一种风电发电用叶片除冰装置及除冰方法与流程

本发明涉及风电发电配设工具，具体的，涉及一种风电发电用叶片除冰装置及除冰方法。

背景技术：

1、风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备，现已大规模应用于海边、山谷与高海拔等具有高速气流特性区域。同时也由于其工作环境的气温特殊性，风力发电机的扇叶受到气流所产生的液体附着，极易冻结产生冰体结晶，加大设备负担与危险性，且相关规定扇叶结冰后风机必须停止运行直至冰晶融化，影响了资源生产效率。

2、目前，在对风力发电机上的风叶进行去冰时，常通过采用无人机进行去冰工作，即在无人机上配备除冰剂，利用泵送的方式，将除冰剂喷洒至风叶外壁，该种方式去冰效果不佳，且在对不同方位上的风叶进行去冰时，控制难度大，准确性较低，使得整个除冰效率较低。

3、鉴于此，本发明提出一种风电发电用叶片除冰装置及除冰方法。

技术实现思路

1、本发明提出一种风电发电用叶片除冰装置及除冰方法，解决了相关技术中的目前，对风叶进行除冰时，去冰效果不佳、控制难度大、整个除冰效率较低的问题。

2、本发明的技术方案如下：一种风电发电用叶片除冰装置，包括：机舱、转动连接于机舱端部的转座以及三个等距分布于转座外壁上的风叶，每个所述风叶的外侧均设置有清冰机构；

3、在所述机舱外侧设置有外护筒，所述外护筒靠近转座一侧的端口固接有环形盘，在所述环形盘外壁上设置有三组与清冰机构呈一一对应关系设置的传动机构，用于对清冰机构在风叶外侧进行升降，从而能够对风叶外壁结冰进行清洁；

4、在所述外护筒内侧设置有功能机构，所述功能机构包括固定于外护筒内部的环形板，所述环形板、环形盘均套设于机舱外壁，所述环形板、环形盘以及外护筒内壁之间共同围成一个蓄热腔，在所述蓄热腔内部设置有盘状加热杆，在所述清冰机构与蓄热腔之间设置有连通机构；

5、所述功能机构包括三个设置于外护筒内侧的风扇，在所述外护筒内侧设置有传动组件和用于对传动组件进行驱动的马达，在所述马达与传动组件的配合下，能够对传动机构和风扇进行同步驱动。

6、优选的，在所述外护筒内壁固定有三个安装块，在其中一个所述安装块外壁上固定安装有马达，在所述外护筒远离传动机构的一端内部固接有防护网，所述马达位于防护网与环形盘之间。

7、优选的，所述传动组件包括齿环、滑环、三个齿轮盘以及与齿轮盘数量一致且一一对应的轴杆，所述滑环固定套设于齿环外周，所述滑环转动套设于外护筒内壁，所述齿轮盘与安装块一一对应，且所述齿轮盘转动连接于安装块外壁，所述齿轮盘与齿环相啮合，所述马达的输出轴转动贯穿安装块内部并与齿轮盘中心处固接，所述风扇和齿轮盘通过轴杆串联固定。

8、优选的，所述功能机构还包括与风扇数量一致且一一对应的风筒，所述风扇位于风筒内侧，所述环形板、环形盘以及外护筒内壁之间共同围成的蓄热腔与所述风筒相连通。

9、优选的，在所述环形盘远离盘状加热杆一侧的外壁上开设有三个呈环形阵列分布的导向槽，位于每个所述导向槽一侧的环形盘内部均开设有一个活动腔，所述轴杆延伸至环形盘内部开设的活动腔内部并与其转动连接；

10、所述传动机构包括丝杆和固定连接于导向槽底部且与丝杆相平行的导向杆，所述导向杆延伸至环形盘内部开设的活动腔内部并与其转动连接，在所述活动腔中设置有呈相互啮合的第一锥齿轮与第二锥齿轮，所述丝杆底端与第二锥齿轮固接，所述轴杆端部与第一锥齿轮固接。

11、优选的，所述清冰机构包括位于风叶外侧的外环，在所述外环内部转动套设有转环，在所述转环内壁均匀分布有刷毛，位于所述刷毛间隙处的转环上贯穿开设有多个通孔，在所述转环外壁固定有多个呈环形阵列分布的曲面块。

12、优选的，所述清冰机构还包括套设于导向槽内部的滑块，所述导向杆滑动贯穿滑块内部，所述丝杆贯穿滑块内部并与其螺纹连接，在所述滑块一侧设置有连通管，所述连通管一端固定连通有斜吹端，所述斜吹端延伸至外环内部并与其固定连接，所述连通管另外一端固接有固定块，所述固定块通过螺栓可拆式固定于滑块外壁。

13、优选的，所述连通机构包括固接于环形盘外壁上的外壳，在所述外壳内部转动连接有空心管，所述空心管与环形盘相垂直，且所述空心管延伸至蓄热腔内部并与其相连通，在所述空心管与外壳内壁之间连接有卷簧。

14、优选的，在所述空心管外壁上平行固定有两个限位盘，位于两个所述限位盘之间的空心管外壁上固接有软管，且所述软管缠绕于空心管外壁，所述软管滑动贯穿外壳顶部并延伸至连通管内部，所述连通管与空心管之间通过软管相连通。

15、一种风电发电用叶片除冰方法，使用如上述权利要求中任一种风电发电用叶片除冰装置，其特征在于，包括以下步骤：

16、s1、接通电源，启动盘状加热杆，使得盘状加热杆通电后发热，对环形板、环形盘以及外护筒内壁之间共同围成的蓄热腔内部进行空气加热；

17、s2、启动马达，马达带动齿轮盘进行转动，该齿轮盘通过齿环带动滑环在外护筒内壁进行转动，从而能够带动三个齿轮盘同步转动，转动的齿轮盘带动轴杆和风扇进行转动，通过转动的风扇对风筒内部进行吹风，使得蓄热腔内部的热气能够通过空心管输送至软管内部，再经软管输送至连通管内部，连通管内部的热气通过斜吹端快速喷进外环内部，并经通孔排出，对风叶外壁进行热风融冰；

18、s3、而在斜吹端向外环内部进行吹风时，风力会对曲面块进行推动，使得转环能够在外环上进行转动，从而能够带动刷毛进行公转，对风叶外壁上的结冰进行摩擦去除；

19、s4、在轴杆转动的过程中，能够带动第一锥齿轮进行转动，第一锥齿轮转动时带动第二锥齿轮进行转动，第二锥齿轮带动丝杆进行转动，在导向杆的导向下，能够使得滑块沿着丝杆外壁进行移动，滑块通过连通管带动外环顺着风叶的长度方向进行移动，对风叶进行全面清洁；

20、s5、在连通管上移的过程中，能够对软管进行牵引展开，使得空心管转动，对卷簧进行收紧，而在连通管下移的过程中，在卷簧弹力的作用下，带动空心管反转，自动对软管进行收卷。

21、本发明的工作原理及有益效果为：

22、1、本发明中，每个风叶的外侧均设置有清冰机构，在机舱外侧设置有外护筒，外护筒靠近转座一侧的端口固接有环形盘，在环形盘外壁上设置有三组与清冰机构呈一一对应关系设置的传动机构。在外护筒内侧设置有功能机构，其中，功能机构包括环形板、风扇、马达与传动组件，环形板、环形盘以及外护筒内壁之间共同围成一个蓄热腔，在蓄热腔内部设置有盘状加热杆，在清冰机构与蓄热腔之间设置有连通机构。在马达与传动组件的配合下，能够对传动机构和风扇进行同步驱动，通过传动机构能够对清冰机构在风叶外侧进行升降，从而能够对风叶整个外壁结冰进行清洁，且在此过程中，连通机构结构能够随着清冰机构的升降而自行调整。而转动的风扇能够对风筒内部进行吹风，使得蓄热腔内部的热气能够通过连通机构输送至清冰机构中，并经清冰机构上的通孔喷出，对风叶外壁进行热风融冰；

23、2、本发明中，清冰机构上的斜吹端向外环内部进行吹风时，风力会对曲面块进行推动，使得转环能够在外环上进行转动，从而能够带动刷毛进行公转，配合着热风融化能够更好的对风叶外壁上的结冰进行摩擦去除，大大提高除冰效率。本发明结构简单，设计巧妙，能够仅在一个马达的带动下，同时实现清冰机构在风叶上的上下运动清洁、对热风的输送以及对刷毛的旋转摩擦去冰等功能，具有很高的使用价值。