風電塔筒表面油污自動化清洗裝置——德高潔風電筒清潔爬壁機器人

全球經(jīng)濟在不斷發(fā)展，對能源的需求和依賴日益強烈，人類正面臨著環(huán)境、能源、可持續(xù)發(fā)展的迫切問題，風能作為一種可再生清潔綠色能源，在緩解能源危機、減少碳排放總量有著重要作用，被世界各國高度重視，近年來，我國的風電裝機量日益增長，與此同時，風力發(fā)電機組的維護工作也大大增加。

風電塔筒作為風電機組的核心關鍵部件，承擔著主體支撐與應力承載的角色，對風電機組的可靠穩(wěn)定運行起著至關重要的作用。風力發(fā)電機主機經(jīng)多年使用后會產(chǎn)生磨損，經(jīng)常發(fā)生潤滑油滲漏現(xiàn)象，嚴重時從機艙內(nèi)部順著塔筒外壁向下流，漫延整個塔筒壁上，當油污經(jīng)與粉塵等干結后更難以清除，最終導致白色塔筒變“黑筒”，影響美觀、不利于日常維護工作、嚴重時會腐蝕塔筒涂層，降低風電塔筒金屬結構硬度，減少風電塔使用壽命，故此，必須為風電筒安排一場“掃黑風暴”，達到“祛黑美白”的效果。
 
現(xiàn)有技術中，塔筒清潔工作主要依靠人工完成，即作業(yè)人員坐在吊板上手持水槍、毛刷等工具塔筒進行清洗，清洗時需要通過繩子在U形卸扣內(nèi)打一個特殊的繩結控制吊板下降來完成上下移動，這種清洗方式工作效率極低，清洗周期長，高空作業(yè)也具有一定的危險性，很難達到清洗效果，無法滿足我國風電行業(yè)日益增長的維護作業(yè)需求。針對目前傳統(tǒng)人工作業(yè)存在的問題，亟需采用新型的作業(yè)方式，以保證安全、高效、可靠的塔筒維護作業(yè)。

在科技不斷發(fā)展的背景下，采用爬壁機器人搭載各類執(zhí)行機構來代替人工完成高空、復雜、反復的作業(yè)逐漸受到重視，并在石化儲罐外壁、船舶外壁等大型金屬設備的除銹、清洗、除漆、噴砂等作業(yè)中得到了很好的推廣效果。德高潔從風電塔筒實際運維需求出發(fā)，對爬壁機器人關鍵技術、高壓清洗機、控制系統(tǒng)等結構的結合進行深入研究，完成自主研發(fā)并投入使用了一款風電塔筒清洗機器人，專門用于風電塔筒等小曲率半徑的柱狀鋼結構除漆、除銹、清洗、保養(yǎng)維護、探傷檢查作業(yè)，有效解決傳統(tǒng)人工作業(yè)時存在的作業(yè)效率低下、工期長、成本高、工人安全無法保障等問題。

風電塔筒清洗機器人采用磁力吸附與真空吸附相結合，配備四輪驅(qū)動，附壁行走行能力強、抗風能力強、靈活移動并具有小曲率通過能力，可跨越焊縫等障礙；負載能力大，可以攜帶150~200kg負載作業(yè)，可以拖拽動力電纜、高壓管、清潔劑箱等爬上超過120米高的風電塔筒。
 
機器人操作簡單，自動控制程度高，僅需一臺氣動遙控器即可輕松操作機器人作業(yè)，清洗過程中高壓清洗和清洗劑低壓泡沫噴射功能可遙控切換，可適配滾刷清洗機構，接觸式刷洗和高壓水清洗協(xié)同，徹底去除污染物，保障清洗效率和質(zhì)量；根據(jù)作業(yè)環(huán)境和臟污程度的不同，清洗效率可以達到60~120 m²/h；清洗后漆渣和污水通過真空回收系統(tǒng)收回地面處理，保證鋼板表面的潔凈度，避免環(huán)境污染。

除此之外，機器人配有視頻監(jiān)控系統(tǒng)，不僅能夠近距離觀察清洗效果，也可以用于風電塔筒等小曲率半徑的柱狀鋼結構探傷檢測作業(yè)，且作業(yè)時全程帶有安全吊索連接掛鉤，與安全升降鋼索裝置連接，確保機器人不會意外脫落，安全有保障，是一套安全、高效、環(huán)保的風電塔筒表面“祛黑美白”的智能美容儀。