海上风机叶片等离子体喷涂修复装置的制作方法

1.本技术涉及风机叶片修复技术领域，尤其涉及海上风机叶片等离子体喷涂修复装置。


背景技术：

2.海上风电场因具有风速大、静风期较短、湍流强度较低，节省土地资源等特点而被广泛应用，完整的海上风电机组由叶片、风机、塔身与基座四部分组成，而叶片和轮毂又组成了风轮，从而将风能转换成为机械能。叶片是风力发电机组捕获风能的核心部件，是风力发电机组中承受载荷最复杂并长期直接面对风雨侵蚀的部件，其状态直接影响了机组发电效率，风机叶片在长时间的运行状态下极易产生损伤，导致叶片出现材料疲劳和机械疲劳的现象，即叶片材料在持续的应力、应变作用下性能发生改变，在叶片上通常表现为腐蚀、磨损和断裂、开裂等损伤。
3.目前叶片的防护普遍采用贴前缘保护膜方法，保护膜对施工工艺要求苛刻，贴膜前需要使用细砂纸对前缘贴膜区域的表面进行打磨，随后进行清洁，工作量比较大，贴膜过程不允许有微小的气泡；而且保护膜在运输和吊装过程中很容易损伤，叶片运行过程中经常出现起泡、边缘卷起、叶尖处保护膜风化移位等现象，保护膜运行四至五年后自然老化而失去防护功能，成本较高，贴膜现场施工难度大，周期长。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术的目的是提供海上风机叶片等离子体喷涂修复装置，以解决现有的叶片防护修复方式工作量大、施工难度大的技术问题。
5.为达到上述技术目的，本技术提供了海上风机叶片等离子体喷涂修复装置，包括气体瓶、洗气瓶组、混气瓶、射流反应器、供电源以及控制器；
6.所述洗气瓶组包括存储有环氧树脂的第一洗气瓶、存储有咪唑固化剂的第二洗气瓶、存储羟基丙烯酸树脂的第三洗气瓶、存储有线性饱和聚酯树脂的第四洗气瓶、存储有异氰酸酯固化剂的第五洗气瓶以及存储有催干剂的第六洗气瓶；
7.所述气体瓶存储有氩气，且具有第一输出管路、第二输出管路、第三输出管路、第四输出管路、第五输出管路、第六输出管路以及第七输出管路；
8.所述第一洗气瓶的输入端通过第一控制阀与所述第一输出管路连接，所述第一洗气瓶的输出端与所述混气瓶连接；
9.所述第二洗气瓶的输入端通过第二控制阀与所述第二输出管路连接，所述第二洗气瓶的输出端与所述混气瓶连接；
10.所述第三洗气瓶的输入端通过第三控制阀与所述第三输出管路连接，所述第三洗气瓶的输出端与所述混气瓶连接；
11.所述第四洗气瓶的输入端通过第四控制阀与所述第四输出管路连接，所述第四洗气瓶的输出端与所述混气瓶连接；
12.所述第五洗气瓶的输入端通过第五控制阀与所述第五输出管路连接，所述第五洗气瓶的输出端与所述混气瓶连接；
13.所述第六洗气瓶的输入端通过第六控制阀与所述第六输出管路连接，所述第六洗气瓶的输出端与所述混气瓶连接；
14.所述第七输出管路通过第七控制阀与所述混气瓶连接；
15.所述混气瓶的输出端与所述射流反应器的输入端连接；
16.所述供电源与所述射流反应器电连接；
17.所述控制器与所述供电源电连接，用于在所述第一控制阀、所述第二控制阀以及第七控制阀处于开启状态，而所述第三控制阀、所述第四控制阀、所述第五控制阀以及所述第六控制阀处于关闭状态时，控制所述供电源以第一预设供电参数激发所述射流反应器以执行一阶段喷涂模式；
18.所述控制器还用于在所述第一控制阀与所述第二控制阀处于关闭状态，而所述第三控制阀、所述第四控制阀、所述第五控制阀、所述第六控制阀以及所述第七控制阀处于开启状态时，控制所述供电源以第二预设供电参数激发所述射流反应器以执行二阶段喷涂模式。
19.进一步地，所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述第三控制阀、所述第四控制阀、所述第五控制阀、所述第六控制阀以及所述第七控制阀均为电子式流量控制阀。
20.进一步地，所述供电源为微秒脉冲电源。
21.进一步地，所述第一预设供电参数包括输出电压幅值15kv以及重复频率4khz。
22.进一步地，所述第二预设供电参数包括输出电压幅值20kv以及重复频率3khz。
23.进一步地，所述第一控制阀以及所述第二控制阀用于分别控制环氧树脂以及咪唑固化剂吹入所述混气瓶中的浓度，以使得环氧树脂以及咪唑固化剂吹入所述混气瓶中的浓度比为100:13。
24.进一步地，所述第三控制阀、所述第四控制阀、所述第五控制阀以及第六控制阀用于分别控制羟基丙烯酸树脂、线性饱和聚酯树脂、异氰酸酯固化剂以及催干剂吹入所述混气瓶中的浓度，以使得羟基丙烯酸树脂、线性饱和聚酯树脂、异氰酸酯固化剂以及催干剂吹入所述混气瓶中的浓度比为40:10:40:1。
25.进一步地，在执行一阶段喷涂模式时，所述射流反应器的喷嘴距离待修复表面100mm-130mm；
26.在执行二阶段喷涂模式时，所述射流反应器的喷嘴距离待修复表面80mm-110mm。
27.进一步地，还包括机架以及移动装置；
28.所述气体瓶、所述洗气瓶组、所述混气瓶、所述射流反应器、所述供电源以及所述控制器安装于所述机架上；
29.所述移动装置与所述机架连接，用于带动所述机架移动；
30.所述控制器与移动装置电连接。
31.进一步地，所述移动装置为无人机。
32.从以上技术方案可以看出，本技术所设计的海上风机叶片等离子体喷涂修复装置，利用氩气作为工作气体，通过对应的输出管路可将对应的洗气瓶中的介质物吹入混气瓶中进行混合，再将混合物通过射流反应器喷涂于待修复表面。而且利用控制器来实现分
阶段喷涂控制，在一阶段喷涂模式中，以氩气作为工作气体，在待修复表面上喷涂环氧树脂以及咪唑固化剂混合物以填满待修复表面上的裂纹，进而修复叶片表面的裂纹；完成一阶段喷涂模式后，执行二阶段喷涂模式，以氩气作为工作气体，在待修复表面上喷涂羟基丙烯酸树脂、线性饱和聚酯树脂、异氰酸酯固化剂和催干剂混合物，形成保护膜，从而可以达到更好的修复效果。上述该设计，可以很好地应用在海上风机叶片修复，修复方式简单方便，易于现场实现，周期短且工作量小。
附图说明
33.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
34.图1为本技术中提供的海上风机叶片等离子体喷涂修复装置的结构示意图；
35.图中：1、气体瓶；11、第一输出管路；12、第二输出管路；13、第三输出管路；14、第四输出管路；15、第五输出管路；16、第六输出管路；17、第七输出管路；21、第一洗气瓶；22、第二洗气瓶；23、第三洗气瓶；24、第四洗气瓶；25、第五洗气瓶；26、第六洗气瓶；3、混气瓶；4、射流反应器；5、供电源；61、第一控制阀；62、第二控制阀；63、第三控制阀；64、第四控制阀；65、第五控制阀；66、第六控制阀；67、第七控制阀；7、控制器。
具体实施方式
36.下面将结合附图对本技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术实施例保护的范围。
37.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
38.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
39.本技术实施例公开了海上风机叶片等离子体喷涂修复装置。
40.请参阅图1，本技术实施例中提供的海上风机叶片等离子体喷涂修复装置的一个实施例包括：
41.气体瓶1、洗气瓶组、混气瓶3、射流反应器4、供电源5以及控制器7。
42.洗气瓶组包括存储有环氧树脂的第一洗气瓶21、存储有咪唑固化剂的第二洗气瓶
22、存储羟基丙烯酸树脂的第三洗气瓶23、存储有线性饱和聚酯树脂的第四洗气瓶24、存储有异氰酸酯固化剂的第五洗气瓶25以及存储有催干剂的第六洗气瓶26。
43.气体瓶1存储有氩气，且具有第一输出管路11、第二输出管路12、第三输出管路13、第四输出管路14、第五输出管路15、第六输出管路16以及第七输出管路17。
44.第一洗气瓶21的输入端通过第一控制阀61与第一输出管路11连接，第一洗气瓶21的输出端与混气瓶3连接。
45.第二洗气瓶22的输入端通过第二控制阀62与第二输出管路12连接，第二洗气瓶22的输出端与混气瓶3连接。
46.第三洗气瓶23的输入端通过第三控制阀63与第三输出管路13连接，第三洗气瓶23的输出端与混气瓶3连接。
47.第四洗气瓶24的输入端通过第四控制阀64与第四输出管路14连接，第四洗气瓶24的输出端与混气瓶3连接。
48.第五洗气瓶25的输入端通过第五控制阀65与第五输出管路15连接，第五洗气瓶25的输出端与混气瓶3连接。
49.第六洗气瓶26的输入端通过第六控制阀66与第六输出管路16连接，第六洗气瓶26的输出端与混气瓶3连接。
50.第七输出管路17通过第七控制阀67与混气瓶3连接，混气瓶3的输出端与射流反应器4的输入端连接。
51.供电源5与射流反应器4电连接。
52.控制器7与供电源5电连接，用于在第一控制阀61、第二控制阀62以及第七控制阀67处于开启状态，而第三控制阀63、第四控制阀64、第五控制阀65以及第六控制阀66处于关闭状态时，控制供电源5以第一预设供电参数激发射流反应器4以执行一阶段喷涂模式。
53.控制器7还用于在第一控制阀61与第二控制阀62处于关闭状态，而第三控制阀63、第四控制阀64、第五控制阀65、第六控制阀66以及第七控制阀67处于开启状态时，控制供电源5以第二预设供电参数激发射流反应器4以执行二阶段喷涂模式。
54.本技术所设计的海上风机叶片等离子体喷涂修复装置，利用氩气作为工作气体，通过对应的输出管路可将对应的洗气瓶中的介质物吹入混气瓶3中进行混合，再将混合物通过射流反应器4喷涂于待修复表面。而且利用控制器7来实现分阶段喷涂控制，在一阶段喷涂模式中，以氩气作为工作气体，在待修复表面上喷涂环氧树脂以及咪唑固化剂混合物以填满待修复表面上的裂纹，进而修复叶片表面的裂纹；完成一阶段喷涂模式后，执行二阶段喷涂模式，以氩气作为工作气体，在待修复表面上喷涂羟基丙烯酸树脂、线性饱和聚酯树脂、异氰酸酯固化剂和催干剂混合物，形成保护膜，从而可以达到更好的修复效果。上述该设计，可以很好地应用在海上风机叶片修复，修复方式简单方便，易于现场实现，周期短且工作量小。
55.本技术中提供的环氧树脂与咪唑固化剂混合可以形成较好的修补材料，而羟基丙烯酸树脂、线性饱和聚酯树脂、异氰酸酯固化剂和催干剂混合可以形成较好的保护膜材料，能够很好地用于风机叶片的修复。各种介质材料在对应的洗气瓶中均为液态，其中环氧树脂具体可以是epo1441型号的环氧树脂。
56.另外，本技术中用于存储介质的洗气瓶不局限于提供的六个，还可以是更多个，根
据实际需要，可以增加对应数量的洗气瓶，且增加洗气瓶中可以设置相应的介质材料，与之对应，输出管路数量以及控制阀数量则一一对应增加。再者，本技术中的各个洗气瓶的输出端均可以通过单向阀连接混气瓶3，避免逆流现象。
57.以上为本技术实施例提供的海上风机叶片等离子体喷涂修复装置的实施例一，以下为本技术实施例提供的海上风机叶片等离子体喷涂修复装置的实施例二，具体请参阅图1。
58.基于上述实施例一的方案：
59.进一步地，为了便于操作控制，第一控制阀61、第二控制阀62、第三控制阀63、第四控制阀64、第五控制阀65、第六控制阀66以及第七控制阀67均可以为电子式流量控制阀，以此为例，各个控制阀可以与控制器7电连接，以受控制器7控制。当然，也可以是手动式流量控制阀，具体不做限制。
60.进一步地，供电源5可以为微秒脉冲电源，可以更好地激发射流反应器4。本技术中射流反应器4可以使用140mm长、内径6mm、外径8mm的玻璃管作为阻挡介质，直径3mm的铜针作为高压电极，10mm宽的铜箔作为接地电极，铜针的针尖与铜箔之间的距离为20mm，铜箔与玻璃管喷嘴之间的距离为15mm。
61.进一步地，第一预设供电参数可以是包括输出电压幅值15kv以及重复频率4khz。
62.进一步地，第二预设供电参数可以是包括输出电压幅值20kv以及重复频率3khz。
63.进一步地，第一控制阀61以及第二控制阀62用于分别控制环氧树脂以及咪唑固化剂吹入混气瓶3中的浓度，以使得环氧树脂以及咪唑固化剂吹入混气瓶3中的浓度比为100:13。在一阶段喷涂模式下，通过第七控制阀67控制氩气吹入混气瓶3的流量速率为1l/min，通过第一控制阀61控制环氧树脂吹入混气瓶3的流量速率为15ml/min，通过第二控制阀62控制咪唑固化剂吹入混气瓶3的流量速率为2ml/min，合理的流量速率控制，该速率控制下，可以更加准确地控制环氧树脂以及咪唑固化剂吹入混气瓶3中的浓度比达到100:13。
64.进一步地，第三控制阀63、第四控制阀64、第五控制阀65以及第六控制阀66用于分别控制羟基丙烯酸树脂、线性饱和聚酯树脂、异氰酸酯固化剂以及催干剂吹入混气瓶3中的浓度，以使得羟基丙烯酸树脂、线性饱和聚酯树脂、异氰酸酯固化剂以及催干剂吹入混气瓶3中的浓度比为40:10:40:1。在二阶段喷涂模式下，通过第三控制阀63控制羟基丙烯酸树脂吹入混气瓶3中的流量速率为15ml/min，通过第四控制阀64控制线性饱和聚酯树脂吹入混气瓶3中的流量速率为3ml/min，通过第五控制阀65控制异氰酸酯固化剂吹入混气瓶3的流量速率为15ml/min，通过第六控制阀66控制催干剂吹入混气瓶3的流量速率为1ml/min，该速率控制下，可以更加准确地控制羟基丙烯酸树脂、线性饱和聚酯树脂、异氰酸酯固化剂以及催干剂吹入混气瓶3中的浓度比达到40:10:40:1。
65.进一步地，在执行一阶段喷涂模式时，射流反应器4的喷嘴距离待修复表面100mm-130mm；合理的喷涂距离可以更好地实现喷涂效果，喷涂更加均匀，修复效果更好。
66.在执行二阶段喷涂模式时，射流反应器4的喷嘴距离待修复表面80mm-110mm；隔离的喷涂距离可以更好地实现喷涂效果，喷涂更加均匀，形成的保护膜效果更好。
67.进一步地，还包括机架(图中未示)以及移动装置(图中未示)。
68.气体瓶1、洗气瓶组、混气瓶3、射流反应器4、供电源5以及控制器7安装于机架上，实现集成安装，便于与移动装置或其它装置设备进行连接。
69.移动装置与机架连接，用于带动机架移动，控制器7与移动装置电连接。通过控制移动装置运行以带动机架移动，进而可以调节射流反应器4沿着裂纹方向进行移动，以将修补用的混合材料充分填补于裂纹中或将形成保护膜的材料充分覆盖于填补后的裂纹上，以达到更好的修复效果。
70.进一步地，该移动装置可以为无人机，对于处于较高高度的叶片修复更加方便，当然还可以是其它的移动装置，例如吊运装置等，具体不做限制。
71.以上对本技术所提供的海上风机叶片等离子体喷涂修复装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本技术实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。

技术特征：
1.海上风机叶片等离子体喷涂修复装置，其特征在于，包括气体瓶(1)、洗气瓶组、混气瓶(3)、射流反应器(4)、供电源(5)以及控制器(7)；所述洗气瓶组包括存储有环氧树脂的第一洗气瓶(21)、存储有咪唑固化剂的第二洗气瓶(22)、存储羟基丙烯酸树脂的第三洗气瓶(23)、存储有线性饱和聚酯树脂的第四洗气瓶(24)、存储有异氰酸酯固化剂的第五洗气瓶(25)以及存储有催干剂的第六洗气瓶(26)；所述气体瓶(1)存储有氩气，且具有第一输出管路(11)、第二输出管路(12)、第三输出管路(13)、第四输出管路(14)、第五输出管路(15)、第六输出管路(16)以及第七输出管路(17)；所述第一洗气瓶(21)的输入端通过第一控制阀(61)与所述第一输出管路(11)连接，所述第一洗气瓶(21)的输出端与所述混气瓶(3)连接；所述第二洗气瓶(22)的输入端通过第二控制阀(62)与所述第二输出管路(12)连接，所述第二洗气瓶(22)的输出端与所述混气瓶(3)连接；所述第三洗气瓶(23)的输入端通过第三控制阀(63)与所述第三输出管路(13)连接，所述第三洗气瓶(23)的输出端与所述混气瓶(3)连接；所述第四洗气瓶(24)的输入端通过第四控制阀(64)与所述第四输出管路(14)连接，所述第四洗气瓶(24)的输出端与所述混气瓶(3)连接；所述第五洗气瓶(25)的输入端通过第五控制阀(65)与所述第五输出管路(15)连接，所述第五洗气瓶(25)的输出端与所述混气瓶(3)连接；所述第六洗气瓶(26)的输入端通过第六控制阀(66)与所述第六输出管路(16)连接，所述第六洗气瓶(26)的输出端与所述混气瓶(3)连接；所述第七输出管路(17)通过第七控制阀(67)与所述混气瓶(3)连接；所述混气瓶(3)的输出端与所述射流反应器(4)的输入端连接；所述供电源(5)与所述射流反应器(4)电连接；所述控制器(7)与所述供电源(5)电连接，用于在所述第一控制阀(61)、所述第二控制阀(62)以及第七控制阀(67)处于开启状态，而所述第三控制阀(63)、所述第四控制阀(64)、所述第五控制阀(65)以及所述第六控制阀(66)处于关闭状态时，控制所述供电源(5)以第一预设供电参数激发所述射流反应器(4)以执行一阶段喷涂模式；所述控制器(7)还用于在所述第一控制阀(61)与所述第二控制阀(62)处于关闭状态，而所述第三控制阀(63)、所述第四控制阀(64)、所述第五控制阀(65)、所述第六控制阀(66)以及所述第七控制阀(67)处于开启状态时，控制所述供电源(5)以第二预设供电参数激发所述射流反应器(4)以执行二阶段喷涂模式。2.根据权利要求1所述的海上风机叶片等离子体喷涂修复装置，其特征在于，所述第一控制阀(61)、所述第二控制阀(62)、所述第三控制阀(63)、所述第四控制阀(64)、所述第五控制阀(65)、所述第六控制阀(66)以及所述第七控制阀(67)均为电子式流量控制阀。3.根据权利要求1所述的海上风机叶片等离子体喷涂修复装置，其特征在于，所述供电源(5)为微秒脉冲电源。4.根据权利要求3所述的海上风机叶片等离子体喷涂修复装置，其特征在于，所述第一预设供电参数包括输出电压幅值15kv以及重复频率4khz。5.根据权利要求3所述的海上风机叶片等离子体喷涂修复装置，其特征在于，所述第二
预设供电参数包括输出电压幅值20kv以及重复频率3khz。6.根据权利要求1所述的海上风机叶片等离子体喷涂修复装置，其特征在于，所述第一控制阀(61)以及所述第二控制阀(62)用于分别控制环氧树脂以及咪唑固化剂吹入所述混气瓶(3)中的浓度，以使得环氧树脂以及咪唑固化剂吹入所述混气瓶(3)中的浓度比为100:13。7.根据权利要求1所述的海上风机叶片等离子体喷涂修复装置，其特征在于，所述第三控制阀(63)、所述第四控制阀(64)、所述第五控制阀(65)以及第六控制阀(66)用于分别控制羟基丙烯酸树脂、线性饱和聚酯树脂、异氰酸酯固化剂以及催干剂吹入所述混气瓶(3)中的浓度，以使得羟基丙烯酸树脂、线性饱和聚酯树脂、异氰酸酯固化剂以及催干剂吹入所述混气瓶(3)中的浓度比为40:10:40:1。8.根据权利要求1所述的海上风机叶片等离子体喷涂修复装置，其特征在于，在执行一阶段喷涂模式时，所述射流反应器(4)的喷嘴距离待修复表面100mm-130mm；在执行二阶段喷涂模式时，所述射流反应器(4)的喷嘴距离待修复表面80mm-110mm。9.根据权利要求1所述的海上风机叶片等离子体喷涂修复装置，其特征在于，还包括机架以及移动装置；所述气体瓶(1)、所述洗气瓶组、所述混气瓶(3)、所述射流反应器(4)、所述供电源(5)以及所述控制器(7)安装于所述机架上；所述移动装置与所述机架连接，用于带动所述机架移动；所述控制器(7)与移动装置电连接。10.根据权利要求9所述的海上风机叶片等离子体喷涂修复装置，其特征在于，所述移动装置为无人机。

技术总结
本申请公开了海上风机叶片等离子体喷涂修复装置，涉及风机叶片修复技术领域，通过对应的输出管路将对应的洗气瓶中的介质物吹入混气瓶中进行混合，再将混合物通过射流反应器喷涂于待修复表面。利用控制器来实现分阶段喷涂控制，在一阶段喷涂模式中，以氩气作为工作气体，在待修复表面上喷涂环氧树脂以及咪唑固化剂混合物以填满待修复表面上的裂纹，进而修复叶片表面的裂纹；完成一阶段喷涂模式后，执行二阶段喷涂模式，以氩气作为工作气体，在待修复表面上喷涂羟基丙烯酸树脂、线性饱和聚酯树脂、异氰酸酯固化剂和催干剂混合物，形成保护膜，从而可以达到更好的修复效果。上述该设计，修复方式简单方便，易于现场实现，周期短且工作量小。工作量小。工作量小。


技术研发人员：王勇 李光茂 周鸿铃 杜钢 陈璐 李国城 杨杰 范伟男
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司广州供电局
技术研发日：2023.06.26
技术公布日：2023/9/23