CN107654404A - 一种动叶可调轴流风机液压控制执行器 - Google Patents

一种动叶可调轴流风机液压控制执行器 Download PDF

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Abstract

一种动叶可调轴流风机液压控制执行器，包括风机外壳体（1）和液压油缸（2），其特征在于：所述液压油缸（2）的内部安装的油缸活塞（4）固定有油缸配油轴（3），油缸配油轴（3）的轴心孔内设置有运动反馈杆（9），油缸配油轴（3）的另一端安装有旋转给油器（7），另外还采用了由位移传感器测尺、位移传感器检测磁环以及电子仓构成的电子检测装置，能够精确检测运动反馈杆的相对位置以及位移，并发出信号来控制比例阀，本发明结构合理，反馈调节机构可靠性得到了提高，响应速度快，同时实现了对液压油缸进油量和出油量的精确控制，能够闭环控制以及反馈调节，对轴流风机叶片的调节精度也得到了提高，能够适应火电厂的工况要求。

Description

一种动叶可调轴流风机液压控制执行器
技术领域
本发明涉及一种液压控制执行装置，尤其涉及一种动叶可调轴流风机液压控制执行器，属于液压系统技术领域。
背景技术
轴流风机在隧道、煤矿、火电厂等场所具有广泛的运用，轴流风机的体积以及功率一般都比较大，在不同的作业环境以及生产工况下，对送风量、风压有着不同的要求。这就需要轴流风机对送风量和风压进行实时调整，而改变风机叶片的角度是调节送风量和风压最简单有效的方式。现有的轴流风机在火电厂的工况下故障率较高，更主要的是现有的轴流风机的液压控制执行器结构复杂，所采用的机械式反馈调节机构零部件众多，成本较高，响应速度慢，不仅调节精度不高，而且故障率很高，无法使火电厂轴流风机在较长时间内保证稳定运行。
中国专利授权公告号为：CN 205331050U，公告日为：2016年6月22日的实用新型专利公开了一种轴流式风机旋转叶片动态调整装置，包括通过叶柄对称设置在叶轮轮毂圆周面上的叶片，叶柄的上端固定连接在叶片的根部且下端通过曲柄连杆与设置在叶轮轮毂内腔的调节盘相连接，调节盘与连杆机构相连接且在连杆机构的作用下沿着叶轮轮毂的轴向在叶轮轮毂的内腔前后移动。但是该装置结构简单，无法实现轴流风机叶片的精确调节，而且不能适应火电厂的工况，故障率较高，不能满足较长时间稳定运行的要求。
发明内容
本发明的目的是针对现有轴流风机的液压控制执行器结构复杂，机械式反馈调节机构零部件众多，响应速度慢，不仅调节精度较低，而且故障率很高，不能适应火电厂的工况的缺陷和不足，现提供一种结构合理，所采用的反馈调节机构可靠性得到了提高，对轴流风机叶片的调节精度也得到了提高，响应速度快，稳定性好，故障率低，能够适应火电厂的工况要求的一种动叶可调轴流风机液压控制执行器。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种动叶可调轴流风机液压控制执行器，包括风机外壳体和液压油缸，所述液压油缸的内部安装有油缸活塞，油缸活塞的中部固定有油缸配油轴，油缸配油轴的轴心上开设有轴孔，轴孔内贯穿设置有运动反馈杆，液压油缸的一端固定设置有旋转支撑套筒，油缸配油轴的另一端安装有旋转给油器，旋转给油器的油路分别与液压油缸内部油缸活塞两侧的油腔相连通，运动反馈杆的一端通过轴承安装在旋转支撑套筒的轴心上，运动反馈杆还通过轴向固定件安装在支撑套筒上，运动反馈杆的另一端安装在旋转轴承上，旋转轴承固定在轴承座上，轴承座上固定有连接件，连接件上安装有位移传感器检测磁环，位移传感器检测磁环上活动安装有位移传感器测尺，位移传感器检测磁环与电子仓的输入端相连接，电子仓的输出端与控制器相连接。
所述油缸配油轴的内部开设有两条相互独立的第一油道和第二油道，油缸配油轴的外壁上开设有与第一油道和第二油道末端相连通的油孔，并且第一油道与液压油缸内部油缸活塞一侧的油腔相连通，第二油道与液压油缸内部油缸活塞另一侧的油腔相连通。
所述旋转给油器的内部设置有油缸配油轴的安装孔，安装孔的内壁上开设有两道环形油槽，油缸配油轴的外壁上对应于两道环形油槽分别开设有液压油孔，其中一个液压油孔与第一油道相连接，另一个液压油孔与第二油道相连接。
所述旋转给油器内部的两道环形油槽分别通过管路与比例阀或伺服阀相连通，比例阀或伺服阀与控制器相连接。
所述旋转给油器的内部安装孔上且位于两道环形油槽之间设置有环形密封件。
所述连接件上开设有滑动孔，滑动孔内安装有导向杆，导向杆的轴心线与运动反馈杆的轴心线相平行。
所述位移传感器测尺安装在滑动轴承上，位移传感器测尺的轴心线与运动反馈杆的轴心线相平行。
所述液压油缸的外壁上固定有叶片角度调整转换组件。
本发明的有益效果是：
1、本发明采用了油缸配油轴和运动反馈杆，运动反馈杆在液压油缸和油缸配油轴的作用下实现了轴向上的来回移动，所采用的旋转给油器解决了液压油缸在旋转过程中的供油问题，轴向上的来回移动更加稳定可靠。
2、本发明为了精确检测运动反馈杆的相对位置以及位移，采用了由位移传感器测尺、位移传感器检测磁环以及电子仓构成的电子检测装置，进而能够根据位移传感器检测磁环发出的信号来控制比例阀。
3、本发明结构合理，所采用的反馈调节机构可靠性得到了提高，同时实现了对液压油缸进油量和出油量的精确控制，能够闭环控制以及反馈调节，对轴流风机叶片的调节精度也得到了提高，稳定性好，故障率低，能够适应火电厂恶劣的工况要求。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：风机外壳体1，液压油缸2，油缸配油轴3，油缸活塞4，旋转支撑套筒5，轴向固定件6，旋转给油器7，比例阀8，运动反馈杆9，叶片角度调整转换组件10，环形密封件11，轴承座12，旋转轴承13，导向杆14，连接件15，位移传感器测尺16，位移传感器检测磁环17，电子仓18。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
参见图1，本发明的一种动叶可调轴流风机液压控制执行器，包括风机外壳体1和液压油缸2，其特征在于：所述液压油缸2的内部安装有油缸活塞4，油缸活塞4的中部固定有油缸配油轴3，油缸配油轴3的轴心上开设有轴孔，轴孔内贯穿设置有运动反馈杆9，液压油缸2的一端固定设置有旋转支撑套筒5，油缸配油轴3的另一端安装有旋转给油器7，旋转给油器7的油路分别与液压油缸2内部油缸活塞4两侧的油腔相连通，运动反馈杆9的一端通过轴承安装在旋转支撑套筒5的轴心上，运动反馈杆9还通过轴向固定件6安装在支撑套筒5上，运动反馈杆9的另一端安装在旋转轴承13上，旋转轴承13固定在轴承座12上，轴承座12上固定有连接件15，连接件15上安装有位移传感器检测磁环17，位移传感器检测磁环17上活动安装有位移传感器测尺16，位移传感器检测磁环17与电子仓18的输入端相连接，电子仓18的输出端与控制器相连接。
所述油缸配油轴3的内部开设有两条相互独立的第一油道和第二油道，油缸配油轴3的外壁上开设有与第一油道和第二油道末端相连通的油孔，并且第一油道与液压油缸2内部油缸活塞4一侧的油腔相连通，第二油道与液压油缸2内部油缸活塞4另一侧的油腔相连通。
所述旋转给油器7的内部设置有油缸配油轴3的安装孔，安装孔的内壁上开设有两道环形油槽，油缸配油轴3的外壁上对应于两道环形油槽分别开设有液压油孔，其中一个液压油孔与第一油道相连接，另一个液压油孔与第二油道相连接。
所述旋转给油器7内部的两道环形油槽分别通过管路与比例阀8或伺服阀相连通，比例阀8或伺服阀与控制器20相连接。
所述旋转给油器7的内部安装孔上且位于两道环形油槽之间设置有环形密封件11。
所述连接件15上开设有滑动孔，滑动孔内安装有导向杆14，导向杆14的轴心线与运动反馈杆9的轴心线相平行。
所述位移传感器测尺16安装在滑动轴承上，位移传感器测尺16的轴心线与运动反馈杆9的轴心线相平行。
所述液压油缸2的外壁上固定有叶片角度调整转换组件10。
参见图1，液压油缸2的内部安装有油缸活塞4，油缸活塞4的中部固定有油缸配油轴3，油缸活塞4在液压油缸2的内腔中来回移动时就带着油缸配油轴3来回移动。油缸配油轴3的轴心上开设有贯穿设置的轴孔，轴孔内设置有运动反馈杆9，运动反馈杆9能够在轴孔内滑动，运动反馈杆9与油缸配油轴3能够产生相对滑动，运动反馈杆9的长度长于油缸配油轴3的长度。液压油缸2的一端固定设置有旋转支撑套筒5，运动反馈杆9的一端通过轴向固定件6安装在支撑套筒5上，轴向固定件6用于在径向上固定运动反馈杆9。
液压油缸2或油缸配油轴3的外壁上固定有叶片角度调整转换组件10，叶片角度调整转换组件10用于调整叶片的角度，油缸配油轴3的外壁上固定有风机外壳体1。在工作时，风机外壳体1、液压油缸2、油缸配油轴3、油缸活塞4、旋转支撑套筒5以及轴向固定件6都同时绕油缸配油轴3的轴心线旋转，液压油缸2、油缸活塞4、旋转支撑套筒5以及轴向固定件6在油缸活塞4的推动下还能实现轴向上的来回移动。反馈调节机构可靠性得到了提高，故障率低，响应速度快，能够适应火电厂恶劣的工况要求。
为了解决液压油缸2在旋转过程中的供油问题，本发明在油缸配油轴3的另一端安装有旋转给油器7，旋转给油器7的油路分别与液压油缸2内部油缸活塞4两侧的油腔相连通。具体如下：油缸配油轴3的内部开设有两条相互独立的第一油道和第二油道，油缸配油轴3的外壁上开设有与第一油道和第二油道末端相连通的油孔，并且第一油道与液压油缸2内部油缸活塞4一侧的油腔相连通，第二油道与液压油缸2内部油缸活塞4另一侧的油腔相连通。旋转给油器7的内部设置有油缸配油轴3的安装孔，安装孔的内壁上开设有两道环形油槽，环形油槽使得油缸配油轴3在转动过程中，始终与油道相连通，有效解决了旋转供油问题。油缸配油轴3的外壁上对应于两道环形油槽分别开设有液压油孔，其中一个液压油孔与第一油道相连接，另一个液压油孔与第二油道相连接，实现了稳定供油。
运动反馈杆9的另一端安装在旋转轴承13上，旋转轴承13固定在轴承座12上，旋转轴承13能够减小运动反馈杆9转动时所受的摩擦力，同时在运动反馈杆9进行轴向上的来回移动时，旋转轴承13以及轴承座12也会随着运动反馈杆9进行轴向上的来回移动。轴承座12上固定有连接件15，连接件15上安装有位移传感器检测磁环17，位移传感器检测磁环17上活动安装有位移传感器测尺16，位移传感器测尺16安装在滑动轴承上，位移传感器测尺16的轴心线与运动反馈杆9的轴心线相平行。为了让位移传感器测尺16以及安装的组件移动更加稳定和精密，在连接件15上开设有滑动孔，滑动孔内安装有导向杆14，导向杆14的轴心线与运动反馈杆9的轴心线相平行，在导向杆14的导向作用下，连接件15以及位移传感器测尺16等组件在移动过程中都不会偏倚，提高了检测精度。
位移传感器检测磁环17与电子仓18的输入端相连接，电子仓18的输出端与控制器相连接，位移传感器检测磁环17用于检测运动反馈杆9是否发生位移，位移传感器检测磁环17用于检测位移传感器测尺16的位移数值，并将位移数值发送给控制器，通过控制器进而得出运动反馈杆9的位移数值。旋转给油器7内部的两道环形油槽分别通过管路与比例阀8或伺服阀相连通，比例阀8或伺服阀与控制器20相连接，比例阀8或伺服阀比传统机械式反馈伺服阀响应速度快，可靠性更高。控制器20能够根据位移传感器检测磁环17发出的信号来控制比例阀8，进而实现了对液压油缸2进油量和出油量的精确控制，实现了闭环控制以及反馈调节。

Claims (8)

1.一种动叶可调轴流风机液压控制执行器，包括风机外壳体（1）和液压油缸（2），其特征在于：所述液压油缸（2）的内部安装有油缸活塞（4），油缸活塞（4）的中部固定有油缸配油轴（3），油缸配油轴（3）的轴心上开设有轴孔，轴孔内贯穿设置有运动反馈杆（9），液压油缸（2）的一端固定设置有旋转支撑套筒（5），油缸配油轴（3）的另一端安装有旋转给油器（7），旋转给油器（7）的油路分别与液压油缸（2）内部油缸活塞（4）两侧的油腔相连通，运动反馈杆（9）的一端通过轴承安装在旋转支撑套筒（5）的轴心上，运动反馈杆（9）还通过轴向固定件（6）安装在支撑套筒（5）上，运动反馈杆（9）的另一端安装在旋转轴承（13）上，旋转轴承（13）固定在轴承座（12）上，轴承座（12）上固定有连接件（15），连接件（15）上安装有位移传感器检测磁环（17），位移传感器检测磁环（17）上活动安装有位移传感器测尺（16），位移传感器检测磁环（17）与电子仓（18）的输入端相连接，电子仓（18）的输出端与控制器相连接。
2.根据权利要求1所述的一种动叶可调轴流风机液压控制执行器，其特征在于：所述油缸配油轴（3）的内部开设有两条相互独立的第一油道和第二油道，油缸配油轴（3）的外壁上开设有与第一油道和第二油道末端相连通的油孔，并且第一油道与液压油缸（2）内部油缸活塞（4）一侧的油腔相连通，第二油道与液压油缸（2）内部油缸活塞（4）另一侧的油腔相连通。
3.根据权利要求1所述的一种动叶可调轴流风机液压控制执行器，其特征在于：所述旋转给油器（7）的内部设置有油缸配油轴（3）的安装孔，安装孔的内壁上开设有两道环形油槽，油缸配油轴（3）的外壁上对应于两道环形油槽分别开设有液压油孔，其中一个液压油孔与第一油道相连接，另一个液压油孔与第二油道相连接。
4.根据权利要求1所述的一种动叶可调轴流风机液压控制执行器，其特征在于：所述旋转给油器（7）内部的两道环形油槽分别通过管路与比例阀（8）或伺服阀相连通，比例阀（8）或伺服阀与控制器（20）相连接。
5.根据权利要求1所述的一种动叶可调轴流风机液压控制执行器，其特征在于：所述旋转给油器（7）的内部安装孔上且位于两道环形油槽之间设置有环形密封件（11）。
6.根据权利要求1所述的一种动叶可调轴流风机液压控制执行器，其特征在于：所述连接件（15）上开设有滑动孔，滑动孔内安装有导向杆（14），导向杆（14）的轴心线与运动反馈杆（9）的轴心线相平行。
7.根据权利要求1所述的一种动叶可调轴流风机液压控制执行器，其特征在于：所述位移传感器测尺（16）安装在滑动轴承上，位移传感器测尺（16）的轴心线与运动反馈杆（9）的轴心线相平行。
8.根据权利要求1所述的一种动叶可调轴流风机液压控制执行器，其特征在于：所述液压油缸（2）的外壁上固定有叶片角度调整转换组件（10）。
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