一种适应性吸附装置及其工作方法

本发明涉及复杂表面吸附装置，尤其涉及一种适应性吸附装置及其工作方法。

背景技术：

1、风能作为可再生的清洁能源，具有就地可取、可持续、清洁、对环境影响小等一系列优点，具有显著的经济效益和环保效益，符合当下可持续发展的理念，具有极高的发展前景。中国作为风能大国，有着极为丰富的风力资源，风力资源总量达到20亿kw以上，其中陆地以及近海的风资源达15亿kw，海上可开发利用的达5亿kw以上，风能开发利用的潜力巨大。目前我国风电产业发展迅速，已经迈入世界领先行列，就发电量而言，风电产能已经可与火力发电、水利发电并列，成为我国电能产能的主要来源之一。

2、随着风电技术的迅猛发展，其发展存在的问题也逐渐的暴露出来。在实际的生产以及运行工况下，风电机组会因表面损伤而频繁发生故障。由于风电机组主要建设在人迹罕至的高山、沿海甚至远海等偏远地区，导致风电机组在检测维修方面的技术指标更为复杂，从而极大增加了风电机组的运维难度。

3、针对上述风电机组在检修与运维方面的困境，可通过风电机组在线检测设备代替人工对风电机组进行检测，针对风电机组外壁损伤、油污清理、漆面损伤等故障进行故障检测与故障修复。

4、但由于风电机组表面结构复杂，现有风电机组在线检测设备的支脚仅为简单的滚轮或者吸盘，不具有适应复杂表面的能力，使得风电机组在线检测设备在风电机组表面运行的过程中难以保持运行的平稳性。

5、因此，如何提供一种适应性吸附装置，能够应用在风电机组在线检测设备中，使其对复杂表面具有较好的适应性，成为急需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种适应性吸附装置及其工作方法，以解决现有技术中的风电机组在线检测设备的支脚不具有适应复杂表面的能力的问题。

2、为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种适应性吸附装置，用于与复杂表面吸附连接，适应性吸附装置包括：上支撑架；下支撑架，与上支撑架间隔设置并位于上支撑架下方；弹性支撑结构，弹性支撑结构的两端分别与上支撑架和下支撑架铰接；支撑座，支撑座与下支撑架固定连接，支撑座具有吸盘，吸盘用于与复杂表面吸附连接；其中，弹性支撑结构包括固定部、弹性部和移动部，移动部可相对于固定部移动，弹性部的两端分别与移动部和固定部连接，弹性部具有原始状态和被压缩状态；弹性部的状态根据复杂表面变化；当弹性部处于被压缩状态时，弹性部的被压缩量根据复杂表面变化。

3、进一步地，多个弹性支撑结构沿周向间隔设置在上支撑架和下支撑架之间；各弹性支撑结构的弹性部的状态根据复杂表面变化。

4、进一步地，上支撑架和下支撑架呈三角形设置；三个弹性支撑结构设置在上支撑架和下支撑架之间；三个弹性支撑结构的上端分别与呈三角形的上支撑架的三个角铰接；三个弹性支撑结构的下端分别与呈三角形的下支撑架的三个角铰接。

5、进一步地，支撑座具有装配孔；适应性吸附装置还包括：缓冲机构，缓冲机构安装在装配孔处，缓冲机构包括螺栓、减振弹簧和减振支撑足，螺栓与装配孔的上端螺纹配合，减振支撑足可移动地设置在装配孔的下端，减振弹簧设置在螺栓和减振支撑足之间；减振支撑足用于与复杂表面接触；当吸盘的吸附力增加，减振支撑足向靠近螺栓的一侧移动时，减振弹簧被压缩，减振弹簧为减振支撑足提供一个向远离螺栓的一侧移动的作用力；当减振弹簧处于完全压缩状态时，减振支撑足用于支撑吸盘，吸盘的吸附力达到最大设定值。

6、进一步地，减振支撑足的外侧覆盖有橡胶结构；吸盘位于支撑座的中部；多个装配孔环绕吸盘的外周，并呈圆周均匀分布；多个缓冲机构一一对应地安装在多个装配孔处；各缓冲机构的底部边缘与吸盘的底部边缘共面。

7、进一步地，吸盘为负压吸盘；适应吸附装置还包括：吸盘支撑结构，吸盘支撑结构的上端与上支撑架铰接，吸盘支撑结构的下端与下支撑架固定连接；吸盘支撑结构具有气道和与气道连通的气管接口，气道与吸盘连通；下支撑架上设有第一安装螺纹孔；支撑座上设有第二安装螺纹孔；吸盘支撑结构的下端外表面设有安装螺纹，吸盘支撑结构通过安装螺纹依次与第一安装螺纹孔和第二安装螺纹孔螺纹连接。

8、进一步地，适应性吸附装置还包括一个连接部，连接部用于与外部结构连接，以使外部结构通过适应性吸附装置吸附在复杂表面；上支撑架、下支撑架、弹性支撑结构和支撑座形成一个支撑部；适应性吸附装置包括多个支撑部；适应性吸附装置还包括：多个连接套筒，每个支撑部的上支撑架的上表面上设有一个连接套筒；多个弹性伸缩结构，每个连接套筒均通过一个弹性伸缩结构与连接部连接；每个弹性伸缩结构均具有固定端和可相对于固定端移动的伸缩端；固定端和伸缩端中的一个与连接部铰接、另一个与连接套筒铰接；伸缩端的伸缩量根据复杂表面变化。

9、进一步地，弹性伸缩结构包括：弹性滑轨，弹性滑轨包括滑道、弹性件和滑杆，滑杆可移动地插入在滑道内；弹性件设置在滑道内，弹性件的两端分别与滑杆和滑道连接；滑道上间隔设有多个安装孔，滑杆上设有通槽；滑杆伸出滑道的一端为伸缩端，滑道的远离伸缩端的一端为固定端；限位件，限位件选择安装在多个安装孔中的一个处，限位件用于与通槽的槽壁限位配合，以限制滑杆的可伸缩范围；弹簧伸缩杆，弹簧伸缩杆包括固定杆、伸缩杆和伸缩弹簧，伸缩杆可移动地插入固定杆内，伸缩弹簧设置在固定杆内，伸缩弹簧的两端分别与固定杆和伸缩杆连接；伸缩杆伸出固定杆的一端为伸缩端，固定杆的远离伸缩端的一端为固定端。

10、进一步地，支撑部为两个；每个支撑部和连接部之间设有至少两个相平行的弹性滑轨；每个支撑部和连接部之间设有至少一个弹簧伸缩杆，弹簧伸缩杆相对于弹性滑轨倾斜设置；连接部上设有用于与外部结构连接的连接孔；外部结构为风电机组在线检测设备的支脚。

11、根据本发明的第二方面，提供了一种适应性吸附装置的工作方法，使用上述的适应性吸附装置；当适应性吸附装置包括上支撑架、下支撑架、弹性支撑结构和支撑座时，通过弹性支撑结构被动压缩实现吸盘与复杂表面的自适应贴合与缓冲；当适应性吸附装置包括多个弹性支撑结构时，通过并联的多个弹性支撑结构的多向被动压缩实现吸盘与复杂表面的自适应贴合与缓冲；当适应性吸附装置包括连接部、多个支撑部、弹性滑轨和弹簧伸缩杆时，通过在弹性滑轨的滑道上的不同位置的安装孔安装限位件，来控制相邻两个吸盘的中心距和弹簧伸缩杆的可伸缩范围；在弹性滑轨和弹簧伸缩杆的作用下，吸盘可分别发生相对于连接部的上下移动、横向移动、相对偏转运动，实现吸盘与复杂表面的自适应贴合与缓冲；当适应性吸附装置包括缓冲机构时，缓冲机构的减振支撑足在缓冲机构的减振弹簧的控制下可发生伸缩，减振支撑足在吸盘与复杂表面贴合过程中产生与吸盘贴合运动方向相反的作用力，实现吸盘与复杂表面的缓冲；当减振弹簧处于完全压缩状态无法继续压缩时，对吸盘起到支撑作用。

12、应用本发明的技术方案，弹性支撑结构的弹性部的状态根据复杂表面变化，从而可以改变弹性支撑结构的整体长度，进而使吸盘可以上下运动；弹性支撑结构的上下两端分别与上支撑架和下支撑架铰接，从而可以使下支撑架相对于上支撑架发生偏转，进而使吸盘可以偏转。吸盘可以根据复杂表面上下移动或发生偏转，从而使吸盘可以始终与复杂表面贴合并起到缓冲。

13、本发明提供的适应性吸附装置对复杂表面具有较好的适应性。当本发明提供的适应性吸附装置应用在风电机组在线检测设备中时，可以使风电机组在线检测设备适应风电机组的复杂表面，同时使风电机组在线检测设备在风电机组表面运行的过程中保持运行的平稳性。