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风电塔筒焊缝疲劳寿命评估技术

2026年07月11日 15:13  点击:[]

技术内容
风电塔筒是风力发电机的重要部件,在其服役的生命周期中,由于各种环境、载荷、材料等因素的不利影响,塔筒内焊缝部件不可避免产生累积损伤、抗力衰减和功能退化等问题,造成运维成本逐年增加,对于使用寿命为 20 年的风电机组,亟需一套风电机组剩余寿命的评价系统。技术内容和用途:本团队开发了一种全方位移动系统,可实现探测机器人全方向移动,利用机器人激光导迹系统完成焊缝自动寻迹,保证超声波探头的全自动对准,实现自动攀爬探测焊缝的功能,基于超声波探头获取焊缝损伤疲劳分布图和时序应力谱,对内外纵焊缝剩余寿命进行估算。
主要创新点:
(1) 风机塔筒运维方面,设计了可研曲面自由爬行的焊缝攀爬机器人,实现风机塔筒健康监测数据的实时采集、分析、无线传输;提出可适用多种曲率结构、自动循迹、高空作业攀爬监测机器人,实现风机塔焊缝实时分析与采集。
(2) 风机寿命健康状态评估方面,构建了基于风机塔筒焊缝寿命检测评估系统,提出基于焊缝数据与风机受力状态综合评估算法,实现了风机运行状态的量化预测,为风机厂的运维检修,设备延寿提供了有效的数据支撑与策略支持。
柔性铰链的柔性底盘技术
柔性铰链的柔性底盘技术
机器人焊缝自动寻迹与测控系统
机器人焊缝自动寻迹与测控系统
应用情况
目前项目已经在大唐蒙东兴安盟风场进行了测试,效果良好。
实际攀爬
实际攀爬
转化前景
风机塔筒检测机器人技术能够克服传统检测方式的诸多不足,具有自主爬升、智能寻迹、适应较大曲率等特点,可以提高检测效率、降低人力成本、减少安全风险,更好地满足风电行业对风机塔筒安全监测的需求。风机塔筒检测机器人目前已完成技术开发、实地测试验证,已申报知识产权,进一步技术迭代后,可逐步实现技术的商业化应用、产业化推广等环节。
       所属团队:新能源装备设计与制造团队                

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