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风力涡轮叶片检查与清洁系统.pdf

  • 上传人:b***
  • 文档编号:932488
  • 上传时间:2018-03-19
  • 格式:PDF
  • 页数:15
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN201010236564.7

    申请日:

    2010.07.16

    公开号:

    CN101956652A

    公开日:

    2011.01.26

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情:

    授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F03D 1/06申请日:20100716|||公开

    IPC分类号:

    F03D1/06; B08B1/00; B08B3/00

    主分类号:

    F03D1/06

    申请人:

    通用电气公司

    发明人:

    E·埃格莱斯顿

    地址:

    美国纽约州

    优先权:

    2009.07.17 US 12/505286

    专利代理机构:

    中国专利代理(香港)有限公司 72001

    代理人:

    严志军;谭祐祥

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    内容摘要

    本发明涉及一种风力涡轮叶片检查与清洁系统。在一个实施例中,一种系统(10)包括叶片维护车(24)。该叶片维护车(24)包括构造成以便在水平地定位的风力涡轮叶片(16)的面向上方的边缘(20)上稳定该叶片维护车(24)的独立的平衡器(34)。

    权利要求书

    1: 一种系统 (10), 包括 : 构造成以便在风力涡轮叶片 (16) 定向在基本水平的位置上时横越所述风力涡轮叶片 (16) 的面向上方的边缘 (20) 的自动车 (24), 包括 : 构造成以便接合所述风力涡轮叶片 (16) 的多个轮 (28) ; 构造成以便使所述多个轮 (28) 中的至少一个旋转的驱动单元 (30) ; 以及 构造成以便清洁所述风力涡轮叶片 (16) 的面向上方的边缘 (20) 的清洁系统。
    2: 根据权利要求 1 所述的系统 (10), 其特征在于, 所述自动车 (24) 包括构造成以便获 得指示与所述风力涡轮叶片 (16) 相关联的缺陷的数据的检查装备 (48)。
    3: 根据权利要求 2 所述的系统 (10), 其特征在于, 所述检查装备 (48) 包括构造成以便 以视觉的方式检查所述风力涡轮叶片 (16) 的表面的摄像机。
    4: 根据权利要求 2 所述的系统 (10), 其特征在于, 所述检查装备 (48) 包括超声换能 器。
    5: 根据权利要求 1 所述的系统 (10), 其特征在于, 所述自动车 (24) 包括自各个侧向侧 延伸并且向下成角度的翼部 (34), 且其中, 所述翼部 (34) 构造成以便在所述风力涡轮叶片 (16) 的面向上方的边缘 (20) 上平衡所述自动车 (24)。
    6: 根据权利要求 5 所述的系统 (10), 其特征在于, 所述翼部 (34) 构造成以便自动地重 定位, 以在所述风力涡轮叶片 (16) 的面向上方的边缘 (20) 上平衡所述自动车 (24)。
    7: 根据权利要求 5 所述的系统 (10), 其特征在于, 所述翼部 (34) 包括构造成以便为所 述驱动单元 (30)、 所述清洁系统、 检查装备 (48) 或者它们的组合提供功率的电池。
    8: 根据权利要求 1 所述的系统 (10), 其特征在于, 所述清洁系统包括构造成以便在接 触时从所述风力涡轮叶片 (16) 的面向上方的边缘 (20) 上移除碎屑的旋转刷 (44)。
    9: 根据权利要求 8 所述的系统 (10), 其特征在于, 所述清洁系统包括构造成以便将 清洁流体喷洒到所述风力涡轮叶片 (16) 的面向上方的边缘 (20) 上的清洁流体输送系统 (42)。
    10: 根据权利要求 1 所述的系统 (10), 其特征在于, 所述自动车 (24) 以通讯的方式联 接到构造成以便控制所述自动车 (24) 的远程基体单元 (53) 上。

    说明书


    风力涡轮叶片检查与清洁系统

        【技术领域】
         本文所公开的主题涉及风力涡轮叶片检查与清洁系统。背景技术 风力涡轮典型地包括多个自中心轮毂延伸的叶片。 轮毂可旋转地联接到通过塔架 悬吊在地面上方的机舱上。 大体上, 机舱容纳发电机, 发电机联接到轮毂上且构造成以便随 着叶片被风驱动旋转而产生电功率。风力涡轮叶片典型地精确地设计和制造, 以高效地将 风能转变成旋转运动, 从而为发电机提供足够的旋转能以用于功率产生。叶片效率大体上 取决于叶片形状和表面平滑度。不幸的是, 在运行期间, 碎屑 ( 例如污物、 虫子、 海盐等 ) 聚 集在叶片上, 从而改变形状且使平滑度降低。 此外, 岩石或其它碎片可在接触时刮擦或侵蚀 叶片。
         因此, 对叶片的定期检查与清洁可起到保持风力涡轮效率的作用。叶片清洁与检 查典型地通过经由从塔架、 轮毂或者紧邻地定位的吊车上悬吊而将人员吊起到各个叶片附 近的位置上来手动进行。该人员然后清洁和 / 或检查叶片。例如, 该人员可获得叶片的照 片, 以便以后进行分析, 或者在叶片表面上进行侵蚀测试。 然而, 手动叶片维护耗时且昂贵, 并且因此大体上以比期望的时间间隔更长的时间间隔来进行。结果, 风力涡轮可能会以非 高效的方式运行很长的时段。
         发明内容
         以下概述了在范围方面与初始要求保护的发明相称的某些实施例。 这些实施例不 意图限制所要求保护的发明的范围, 而是相反, 这些实施例仅意图提供本发明的可能的形 式的简要描述。事实上, 本发明可包括可类似于或者不同于以下阐述的实施例的各种各样 的形式。
         在第一实施例中, 一种系统包括构造成以便在风力涡轮叶片定向在基本水平的位 置上时横越该风力涡轮叶片的面向上方的边缘的自动车。 该自动车包括构造成以便接合风 力涡轮叶片的多个轮, 以及构造成以便使轮中的至少一个旋转的驱动单元。该自动车还包 括构造成以便清洁风力涡轮叶片的面向上方的边缘的清洁系统。
         在第二实施例中, 一种系统包括叶片维护车, 该叶片维护车包括构造成以便执行 与风力涡轮叶片相关联的一个或多个维护功能的叶片维护系统。 该叶片维护车还包括构造 成以便使叶片维护车沿着风力涡轮叶片移动的独立的驱动器, 以及构造成以便在风力涡轮 叶片上支承叶片维护车的独立的支承件。
         在第三实施例中, 一种系统包括叶片维护车。该叶片维护车包括构造成以便在水 平地定位的风力涡轮叶片的面向上方的边缘上稳定该叶片维护车的独立的平衡器。 附图说明
         当参照附图阅读以下详细描述时, 本发明的这些和其它特征、 方面和优点将得到更好的理解, 在附图中, 同样的符号在所有图中表示同样的部件, 其中 :
         图 1 是可采用根据本技术的某些实施例的叶片清洁与检查系统的风力涡轮的正 视图 ;
         图 2 是根据本技术的某些实施例的、 如图 1 所示的自动风力涡轮叶片清洁与检查 系统的框图 ;
         图 3 是根据本技术的某些实施例的、 如图 1 所示的自动风力涡轮叶片清洁与检查 系统的透视图 ; 以及
         图 4 是根据本技术的某些实施例的、 沿着图 3 的线 4-4 得到的自动风力涡轮叶片 清洁与检查系统的后视图。
         部件列表 :
         10 12 14 16 17 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36风力涡轮系统 塔架 机舱 叶片 发电机 轮毂 叶片的前缘 叶片的后缘 叶片维护车 叶片维护车主体 轮 马达 轴 翼部 翼部定位机构4CN 101956652 A说38 40 42 44 46 48 50 52 53 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76明书3/9 页控制器 清洁流体储存罐 喷洒喷嘴 清洁刷 清洁刷驱动马达 检查装备 存储器 通讯模块 远程基体单元 远离轮毂的方向 朝向轮毂的方向 叶片维护车的第一端 叶片维护车的第二端 第一轮 叶片的第一侧向侧 第二轮 叶片的第二侧向侧 -方向 方向 重心5CN 101956652 A说78 80 82明书4/9 页前缘下的距离 方向 方向
         具体实施方式
         下面将描述本发明的一个或多个具体的实施例。 为了致力于提供对这些实施例的 简明描述, 可能不会在说明书中描述实际实现的所有特征。 应当了解的是, 如在任何工程或 者设计项目中开发任何这种实际实现时, 必须作出许多实现专有的决定来实现开发者的具 体目标, 诸如符合系统相关以及商业相关的约束, 具体目标可在一种实现与另一种实现之 间彼此有所变化。 此外, 将了解的是, 这种开发尝试可能是复杂和耗时的, 但尽管如此, 对于 受益于本公开的普通技术人员而言, 其仍将是设计、 加工和制造的例行工作。
         在介绍本发明的各种实施例的元件时, 冠词 “一个” 、 “一种” 、 “该” 和 “所述” 意图 表示存在一个或多个该元件。用语 “包括” 、 “包含” 和 “具有” 意图为包括性的, 且表示可存 在除了所列举的元件之外的另外的元件。
         本公开的实施例可通过采用构造成以便在执行某些清洁与检查操作的同时横越 叶片的边缘的自动车来显著地降低风力涡轮叶片清洁与检查成本。例如, 如以下详细地论 述的, 自动车可为完全独立的、 自平衡的、 自支承的以及自驱动式的而没有外部辅助。在某 些实施例中, 该自动车构造成以便通过使用从主体起侧向地延伸的多个翼部在面向上方的 边缘上平衡来横越水平地定位的风力涡轮叶片的面向上方的边缘。在某些构造中, 翼部构 造成以便基于自动车相对于风力涡轮叶片的侧向移动自动地重定位。 另外的实施例可包括 构造成以便清洁风力涡轮叶片的面向上方的边缘的清洁系统。 该清洁系统可包括构造成以 便在接触时从叶片上移除碎屑的旋转刷。 该清洁系统还可包括构造成以便将清洁流体喷洒 到风力涡轮叶片上的清洁流体输送系统。 另外的实施例可包括构造成以便识别叶片内的裂 缝、 凹坑或者其它缺陷的检查装备。例如, 该检查装备可包括数码摄像机或者超声换能器。 这些特征可使得自动车能够清洁与检查风力涡轮叶片而不用在叶片附近吊起或者以其它 方式悬吊维护人员, 从而显著地降低了维护成本, 且有利于更频繁的清洁与检查操作。
         图 1 是构造成以便将风能转换成电能的风力涡轮系统 10 的正视图。风力涡轮系 统 10 包括塔架 12、 机舱 14 和叶片 16。叶片 16 通过与叶片 16 一起旋转的轮毂 18 联接到 机舱 14 内的发电机 17 上。叶片 16 特别地构造成以便将来自风的线性空气流转换成旋转 运动。随着叶片 16 旋转, 轮毂 18 与机舱 14 内的发电机 17 之间的联接件驱动发电机 17 旋 转, 从而产生电能。虽然在本实施例的风力涡轮系统 10 中包括三个叶片 16, 但是备选实施 例可包括更多或者更少的叶片 16。例如, 某些实施例可包括 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 或者更多个叶 片 16。
         各个叶片 16 包括前缘 20 和后缘 22。空气流接合前缘 20 且朝向后缘 22 流动。由 于叶片 16 的形状, 由流动所导致的气动力引起叶片 16 旋转, 从而驱动发电机 17 来产生电功率。风力涡轮系统 10 的效率至少部分地取决于将线性空气流转换成旋转能。因此, 叶片 16 特别地构造成以便高效地将风能转化成旋转运动。例如, 可将叶片形状选择为以便增强 经过叶片 16 的空气流, 使得气动力引起叶片 16 旋转。另外, 叶片 16 典型地制造成基本平 滑, 使得空气流过叶片 16 而没有干涉。然而, 在运行期间, 碎屑可聚集在叶片 16 上, 从而改 变形状和 / 或降低平滑度。例如, 盐分沉积物可形成于在离岸区域运行的风力涡轮系统 10 的叶片 16 上。随着盐分在叶片 16 上积聚, 叶片形状可改变, 从而产生效率较低的轮廓。另 外, 盐分沉积物可降低叶片 16 的表面平滑度, 从而与经过叶片 16 的空气流干涉。叶片 16 上的类似的积聚可由于虫子、 污物、 砂、 花粉或其它物质而造成。 由于碎屑积聚, 风力涡轮系 统 10 的效率可被降低。
         另外, 砂、 岩石或其它较大的碎片可在运行期间影响叶片 16。 来自这些颗粒的影响 可导致凹坑或裂缝在叶片 16 内形成。这样的缺陷可由于与经过叶片 16 的表面的空气流的 干涉而导致叶片性能降低。另外, 叶片 16 内的小的裂缝可随着时间的过去而传播, 并且导 致较大的缺陷。因此, 定期检查和维护可起到维持叶片 16 处于高效的运行条件的作用。
         在当前实施例中, 一种自动风力涡轮叶片清洁与检查系统或车 24( 即, 叶片维护 车 ) 构造成以便清洁和 / 或检查叶片 16。如图所示, 风力涡轮叶片 16 首先定向在基本水平 的位置 ( 例如, 基本平行于地面 )。然后可将自动车 24 放置在面向上方的边缘上。例如, 某 些风力涡轮系统 10 使得操作者能够接近机舱 14 以便在机舱 14 内的构件 ( 例如发电机、 齿 轮箱、 轴等 ) 上执行例行维护操作。此外, 操作者可具有从机舱 14 到轮毂 18 和叶片 16 的 接近。在这样的构造中, 操作者可将自动车 24 放置在水平地定位的风力涡轮叶片 16 的面 向上方的边缘上, 如图所示。在当前实施例中, 将自动车 24 放置在前缘 20 上。然而, 如将 了解的, 轮毂 18 可旋转 180 度, 使得后缘 22 面向上方。然后自动车 24 可横越叶片 16, 且清 洁和 / 或检查面向上方的边缘 ( 例如, 前缘 20 和 / 或后缘 22)。如将了解的, 前缘 20 上的 碎屑可对风力涡轮叶片效率具有很大的影响。因此, 在某些实施例中, 可由自动车 24 单独 对前缘 20 进行清洁与检查。
         如以下详细地论述的, 自动车 24 可被恰当地平衡, 使得其即使是在疾风条件下也 可横越面向上方的边缘。例如, 该自动车 24 可包括独立的支承件或平衡器, 诸如自车 24 的 各个侧向侧延伸的翼部。翼部可向下倾斜, 使得自动车 24 的重心定位在面向上方的边缘下 方。该构造可起到在自动车 24 横越叶片 16 时维持自动车 24 的稳定性的作用。在某些构 造中, 翼部是可调节的, 以便自动地平衡自动车 24。 另外, 自动车 24 可包括清洁系统和检查 装备。当自动车 24 横越叶片 16 时, 该清洁系统可移除蓄积在前缘 20 上的碎屑, 同时该检 查装备扫描叶片 16 的表面的缺陷。 通过使用自动车 24, 可显著地降低与叶片清洁与检查相 关联的成本。 降低的成本可使得实现更加频繁的清洁与检查, 从而提高风力涡轮系统效率。
         图 2 是图 1 的自动车 24 的框图。自动车 24 包括构造成以便支承包括叶片清洁系 统和检查装备的叶片维护系统的主体 26。叶片维护系统构造成以便执行与风力涡轮叶片 16 相关联的一个或多个维护功能, 诸如清洁、 检查和 / 或修复操作。在当前实施例中, 六个 轮 28 可旋转地联接到主体 26 上。如下面详细地论述的, 轮 28 构造成以便接合风力涡轮叶 片 16 的面向上方的边缘的各个侧向侧, 从而提高车 24 的稳定性。虽然在当前实施例中显 示了六个轮 28, 但是可在备选实施例中采用更多或者更少的轮 28。例如, 某些实施例可包 括 2, 4, 6, 8, 10 或者更多的轮 28。在某些构造中, 轮 28 包括设置在各个轮 28 的外部的橡胶层, 以便提供关于叶片 16 的进一步的牵引。在备选实施例中, 可采用轨道或行动式机构 ( 例如, 往复支脚 ) 来接合叶片 16 的表面。
         自动车 24 还包括通过轴 32 联接到两个轮 28 上的独立的驱动单元或马达 30。马 达 30 构造成以便驱动轮 28, 使得车 24 沿着风力涡轮叶片 16 的面向上方的边缘平移。在 当前实施例中, 马达 30 是电马达。然而, 备选实施例可采用其它马达构造, 诸如气动 ( 马 达 ), 液压 ( 马达 ) 或者内燃机 ( 马达 )。此外, 在备选实施例中, 马达 30 可联接到另外的 轮 28( 例如, 2, 4 或者 6 轮驱动器 ) 上。此外, 另外的实施例可采用联接到多组轮 28 上的多 个马达 30。不管马达构造如何, 独立的驱动单元 30 都构造成以便使自动车 24 沿着叶片 16 移动而不需要任何外部辅助。特别地, 如由马达 30 驱动的轮 28 能够使自动车 24 平移而不 用车 24 与叶片 16 之间的任何其它联接件 ( 即滑轮、 绳缆等 )。换句话说, 驱动单元 30 在自 动车 24 内是独立的, 且独立于外部推进器件而操作。
         如之前所论述的, 自动车 24 包括独立的支承件或者平衡器, 诸如自主体 26 的各个 侧向侧延伸的翼部 34。独立的支承件构造成使得自动车 24 能够在没有到塔架 12、 机舱 14 或者其它支承结构 ( 例如, 吊车 ) 的任何外部连接的情况下横越风力涡轮叶片 16。具体而 言, 独立的支承件使得自动车 24 能够在叶片 16 上自平衡, 从而避免任何外部支承器件, 诸 如绳缆、 滑轮或者到外部结构的其它连接件。 在当前构造中, 单个翼结构通过主体 26 延伸到各个侧向侧。备选实施例可包括自 主体 26 的各个侧向侧延伸的至少一个翼部 34。如以下详细地论述的, 翼部 34 可向下弯曲 或者向下成角度, 使得自动车 24 的重心低于风力涡轮叶片 16 的面向上方的边缘。此构造 可在疾风条件下提高自动车 24 的稳定性。此外, 在当前实施例中, 翼部 34 的侧向位置是可 调节的。 具体而言, 翼部定位机构 36 联接到翼部 34 上且构造成以便侧向地平移翼部 34, 以 便补偿自动车 24 的侧向移动。翼部定位机构 36 可包括任何合适的线性促动器。例如, 翼 部定位机构 36 可包括构造成与翼部 34 上的齿条互锁的小齿轮。当小齿轮旋转时, 齿条在 侧向方向上平移, 由此调节翼部位置。例如, 如果风沿一个侧向方向吹自动车 24, 则翼部定 位机构 36 可沿相反的侧向方向自动地平移翼部 34, 以便进行补偿。在一种备选构造中, 从 自动车 24 的各个侧向侧延伸的翼部 34 可通过枢轴联接到主体 26 上。如果自动车 24 相对 于叶片 16 侧向地旋转或平移, 则翼部定位机构 36 可使各个翼部 34 向上或者向下旋转, 以 进行补偿。可调节的翼部构造可提供自动车 24 的提高的稳定性, 特别是在疾风条件下。
         在某些实施例中, 翼部 34 包括构造成以便为翼部定位机构 36、 马达 30 以及自动车 24 内的其它电子构件供应电功率的一个或多个电池。 例如, 翼部 34 可包括容纳多个电池单 位的中空结构。备选地, 翼部 34 可包括特别地轮廓设计成对应于翼部 34 的形状的一个或 多个单位。 电池单位可包括可再充电的或不可再充电的电池的任何合适的构造, 例如, 诸如 碱性 ( 电池 )、 锂聚合物 ( 电池 )、 镍金属氢化物 ( 电池 ) 或者密封铅酸 ( 电池 )。向下倾斜 的翼部 34 内的电池的重量可起到降低重心的作用, 由此提高自动车 24 的稳定性。此外, 电 池使得自动车 24 能够为独立的和功率自给的系统 ( 即, 在没有任何到外部结构的连接的情 况下操作 )。备选地, 自动车 24 可由外部源提供功率, 诸如从自动车 24 延伸到风力涡轮系 统 10 的机舱 14 的电功率绳缆或者系绳。在这种构造中, 翼部 34 可包括构造成以便降低自 动车 24 的重心的重型材料 ( 例如钢、 铅等 )。虽然功率绳缆使自动车 24 电联接到远程功率 源上, 但是不存在支承或者推进的外部器件 ( 例如滑轮、 绳缆等 )。 因此, 独立的支承件和独
         立的驱动单元持续避免了到支承结构 ( 例如塔架 12、 机舱 14、 吊车等 ) 的外部连接。
         翼部定位机构 36 以通讯的方式联接到控制器 38。在某些构造中, 控制器 38 构造 成以便检测自动车 24 的侧向移动以及指示翼部定位机构 36 进行补偿。 在备选实施例中, 翼 部定位机构 36 可包括构造成以便基于自动车 24 的侧向移动调节翼部位置的独立的单元。 控制器 38 还可以通讯的方式联接至马达 30, 以基于各种输入条件 ( 例如风速、 叶片检查装 备构造等 ) 指示该马达 30 改变其旋转速度。
         自动车 24 还包括清洁系统, 该清洁系统包括清洁流体储存罐 40、 清洁流体输送系 统或喷洒喷嘴 42、 旋转清洁刷 44 以及清洁刷驱动马达 46。在当前实施例中, 清洁流体储存 罐 40 构造成以便储存清洁流体以及将清洁流体供应 ( 例如通过泵 ) 到喷洒喷嘴 42。喷洒 喷嘴 42 继而构造成以便将清洁流体输送到风力涡轮叶片 16 的面向上方的边缘的表面。在 某些构造中, 清洁刷 44 是圆柱形的且构造成以便在由马达 46 驱动时旋转。如图所示, 马达 46 以通讯的方式联接到控制器 38 上, 使得控制器 38 可基于叶片构造、 碎屑的量或其它因素 调节刷 44 的旋转速度。旋转刷 44 和清洁流体的组合可起到从叶片 16 的面向上方的边缘 移除碎屑的作用。虽然在当前实施例中采用了单个清洁刷 44, 但是备选实施例可包括另外 的清洁刷 44。例如, 在某些构造中, 两个或更多个圆柱形旋转清洁刷 44 可定位在风力涡轮 叶片 16 的面向上方的边缘附近。清洁刷 44 可布置成符合面向上方的边缘的轮廓, 由此提 供增强的清洁。在另外的实施例中, 自动车 24 还可包括叶片施蜡系统。这样的实施例可包 括蜡施用器以及构造成以便将蜡涂层施用到叶片 16 上的旋转缓冲器。蜡可起到提高面向 上方的边缘的平滑度的作用, 由此提高叶片效率。
         当前构造还包括构造成以便获得指示与风力涡轮叶片 16 相关联的缺陷的数据的 检查装备 48。在某些构造中, 检查装备 48 可包括构造成以便捕捉叶片 16 的图像以进行实 时或者随后的分析的数码摄像机。该摄像机可捕捉各种表面缺陷, 诸如凹坑、 刮擦和 / 或 裂缝。操作者可检查所捕捉的图像以便确定是否应当进行修复或者是否应当更换叶片 16。 检查装备 48 还可包括构造成以便将声能传递到叶片 16 中的超声换能器。然后由该超声换 能器检测从叶片 16 反射的声能, 其形成了叶片结构的图像。该系统可良好地适于识别风力 涡轮叶片 16 内的裂缝或内部缺陷。在采用超声换能器的某些实施例中, 自动车 24 可将声 传导介质 ( 例如水、 超声波凝胶等 ) 施用在超声换能器和叶片 16 之间, 以有利于传递声能。 自动车 24 还可采用脉冲热成像系统, 包括红外线源和检测器。红外线源朝向叶片 16 传递 热能的脉冲。在一段延迟之后, 检测器捕捉暴露于热能的叶片段的热图像。可基于热能通 过叶片 16 传递所采用的方式来检测叶片 16 内的缺陷。在某些实施例中, 检测器可构造成 以便捕捉图像, 以用于后面的分析, 使得可识别叶片缺陷。 备选实施例可采用能够检测风力 涡轮叶片 16 内的瑕疵和 / 或结构缺陷的其它检查装备 48。另外的实施例可采用检查装备 48 的组合, 以便检测各种不同的缺陷。
         在当前实施例中, 检查装备 48 以通讯的方式联接到控制器 38 上。控制器 38 可操 作检查装备 48 和 / 或从检查装备 48 接收数据。例如, 在采用数码摄像机的实施例中, 控制 器 38 可指示摄像机何时捕捉图像。例如, 基于已知的速度和摄像机视野, 控制器 38 可调节 图像捕捉频率, 使得对叶片 16 的整个表面成像。类似地, 控制器 38 可调节超声换能器和 / 或脉冲热成像系统的脉冲频率。以这种方式, 可执行对叶片 16 的完整的分析。另外, 控制 器 38 可捕捉来自摄像机、 超声换能器、 脉冲热成像系统和 / 或其它检查装备 48 的图像, 并且将图像储存在存储器 50 中。在当前实施例中, 存储器 50 以通讯的方式联接到控制器 38 上, 且构造成以便接收和储存来自检查装备 48 的图像和 / 或数据。存储器 50 可包括任何 合适的储存介质, 诸如磁硬盘驱动器、 固态盘或者其它储存装置。
         控制器 38 还可以通讯的方式联接到通讯模块 52。 通讯模块 52 可构造成以便在自 动车 24 与远程基体单元 53 之间发送以及接收数据。例如, 操作者可通过通讯模块 52 将信 号发送到自动车 24, 指示车 24 沿着风力涡轮叶片 16 的面向上方的边缘移动。 类似地, 通讯 模块 52 可实时地将来自检查装备 48 的数据和 / 或图像传输到远程基体单元 53。在某些构 造中, 检查装备 48 包括能够每秒捕捉多个图像的视频摄像机。这些图像可首先被传送到控 制器 38, 且然后通过通讯模块 52 被传送到远程基体单元 53。远程基体单元 53 可包括构造 成以便将捕捉到的图像呈现给操作者的显示器。操作者然后可注意到风力涡轮叶片 16 内 的任何潜在的缺陷。另外, 操作者可基于所显示的图像或者由远程基体单元 53 接收的其它 数据来控制自动车 24 的操作。例如, 如果操作者判定叶片 16 的某区域没有被充分地清洁, 则操作者可指示自动车 24 返回到该区域并且执行另外的清洁操作。通讯模块 52 可经由有 线连接 ( 例如, 电或光纤 ) 或者无线通讯链路 ( 例如射频传输 ) 与远程基体单元 53 通讯。 此外, 通讯协议可为标准的 ( 例如 WiFi、 蓝牙等 ) 或者专有的。 图 3 是自动车 24 的一个实施例的透视图。如之前所论述的, 可由机舱 14 内的操 作者将自动车 24 放置在风力涡轮叶片 16 的面向上方的边缘 ( 例如, 前缘 20) 上。然后自 动车 24 可沿着远离轮毂 18 的方向 54 横越叶片 16。当自动车 24 到达叶尖时, 其可反转方 向并且沿着方向 56 返回到轮毂 18。在某些实施例中, 自动车 24 可包括构造成以便检测叶 尖的传感器, 并且自动地反转方向。在备选实施例中, 经由远程基体单元 53 控制自动车 24 的操作者可在自动车到达叶片 16 的尖端后手动地反转自动车 24。 在某些实施例中, 自动车 24 可在沿着方向 54 和方向 56 两者移动的同时操作清洁刷 44。在备选实施例中, 清洁刷 44 可仅在自动车 24 沿着一个方向 54 或 56 行进的同时操作。
         如图所示, 清洁刷 44 定位在自动车 24 的第一端 58 处, 而检查装备 48 定位在自动 车 24 的第二端 60 处。在备选实施例中, 清洁刷 44 和检查装备 48 可定位在同一端 58 或 60 处。在另外的实施例中, 施蜡系统可定位在自动车 24 的与清洁刷 44 相对的一端处。例如, 清洁刷 44 可定位在第一端 58 处, 而施蜡系统定位在第二端 60 处。在这种构造中, 清洁刷 44 可在自动车 24 沿方向 54 行进的同时操作, 而施蜡系统可在自动车 24 沿方向 56 行进的 同时操作。以这种方式, 可从叶片 16 上移除碎屑, 且可对叶片 16 施蜡, 以便提供增强的空 气流。
         图 4 是沿着图 3 的线 4-4 得到的自动车 24 的一个实施例的后视图。 如之前所论述 的, 自动车 24 构造成以便在水平地定位的风力涡轮叶片 16 的面向上方的边缘上平衡。在 当前构造中, 自动车 24 包括定位在前缘 20 的相对的侧向侧上的轮 28。轮 28 的位置和定向 构造成以便在自动车 24 横越叶片 16 时提高自动车 24 的稳定性。具体而言, 第一轮 62 构 造成以便接合叶片 16 的第一侧向侧 64, 而第二轮 66 构造成以便接合叶片 16 的第二侧向侧 68。在此构造中, 由风沿方向 72 施加到自动车 24 上的侧向力可由第一轮 62 与叶片 16 的 第一侧向侧 64 之间的接触来对抗。类似地, 由风沿方向 74 施加到自动车 24 上的侧向力可 由第二轮 66 与叶片 16 的第二侧向侧 68 之间的接触来对抗。以这种方式, 尽管为疾风条件 ( 即, 风沿着方向 72 或 74 吹 ), 自动车 24 仍可在面向上方的边缘上保持平衡。
         自动车 24 还包括自主体 26 的各个侧向侧延伸的翼部 34, 以便进一步提高稳定性。 在当前实施例中, 翼部 34 由向下弯曲的单个结构形成, 使得自动车 24 的重心 76 定位在前 缘 20 下的距离 78 处。如之前所论述的, 翼部 34 可合适地设定重量 ( 例如带有电池 ), 以便 进一步增大距离 78, 由此提高稳定性。 该构造可起到有利于自动车 24 在疾风条件下沿着叶 片 16 移动的作用。
         在另外的实施例中, 可调节翼部 34 的侧向位置, 以便补偿可导致自动车 24 的侧向 移动的风力或者其它力 ( 例如叶片振动 )。例如, 如果风沿着方向 72 吹, 则翼部 34 可自动 地沿着方向 80 移动以进行补偿。具体而言, 沿着方向 72 吹的风可导致自动车 24 沿着方向 72 旋转和 / 或平移。通过使翼部 34 沿方向 80 移动, 自动车 24 的重心 76 可沿着方向 74 移 位, 由此补偿侧向地引起的移动。类似地, 如果风沿着方向 74 吹, 则翼部 34 可沿着方向 82 移动以便进行补偿。以这种方式, 尽管是疾风条件, 仍可保持自动车 24 的稳定性。例如, 将 轮定位在叶片 16 的相对的侧向侧上以及向下倾斜的和 / 或可动的翼部 34 的组合可起到有 利于自动车 24 在与对于操作者攀登塔架 12 且进入机舱 14 而言最大可允许的风 ( 例如, 大 约 15m/s) 相对应的风条件中的操作的作用。
         该书面描述使用实例来公开本发明, 包括最佳模式, 并且还使得本领域任何技术 人员能够实践本发明, 包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何所结合的方法。本发 明的可授予专利的范围由权利要求限定, 且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果 这样的其它实例具有无异于权利要求的字面语言的结构元素, 或者如果它们包括与权利要 求的字面语言没有实质性差异的等效结构元素, 则这样的其它实例意图处于权利要求的范 围内。

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    风力 涡轮 叶片 检查 清洁 系统
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