[發(fā)明專利]用于在風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片上進(jìn)行外部檢查的系統(tǒng)和方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110436196.5
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN102565071A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: P·J·弗里茨;K·G·哈丁;B·G·穆爾
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01N33/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;楊炯

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體涉及風(fēng)力渦輪機(jī)，并且更具體地涉及一種用于在風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片上進(jìn)行外部檢查的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

風(fēng)能被認(rèn)為是目前可獲得的最清潔、最具環(huán)境友善性的能源之一，并且風(fēng)力渦輪機(jī)在這方面獲得越來越多的關(guān)注。現(xiàn)代風(fēng)力渦輪機(jī)典型地包括塔架、發(fā)電機(jī)、變速箱、機(jī)艙和一個或多個轉(zhuǎn)子葉片。轉(zhuǎn)子葉片利用已知的翼型原理(foil?principle)捕獲來自風(fēng)的動能，并且通過旋轉(zhuǎn)能量的形式對動能進(jìn)行傳遞，從而轉(zhuǎn)動主軸，該主軸將轉(zhuǎn)子葉片連接至變速箱，或者如果未使用變速箱，則將轉(zhuǎn)子葉片直接連接至發(fā)電機(jī)。然后，發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成可以配置于電網(wǎng)的電能。

風(fēng)力渦輪機(jī)部件的維護(hù)對于風(fēng)力渦輪機(jī)的持續(xù)運行至關(guān)重要。因此，在風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片上進(jìn)行日常維護(hù)操作(例如檢查)，以確保它們處于最佳操作狀態(tài)。例如，可以對轉(zhuǎn)子葉片的外部進(jìn)行視覺檢查以識別裂縫和其它潛在缺陷。為了進(jìn)行這樣的視覺檢查，常規(guī)方法需要使用布置在風(fēng)力渦輪機(jī)的基座附近的望遠(yuǎn)鏡。具體地，操作者通常必須查看葉片的整個長度，以查找缺陷。照這樣，使用這樣一種檢查方法通常是非常耗時的。另外，使用望遠(yuǎn)鏡常常難以探測到小的表面缺陷。

因此，需要有一種用于在風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片上進(jìn)行外部檢查的高效且有效的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的方面和優(yōu)點將在下面的說明中部分地進(jìn)行闡明，或者可以通過說明變得顯而易見，或者可以通過本發(fā)明的實施而學(xué)到。

在一個方面中，本發(fā)明公開一種用于在風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片上進(jìn)行外部檢查的系統(tǒng)。該系統(tǒng)一般可以包括一個構(gòu)造成至少部分地圍繞轉(zhuǎn)子葉片的外周邊延伸的框架和與一個框架連接的感測裝置。另外，該系統(tǒng)可以包括從框架延伸的第一間隔臂和第二間隔臂。第一間隔臂可以構(gòu)造成與轉(zhuǎn)子葉片的壓力側(cè)表面接觸。第二間隔臂可以構(gòu)造成與轉(zhuǎn)子葉片的吸力側(cè)表面接觸。

所述框架包括第一框架構(gòu)件和第二框架構(gòu)件，所述第一框架構(gòu)件和所述第二框架構(gòu)件樞轉(zhuǎn)地連接在所述轉(zhuǎn)子葉片的所述外周邊的周圍。使用至少一個樞轉(zhuǎn)桿將所述第一框架構(gòu)件和所述第二框架構(gòu)件樞轉(zhuǎn)地連接在所述轉(zhuǎn)子葉片的所述外周邊的周圍。所述感測裝置連接至所述至少一個樞轉(zhuǎn)桿。所述第一框架構(gòu)件和所述第二框架構(gòu)件被構(gòu)造成相對于所述轉(zhuǎn)子葉片的所述壓力側(cè)表面和所述吸力側(cè)表面折曲。至少一個張緊裝置連接在所述第一框架構(gòu)件與所述第二框架構(gòu)件之間。

所述第一間隔臂包括多個構(gòu)造成與所述轉(zhuǎn)子葉片的所述壓力側(cè)表面接觸的間隔臂，并且所述第二間隔臂包括多個構(gòu)造成與所述轉(zhuǎn)子葉片的所述吸力側(cè)表面接觸的間隔臂。所述多個間隔臂中的每一個均形成為與所述框架連接的多個安裝支架中的一個支架的一部分。所述感測裝置連接至所述多個安裝支架中的一個支架。所述第一間隔臂和所述第二間隔臂均包括一個構(gòu)造成與所述轉(zhuǎn)子葉片接觸的輥子。所述系統(tǒng)還包括與所述框架連接的至少一個纜繩，所述至少一個纜繩被構(gòu)造成沿著所述轉(zhuǎn)子葉片的翼展提升和降低所述框架。

所述感測裝置包括一個全方位移動變焦相機(jī)。所述感測裝置包括與所述框架連接的至少一個相機(jī)，所述至少一個相機(jī)被構(gòu)造成捕獲所述轉(zhuǎn)子葉片的所述壓力側(cè)表面、所述吸力側(cè)表面、前緣和后緣中的至少一個的圖像。所述系統(tǒng)還包括第二感測裝置，所述第二感測裝置被構(gòu)造成探測所述框架和所述感測裝置中的至少一個相對于所述轉(zhuǎn)子葉片的位置。

在另一個方面中，本發(fā)明公開一種用于在轉(zhuǎn)子葉片上進(jìn)行外部檢查的方法。該方法通常可以包括：將框架定位在轉(zhuǎn)子葉片的外周邊的至少一部分的周圍；將感測裝置連接至框架；沿著轉(zhuǎn)子葉片的翼展移動框架；當(dāng)沿著轉(zhuǎn)子葉片的翼展移動框架時，使第一間隔臂接觸在轉(zhuǎn)子葉片的壓力側(cè)表面上；以及當(dāng)沿著轉(zhuǎn)子葉片的翼展移動框架時，使第二間隔臂接觸在轉(zhuǎn)子葉片的吸力側(cè)表面上。

其中，所述感測裝置包括相機(jī)。所述方法還包括當(dāng)沿著所述轉(zhuǎn)子葉片的翼展移動所述框架時利用所述相機(jī)捕獲所述轉(zhuǎn)子葉片的圖像；當(dāng)沿著所述轉(zhuǎn)子葉片的翼展移動所述框架時遠(yuǎn)程控制所述相機(jī)。

其中，所述框架包括第一框架構(gòu)件和第二框架構(gòu)件，所述方法還包括將所述第一框架構(gòu)件和所述第二框架構(gòu)件樞轉(zhuǎn)地連接在所述轉(zhuǎn)子葉片的所述外周邊的周圍；探測所述框架和所述感測裝置中的至少一個相對于所述轉(zhuǎn)子葉片的所述壓力側(cè)表面和所述吸力側(cè)表面中的至少一個的位置；和確定所述框架和所述感測裝置中的至少一個沿著所述轉(zhuǎn)子葉片的翼展的豎直位置。

參照下面的說明和所附權(quán)利要求將更好地理解本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點。包含在該說明書中并構(gòu)成該說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實施方式，并且與說明一起用于解釋本發(fā)明的原理。

附圖說明