近期,慧兮科技爬壁机器人在江苏扬州某风电场顺利完成了风机塔筒扰流条安装实验验证。
慧兮科技自主研发的爬壁机器人依靠超高磁吸重力比技术、曲面自适应悬架技术、高精度定位和导航技术、多机协同技术,在150米高的风电塔筒上顺利完成了扰流条的精确安装,为大兆瓦风电机组技改项目提供了全新的智能化解决方案。
这是业界首次采用机器人开展风电塔筒扰流条安装,实现了爬壁机器人完全替代了传统人工高空扰流条安装作业。这次实验的成功,标志着机器人智能化自主安装风机塔筒扰流条技术在风电领域的重大突破,为风电行业的安全、高效、智能运维开辟了新的技术路径!
在风电领域,风机塔筒的安全和稳定对风电场至关重要。风机塔筒不仅承担着风机叶片的支撑任务,还承受着来自风流的复杂气动负载。在风机设备的安装、调试及技改过程中,塔筒遭遇的涡激振动一直是不可忽视的难题。
涡激振动原理
涡激振动是指在一定风速下,风流与塔筒表面之间的相互作用导致的周期性气动现象。当风流经过塔筒时,由于塔筒表面通常是非流线型的,会在两侧交替地产生旋涡。这些旋涡在流体中周期性脱离,形成交替的脉动压力。如果塔筒为弹性支撑或柔性结构,脉动压力会引起塔筒的周期性振动。这种振动反过来又会影响尾流中的旋涡模式,从而加剧塔筒的振动,形成涡激振动现象。随着涡激振动的不断强化,塔筒会出现不规则震动或周期性震荡,导致结构疲劳积累,会引发设备损坏、发电效率下降和安全隐患。
风机塔筒振动
为了有效抑制涡激振动,风电行业普遍采用安装扰流条的方法。扰流条通过改变风流的流动模式,减少涡流的生成,从而降低塔筒表面产生的振动强度。这不仅能显著提高塔筒的结构稳定性,还能有效延长设备的使用寿命,提升风电场的发电效率和经济效益。因此,如何高效、安全地安装扰流条,成为了风电项目中的一个关键技术难题。
当前,由于技术限制,风机塔筒上的扰流条安装主要依靠人工操作或起吊装设备来完成。这些方法存在不少痛点和挑战。
高风险性:风机塔筒通常位于数十米乃至上百米的高空,人工安装和吊机操作需在高空作业,存在较大的安全隐患。一旦发生操作失误或设备故障,可能导致严重的安全事故。
低效率:传统安装方法依赖大量人工,且受限于天气、人员技能和地形等因素,导致安装周期长,作业效率低。
成本高:高空作业所需的特种人员和吊装设备租赁费用较高,进一步增加了项目的成本负担。
质量不稳定:人工操作涉及多个环节,工人操作水平差异较大,导致扰流条安装精度难以保证,可能影响涡激振动的抑制效果,进而影响塔筒的稳定性。
作业环境要求高:高空作业对环境条件有较高要求,诸如风速和天气状况等因素均可能影响作业的顺利进行。
扰流条安装人员突遇狂风,命悬一线
为解决传统风机塔筒扰流条安装过程中存在的安全风险高、效率低、成本高、质量不稳定、作业环境要求严苛等行业痛点,慧兮科技在多年爬壁机器人技术研发的基础上,创新推出了基于磁吸附爬壁机器人技术的风机塔筒扰流条安装解决方案。该方案采用慧兮科技自主研发的磁吸附爬壁机器人,结合高精度立面定位与导航技术,并通过多机协同作业模式,成功实现了从传统人工安装到机器人智能化自主安装的技术突破。
此次,慧兮科技完成了业界首例机器人扰流条安装,不仅在安全、效率、成本、质量和环境适应性等多个维度实现了创新升级,还全程实现了无人操作,彻底消除了安全风险。该技术显著提升了安装效率,作业效率达到1-2天/台,大幅缩短了工期,降低了项目成本;通过机器人标准化作业,确保了安装质量的一致性。
这一技术的成功应用,进一步推动了风电行业的智能化、自动化运维升级和发展,也为未来风电项目的高效、安全、可持续运行提供了坚实的技术保障。
机器人与人工安装扰流块对比
关于慧兮科技
慧兮(北京)科技有限公司成立于2021年,核心团队来自于北京邮电大学智能机器人实验室。慧兮科技深耕新能源行业,将技术创新作为核心驱动力,专注于运维智能机器人领域的自主研发、生产与服务,旨在为客户提供集软硬件于一体的全方位智能运维解决方案。公司以“安全、智慧、高效”为服务宗旨,致力于通过技术创新与智能化解决方案提升新能源行业的运维效率与安全性。
慧兮科技自主研发了多款行业领先的智能运维机器人,涵盖了爬壁机器人、光伏清洗机器人、防雷检测无人机、四足机器人等多种产品,全面提供风电塔筒立面清洗、除锈喷漆、焊缝检测、扰流条安装、风电叶片防雷检测、光伏板清洗、光伏场站巡检等智能运维服务。公司通过技术创新,切实解决新能源运维过程中存在的各类痛点问题。
秉承“创新、协作、共赢”的理念,慧兮科技加速技术突破,强化产业化应用,力求智能化运维解决方案在新能源领域取得更广泛的行业突破,推动绿色能源的可持续发展,为全球新能源产业的高效转型和未来发展贡献智慧与力量。