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一种适应性吸附装置及其工作方法

文献发布时间:2024-04-18 19:58:21


一种适应性吸附装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及复杂表面吸附装置技术领域,尤其涉及一种适应性吸附装置及其工作方法。

背景技术

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。

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。

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。

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。

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。

发明内容

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述,本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中,以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式,相同或对应的标号表示相同或对应的部分,其中:

图1示意性地示出了本发明可选实施例的适应性吸附装置的立体结构示意图;

图2示意性地示出了图1中的部分结构的主视图;

图3示意性地示出了图1中的适应性吸附装置的支撑座的剖视图;

图4示意性地示出了图3中缓冲机构的放大图;

图5示意性地示出了图2中气管接口的放大图;

图6示意性地示出了图1中的适应性吸附装置的连接部与外部结构连接的结构示意图;

图7示意性地示出了图1中的适应性吸附装置吸附在复杂表面时的结构示意图;

附图标号说明:

1、支撑座;2、下支撑架;3、上支撑架;4、连接套筒;5、弹性滑轨;6、弹簧伸缩杆;7、连接部;8、弹性支撑结构;9、气管接口;10、吸盘支撑结构;11、第一球铰;12、第二球铰;13、第三球铰;14、缓冲机构;15、第二安装螺纹孔;16、吸盘;17、螺栓;18、减振弹簧;19、减振支撑足;20、安装孔;21、滑杆;100、支脚;200、复杂表面。

具体实施方式

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。若未特别指明,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

如图1至图7所示,本发明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3;下支撑架2,与上支撑架3间隔设置并位于上支撑架3下方;弹性支撑结构8,弹性支撑结构8的两端分别与上支撑架3和下支撑架2铰接;支撑座1,支撑座1与下支撑架2固定连接,支撑座1具有吸盘16,吸盘16用于与复杂表面吸附连接;其中,弹性支撑结构8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。

这样,通过弹性支撑结构8被动压缩实现吸盘16与复杂表面的自适应贴合与缓冲。具体来说,弹性支撑结构8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8的整体长度,进而使吸盘16可以上下运动;弹性支撑结构8的上下两端分别与上支撑架3和下支撑架2铰接,从而可以使下支撑架2相对于上支撑架3发生偏转,进而使吸盘16可以偏转。吸盘16可以根据复杂表面上下移动或发生偏转,从而使吸盘16可以始终与复杂表面贴合并起到缓冲。

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。

在本发明的未图示的可选实施例中,可以将上支撑架3直接与外部结构连接,使外部结构能够通过适应性吸附装置与复杂表面吸附连接,使该外部结构对复杂表面具有较好的适应性。其中,外部结构为风电机组在线检测设备的支脚。

在本发明的未图示的可选实施例中,风电机组在线检测设备的多个支脚均连接有本发明提供的适应性吸附装置。

在本发明的未图示的可选实施例中,风电机组在线检测设备的多个支脚中的部分连接有本发明提供的适应性吸附装置。

可选地,如图1所示,多个弹性支撑结构8沿周向间隔设置在上支撑架3和下支撑架2之间;各弹性支撑结构8的弹性部的状态根据复杂表面变化。这样,下支撑架2的偏转和上下运动可以通过多个弹性支撑结构8更精准地根据复杂表面进行调整,通过并联的多个弹性支撑结构8的多向被动压缩实现吸盘16与复杂表面的自适应贴合与缓冲。

可选地,如图1所示,上支撑架3和下支撑架2呈三角形设置;三个弹性支撑结构8设置在上支撑架3和下支撑架2之间;三个弹性支撑结构8的上端分别与呈三角形的上支撑架3的三个角铰接;三个弹性支撑结构8的下端分别与呈三角形的下支撑架2的三个角铰接。这样,三角形的结构在保证稳定、调整精准的同时还能够降低结构复杂程度,降低装置成本。

在图1示出的可选实施例中,弹性支撑结构8的上端通过第二球铰12与上支撑架3铰接;弹性支撑结构8的下端通过第三球铰13与下支撑架2铰接。第二球铰12和第三球铰13与弹性支撑结构8螺纹连接。通过第二球铰12和第三球铰13可以实现弹性支撑结构8与上支撑架3、下支撑架2之间发生相对偏转。

可选地,如图3和图4所示,支撑座1具有装配孔;适应性吸附装置还包括:缓冲机构14,缓冲机构14安装在装配孔处,缓冲机构14包括螺栓17、减振弹簧18和减振支撑足19,螺栓17与装配孔的上端螺纹配合,减振支撑足19可移动地设置在装配孔的下端,减振弹簧18设置在螺栓17和减振支撑足19之间;减振支撑足19用于与复杂表面接触;当吸盘16的吸附力增加,减振支撑足19向靠近螺栓17的一侧移动时,减振弹簧18被压缩,减振弹簧18为减振支撑足19提供一个向远离螺栓17的一侧移动的作用力;当减振弹簧18处于完全压缩状态时,减振支撑足19用于支撑吸盘16,吸盘16的吸附力达到最大设定值。这样,通过增加缓冲机构14,可以起到缓冲作用,同时可以提升吸盘16的使用寿命。

具体来说,在吸盘即将达到吸附的临界点,发生吸附的瞬间,吸盘会以一个较高的速度吸附到平面上,易产生较大的冲击,且吸盘吸附完毕后,随着吸附时间的增加导致吸盘所受吸附力过大,从而影响吸盘的寿命。本发明在减振弹簧18的作用下减振支撑足19会产生与吸盘16吸附移动方向相反的作用力,实现吸盘16与复杂表面的缓冲。并且当减振弹簧18处于完全压缩状态时无法继续进行压缩,从而可以对吸盘16起到支撑作用,避免因吸附力过大影响吸盘使用寿命的问题,进而可以提升吸盘16的使用寿命。

可选地,减振支撑足19的外侧覆盖有橡胶结构。这样,橡胶结构的缓冲效果更好。

可选地,如图1和图3所示,吸盘16位于支撑座1的中部;多个装配孔环绕吸盘16的外周,并呈圆周均匀分布;多个缓冲机构14一一对应地安装在多个装配孔处;各缓冲机构14的底部边缘与吸盘16的底部边缘共面。这样,通过增加缓冲机构14的数量,提升缓冲效果,同时使支撑座1更加可靠稳定。

可选地,如图1、图2和图5所示,吸盘16为负压吸盘;适应吸附装置还包括:吸盘支撑结构10,吸盘支撑结构10的上端与上支撑架3铰接,吸盘支撑结构10的下端与下支撑架2固定连接;吸盘支撑结构10具有气道和与气道连通的气管接口9,气道与吸盘16连通;下支撑架2上设有第一安装螺纹孔;支撑座1上设有第二安装螺纹孔15;吸盘支撑结构10的下端外表面设有安装螺纹,吸盘支撑结构10通过安装螺纹依次与第一安装螺纹孔和第二安装螺纹孔15螺纹连接。这样,吸盘支撑结构10的上端可以相对于上支撑架3发生偏转,不会影响吸盘16的正常使用。

可选地,气管接口9与吸盘支撑结构10通过螺纹连接。气管接口9用于与气管连接,实现吸盘的负压控制,从而实现吸盘16与复杂表面的吸附和释放。

在图1示出的可选实施例中,吸盘支撑结构10的上端通过第一球铰11与上支撑架3铰接。第一球铰11与吸盘支撑结构10螺纹连接。

可选地,如图1、图6和图7所示,适应性吸附装置还包括一个连接部7,连接部7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3、下支撑架2、弹性支撑结构8和支撑座1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4,每个支撑部的上支撑架3的上表面上设有一个连接套筒4;多个弹性伸缩结构,每个连接套筒4均通过一个弹性伸缩结构与连接部7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7铰接、另一个与连接套筒4铰接;伸缩端的伸缩量根据复杂表面变化。这样,通过设置多个支撑部,多个吸盘16相对连接部7可分别发生上下移动、横向移动、相对偏转的运动,从而更有利于适应复杂表面,保证与多个吸盘16均与复杂表面相贴合,并对运动过程中产生冲击起到缓冲作用,贴合和缓冲效果更好。

可选地,如图1和图6所示,弹性伸缩结构包括:弹性滑轨5,弹性滑轨5包括滑道、弹性件和滑杆21,滑杆21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21和滑道连接;滑道上间隔设有多个安装孔20,滑杆21上设有通槽;滑杆21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20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21的可伸缩范围;弹簧伸缩杆6,弹簧伸缩杆6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。这样,通过调整限位件在多个安装孔20中的位置,可以调整弹性滑轨5的伸缩范围,从而可以通过限位件来控制双负压吸盘的中心距和滑杆的可伸缩范围。

可选地,安装孔20为螺栓孔,限位件为螺栓。

安装孔20的数量可以根据实际需要进行调节。在图1和图6示出的具体实施例中,安装孔20的数量为7个。

可选地,如图1所示,支撑部为两个;每个支撑部和连接部7之间设有至少两个相平行的弹性滑轨5;每个支撑部和连接部7之间设有至少一个弹簧伸缩杆6,弹簧伸缩杆6相对于弹性滑轨5倾斜设置。这样,通过增加弹性滑轨5的数量,增加刚性。弹簧伸缩杆6和弹性滑轨5形成稳定的三角形结构。

可选地,如图1和图6所示,连接部7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100。这样,将适应性附着装置应用在风电机组在线检测设备中,可以使风电机组在线检测设备实现与复杂表面的贴合和缓冲,在运行过程中保持平稳,提高检测效率和准确率。

在图1示出的具体实施例中,双负压吸盘形成适应性附着机构与弹性滑轨5相对于连接部7对称安装。

可选地,本发明提供的适应性吸附装置为风电机组在线检测设备的适应性吸附装置,从而使风电机组在线检测设备能够与风电机组复杂表面自适应贴合与缓冲,在运行中较为平稳,提高在线检测精度,提高检测效率。本发明提供的适应性吸附装置也可以应用在其它设备中。

在本发明提供的一个具体实施例中,适应性吸附装置包括支撑部、连接套筒4、弹性滑轨5、弹簧伸缩杆6、连接部7、吸盘支撑结构10和缓冲机构14;至少两个连接套筒4分别位于连接部7的两侧;连接套筒4和连接部7之间铰接有至少一个弹性滑轨5和至少一个弹簧伸缩杆6;支撑部包括支撑座1、呈三角形设置的下支撑架2、呈三角形设置的上支撑架3和弹性支撑结构8;下支撑架2和上支撑架3之间并联有三个三角形分布的弹性支撑结构8,每个弹性支撑结构8的两端均分别与下支撑架2和上支撑架3铰接;吸盘支撑结构10的上端与上支撑架3的几何中心处铰接,吸盘支撑结构10的下端与下支撑架2的几何中心处固定连接;每个连接套筒4下方固定连接有一个支撑部,连接套筒4与上支撑架3的上表面连接;连接部7包括支脚连接套筒,支脚连接套筒具有连接孔,连接孔用于与风电机组在线检测设备的支脚连接;支撑座1的中部具有吸盘16,多个缓冲机构14分布在吸盘16的外周,缓冲机构14包括螺栓17、减振弹簧18和减振支撑足19;弹性滑轨5包括滑道、滑杆21和限位件,滑杆21可移动地插入在滑道内;滑道上间隔设有多个安装孔20,滑杆21上设有通槽;通过在弹性滑轨5的滑道上的不同位置的安装孔20安装限位件,来控制相邻两个吸盘16的中心距和弹簧伸缩杆的可伸缩范围;三角形分布的并联的三个弹性支撑结构8的多向被动压缩实现吸盘16与风电机组复杂表面的自适应贴合与缓冲;在弹性滑轨5和弹簧伸缩杆6的作用下,两个吸盘16可分别发生上下移动、横向移动、相对偏转运动,实现吸盘16与风电机组复杂表面的自适应贴合与缓冲;减振支撑足19在减振弹簧18的控制下可发生伸缩,减振支撑足19在吸盘16与风电机组复杂表面贴合过程中产生与吸盘16贴合运动方向相反的作用力,实现吸盘16与风电机组复杂表面的缓冲;当减振弹簧18处于完全压缩状态无法继续压缩时,对吸盘16起到支撑作用。

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,使用上述或下述的适应性吸附装置;当适应性吸附装置包括上支撑架3、下支撑架2、弹性支撑结构8和支撑座1时,通过弹性支撑结构8被动压缩实现吸盘16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8时,通过并联的多个弹性支撑结构8的多向被动压缩实现吸盘16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7、多个支撑部、弹性滑轨5和弹簧伸缩杆6时,通过在弹性滑轨5的滑道上的不同位置的安装孔20安装限位件,来控制相邻两个吸盘16的中心距和弹簧伸缩杆6的可伸缩范围;在弹性滑轨5和弹簧伸缩杆6的作用下,吸盘16可分别发生相对于连接部7的上下移动、横向移动、相对偏转运动,实现吸盘16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14时,缓冲机构14的减振支撑足19在缓冲机构14的减振弹簧18的控制下可发生伸缩,减振支撑足19在吸盘16与复杂表面贴合过程中产生与吸盘16贴合运动方向相反的作用力,实现吸盘16与复杂表面的缓冲;当减振弹簧18处于完全压缩状态无法继续压缩时,对吸盘16起到支撑作用。这样,利用本发明提供的适应性吸附装置及工作方法,能够实现复杂表面的自适应贴合与缓冲。

本发明的可选实施例提供了一种风电机组在线检测设备适应性吸附装置及工作方法,属于风电机组运维领域,该装置通过弹性滑轨5两端分别铰接两个呈三角形设置的上支撑架3,在呈三角形设置的上支撑架3与呈三角形设置的下支撑架2之间并联三个三角形分布的弹性支撑结构8,下支撑架上固定有支撑座1,支撑座1上安装有负压吸盘。弹性支撑结构8为三个弹簧伸缩杆,该装置用三角形分布彼此并联的三个弹簧伸缩杆在三个方向上的被动压缩,使负压吸盘与风电机组复杂表面实现自适应贴合和缓冲。采用双负压吸盘形成适应性附着机构,双负压吸盘中心距可由弹性滑轨5调节;用三角形分布的并联的弹性支撑结构8的多向被动压缩实现负压吸盘与风电机组复杂表面的自适应贴合与缓冲。连接部7为支脚连接套筒,两个上支撑架3分别与弹性滑轨5的两端铰接,两组弹性滑轨5另一端与支脚连接套筒铰接,支脚连接套筒用于与在线检测设备的支脚100相连接。双负压吸盘形成适应性附着机构与弹性滑轨5相对于支脚连接套筒对称安装。弹性滑轨的轨道上开有七个螺栓孔,滑杆21上开有直槽,直槽为通槽,螺栓孔为通孔并穿过滑杆上的直槽。通过在弹性滑轨5的滑道上的不同位置的螺栓孔安装螺栓来控制双负压吸盘的中心距和滑杆的可伸缩范围。与支脚连接套筒铰接的弹簧伸缩杆6两端分别与两个上支撑架3铰接,弹簧伸缩杆6的另一端与支脚连接套筒铰接,弹簧伸缩杆6与弹性滑轨5呈三角型安装。在弹簧伸缩杆6和弹性滑轨5的作用下,双负压吸盘相对支脚连接套筒可分别发生上下移动、横向移动、相对偏转的运动,从而实现负压吸盘与风电机组复杂表面的自适应贴合与缓冲。呈三角形分布的并联的弹性支撑结构8两端安装有第二球铰12和第三球铰13,三个第二球铰12呈三角形分布固定在上支撑架3上,三个第三球铰13呈三角形分布固定在下支撑架2上。下支撑架2固定在吸盘支撑结构10下端,支撑座1与吸盘支撑结构10下端采用螺纹连接固定。吸盘支撑结构10上端安装有第一球铰11,第一球铰11固定在上支撑架3的几何中心处。弹性支撑结构8在发生被动压缩时,弹性支撑结构8带动下支撑架2、吸盘支撑结构10和支撑座1发生偏转,实现负压吸盘与风电机组复杂表面的自适应贴合。支撑座1内安装有负压吸盘,支撑座1底部安装有环绕负压吸盘与负压吸盘底部边缘共面呈圆周均匀分布的六个减振支撑足19。减振支撑足19在位于支撑座1内部与减振支撑足19相连的减振弹簧18的控制下可发生伸缩。减振支撑足19在负压吸盘与风电机组复杂表面贴合过程中产生与负压吸盘贴合运动方向相反的作用力,实现负压吸盘与风电机组复杂表面的缓冲。减振弹簧18被压缩到一定距离后,就会无法进行压缩,从而对吸盘起到了支撑的作用。

倘若本领域的其他技术人员受到其启发,在符合发明专利创造宗旨的情况下,没有通过具有创造性的设计,而发布与该技术方案相似的结构设计及实施措施,均应属于本发明专利的保护范围。

本发明提供的适应性吸附装置及工作方法可以适用于风电机组在线检测设备。由于风电机组表面结构复杂,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,且易产生较大冲击,难以实现各方向自由移动。为使风电机组在线检测设备能够更加适应风电机组复杂表面的变化,需要针对风电机组在线检测设备的支脚进行设计,从而保证其能够充分适应风电机组复杂风电机组复杂表面的变化,提高风电机组在线检测设备在风电机组表面运动的平稳性,实现风电机组在线检测设备的全向自由移动。本发明综合考虑了风电机组在线检测设备的研究现状和风电机组复杂表面,特别提出风电机组在线检测设备适应性吸附装置及工作方法,该装置具有弱冲击、高风电机组复杂表面适应性,失效保护的优点。目前,针对风电机组表面检测维修工作主要还是以人工来完成,危险系数高,运维难度较大,综合考虑风电机组表面复杂结构,本发明提出一种风电机组在线检测设备适应性吸附装置及工作方法,该装置解决了两方面的问题:如何充分适应风电机组复杂表面的变化,如何充分减小在线检测设备的支脚对风电机组表面产生的冲击。为解决其技术问题所采用的技术方案是:本发明通过采用双负压吸盘形成适应性附着机构,用三角形分布的并联弹性支撑结构8的多向被动压缩实现负压吸盘与风电机组复杂表面的自适应贴合与缓冲。双负压吸盘形成适应性附着机构,通过弹性滑轨5和与弹性滑轨5呈三角形布置的弹簧伸缩杆6两端铰接两个呈三角形设置的上支撑架3,呈三角形设置的上支撑架3另一端与支脚连接套筒铰接,两个上支撑架3与两组弹性滑轨5和弹簧伸缩杆6相对于支脚连接套筒对称安装。弹性滑轨的轨道上有螺栓孔,滑杆21上开有直槽,螺栓孔为通孔且穿过直槽,通过在螺栓孔上安装螺栓的方式来调节双负压磁盘的中心距与弹性滑轨滑杆的伸缩距离。在弹簧伸缩杆6和弹性滑轨5发生被动压缩时,双负压吸盘相对支脚连接套筒可分别发生上下移动、横向移动、相对偏转的运动。上三角支撑架和下三角支撑架间并联有呈三角形分布的三个弹性支撑结构8和吸盘支撑结构10,吸盘支撑结构10连接在上支撑架3、下支撑架2的几何中心处。支撑座1与下支撑架2固定在吸盘支撑结构10的下端,支撑座1内安装有吸盘16和缓冲机构14。吸盘16为负压吸盘。弹性支撑结构8在发生被动压缩时,弹性支撑结构8经下支撑架2、吸盘支撑结构10带动支撑座1发生偏转,实现与负压吸盘与风电机组复杂表面的自适应贴合。支撑座1内安装有负压吸盘,支撑座1底部安装有环绕负压吸盘与负压吸盘底部边缘共面呈圆周均匀分布的六个减振支撑足19。减振支撑足19在位于支撑座1内部与减振支撑足19相连的减振弹簧18的控制下可发生伸缩。减振支撑足19在负压吸盘与风电机组复杂表面贴合过程中产生与负压吸盘贴合运动方向相反的作用力,实现负压吸盘与风电机组复杂表面的缓冲。

图1和图2为适应性吸附装置的结构示意图。该装置与风电机组复杂曲面发生贴合时,如图7所示,弹性支撑结构8发生被动压缩,带动支撑座1、下支撑架2、吸盘支撑结构10发生偏转实现负压吸盘与风电机组复杂表面200的自适应贴合。

图3为支撑座剖视图,图4为缓冲机构剖视图。如图3所示,减振支撑足19外侧覆盖有橡胶,环绕吸盘16与吸盘16底部边缘共面呈圆周均匀分布,在吸盘16发生吸附时与风电机组复杂表面相接触。实现弱冲击及避免装置失效的方法如下:在减振弹簧18作用下减振支撑足19会产生与吸盘16吸附移动方向相反的作用力,实现吸盘16与风电机组复杂表面的缓冲。随着吸附的进行,减振弹簧18被压缩到一定距离后,就会无法进行压缩,从而对吸盘起到了支撑的作用,避免了因吸附力过大影响吸盘使用寿命的问题。

图6示意了风电机组在线检测设备适应性吸附装置连接机构,连接套筒4固定在上支撑架3上,弹性滑轨5、弹簧伸缩杆6与连接套筒4铰接;连接部7为支脚连接套筒,支脚连接套筒通过螺栓垂直连接到在线检测设备与该装置连接的支脚100上。弹性滑轨5的滑杆21上设有直槽,直槽为通槽,通过在弹性滑轨5的轨道上的不同位置的安装孔20安装螺栓来控制双负压吸盘的中心距和滑杆的可伸缩范围。当弹性滑轨5、弹簧伸缩杆6发生被动压缩时,双负压吸盘相对支脚连接套筒可分别发生上下移动、横向移动、相对偏转的运动,从而保证与双负压吸盘均与风电机组复杂表面相贴合,并对运动过程中产生冲击起到缓冲作用。

本发明在风电机组风电机组复杂表面适应上采用无动力设计,在避免装置失效以及弱冲击方面采用对称结构设计,对该装置与风电机组表面的贴合过程提供了缓冲的作用,并对吸盘的吸附过程提供了缓冲和支撑。与现有机构相比,克服了风电机组在线检测设备在风电机组复杂风电机组复杂表面上难以实现全向自由移动以及存在较大冲击的问题,能够满足风电机组在线检测设备不同运动状况下对风电机组复杂表面适应性地要求。该装置不仅提供了一套针对风电机组在线检测设备,具有针对风电机组复杂表面适应性、弱冲击、失效保护功能的设计原理和适应性吸附装置,还解决了风电机组在线检测设备在风电机组表面运动过程中难以保持运行的平稳性,且易产生较大冲击,难以实现各方向自由移动等问题,对实现风力发电机组的运维和检测技术的发展有着重要的意义。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明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发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

需要注意的是,除非另有说明,本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“连接”、“相连”等术语应作广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也可以是通过中间媒介间接相连。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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