一种外置减速箱的动叶调节行进装置

技术领域

本发明属于燃煤火力发电技术领域，具体涉及一种外置减速箱的动叶调节行进装置。

背景技术

燃煤火力发电厂烟风系统所配备的拐臂式动叶调节轴流式引风机一般具有调节性能好，对烟风系统变化反应灵敏等优点，其动叶调节机构一般由电动执行器、连接杆、旋转油封、液压缸等部件组成，此套机构中存在传动不稳定，电动执行器死区较大等问题，导致风机在调节中，动作不均匀，忽快忽慢，甚至严重影响炉膛负压稳定，具有较高的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的传动不稳定，电动执行器死区较大等问题，提供了一种外置减速箱的动叶调节行进装置。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种外置减速箱的动叶调节行进装置，包括旋转油封连接法兰、连接轴、调节连杆、行进轴、减速箱输出齿轮、减速齿轮组和减速箱输入轴；

旋转油封连接法兰套装在连接轴的一端，连接轴的另一端与调节连杆的一端连接，调节连杆的另一端与行进轴的一端连接，减速齿轮组和减速箱输出齿轮分别套装在减速箱输入轴上，行进轴的另一端与减速箱输出齿轮啮合。

本发明进一步的改进在于，连接轴和调节连杆之间，以及调节连杆和行进轴之间分别通过一个固定螺帽连接在一起。

本发明进一步的改进在于，通过固定螺帽，能够对调节连杆的长度进行锁紧。

本发明进一步的改进在于，行进轴的另一端端部还设置有固定销。

本发明进一步的改进在于，旋转油封连接法兰用于与液压缸旋转油封的连接。

本发明进一步的改进在于，行进轴的一头带有平齿纹、另一头带有内螺纹的圆柱杆，通过内螺纹与调节连杆进行配合连接，通过平齿纹与减速箱输出齿轮之间啮合。

本发明进一步的改进在于，减速箱输出齿轮为行星减速箱的输出齿轮，用于与行进轴进行啮合，将齿轮角位移转换为行进轴的直线位移。

本发明进一步的改进在于，减速箱齿轮组为将从执行器输入的角速度量进行再次降速，并设置有物理限位。

本发明至少具有如下有益的技术效果：

本发明提供的一种外置减速箱的动叶调节行进装置，通过改变原动调风机从执行器输出端至旋转油封的调控机构布局，并增设匀降速行进调节装置，可将从执行器输出的转动向量(0～720°，ω≈0～24°/s)，先进行降速(0～60°，ω≈0～2°/s)再转换为水平向量并用于调节风机液压缸的伸出及缩进(输出齿由θ

进一步的：

本发明可根据不同用途的风机，及用户对烟风系统不同的调节需求，选配不同的比例的啮合齿轮和行进轴。

对于不同用途的风机及其应用环境：

若适用对象为一次风机，考虑到一次风机特性及机组极端工况的应对，本装置可将角速度ω提高至3.5～4°/s，并通过调整输出齿轮及行进轴的啮合配比，使一次风机叶片调控顺滑。

若适用对象为送风机和引风机，考虑到送、引风机与烟风系统的匹配关系，本装置可将输出角速度ω调整为2.0～3.0°/s，并通过调整输出齿轮及行进轴的啮合配比，使送引风机叶片线性效果达到最优状态。

附图说明

图1为减速箱齿轮啮合示意图，其中图1(a)为驱动轴示意图，图1(b)为从动轴示意图。

图2为行星减速箱齿轮动力模型图。

图3为本发明行进装置整体结构示意图(视角1)。

图4为本发明行进装置整体结构示意图(视角2)。

图5为本发明装置行进示意图。

图6为改造前执行器指令及反馈的线性对比图，其中图6(a)为角度的指令和反馈线性对比图，图6(b)为开度的响应时间线性图。

图7为改造后的执行器指令及反馈线性对比图，其中图7(a)为角度的指令和反馈线性对比图，图7(b)为开度的响应时间线性图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明提供的一种外置减速箱的动叶调节行进装置，通过降低执行器减速齿轮箱的减速比(原减速比i＝21∶1，调整为i’＝3∶1)，将原执行器转速(19.8r/min)调整为6.6r/min，并在其与旋转油封之间增设单级行星减速箱(减速比I”＝7∶1)，最终转速输出为0.94r/min。

其中行星减速箱齿轮啮合示意图如图1所示

式中θ

齿隙的非线性描述可通过死区模型对其进行描述

式中Δθ(t)＝θ

行星减速箱齿轮动力模型图如图2所示

式中J

通过二级行星减速箱集合行进连杆连接后，可增加动叶响应速度及动作的均匀性，并且可以结合风机压头选型，对本发明进行优化配置化，使风机在不影响其调节能力的前提下，达到更好的线性效果。

如图3至图5所示，本发明提供的一种外置减速箱的动叶调节行进连接装置，由旋转油封连接法兰1、连接轴2、固定螺帽3、调节连杆4、行进轴5、减速箱输出齿轮6、固定销7、减速齿轮组8和减速箱输入轴9这九部分组成，具体说明如下：

1)旋转油封连接法兰1，其主要用于与液压缸旋转油封的连接作用。

2)连接轴2，主要用于连接固定旋转油封法兰与调节连杆。

3)固定螺帽3，用于锁紧调节连杆4，可通过固定螺帽，对调节连杆的长度进行锁紧。

4)调节连杆4，为两头螺纹结构的连杆，可通过与连接轴2和行进轴5的内螺纹配合，达到伸缩调节作用，通过固定螺帽3进行锁紧固定，主要起到调节整体连杆的长度功能，使整个结构可适用于不同的风机形式中。

5)行进轴5，一头带有平齿纹、另一头带有内螺纹的圆柱杆，通过内螺纹与调节连杆4进行配合连接，通过平齿纹与减速箱输出齿轮6之间啮合起到行进、行退功能。

6)减速箱输出齿轮6，行星减速箱的输出齿轮，主要功能是与行进轴进行啮合，将齿轮角位移转换为行进轴的直线位移。

7)固定销7，主要作用为防止行进轴运动时造成的脱齿情况，采用卡箍及固定螺栓构成，需要在实际安装时确定好液压缸行程后，人工固定。

8)减速箱齿轮组8，主要作用为将从执行器输入的角速度量进行再次降速，并设置有合适的物理限位，可限制为270°。

9)减速箱输入轴9，连接执行器输出及减速箱输入端，可根据执行器输出的类型，选用齿状轴、键销结构或者采用法兰连接。

10)整体的安装方式为：执行器的输出端由输入轴9接入减速箱齿轮组8，经过减速箱减速后，通过减速箱输出齿轮6与行进轴5进行啮合，并通过行进轴前后运动，带动旋转油封推动液压缸，从而使叶片具有较好的匀速调节功能。

实施案例

国内某300MW机组引风机为动叶可调式轴流风机，风机在投运初始一直存在风机动叶缓开、叶片突增突减等情况，详细叶片指令线性情况如图6所示，后经检查为动叶执行器所配减速箱死区较大、动叶传动部件螺栓间隙较大等原因造成，更换相关部件后仍未得到有效解决，最后只能将传动部分的螺栓连接件采用焊接工艺处理，对后续的检修工作造成极大不便、

针对动叶调节方面的问题，可提出一种外置减速箱的动叶调节行进装置，通过降低原动叶执行器减速箱变比方式降低其输出死区，由原21:1变比降低为11:1，执行器输出轴至风机液压缸小室内增设外置减速比为8:1二级减速箱，采用行进轴替换其拐臂连杆以推动液压缸。

本发明实施效果：

外置减速箱的动叶调节行进装置安装完成后，执行器因更换了较低减速比的减速箱，本身死区问题得到的较大缓解，且内部的安装外置减速箱啮合行进轴的传动结构，也使叶片动作线性情况得到的极大改善，改造后执行器指令及反馈的线性情况如图7所示。风机叶片的缓开、突增突减现象基本消除，调控灵活可靠，控制精度得到进一步提升。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。