[发明专利]用于在风力涡轮机转子叶片上进行外部检查的系统和方法

说明书

技术领域

本发明总体涉及风力涡轮机，并且更具体地涉及一种用于在风力涡轮机转子叶片上进行外部检查的系统和方法。

背景技术

风能被认为是目前可获得的最清洁、最具环境友善性的能源之一，并且风力涡轮机在这方面获得越来越多的关注。现代风力涡轮机典型地包括塔架、发电机、变速箱、机舱和一个或多个转子叶片。转子叶片利用已知的翼型原理(foil principle)捕获来自风的动能，并且通过旋转能量的形式对动能进行传递，从而转动主轴，该主轴将转子叶片连接至变速箱，或者如果未使用变速箱，则将转子叶片直接连接至发电机。然后，发电机将机械能转换成可以配置于电网的电能。

风力涡轮机部件的维护对于风力涡轮机的持续运行至关重要。因此，在风力涡轮机转子叶片上进行日常维护操作(例如检查)，以确保它们处于最佳操作状态。例如，可以对转子叶片的外部进行视觉检查以识别裂缝和其它潜在缺陷。为了进行这样的视觉检查，常规方法需要使用布置在风力涡轮机的基座附近的望远镜。具体地，操作者通常必须查看叶片的整个长度，以查找缺陷。照这样，使用这样一种检查方法通常是非常耗时的。另外，使用望远镜常常难以探测到小的表面缺陷。

因此，需要有一种用于在风力涡轮机转子叶片上进行外部检查的高效且有效的系统。

发明内容

本发明的方面和优点将在下面的说明中部分地进行阐明，或者可以通过说明变得显而易见，或者可以通过本发明的实施而学到。

在一个方面中，本发明公开一种用于在风力涡轮机的转子叶片上进行外部检查的系统。该系统一般可以包括一个构造成至少部分地围绕转子叶片的外周边延伸的框架和与一个框架连接的感测装置。另外，该系统可以包括从框架延伸的第一间隔臂和第二间隔臂。第一间隔臂可以构造成与转子叶片的压力侧表面接触。第二间隔臂可以构造成与转子叶片的吸力侧表面接触。

所述框架包括第一框架构件和第二框架构件，所述第一框架构件和所述第二框架构件枢转地连接在所述转子叶片的所述外周边的周围。使用至少一个枢转杆将所述第一框架构件和所述第二框架构件枢转地连接在所述转子叶片的所述外周边的周围。所述感测装置连接至所述至少一个枢转杆。所述第一框架构件和所述第二框架构件被构造成相对于所述转子叶片的所述压力侧表面和所述吸力侧表面折曲。至少一个张紧装置连接在所述第一框架构件与所述第二框架构件之间。

所述第一间隔臂包括多个构造成与所述转子叶片的所述压力侧表面接触的间隔臂，并且所述第二间隔臂包括多个构造成与所述转子叶片的所述吸力侧表面接触的间隔臂。所述多个间隔臂中的每一个均形成为与所述框架连接的多个安装支架中的一个支架的一部分。所述感测装置连接至所述多个安装支架中的一个支架。所述第一间隔臂和所述第二间隔臂均包括一个构造成与所述转子叶片接触的辊子。所述系统还包括与所述框架连接的至少一个缆绳，所述至少一个缆绳被构造成沿着所述转子叶片的翼展提升和降低所述框架。

所述感测装置包括一个全方位移动变焦相机。所述感测装置包括与所述框架连接的至少一个相机，所述至少一个相机被构造成捕获所述转子叶片的所述压力侧表面、所述吸力侧表面、前缘和后缘中的至少一个的图像。所述系统还包括第二感测装置，所述第二感测装置被构造成探测所述框架和所述感测装置中的至少一个相对于所述转子叶片的位置。

在另一个方面中，本发明公开一种用于在转子叶片上进行外部检查的方法。该方法通常可以包括：将框架定位在转子叶片的外周边的至少一部分的周围；将感测装置连接至框架；沿着转子叶片的翼展移动框架；当沿着转子叶片的翼展移动框架时，使第一间隔臂接触在转子叶片的压力侧表面上；以及当沿着转子叶片的翼展移动框架时，使第二间隔臂接触在转子叶片的吸力侧表面上。

其中，所述感测装置包括相机。所述方法还包括当沿着所述转子叶片的翼展移动所述框架时利用所述相机捕获所述转子叶片的图像；当沿着所述转子叶片的翼展移动所述框架时远程控制所述相机。

其中，所述框架包括第一框架构件和第二框架构件，所述方法还包括将所述第一框架构件和所述第二框架构件枢转地连接在所述转子叶片的所述外周边的周围；探测所述框架和所述感测装置中的至少一个相对于所述转子叶片的所述压力侧表面和所述吸力侧表面中的至少一个的位置；和确定所述框架和所述感测装置中的至少一个沿着所述转子叶片的翼展的竖直位置。

参照下面的说明和所附权利要求将更好地理解本发明的这些和其它特征、方面和优点。包含在该说明书中并构成该说明书的一部分的附图示出了本发明的实施方式，并且与说明一起用于解释本发明的原理。

附图说明