。滚刷71可以起到擦拭功能，因此，本实施方式适用于对塔筒200的表面进行清洁。具体地，滚刷71可以是贯通机架左右的横滚刷(如图3所示)，也可以是转轴沿塔筒200的径向布置的圆滚刷(如图4所示)，本实用新型对此不做限制。

进一步地，清洁单元还包括供水组件73，供水组件73包括水箱731、水泵732、管路733和喷头734，管路733与水泵732连接，水泵732设置于水箱731中，喷头734设置在管路733上，喷头734的喷口朝向滚刷71。供水组件73用于喷淋滚刷71，从而可以将滚刷71润湿，进而提高滚刷71对塔筒200的外壁的擦拭效果。

在另外一些具体的实施方式中，清洁单元可以包括伸缩机构81、喷水枪82、水箱和水管(图中未示出)，其中，喷水枪82以喷射角度可调的方式安装于伸缩机构81上，水管的一端连接水箱，水管的另一端连接喷水枪。该形式的清洁单元用于对扇叶进行清洁。具体地，可以通过伸缩机构使喷水枪82向靠近扇叶的方向移动，从而缩小喷水枪82与扇叶之间的距离，之后可调整喷水枪82的角度，待角度调整完毕，再以喷水的方式对扇叶进行清洁。

具体地，伸缩机构81可以选用现有的任一种伸缩机构，例如连杆伸缩机构、电动伸缩杆等。

可以理解的是，喷水枪82的角度可调，可以通过双自由度机构83实现。具体地，双自由度机构83可以包括第二电机831和第三电机832，其中，第二电机831安装于伸缩机构81上，第二电机831的输出轴连接第三电机832，以控制第三电机832转动，第三电机832的输出轴连接喷水枪82，以控制喷水枪82转动。并且，第二电机831的输出轴和第三电机832的输出轴相互垂直。在第二电机831和第三电机832的配合下，喷水枪82可以实现向任意方向的喷水。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。