CN102913932B - 一种具有自锁功能的烟囱盖升降装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有自锁功能的烟囱盖升降装置，涉及烟囱盖的开启与关闭的自动化设备技术领域。包括固定于烟囱上的烟囱盖阀体、固定于锅炉顶部的动力模块、固定于烟囱侧面的杠杆支架、装设于杠杆支架中部的套筒支架、通过杠杆支架顶部的铰链连接的不等臂杠杆、烟囱盖、万向杆、连接烟囱盖和万向杆的拉杆、固定于套筒支架的特氟龙套筒、连接不等臂杠杆和动力模块的钢丝绳；动力模块通过钢丝绳带动不等臂杠杆可绕着杠杆支架上端的铰链转动；杠杆支架的转动可通过万向杆带动拉杆和烟囱盖升降运动。本发明是一种结构简单、操作方便、能够实现烟囱盖自动升降、且升降高度可随意调节的具有自锁功能的烟囱盖升降装置。

Description

一种具有自锁功能的烟囱盖升降装置

技术领域  

本发明主要涉及到烟囱盖的开启与关闭的自动化设备技术领域，特指一种具有自锁功能、升降高度可任意调节的自动升降装置，主要应用于供热站的注汽锅炉和简配站的锅炉。

背景技术

锅炉运行管理要求：锅炉设备停运时必须立即关闭锅炉烟囱盖；锅炉设备正常运行时需要立即开启烟囱盖。因此，锅炉烟囱盖的开启与关闭对于锅炉的正常运行具有决定作用。

传统技术中，锅炉设备的烟囱没有烟囱盖，因此锅炉设备的停止与运行时需要操作人员爬上锅炉顶用毛毡及绳索封堵烟囱，尤其在冬季，操作人员要完成上述作业具有一定的安全风险。现有技术中，仅有CR-04型烟囱自动启闭装置，代替了传统纯手工操作方式。而现有的烟囱自动启闭装置最关键的技术就是采用动力装置操作烟囱盖的升降（参见图1所示），即通过动力模块2带动丝杠3上升或下降，完成烟囱盖的开启与关闭。上述方式虽然能实现自动开启与关闭锅炉烟囱盖，但也存在两个缺陷：一、动力装置在烟囱的正上方，当烟囱盖处于打开状态，锅炉内高温蒸汽上升，严重损坏动力模块2与丝杆3，并可能引起运动故障，导致烟囱盖经常不能开启与关闭；二、动力模块位于高温蒸汽的正上方，无法安装传感器，使得烟囱盖只有完全打开（烟囱盖位于最高位置）和完全关闭（烟囱盖位于最低位置）两个状态，其升降高度不能调节。

发明内容  

本发明需解决的技术问题是：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、操作方便、能够有效解决动力模块容易损坏问题、并实现烟囱盖升降高度自由调节的带有自锁功能的烟囱盖升降装置。

为了解决上述问题，本发明提出的解决方案为：一种具有自锁功能的烟囱盖升降装置，其特征在于：包括烟囱盖阀体、动力模块、杠杆支架、套筒支架、不等臂杠杆、烟囱盖、万向杆、拉杆、特氟龙套筒和钢丝绳；所述烟囱盖阀体固定于烟囱上，动力模块固定于锅炉顶部，杠杆支架的下端固定于烟囱侧面，套筒支架设于杠杆支架中部，不等臂杠杆通过杠杆支架顶部的铰链连接杠杆支架，钢丝绳连接不等臂杠杆的长端和动力模块，万向杆的上端连接不等臂杠杆的短端，拉杆连接万向杆的另一端和烟囱盖，特氟龙套筒套在拉杆外、固定在套筒支架之上；所述动力模块通过钢丝绳带动不等臂杠杆绕杠杆支架上端的铰链转动；所述不等臂杠杆的转动带动万向杆、拉杆和烟囱盖升降运动。

所述动力模块包括涡轮轴、涡轮、蜗杆、定位套筒、左支架板、右支架板、后支架板、前支架板、电机支架和步进电机；涡轮轴的左端放置于左支架板上，涡轮轴的右端放置于右支架板上；涡轮固定于涡轮轴的中部，定位套筒套在涡轮轴上，位于左支架板和涡轮之间，用于轴向定位涡轮；钢丝绳的下端缠绕在涡轮轴上；蜗杆与涡轮轴异面垂直，并与涡轮轴上的涡轮相啮合；蜗杆的前端放置于前支架板上，并通过联轴器与固定于电机支架上的步进电机的转轴相连；蜗杆的后端放置于后支架板上。

所述动力模块中的涡轮轴通过钢丝绳连接不等臂杠杆的长端；所述蜗杆可以通过相啮合的涡轮带动涡轮轴转动，涡轮轴不能通过涡轮带动相啮合的蜗杆转动。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的烟囱盖升降装置将动力模块从烟囱的正上方移置于烟囱的侧面，有效防止了锅炉内高温蒸汽对动力系统的干扰和损坏，保证了系统的稳定性；本发明中的动力模块采用了具有自锁功能的涡轮、蜗杆机构，同时采用了步进电机提高动力，可以让烟囱盖停留在任意高度；本发明中烟囱盖的上升依靠电机正向转动实现，而烟囱盖的下降则借助烟囱盖自身的重力，即下降时电机消耗功率极小。由此可知，本发明的动力模块使用寿命显著增加，升降运动性能良好、烟囱盖升降高度随意调节，而且可节约大量的电力能源。

附图说明  

图1是现有技术的锅炉烟囱盖升降机构的结构示意图。

图2是本发明的具有自锁功能烟囱盖升降装置的结构原理示意图。

图3是本发明中自动功能模块的结构示意主视图。

图4是本发明中自动功能模块的结构示意左视图。

11——锅炉；12——烟囱；13——烟囱盖阀体；14——烟囱盖；15——拉杆；16——特氟龙套筒；17——万向杆；18——不等臂杠杆；19——钢丝绳；110——套筒支架；111——杠杆支架；112——铰链；2——动力模块； 21——涡轮；22——涡轮轴；23——定位套筒；24——左支架板； 25——右支架板；26——涡杆；27——后支架板；28——前支架板；29—— 联轴器；210——电机支架；211——步进电机；3——丝杆；4——动力模块架；5——手动轮。

具体实施方式   

以下将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图2所示，本发明的具有自锁功能的烟囱盖升降装置，它包括固定于烟囱12上的烟囱盖阀体13、固定于锅炉11顶部的动力模块2、固定于烟囱12侧面的杠杆支架111、装设于杠杆支架111中部的套筒支架110、通过杠杆支架111顶部的铰链112连接的不等臂杠杆18、烟囱盖14、万向杆17、连接烟囱盖14和万向杆17的拉杆15、固定于套筒支架110的特氟龙套筒16、连接不等臂杠杆18和动力模块2的钢丝绳19；其中动力模块2通过钢丝绳19控制不等臂杠杆18绕铰链112的转动方向：钢丝绳19下降时不等臂杠杆18在钢丝绳19的拉力作用下顺时针转动，钢丝绳19上升时不等臂杠杆18在拉杆15和烟囱盖14的重力作用下逆时针转动。杠杆支架111的转动可通过万向杆17带动拉杆15和烟囱盖14升降运动；拉杆15可以沿着特氟龙套筒16内壁上下直线运动。

参见图3和图4所示，本发明的动力模块2包括涡轮轴22、固定于涡轮轴22上的涡轮21、装设于涡轮轴22上的定位套筒23、左支架板24、右支架板25、后支架板27、前支架板28、电机支架210、固定于电机支架210上的步进电机211；涡轮轴22的左端放置于左支架板24上，涡轮轴22的右端放置于右支架板25上；定位套筒23设置于左支架板24和涡轮21之间的涡轮轴22上，用于涡轮21的轴向定位。动力模块2中的涡轮轴22通过缠绕的钢丝绳19连接不等臂杠杆18的右端，钢丝绳19的升降运动可以控制不等臂杠杆18的转动方向：步进电机211正向转动带动蜗杆26正向转动，蜗杆26通过相啮合的涡轮21带动涡轮轴22正向转动并缠绕钢丝绳19，钢丝绳19向下的拉力带动不等臂杠杆18顺时针转动；同理，步进电机211逆向转动可释放涡轮轴22缠绕的钢丝绳19，同时不等臂杠杆18在烟囱盖14和拉杆15重力力矩的作用下逆时针转动，直至钢丝绳19处理拉紧状态。本发明的蜗杆26与涡轮21具有自锁功能，即蜗杆26可以通过相啮合的涡轮21带动涡轮轴22转动，涡轮轴22则不能通过涡轮21带动相啮合的蜗杆26转动，从而保证当钢丝绳19处于拉紧状态且步进电机211停止转动时，烟囱盖14和拉杆15的重力力矩无法带动不等臂杠杆18逆时针转动，即烟囱盖14不会仅在重力作用下下降。

烟囱盖上升工作原理：步进电机211正向转动，联轴器29带动蜗杆26正向转动，蜗杆26带动与它相啮合的涡轮21正向转动，从而带动涡轮轴22转动并缠绕钢丝绳19，钢丝绳19下降；钢丝绳19下降带动与它相连的不等臂杠杆18绕着铰链112顺时针转动；不等臂杠杆18左端上升，万向杆17沿着特氟龙套筒16的内壁上升，并通过拉杆15带动烟囱盖14上升，当上升到所需高度时，关闭步进电机即可。

烟囱盖下降工作原理：步进电机211反向转动，联轴器29带动蜗杆26反向转动，蜗杆26带动与它啮合的涡轮21反向转动，进而带动涡轮轴22反向转动，释放缠绕过的钢丝绳19；同时，烟囱盖14在重力作用下下降，带动拉杆15和万向杆17下降，不等臂杠杆18逆时针转动，直至不等臂杠杆18右端的钢丝绳处于拉紧时停止；当烟囱盖14下降到所需高度时，关闭步进电机211，烟囱盖14停止下降。由于动力模块2中的蜗杆26具有自锁功能，因此烟囱盖14在重力作用下无法通过涡轮21带动蜗杆26转动。

Claims (2)

1.一种具有自锁功能的烟囱盖升降装置，其特征在于：包括烟囱盖阀体（13）、动力模块（2）、杠杆支架（111）、套筒支架（110）、不等臂杠杆（18）、烟囱盖（14）、万向杆（17）、拉杆（15）、特氟龙套筒（16）和钢丝绳（19）；所述烟囱盖阀体（13）固定于烟囱（12）上，动力模块（2）固定于锅炉（11）顶部，杠杆支架（111）的下端固定于烟囱（12）侧面，套筒支架（110）设于杠杆支架（111）中部，不等臂杠杆（18）通过杠杆支架（111）顶部的铰链（112）连接杠杆支架（111），钢丝绳（19）连接不等臂杠杆（18）的长端和动力模块（2），万向杆（17）的上端连接不等臂杠杆（18）的短端，拉杆（15）连接万向杆（17）的另一端和烟囱盖（14），特氟龙套筒（16）套在拉杆（15）外、固定在套筒支架（110）之上；所述动力模块（2）通过钢丝绳（19）带动不等臂杠杆（18）绕杠杆支架（111）上端的铰链（112）转动；所述不等臂杠杆（18）的转动带动万向杆（17）、拉杆（15）和烟囱盖（14）升降运动；所述动力模块（2）包括涡轮轴（22）、涡轮（21）、蜗杆（26）、定位套筒（23）、左支架板（24）、右支架板（25）、后支架板（27）、前支架板（28）、电机支架（210）和步进电机（211）；涡轮轴（22）的左端放置于左支架板（24）上，涡轮轴（22）的右端放置于右支架板（25）上；涡轮（21）固定于涡轮轴（22）的中部，定位套筒（23）套在涡轮轴（22）上，位于左支架板（24）和涡轮（21）之间，用于轴向定位涡轮（21）；钢丝绳（19）的下端缠绕在涡轮轴（22）上；蜗杆（26）与涡轮轴（22）上的涡轮（21）相啮合；蜗杆（26）的前端放置于前支架板（28）上，并通过联轴器（29）与固定于电机支架（210）上的步进电机（211）的转轴相连；蜗杆（26）的后端放置于后支架板（27）上。

2.根据权利要求1所述的具有自锁功能的烟囱盖升降装置，其特征在于：所述动力模块（2）中的涡轮轴（22）通过钢丝绳（19）连接不等臂杠杆（18）的长端；所述蜗杆（26）可以通过相啮合的涡轮（21）带动涡轮轴（22）转动，涡轮轴（22）则不能通过涡轮（21）带动相啮合的蜗杆（26）转动。