用于對風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片執(zhí)行內(nèi)部檢查的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】公開了用于對風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片(16)執(zhí)行內(nèi)部檢查的系統(tǒng)(200)。該系統(tǒng)包括感測裝置(202)、用于在轉(zhuǎn)子葉片內(nèi)升高和降低感測裝置的線纜(210)、以及附連到感測裝置和線纜中的至少一個(gè)的定位裝置(206)。定位裝置可被構(gòu)造成當(dāng)感測裝置在轉(zhuǎn)子葉片內(nèi)被升高和降低時(shí)將感測裝置與轉(zhuǎn)子葉片的內(nèi)表面(208)間隔開。
【專利說明】用于對風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片執(zhí)行內(nèi)部檢查的系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本主題大體上涉及風(fēng)力渦輪機(jī)，且更特定地涉及用于對風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片執(zhí)行內(nèi)部檢查的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)電被認(rèn)為是目前可用的最清潔、最環(huán)保的能源之一，并且風(fēng)力渦輪機(jī)已就此獲得增加的關(guān)注?，F(xiàn)代風(fēng)力渦輪機(jī)通常包括塔架、發(fā)電機(jī)、變速箱、機(jī)艙和一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片。轉(zhuǎn)子葉片使用已知的翼型原理來從風(fēng)中捕獲動(dòng)能，并且通過旋轉(zhuǎn)能傳輸動(dòng)能以轉(zhuǎn)動(dòng)軸，該軸將轉(zhuǎn)子葉片聯(lián)接到齒輪箱，或者若未使用齒輪箱則直接聯(lián)接到發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)然后將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為可被部署到公用電網(wǎng)的電能。
[0003]風(fēng)力渦輪機(jī)構(gòu)件的維護(hù)對于風(fēng)力渦輪機(jī)的持續(xù)操作是至關(guān)重要的。因此，對風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片例行地執(zhí)行諸如檢查的維護(hù)操作，以確保它們處于最佳的操作狀態(tài)。例如，可執(zhí)行轉(zhuǎn)子葉片內(nèi)部的目視檢查，以識別裂縫、剝離問題和其它潛在的缺陷。為了執(zhí)行這樣的目視檢查，常規(guī)方法通常需要操作者進(jìn)入葉片的內(nèi)部腔體中，這可能非常危險(xiǎn)。其它已知的內(nèi)部檢查方法包括使用構(gòu)造成橫穿轉(zhuǎn)子葉片內(nèi)部的機(jī)器人履帶車。然而，此類機(jī)器人履帶車的費(fèi)用通常抑制了它們的廣泛使用。
[0004]因此，需要一種用于對風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片執(zhí)行內(nèi)部檢查的安全且低成本的系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的方面和優(yōu)點(diǎn)將部分地闡述在下面的描述中，或者可從該描述顯而易見，或者可通過實(shí)施本發(fā)明來了解。
[0006]在一方面，本主題公開了一種用于對風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片執(zhí)行內(nèi)部檢查的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可大體包括感測裝置和用于在轉(zhuǎn)子葉片內(nèi)升高和降低感測裝置的線纜。該系統(tǒng)還可包括附連到感測裝置和線纜中的至少一個(gè)的定位裝置。定位裝置可大體構(gòu)造成當(dāng)感測裝置在轉(zhuǎn)子葉片內(nèi)被升高和降低時(shí)將感測裝置與轉(zhuǎn)子葉片的內(nèi)表面間隔開。
[0007]優(yōu)選地，定位裝置包括構(gòu)造成接觸轉(zhuǎn)子葉片的內(nèi)表面的多個(gè)腿部。
[0008]優(yōu)選地，多個(gè)腿部中的每一個(gè)包括構(gòu)造成接觸內(nèi)表面的滾輪。
[0009]優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括聯(lián)接在多個(gè)腿部中的每一個(gè)之間的張緊裝置。
[0010]優(yōu)選地，多個(gè)腿部中的每一個(gè)包括疊縮特征。
[0011]優(yōu)選地，多個(gè)腿部中的每一個(gè)由柔性材料形成。
[0012]優(yōu)選地，多個(gè)腿部中的每一個(gè)可樞轉(zhuǎn)地附連到基部。
[0013]優(yōu)選地，基部附連到感測裝置和線纜中的至少一個(gè)。
[0014]優(yōu)選地，多個(gè)腿部被構(gòu)造成將感測裝置維持在轉(zhuǎn)子葉片的內(nèi)部腔體內(nèi)的中心位置。
[0015]優(yōu)選地，感測裝置包括平移傾斜變焦照相機(jī)。[0016]優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括第二感測裝置，該第二感測裝置被構(gòu)造成檢測感測裝置和定位裝置中的至少一個(gè)相對于轉(zhuǎn)子葉片的位置。
[0017]優(yōu)選地，定位裝置被構(gòu)造成對著轉(zhuǎn)子葉片的內(nèi)表面排出加壓流體，以便將感測裝置與內(nèi)表面間隔開。
[0018]優(yōu)選地，定位裝置限定構(gòu)造成與加壓流體源流體連通的入口。
[0019]優(yōu)選地,定位裝置限定多個(gè)出口，該多個(gè)出口被構(gòu)造成對著轉(zhuǎn)子葉片的內(nèi)表面排出加壓流體。
[0020]在另一方面，本主題公開了一種用于對轉(zhuǎn)子葉片執(zhí)行內(nèi)部檢查的方法。該方法可大體包括:將感測裝置聯(lián)接到線纜；在轉(zhuǎn)子葉片內(nèi)降低感測裝置；以及，當(dāng)感測裝置在轉(zhuǎn)子葉片內(nèi)移動(dòng)時(shí)，維持感測裝置與轉(zhuǎn)子葉片的內(nèi)表面間隔開。
[0021]參考下面的描述和所附權(quán)利要求，本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解。包括到該說明書中并組成其一部分的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并且與該描述一起用于說明本發(fā)明的原理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]本發(fā)明的完全和能夠?qū)崿F(xiàn)的公開，包括其對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言的最佳模式，闡述在參考附圖的該說明書中，在附圖中:
[0023]圖1示出常規(guī)構(gòu)造的風(fēng)力渦輪機(jī)的透視圖；
[0024]圖2示出根據(jù)本主題的方面的用于對風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片執(zhí)行內(nèi)部檢查的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的透視圖；
[0025]圖3示出圖2所示系統(tǒng)的一部分的局部透視圖；以及
[0026]圖4示出根據(jù)本主題的方面的用于對風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片執(zhí)行內(nèi)部檢查的系統(tǒng)的另一實(shí)施例的透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]現(xiàn)在將詳細(xì)提及本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中示出其中一個(gè)或多個(gè)示例。每個(gè)示例以本發(fā)明的說明而非本發(fā)明的限制的方式提供。實(shí)際上，對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將顯而易見的是，在不脫離本發(fā)明的范圍或精神的情況下，可在本發(fā)明中做出許多修改和變型。例如，作為一個(gè)實(shí)施例的部分而顯示或描述的特征可與另一實(shí)施例一起使用，以產(chǎn)生更進(jìn)一步的實(shí)施例。因此，本發(fā)明意圖覆蓋落入所附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)的此類修改與變型。
[0028]一般而言，本主題公開了一種用于對轉(zhuǎn)子葉片執(zhí)行內(nèi)部檢查的系統(tǒng)。例如，在若干實(shí)施例中，公開了一種具有聯(lián)接到線纜的一個(gè)或多個(gè)感測裝置的系統(tǒng)，該線纜用于在轉(zhuǎn)子葉片內(nèi)升高和降低(多個(gè))感測裝置。該系統(tǒng)還可包括定位裝置，其被構(gòu)造成在(多個(gè))感測裝置在葉片內(nèi)被升高和降低時(shí)使(多個(gè))感測裝置與轉(zhuǎn)子葉片的內(nèi)表面間隔開。
[0029]如本文所用，術(shù)語“檢查”是指對風(fēng)力渦輪機(jī)執(zhí)行的任何操作、動(dòng)作和/或測試，其被設(shè)計(jì)成監(jiān)測、感測、定位、測量和/或檢測風(fēng)力渦輪機(jī)的任何構(gòu)件的狀態(tài)和特別地風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片的狀態(tài)。例如，檢查可包括但不限于轉(zhuǎn)子葉片內(nèi)部的目視檢查、光學(xué)無損評價(jià)(NDE)測試(例如，剪切干涉法測試)、熱成像測試和其它有關(guān)的操作/測試。此外，術(shù)語“感測裝置”可指可用來監(jiān)測、感測、定位、測量和/或檢測風(fēng)力渦輪機(jī)的構(gòu)件的狀態(tài)的任何合適的傳感器、設(shè)備、機(jī)構(gòu)和/或任何其它物件。因此，感測裝置可包括但不限于可見光照相機(jī)、紅外照相機(jī)、紫外照相機(jī)、攝像機(jī)、其它合適的照相機(jī)、超聲檢測器、X射線檢測器、其它合適的成像裝置和傳感器、光源(例如，發(fā)光二極管(LED)陣列)、接近傳感器、位置傳感器、位移傳感器、線性編碼器、測量裝置、激光定標(biāo)(scaling)裝置、磁性感測設(shè)備、超聲設(shè)備、微波儀器、有源紅外設(shè)備、光學(xué)NDE測試設(shè)備、熱成像測試設(shè)備及任何其它合適的設(shè)備、傳感器、機(jī)構(gòu)和/或物件。
[0030]因此，在若干實(shí)施例中，本主題的系統(tǒng)可被構(gòu)造成對風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片執(zhí)行內(nèi)部目視檢查。例如，可能期望對轉(zhuǎn)子葉片的內(nèi)部腔體進(jìn)行針對諸如剝離問題、裂縫和其它缺陷的異常的目視檢查。相應(yīng)地，在這樣的實(shí)施例中，所公開的(多個(gè))感測裝置可包括構(gòu)造成監(jiān)測、定位、感測、測量和/或檢測此類異常的一個(gè)或多個(gè)合適的光學(xué)和/或成像裝置。例如，在本主題的特定實(shí)施例中，(多個(gè))感測裝置可包括構(gòu)造成捕獲轉(zhuǎn)子葉片內(nèi)部的圖像的一個(gè)或多個(gè)遙控的平移傾斜變焦(PTZ)照相機(jī)。
[0031]現(xiàn)在參看附圖，圖1示出常規(guī)構(gòu)造的風(fēng)力渦輪機(jī)10。風(fēng)力渦輪機(jī)10大體包括塔架12，其上安裝有機(jī)艙14。多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片16安裝到轉(zhuǎn)子輪轂18，其繼而連接到轉(zhuǎn)動(dòng)主轉(zhuǎn)子軸的主凸緣。風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電和控制構(gòu)件容納在機(jī)艙14內(nèi)。圖1的風(fēng)力渦輪機(jī)10通常僅為了說明目的而提供，以將本主題置于示例性應(yīng)用領(lǐng)域中。因此，應(yīng)當(dāng)理解，本主題不限于任何特定類型的風(fēng)力渦輪機(jī)構(gòu)型。
[0032]現(xiàn)在參看圖2和圖3，示出了用于執(zhí)行風(fēng)力渦輪機(jī)10的轉(zhuǎn)子葉片16的內(nèi)部檢查的系統(tǒng)200的一個(gè)實(shí)施例。特別地，圖2示出根據(jù)本主題的方面的設(shè)置在風(fēng)力渦輪機(jī)10的轉(zhuǎn)子葉片16和輪轂18內(nèi)的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的透視圖。此外，圖3示出圖2所示系統(tǒng)的一部分的透視圖。
[0033]通常，系統(tǒng)200可包括一個(gè)或多個(gè)感測裝置202，其構(gòu)造成在轉(zhuǎn)子葉片16內(nèi)(例如在轉(zhuǎn)子葉片16的內(nèi)部腔體204內(nèi))被升高和降低，以允許執(zhí)行葉片16的內(nèi)部檢查。此夕卜，系統(tǒng)200可包括定位裝置206，其構(gòu)造成將(多個(gè))感測裝置202與轉(zhuǎn)子葉片16的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)表面208間隔開。這樣，當(dāng)(多個(gè))感測裝置202在轉(zhuǎn)子葉片16內(nèi)被升高和降低時(shí)，可維持(多個(gè))感測裝置202相對于內(nèi)表面208的相對定位。應(yīng)當(dāng)理解，如本文所用，術(shù)語“內(nèi)表面”可指轉(zhuǎn)子葉片16的任何內(nèi)表面或壁，包括葉片殼的內(nèi)表面/壁和內(nèi)部轉(zhuǎn)子葉片構(gòu)件(例如，翼梁緣條、抗剪腹板等)的任何內(nèi)表面/壁。此外，術(shù)語“內(nèi)部腔體”是指限定在轉(zhuǎn)子葉片16內(nèi)的任何內(nèi)部空間或體積。
[0034]如圖2中特別示出的，在本主題的若干實(shí)施例中，所公開的系統(tǒng)200還可包括線纜210，其構(gòu)造成垂直移位以便在轉(zhuǎn)子葉片16內(nèi)升高和降低感測裝置202中的一個(gè)或多個(gè)。因此，線纜210可大體包括第一端212，其構(gòu)造成例如通過直接附連到(多個(gè))感測裝置202或通過經(jīng)定位裝置206間接附連到(多個(gè))感測裝置202而聯(lián)接到(多個(gè))感測裝置202。此外，線纜210可包括構(gòu)造成設(shè)置在風(fēng)力渦輪機(jī)輪轂18內(nèi)的位置處的第二端214。因此，在若干實(shí)施例中，線纜210的第二端214可聯(lián)接到滑輪機(jī)構(gòu)216，其定位在輪轂18內(nèi)以允許在轉(zhuǎn)子葉片16內(nèi)以可控方式升高和降低(多個(gè))感測裝置202。通常，滑輪機(jī)構(gòu)216可包括構(gòu)造成提供用于控制線纜210的位移的手段的任何合適機(jī)構(gòu)。例如，滑輪機(jī)構(gòu)216可包括滑輪、手動(dòng)或自動(dòng)絞盤或者任何其它類似的提升裝置。在其它實(shí)施例中，應(yīng)當(dāng)理解，線纜202不必聯(lián)接到滑輪機(jī)構(gòu)216。例如，位于風(fēng)力渦輪機(jī)輪轂18內(nèi)的操作者可簡單地用手升高和降低(多個(gè))感測裝置202。
[0035]應(yīng)當(dāng)理解，在備選實(shí)施例中，(多個(gè))感測裝置202可構(gòu)造成使用任何其它合適的手段在轉(zhuǎn)子葉片16內(nèi)被升高和降低。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，可利用細(xì)長桿、疊縮(telescoping)棒或任何其它合適裝置在轉(zhuǎn)子葉片16內(nèi)上下移動(dòng)(多個(gè))感測裝置202。
[0036]如上文所述，所公開系統(tǒng)200的定位裝置206可大體構(gòu)造成當(dāng)(多個(gè))感測裝置202在葉片16內(nèi)被升高和降低時(shí)將(多個(gè))感測裝置202與轉(zhuǎn)子葉片16的內(nèi)表面208間隔開。例如，定位裝置206可構(gòu)造成將(多個(gè))感測裝置202在內(nèi)部腔體204內(nèi)維持在中心位置，(多個(gè))感測裝置202在內(nèi)部腔體204內(nèi)被升高或降低。此外，定位裝置206還可用于使(多個(gè))感測裝置202在轉(zhuǎn)子葉片16內(nèi)穩(wěn)定。特別地，定位裝置206可構(gòu)造成當(dāng)(多個(gè))感測裝置202被升高和降低時(shí)在轉(zhuǎn)子葉片16的內(nèi)表面208之間穩(wěn)定地引導(dǎo)(多個(gè))感測裝置202。
[0037]因此，在本主題的若干實(shí)施例中，定位裝置206可包括構(gòu)造成接觸轉(zhuǎn)子葉片16的內(nèi)表面208的多個(gè)向外延伸的腿部218。例如，如圖示實(shí)施例中所示，定位裝置206可具有三腳架式構(gòu)型并可包括從基部220向外延伸的三個(gè)腿部218。每個(gè)腿部218可大體在構(gòu)造成附連到基部220的第一端222和構(gòu)造成接觸轉(zhuǎn)子葉片16的內(nèi)表面208的第二端224之間延伸。這樣，當(dāng)(多個(gè))感測裝置202在轉(zhuǎn)子葉片16內(nèi)移動(dòng)時(shí)，定位裝置206的腿部218可大體上為其提供自定心效果。應(yīng)當(dāng)理解，在備選實(shí)施例中，定位裝置206可大體包括任何數(shù)量的從葉片16向外延伸的腿部218，例如少于三個(gè)腿部218或多于三個(gè)腿部218。
[0038]通常，定位裝置206的基部220可構(gòu)造成將腿部218支撐在轉(zhuǎn)子葉片16內(nèi)。因此，每個(gè)腿部218的第一端222可大體構(gòu)造成使用任何合適手段附連到基部220。例如，在本主題的若干實(shí)施例中，每個(gè)腿部218的第一端222可構(gòu)造成例如通過使用任何合適的鉸接和/或樞轉(zhuǎn)附連機(jī)構(gòu)可樞轉(zhuǎn)地附連到基部220。這樣，腿部218可大體構(gòu)造成繞基部220旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)，以應(yīng)對轉(zhuǎn)子葉片16在葉根146和葉梢148之間的尺寸上的變化。特別地，如圖2中的虛線所示，當(dāng)定位裝置206在葉梢148的方向上移動(dòng)時(shí)，在每個(gè)腿部218的第二端224與轉(zhuǎn)子葉片16的內(nèi)表面208之間的接觸可導(dǎo)致腿部218繞基部220向上旋轉(zhuǎn)。腿部218的這種向上旋轉(zhuǎn)可大體允許定位裝置206和因此(多個(gè))感測裝置202在轉(zhuǎn)子葉片16內(nèi)被降低至大體鄰近葉梢148的位置。類似地，當(dāng)定位裝置206在葉根146的方向上移動(dòng)時(shí)，腿部218可構(gòu)造成繞基部220向下旋轉(zhuǎn)，以允許腿部218在內(nèi)部腔體204的增加尺寸內(nèi)擴(kuò)展，且因此確保腿部218的第二端224與轉(zhuǎn)子葉片16的內(nèi)表面208保持接觸。
[0039]此外，每個(gè)腿部218的第二端224可大體構(gòu)造成抵靠轉(zhuǎn)子葉片16的內(nèi)表面208摩擦/滑動(dòng)或以其它方式接合內(nèi)表面208，以允許(多個(gè))感測裝置202在其在葉片16內(nèi)被升高和降低時(shí)被適當(dāng)?shù)囟ㄎ缓?或穩(wěn)定。因此，在若干實(shí)施例中，腿部218的第二端224可包括構(gòu)造成減小在端部224與內(nèi)表面208之間的界面處的摩擦的接觸特征。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，橡膠導(dǎo)向器/墊和/或任何其它柔性部件可附連到腿部218的第二端224，以提供平滑和/或柔性的低摩擦界面。備選地，如在圖示實(shí)施例中所示，滾輪226 (例如，輪子、腳輪和/或任何其它合適的滾動(dòng)機(jī)構(gòu))可設(shè)置在每個(gè)腿部218的第二端224處，以允許端部224抵靠轉(zhuǎn)子葉片16的內(nèi)表面208滾動(dòng)，并且因此在腿部218和內(nèi)表面208之間提供低摩擦界面。應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)(多個(gè))感測裝置202在葉根146和葉梢148之間移動(dòng)時(shí)，這樣的低摩擦界面可幫助腿部218繞基部220旋轉(zhuǎn)。
[0040]此外，如在圖示實(shí)施例中所示，一個(gè)或多個(gè)張緊裝置228可聯(lián)接在每個(gè)腿部218之間。通常，張緊裝置228可構(gòu)造成對著轉(zhuǎn)子葉片16的內(nèi)表面208向外偏壓腿部218，且因此可提供在(多個(gè))感測裝置202在葉片16內(nèi)被升高和降低時(shí)用于維持腿部218與內(nèi)表面208接觸的手段。這樣，張緊裝置228還可幫助使(多個(gè))感測裝置202在轉(zhuǎn)子葉片16內(nèi)居中。如圖所示，在一個(gè)實(shí)施例中，張緊裝置228可包括固定在每個(gè)腿部218之間的彈簧。然而，在其它實(shí)施例中，張緊裝置228可包括能夠在腿部218之間提供偏壓力或張力的任何其它合適的裝置和/或物件。
[0041]此外，在本主題的若干實(shí)施例中，腿部218可包括疊縮特征以允許可調(diào)整每個(gè)腿部218的長度。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，腿部218可包括構(gòu)造成朝轉(zhuǎn)子葉片16的內(nèi)表面208向外偏壓腿部218的彈簧加載的疊縮特征。例如，腿部218可由兩個(gè)或更多彈簧加載的疊縮圓柱體形成。應(yīng)當(dāng)理解，這種彈簧加載的特征可能在其中腿部218可樞轉(zhuǎn)地附連到基部220的實(shí)施例中特別有利。特別地，當(dāng)腿部繞基部220旋轉(zhuǎn)經(jīng)過水平位置(例如，以大體垂直于線纜210的縱向方向的角度)時(shí)，彈簧加載的特征可防止定位裝置206變得卡在轉(zhuǎn)子葉片16內(nèi)。
[0042]此外，應(yīng)當(dāng)理解，腿部218可大體由任何合適的材料形成。例如，在本主題的若干實(shí)施例中，腿部218可由剛性材料形成，例如，各種不同的金屬、塑料和/或任何其它合適的剛性材料。備選地，腿部218可由柔性或半剛性材料形成，該材料允許腿部218在其沿轉(zhuǎn)子葉片16的內(nèi)表面移動(dòng)時(shí)翹曲或撓曲。這樣的翹曲或撓曲可大體提供通過腿部218的自然彈簧力，其對著轉(zhuǎn)子葉片16的內(nèi)表面208向外偏壓腿部218。此外，在系統(tǒng)200的構(gòu)件變得卡在葉片16內(nèi)的橫梁、角撐板、抗剪腹板或類似障礙物之后的情況下，翹曲或撓曲的能力可提供用于從轉(zhuǎn)子葉片16移除所公開系統(tǒng)200的手段。因此，在本主題的一個(gè)實(shí)施例中，腿部218可由輕質(zhì)泡沫材料形成，例如聚乙烯泡沫、聚苯乙烯泡沫、尿烷泡沫和/或任何其它合適的閉孔或開孔泡沫材料。然而，在其它實(shí)施例中，腿部218可由任何其它合適的柔性或半剛性材料形成。
[0043]應(yīng)當(dāng)理解，除了支撐腿部218之外，定位裝置206的基部220還可充當(dāng)附連機(jī)構(gòu)以用于將(多個(gè))感測裝置202附連到線纜210。例如，如圖示實(shí)施例中所示，基部220可直接附連到線纜210的第一端212。在這一實(shí)施例中，感測裝置202可大體構(gòu)造成安裝到基部220的一部分，例如通過附連到基部220的相對側(cè)和/或通過經(jīng)設(shè)置在感測裝置202和基部220之間的單獨(dú)的安裝板和/或其它安裝裝置230聯(lián)接到基部220而進(jìn)行安裝。在其它實(shí)施例中，定位裝置206可構(gòu)造成設(shè)置在感測裝置202下方。這樣，感測裝置202可直接附連到線纜210，其中定位裝置206直接或間接聯(lián)接到感測裝置202的一部分。
[0044]還應(yīng)理解，在本主題的備選實(shí)施例中，定位裝置206不必包括上述基部220。例如，定位裝置206的腿部218可直接附連到線纜210和/或感測裝置202。
[0045]現(xiàn)在參看圖4，示出了用于對風(fēng)力渦輪機(jī)10的轉(zhuǎn)子葉片16執(zhí)行內(nèi)部檢查的系統(tǒng)300的另一實(shí)施例。通常，圖示系統(tǒng)300可被構(gòu)造成類似于以上參照圖2和圖3所述的系統(tǒng)200，并且可包括許多和/或全部相同的特征和/或構(gòu)件。因此，系統(tǒng)300可大體包括一個(gè)或多個(gè)感測裝置302和線纜304，線纜304被構(gòu)造成在轉(zhuǎn)子葉片16內(nèi)升高和降低(多個(gè))感測裝置302。例如，線纜302可構(gòu)造成例如通過聯(lián)接到設(shè)置在輪轂18內(nèi)的滑輪機(jī)構(gòu)306而從大體相鄰的(多個(gè))感測裝置302延伸至風(fēng)力渦輪機(jī)輪轂18內(nèi)的位置。此外，系統(tǒng)300可包括定位裝置308，其構(gòu)造成將(多個(gè))感測裝置302與轉(zhuǎn)子葉片16的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)表面208間隔開。這樣，當(dāng)(多個(gè))感測裝置302在轉(zhuǎn)子葉片16內(nèi)被升高和降低時(shí)，可維持(多個(gè))感測裝置302相對于內(nèi)表面208的相對位置。
[0046]然而，與上述系統(tǒng)200不同，定位裝置308可被構(gòu)造成通過對著葉片16的內(nèi)表面208排出加壓流體(例如，空氣或任何其它合適的流體)而控制(多個(gè))感測裝置302在轉(zhuǎn)子葉片16內(nèi)的位置。例如，在若干實(shí)施例中，定位裝置308可包括任何合適的部件，其具有用于接收加壓流體的一個(gè)或多個(gè)入口 310和用于對著轉(zhuǎn)子葉片16的內(nèi)表面208排出加壓流體的一個(gè)或多個(gè)出口 312。因此，在圖示實(shí)施例中，定位裝置308可限定構(gòu)造成與加壓流體源314流體連通的入口 310。例如，如圖所示，空氣軟管或其它合適的流體管線316可聯(lián)接在入口 310和空氣壓縮機(jī)或設(shè)置在風(fēng)力渦輪機(jī)輪轂18內(nèi)的其它加壓流體源314之間，以允許加壓流體被供應(yīng)至定位裝置308。在這種實(shí)施例中，應(yīng)當(dāng)理解，空氣軟管或其它流體管線316也可充當(dāng)線纜304的替代物，且因此可用來在轉(zhuǎn)子葉片16內(nèi)升高和降低(多個(gè))感測裝置302。
[0047]此外，如圖所示，可圍繞定位裝置308的外周邊限定多個(gè)流體出口 312。通常，出口312可構(gòu)造成對著轉(zhuǎn)子葉片16的內(nèi)表面208排出流過定位裝置308的流體，以便控制(多個(gè))感測裝置302在葉片16內(nèi)的位置。因此，在若干實(shí)施例中，出口 312的直徑或其它尺寸和/或加壓流體的輸入壓力可大體被選擇成使得可將加壓流體以足夠的力從定位裝置308排出，以提供期望的定位控制。
[0048]應(yīng)當(dāng)理解，在本主題的備選實(shí)施例中，以上參照圖2至圖4所述的系統(tǒng)200、300不必包括定位裝置206、308。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)200、300可以簡單地包括構(gòu)造成利用線纜210、304被降低到轉(zhuǎn)子葉片16內(nèi)部的一個(gè)或多個(gè)感測裝置202、302。
[0049]還應(yīng)當(dāng)理解，在若干實(shí)施例中，本文所公開的(多個(gè))感測裝置202、302可被構(gòu)造成通信地聯(lián)接到(例如，通過無線或有線連接)顯示裝置、處理設(shè)備和/或任何其它合適的裝置(未示出)，以允許在執(zhí)行內(nèi)部檢查時(shí)傳輸、查看和/或記錄由(多個(gè))感測裝置202、302捕獲的圖像和/或其它信息。例如，(多個(gè))感測裝置202、302可通信地聯(lián)接到顯示裝置(例如，便攜式電腦或具有顯示屏的任何其它合適設(shè)備)，使得執(zhí)行檢查的操作者可查看圖像和/或其它信息，因?yàn)槠溆?多個(gè))感測裝置202、302捕獲。因此，在以上參照圖2至圖4描述的實(shí)施例中，顯示裝置可位于風(fēng)力渦輪機(jī)輪轂18內(nèi)，使得操作者可基于顯示在此類顯示裝置上的圖像和/或其它信息而操縱(多個(gè))感測裝置202、302在轉(zhuǎn)子葉片16內(nèi)的位置(例如，通過使用線纜210、304升高和/或降低(多個(gè))感測裝置202、302)。
[0050]此外，在另外的實(shí)施例中，所公開的感測裝置202、302中的一個(gè)或多個(gè)可通信地聯(lián)接到裝置控制器和/或允許通過有線或無線連接遠(yuǎn)程操作(多個(gè))感測裝置202、302的任何其它裝置。例如，在本主題的特定實(shí)施例中，(多個(gè))感測裝置202、302可包括一個(gè)或多個(gè)遙控的平移傾斜變焦(PTZ)照相機(jī)。如通常理解的，PTZ照相機(jī)可構(gòu)造成在各種方向上旋轉(zhuǎn)且放大和縮小以調(diào)整照相機(jī)的視野。因此，執(zhí)行檢查的操作者可自動(dòng)地調(diào)整照相機(jī)的定向以允許捕獲轉(zhuǎn)子葉片16內(nèi)部的各種不同圖像。在其中為操作者提供用于查看由PTZ照相機(jī)捕獲的圖像和/或其它信息的顯示屏的實(shí)施例中，這種特征可能特別有利，因?yàn)榭苫谠陲@示屏上看到的圖像/信息而調(diào)整照相機(jī)的定向。[0051]此外，在若干實(shí)施例中，本主題的(多個(gè))感測裝置202、302可包括光學(xué)設(shè)備(例如，一個(gè)或多個(gè)照相機(jī))和構(gòu)造成照亮轉(zhuǎn)子葉片16的關(guān)注區(qū)域的一個(gè)或多個(gè)光源的組合。例如，在以上參照圖2至圖4描述的實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)光源可附連到和/或建立到定位裝置206、308、光學(xué)設(shè)備和/或系統(tǒng)的任何其它合適構(gòu)件(例如，線纜210、304)中，以增強(qiáng)光學(xué)設(shè)備捕獲轉(zhuǎn)子葉片16內(nèi)部的圖像的能力。通常，應(yīng)當(dāng)理解，在本主題的范圍內(nèi)可使用任何合適的光源。然而，在本主題的特定實(shí)施例中，光源可包括具體構(gòu)造成增強(qiáng)轉(zhuǎn)子葉片16的裂縫和/或其它表面缺陷的外觀的發(fā)光二極管(LED)陣列或其它光源。
[0052]此外，在若干實(shí)施例中，本主題的(多個(gè))感測裝置202、302可包括一個(gè)或多個(gè)傳感器和/或其它機(jī)構(gòu)以用于檢測(多個(gè))感測裝置202、302和/或定位裝置206、308相對于轉(zhuǎn)子葉片16的內(nèi)表面的位置。例如，可將接近傳感器或類似的傳感器建立在或安裝到(多個(gè))感測裝置202、302和/或定位裝置206、308中的一個(gè)或多個(gè)，以提供關(guān)于(多個(gè))感測裝置202、302和/或定位裝置206、308相對于轉(zhuǎn)子葉片16的內(nèi)表面的接近度的信息。
[0053]在其中(多個(gè))感測裝置202、302構(gòu)造成捕獲轉(zhuǎn)子葉片16內(nèi)部的圖像的實(shí)施例中，(多個(gè))感測裝置202、302還可包括一個(gè)或多個(gè)傳感器和/或其它機(jī)構(gòu)，以用于確定由(多個(gè))感測裝置202、302捕獲的圖像的比例。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，(多個(gè))感測裝置202,302可包括一個(gè)或多個(gè)照相機(jī)和一個(gè)或多個(gè)激光定標(biāo)裝置的組合。每個(gè)激光定標(biāo)裝置可構(gòu)造成將已知間距的兩個(gè)或更多激光束投射到一個(gè)或多個(gè)照相機(jī)的視野中，使得可準(zhǔn)確計(jì)算在圖像內(nèi)捕獲的裂縫和其它表面缺陷的尺寸。
[0054]此外，在另外的實(shí)施例中，本主題的感測裝置202、302中的一個(gè)或多個(gè)可包括用于沿轉(zhuǎn)子葉片16的翼展104檢測和/或確定(多個(gè))另一感測裝置202、302和/或定位裝置206、308的豎直位置的裝置。這樣，可容易地確定由(多個(gè))感測裝置202、302檢測的任何缺陷的翼展位置。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，所公開的系統(tǒng)200、300的一個(gè)或多個(gè)線纜210,304可被計(jì)量或標(biāo)記以允許確定一個(gè)或多個(gè)(多個(gè))感測裝置202、302和/或定位裝置206、308的豎直位置。在另一實(shí)施例中，合適的測量裝置(例如，卷尺)可聯(lián)接到線纜210、304中的一個(gè)或多個(gè)。備選地，感測裝置202、302中的一個(gè)或多個(gè)可包括一個(gè)或多個(gè)線性編碼器、位置編碼器和/或任何其它合適的線性測量傳感器。例如，在其中線纜210、304通過滑輪機(jī)構(gòu)216、306或其它旋轉(zhuǎn)提升裝置聯(lián)接的實(shí)施例中，線性編碼器可聯(lián)接到機(jī)構(gòu)/裝置以允許準(zhǔn)確確定線纜210、304的線性位移。類似地，線性編碼器可聯(lián)接到以上參照圖2和圖3描述的腿部218的滾輪226中的一個(gè)或多個(gè)，以提供關(guān)于(多個(gè))感測裝置202和/或定位裝置206的位置的信息。
[0055]應(yīng)當(dāng)理解，如本文所用，術(shù)語“線纜”是指可被構(gòu)造成如本文所述起作用的任何長度的材料。這樣，本主題的線纜210、304可包括由任何合適材料形成的任何合適的線纜、線材、繩索、帶材、鏈條、軟管或管線。例如，在特定實(shí)施例中，所公開的線纜210、304可包括用于向(多個(gè))感測裝置202、302供電的一個(gè)或多個(gè)電纜。在另一實(shí)施例中，線纜210、304可包括用于向定位裝置308供應(yīng)流體的空氣軟管或任何其它類型的流體管線。
[0056]該書面描述使用示例來公開包括最佳模式的本發(fā)明，并且還使本領(lǐng)域任何技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)以及執(zhí)行任何包括在內(nèi)的方法。本發(fā)明的可專利范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它示例。如果這種其它示例包括與所附權(quán)利要求的字面語言沒有差別的結(jié)構(gòu)元件，或者如果它們包括與所附權(quán)利要求的字面語言無實(shí)質(zhì)差別的等同結(jié)構(gòu)元件，則這樣的其它示例意圖在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于對風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片執(zhí)行內(nèi)部檢查的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 感測裝置； 線纜，其用于在所述轉(zhuǎn)子葉片內(nèi)升高和降低所述感測裝置；以及定位裝置，其附連到所述感測裝置和所述線纜中的至少一個(gè)，所述定位裝置被構(gòu)造成當(dāng)所述感測裝置在所述轉(zhuǎn)子葉片內(nèi)被升高和降低時(shí)將所述感測裝置與所述轉(zhuǎn)子葉片的內(nèi)表面間隔開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述定位裝置包括構(gòu)造成接觸所述轉(zhuǎn)子葉片的所述內(nèi)表面的多個(gè)腿部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)腿部中的每一個(gè)包括構(gòu)造成接觸所述內(nèi)表面的滾輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括聯(lián)接在所述多個(gè)腿部中的每一個(gè)之間的張緊裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)腿部中的每一個(gè)包括疊縮特征。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)腿部中的每一個(gè)由柔性材料形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)腿部中的每一個(gè)可樞轉(zhuǎn)地附連到基部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述基部附連到所述感測裝置和所述線纜中的至少一個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)腿部被構(gòu)造成將所述感測裝置維持在所述轉(zhuǎn)子葉片的內(nèi)部腔體內(nèi)的中心位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述感測裝置包括平移傾斜變焦照相機(jī)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括第二感測裝置，所述第二感測裝置被構(gòu)造成檢測所述感測裝置和所述定位裝置中的至少一個(gè)相對于所述轉(zhuǎn)子葉片的位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述定位裝置被構(gòu)造成對著所述轉(zhuǎn)子葉片的所述內(nèi)表面排出加壓流體，以便將所述感測裝置與所述內(nèi)表面間隔開。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述定位裝置限定構(gòu)造成與加壓流體源流體連通的入口。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述定位裝置限定多個(gè)出口，所述多個(gè)出口被構(gòu)造成對著所述轉(zhuǎn)子葉片的所述內(nèi)表面排出所述加壓流體。
【文檔編號】G01N21/88GK203670092SQ201190000990
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2011年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年1月21日
【發(fā)明者】P.J.弗里茨, K.G.哈丁, 宋桂菊, 楊勇, 陶立, X.萬 申請人:通用電氣公司