CN108800115B - 一种发电厂领域使用的锅炉风帽 - Google Patents

Abstract

本发明属于风帽技术领域，尤其涉及一种发电厂领域使用的锅炉风帽，它包括风帽锥盖、风帽套、风帽孔、执行机构，其中涡轮受到风吹后带动转轴旋转，涡卷弹簧被压缩储能；在涡轮风吹旋转后，防堵机构中的丝杠能快速从风帽孔中脱离，造成风帽能正常通风。在风帽停止风吹后，涡卷弹簧释放能量；变速机构中摩擦弧形板的设计可以限定转轴的旋转速度，进而实现减缓涡卷弹簧的释放速度的作用，保证转轴经第一轴套、连接板、齿环带动环套慢速旋转；防堵机构中的丝杠能以旋转的方式缓慢穿过风帽孔，这样就保证了丝杠能将风帽孔中的高温小颗粒煤被排挤出去，保证了风帽孔外附近的高温小颗粒煤不会进入到风帽孔中，最终避免了风帽孔被堵住的情况。

Description

一种发电厂领域使用的锅炉风帽

技术领域

本发明属于风帽技术领域，尤其涉及一种发电厂领域使用的锅炉风帽。

背景技术

目前发电厂中有一种循环流化床的锅炉，其炉膛的底部需要布置很多的风帽，以保证炉膛内煤粉能以沸腾状燃烧。风帽的外形比较多，以其中类似于蘑菇的风帽来说，风帽上端的帽头是封闭的，下端加工成插头，以便垂直安装在炉膛的底部，而风帽中心是空的，在帽头边缘下的圆周上，开一排通风孔。当锅炉停炉后，风帽不再排风，高温的小颗粒煤在重力作用下堆积在炉膛的底部。当出现锅炉结焦的事故时，锅炉需要紧急停炉，风帽会很快停止通风，那么大量处于胶着状态的高温小颗粒煤会很容易进入到风帽的风帽孔中，在高温的小颗粒煤经过冷却且相互黏着后便形成一个比较大的煤渣团，进而对风帽孔造成堵塞，对后期风帽的排查堵塞造成了很多麻烦。另外，当风帽的所有风帽孔被大颗粒冷却后的焦块完全堵塞后，风帽将无法继续使用。为了防止锅炉风帽出现堵塞，所以就需要设计一种防堵的锅炉风帽。

本发明设计一种发电厂领域使用的锅炉风帽解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种发电厂领域使用的锅炉风帽，它是采用以下技术方案来实现的。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“下”、“上”等指示方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或者位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

一种发电厂领域使用的锅炉风帽，其特征在于：它包括风帽锥盖、风帽套、风帽孔、固定柱、执行机构，其中风帽套的一端外圆面上安装有风帽锥盖；风帽套的外圆面沿周向方向均匀地开有八个风帽孔；固定柱的一端安装在风帽锥盖上，另一端安装有执行机构；执行机构位于风帽套中，且执行机构与风帽套上的风帽孔相配合。

上述执行机构包括防堵机构、变速机构、顶圆盘、转轴、涡轮、第一轴套、连接板、齿环、环壳、固定环盘、底圆盘、飞轮、第三轴套、涡卷弹簧、第二轴套、圆孔、杆孔、滑动槽，其中顶圆盘安装在固定柱未连接风帽锥盖的一端上；顶圆盘的中间位置开有圆孔；环壳的一端安装在顶圆盘远离固定柱的盘面上，另一端安装有底圆盘；环壳的外圆面上沿周向方向均匀地开有贯通的八个杆孔；转轴的一端通过轴承安装在顶圆盘的圆孔中，另一端穿出底圆盘；穿出底圆盘的转轴一端安装有涡轮，且涡轮位于底圆盘之下；第三轴套和第二轴套均固定安装在转轴上，且第三轴套位于第二轴套与顶圆盘之间；第三轴套靠近顶圆盘；涡卷弹簧嵌套在第三轴套上，涡卷弹簧的一端安装在第三轴套的外圆面上，另一端安装在环壳的内圆面上；第二轴套的外圆面上对称地安装有两个变速机构；固定环盘安装在底圆盘的中间位置，且固定环盘位于第二轴套之下；转轴位于固定环盘中；固定环盘的外圆面上沿周向方向均匀地开有八个滑动槽；八个防堵机构分别沿周向方向均匀地安装在固定环盘和固定环盘的八个滑动槽中；第一轴套固定安装在转轴上，且第一轴套位于固定环盘和第二轴套之间；第一轴套的外圆面上沿周向方向均匀地安装有四个连接板；齿环安装在四个连接板未连接第一轴套的一端上；齿环与防堵机构相配合；变速机构与环壳的内圆面相配合。

上述变速机构包括连接杆、U型块、弧形摆板、光滑弧形板、摩擦弧形板、铰接块，其中连接杆的一端安装在第二轴套的外圆面上，另一端安装有U型块；铰接块的一端通过销安装在U型块中，另一端安装有弧形摆板；弧形摆板由光滑弧形板和摩擦弧形板构成。

上述防堵机构包括支撑环、环套、丝杠、固定板、螺母、圆盘弹簧、连接圆盘、卡环、连接转环、导键、导槽、矩型螺纹、转环腔、转环槽，其中螺母固定安装在固定环盘的外圆面上，且螺母与相应的滑动槽相通；螺母的内圆面上具有内螺纹；支撑环通过固定板安装在底圆盘上，且支撑环的位置与螺母的位置相对应；环套通过旋转配合的方式安装在支撑环中；环套的内圆面上对称地安装有两个导键；丝杠通过滚珠安装在螺母中；丝杠的一端穿出螺母进入到固定环盘相应的滑动槽中，丝杠的另一端穿出环套和环壳相应的杆孔；连接转环的一端安装在丝杠位于滑动槽中的端面上，另一端安装有卡环；连接圆盘通过滑动配合的方式安装相应的滑动槽中；圆盘弹簧的一端安装在相应滑动槽的底槽面上，另一端安装在连接圆盘上；连接圆盘远离圆盘弹簧的盘面上开有转环槽；连接圆盘中具有转环腔；转环槽与转环腔相通；卡环位于转环腔中；连接转环位于转环槽中；丝杠中间段的外圆面上具有矩型螺纹；丝杠外圆面上沿丝杠轴向方向对称地开有两个导槽，且导槽将矩型螺纹分割；两个导键分别位于两个导槽中；螺母的内螺纹与丝杠上的矩型螺纹相配合。

上述光滑弧形板的外弧面为光滑面；摩擦弧形板的外弧面为摩擦面；光滑弧形板的光滑面与环壳的内圆面相配合；摩擦弧形板的摩擦面与环壳的内圆面相配合。

上述丝杠穿出环壳相应的杆孔的一端与风帽套的相应风帽孔相配合。

上述齿环的下表面具有啮齿；防堵机构中环套未进入支撑环的一端外圆面上具有啮齿；齿环上啮齿与环套的啮齿相啮合。

作为本技术的进一步改进，上述丝杠远离连接转环的一端具有锥端。这样的设计在于，在丝杠以旋转的方式进入到风帽孔中时，旋转的锥端可以很容易将风帽孔中可能存在的结焦块破碎；另外锥端的设计也方便丝杠更好地进出风帽孔。

作为本技术的进一步改进，当连接杆未旋转时，弧形摆板中间处的外弧面与环壳的内壳面相接触。

作为本技术的进一步改进，上述卡环的外圆面直径大于连接转环的外圆面直径。样的设计在于，在连接转环带动卡环旋转时，卡环不会从连接圆盘的转环腔中脱离，从而保证了丝杠经连接转环和卡环后能与连接圆盘始终保持连接，这样就能实现了丝杠旋转的同时依然能与连接圆盘连接，且连接圆盘不会旋转。

作为本技术的进一步改进，上述圆盘弹簧为压缩弹簧。

作为本技术的进一步改进，当圆盘弹簧未被压缩时，丝杠上矩型螺纹靠近连接转环的一端与螺母的内螺纹相螺纹配合，丝杠远离连接转环的一端位于风帽套相应的风帽孔中。

作为本技术的进一步改进，上述丝杠的外圆面直径等于风帽孔的内圆面直径。这样的设计在于，在丝杠往复进出风帽孔时，丝杠的外圆面能与风帽孔的内圆面始终保持贴合状态，防止高温燃烧的细小煤颗粒进入到风帽孔中结焦后，对风帽孔造成堵塞。

本发明中涡轮受到风吹后，涡轮能产生逆时针旋转，那么涡轮带动转轴逆时针旋转。

对于转轴、第三轴套和涡卷弹簧：转轴带动第三轴套逆时针旋转时，涡卷弹簧被压缩储能；当涡卷弹簧复位释放能量时，第三轴套带动转轴顺时针旋转。

对于变速机构：转轴经第二轴套带动连接杆旋转，连接杆带动U型块、铰接块和弧形摆板旋转。由U型块、销和铰接块构成了一个铰接点，铰接块可以围绕铰接点摆动。光滑弧形板的外弧面为光滑面，摩擦弧形板的外弧面为摩擦面；光滑弧形板的光滑面与环壳的内圆面相配合，摩擦弧形板的摩擦面与环壳的内圆面相配合的作用是：第一，当连接杆未旋转时，弧形摆板中间处的外弧面与环壳的内壳面相接触。第二，当连接杆快速逆时针旋转时，连接杆持续给U型块一个逆时针的拨动力，所以铰接块围绕铰接点向顺时针方向摆动，弧形摆板中的光滑弧形板与环壳的内圆面相接触，由于光滑弧形板的外弧面为光滑面，所以弧形摆板逆时针旋转时基本不受阻力，保证了转轴能逆时针快速旋转。第三，当连接杆顺时针旋转时，由于连接杆持续给U型块一个顺时针的拨动力，所以铰接块围绕铰接点向逆时针方向摆动，弧形摆板中的摩擦弧形板与环壳的内圆面相接触，由于摩擦弧形板的外弧面为摩擦面，所以弧形摆板顺时针旋转时阻力较大，连接杆顺时针旋转速度较慢，使得转轴以较慢速度顺时针旋转。

齿环的下表面具有啮齿，防堵机构中环套未进入支撑环的一端外圆面上具有啮齿，齿环上啮齿与环套的啮齿相啮合的作用是：转轴经第一轴套和连接板带动齿环旋转，齿环带动环套旋转。

丝杠通过滚珠安装在螺母中，由丝杠和螺母构成了一个滚珠丝杠结构。滚珠丝杠是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的机构，由于滚珠的作用，所以丝杠与螺母之间的摩擦变为滚动摩擦，所以丝杠通过螺母时只需要克服很小的摩擦阻力即可。由于螺母与丝杠通过螺纹配合，且螺纹之间克服的摩擦阻力小，那么在圆盘弹簧的复位力，连接圆盘可以很容易经卡环、连接转环推动丝杠以旋转的方式向远离圆盘弹簧的方向移动。

对于防堵机构：连接圆盘远离圆盘弹簧的盘面上开有转环槽，连接圆盘中具有转环腔，转环槽与转环腔相通，卡环位于转环腔中，连接转环位于转环槽中；那么在丝杠旋转的过程中，丝杠经连接转杆带动卡环旋转，卡环不会带动连接圆盘旋转，这样就能保证旋转的丝杠轴向移动时，连接圆盘跟随丝杠轴向移动且不会旋转。导槽与导键的设计在于，环套能经导键带动丝杠旋转，同时丝杠轴向移动时，导键相对地在导槽中滑动。两个导键分别位于两个导槽中，螺母的内螺纹与丝杠上的矩型螺纹相配合的作用：第一，当环齿逆时针旋转时，环齿经环套和导键带动丝杠逆时针旋转，在螺母的内螺纹与丝杠上的矩型螺纹的螺纹配合下，丝杠带动连接圆盘沿着丝杠轴向方向向圆盘弹簧的方向移动，圆盘弹簧逐渐被压缩。第二，当环齿顺时针旋转时，环齿经环套和导键带动丝杠顺时针旋转，在螺母的内螺纹与丝杠上的矩型螺纹的螺纹配合下，丝杠带动连接圆盘沿着丝杠轴向方向向远离圆盘弹簧的方向移动。对于圆盘弹簧，在圆盘弹簧的复位力下，连接圆盘经卡环、连接转环推动丝杠向远离圆盘弹簧的方向移动。

对于丝杠、螺母、圆盘弹簧、环套、导键和齿环来说：由于滚珠丝杠机构中丝杠与螺母之间的滚动摩擦阻力很小，且螺母中的内螺纹与丝杠的矩型螺纹相螺纹配合，所以在圆盘弹簧的复位力，丝杠很容易以旋转的方式向远离圆盘弹簧的方向轴向移动；但是环套中的导键位于丝杠的导键中，所以环套旋转也控制着丝杠的旋转。当出现环套不旋转的情况时，环套通过导键限制了丝杠的旋转，丝杠的旋转完全由环套决定，此时圆盘弹簧的复位力只能使得丝杠具有以旋转的方式向远离圆盘弹簧的方向轴向移动的趋势。对于环套的旋转方向及旋转速度完全由齿环来决定。

当风帽套中未吹入空气时，涡轮不旋转，转轴不旋转，涡卷弹簧未被压缩；连接杆未旋转时，弧形摆板中间处的外弧面与环壳的内壳面相接触；八个丝杠具有锥端的一端穿出八个风帽孔；丝杠上矩型螺纹靠近连接转环的一端与螺母的内螺纹相螺纹配合，圆盘弹簧未被压缩。

设定涡卷弹簧最大压缩量为10圈。

当风帽套中吹入高压及高速空气时，涡轮产生快速旋转，涡轮带动转轴快速旋转。假设涡轮被风吹后的旋转是逆时针旋转，涡轮带动转轴逆时针快速旋转。转轴带动第三轴套逆时针快速旋转，涡卷弹簧被压缩储能。转轴经第二轴套带动连接杆逆时针快速旋转，当连接杆快速逆时针旋转时，连接杆持续给U型块一个逆时针的拨动力，所以铰接块围绕铰接点向顺时针方向摆动，弧形摆板中的光滑弧形板与环壳的内圆面相接触，由于光滑弧形板的外弧面为光滑面，所以弧形摆板逆时针旋转时基本不受阻力，保证了转轴能逆时针快速旋转。转轴经第一轴套和连接板带动齿环快速逆时针旋转，环齿经环套和导键带动丝杠快速逆时针旋转，在螺母的内螺纹与丝杠上的矩型螺纹的螺纹配合下，丝杠带动连接圆盘沿着丝杠轴向方向向圆盘弹簧的方向快速移动，丝杠具有锥端的一端快速从风帽孔中脱离，圆盘弹簧逐渐被压缩。当涡卷弹簧压缩到最大量10圈时，涡轮无法再带动转轴逆时针旋转，此时丝杠带动连接圆盘向圆盘弹簧方向的移动量达到最大，圆盘弹簧处于压缩状态；丝杠的锥端完全从风帽孔中脱离，且锥端与风帽套的内圆面具有一定间距，保证了高压高速空气能从风帽孔中冒出，满足循环流化床锅炉的中正常风帽的通气量。

当涡卷弹簧被压缩到最大量10圈后，转轴不再旋转，与圆盘弹簧处于压缩状态，环套不再旋转。当出现环套不旋转的情况时，环套通过导键限制了丝杠的旋转，丝杠的旋转完全由环套决定，此时圆盘弹簧的复位力只能使得丝杠具有以旋转的方式向远离圆盘弹簧的方向轴向移动的趋势。对于环套的旋转方向及旋转速度完全由齿环来决定。

当出现循环流化床锅炉停炉或者结焦时，风帽需要停止吹气，而风帽中的风帽孔最容易被堵塞的情况就是遇到结焦的情况。以循环流化床锅炉结焦为例：当风帽停止吹气后，涡卷弹簧释放储存的能量，涡卷弹簧复位，第三轴套带动转轴顺时针旋转。转轴带动连接杆顺时针旋转，当连接杆顺时针旋转时，由于连接杆持续给U型块一个顺时针的拨动力，所以铰接块围绕铰接点向逆时针方向摆动，弧形摆板中的摩擦弧形板与环壳的内圆面相接触，由于摩擦弧形板的外弧面为摩擦面，所以弧形摆板顺时针旋转时阻力较大，连接杆顺时针旋转速度较慢，使得转轴以较慢速度顺时针旋转。在涡卷弹簧释放10圈的过程中，转轴经第一轴套和连接板带动环齿顺时针慢速旋转，环齿经环套和导键带动丝杠顺时针慢速旋转；此时处于压缩状态的圆盘弹簧推动连接圆盘向远离圆盘弹簧的方向移动，连接圆盘经卡环、连接转环推动丝杠向远离圆盘弹簧的方向移动；在螺母的内螺纹与丝杠上的矩型螺纹的螺纹配合下，丝杠带动连接圆盘沿着丝杠轴向方向向远离圆盘弹簧的方向移动，丝杠具有锥端的一端逐渐以旋转的方式靠近风帽孔，直到锥端丝杠的锥端以旋转的方式穿出风帽孔。当涡卷弹簧释放完10圈后，环齿停止旋转，环齿不再经环套和导键带动丝杠旋转；此时丝杠在轴向方向上恢复到原始位置，丝杠具有锥端的一端位于风帽外，圆盘弹簧恢复到自然状态；丝杠上矩型螺纹靠近连接转环的一端依然与螺母的内螺纹相螺纹配合，以便保证涡轮下次被风吹旋转时，丝杠能快速从风帽孔中轴向移动脱离。

在风帽停止风吹后，在弧形摆板的摩擦弧形板的作用下，涡卷弹簧的复位使得转轴慢速顺时针旋转，齿环带动环套慢速顺时针旋转，环套控制丝杠慢速顺时针旋转；圆盘弹簧的复位力保证丝杠在轴向方向上能恢复到丝杠原始位置；丝杠的锥端始终以比较缓慢的轴向移动向风帽孔运动，直到锥端穿过风帽孔。总之，在风帽风吹后，涡轮的旋转使得丝杠的锥端能快速从风帽孔中脱离，在风帽停止风吹后，丝杠的锥端以旋转的方式缓慢地穿过风帽孔，且丝杠的锥端从远离环壳的最大位置轴向移动穿过风帽孔需要一定的时间，在这段时间内风帽外高温小颗粒煤已经开始冷却相互黏着一端时间。丝杠以旋转的方式缓慢穿过风帽孔的设计在于：在结焦停炉且风帽停止吹气后，处于黏着状态的高温小颗粒煤很容易进入到风帽孔，随着高温小颗粒煤进入风帽孔中的量增多且煤的温度持续下降，很多个小颗粒煤冷却后会聚集成一个煤渣团，这样就能将风帽孔堵住；而丝杠以旋转的方式缓慢穿过风帽孔就能使得进入到风帽孔中的高温小颗粒煤被排挤出去，这样在风帽孔外就会被旋转的丝杠旋转出一个没有高温小颗粒煤聚集的小空间；当丝杠停止动作后，处于没有高温小颗粒煤聚集的小空间附近的高温小颗粒煤已经冷却一段时间且相互黏着，这样就保证了风帽孔外附近的高温小颗粒煤不会进入到风帽孔中，最终避免了风帽孔被堵住的情况，甚至避免了风帽因为完全堵塞而无法再使用的恶性现象，延长了风帽的使用寿命。

相对于传统的风帽技术，本发明中涡轮受到风吹后带动转轴旋转，涡卷弹簧被压缩储能；在涡轮风吹旋转后，防堵机构中的丝杠能快速从风帽孔中脱离，造成风帽能正常通风。在风帽停止风吹后，涡卷弹簧释放能量；变速机构中摩擦弧形板的设计可以限定转轴的旋转速度，进而实现减缓涡卷弹簧的释放速度的作用，保证转轴经第一轴套、连接板、齿环带动环套慢速旋转；防堵机构中的丝杠能以旋转的方式缓慢穿过风帽孔，这样就保证了丝杠能将风帽孔中的高温小颗粒煤被排挤出去，且旋转的丝杠能旋转出一个没有高温小颗粒煤聚集的小空间；当丝杠停止动作后，处于没有高温小颗粒煤聚集的小空间附近的高温小颗粒煤已经冷却一段时间且相互黏着，这样就保证了风帽孔外附近的高温小颗粒煤不会进入到风帽孔中，最终避免了风帽孔被堵住的情况，甚至避免了风帽因为完全堵塞而无法再使用的恶性现象，延长了风帽的使用寿命。本发明结构简单，具有较好的使用效果。

附图说明

图1是风帽整体示意图。

图2是风帽整体剖面示意图。

图3是风帽锥盖安装剖面示意图。

图4是风帽整体俯剖俯视（一）示意图。

图5是风帽整体俯剖俯视（二）示意图。

图6是执行机构示意图。

图7是执行机构剖面正视示意图。

图8是环壳安装示意图。

图9是防堵机构安装示意图。

图10是防堵机构剖面示意图。

图11是防堵机构剖面局部放大示意图。

图12是固定环盘剖面示意图。

图13是连接圆盘剖面示意图。

图14是连接转环安装示意图。

图15是连接转环安装剖面示意图。

图16是环套安装剖面示意图。

图17是齿环与环套相配合示意图。

图18是齿环安装示意图。

图19是变速机构与环壳相配合俯视示意图。

图20是变速机构安装示意图。

图21是U型块安装示意图。

图22是弧形摆板结构示意图。

图23是涡轮安装示意图。

图24是涡卷弹簧安装示意图。

图中标号名称：1、风帽锥盖；2、风帽套；3、风帽孔；4、固定柱；5、执行机构；6、防堵机构；7、变速机构；8、顶圆盘；9、转轴；10、涡轮；12、第一轴套；13、连接板；14、齿环；15、环壳；16、支撑环；17、环套；18、固定环盘；19、丝杠；20、固定板；21、底圆盘；25、涡卷弹簧；26、第二轴套；28、U型块；29、弧形摆板；30、圆孔；31、杆孔；32、螺母；33、圆盘弹簧；34、滑动槽；35、连接圆盘；36、卡环；37、连接转环；38、导键；39、导槽；40、矩型螺纹；41、转环腔；42、转环槽；43、锥端；45、光滑弧形板；46、摩擦弧形板；47、铰接块；50、连接杆；51、第三轴套。

具体实施方式

如图1、2、3所示，它包括风帽锥盖1、风帽套2、风帽孔3、固定柱4、执行机构5，如图1、2所示，其中风帽套2的一端外圆面上安装有风帽锥盖1；如图3所示，风帽套2的外圆面沿周向方向均匀地开有八个风帽孔3；如图2、6所示，固定柱4的一端安装在风帽锥盖1上，另一端安装有执行机构5；执行机构5位于风帽套2中，且执行机构5与风帽套2上的风帽孔3相配合。

如图2、6、7所示，上述执行机构5包括防堵机构6、变速机构7、顶圆盘8、转轴9、涡轮10、第一轴套12、连接板13、齿环14、环壳15、固定环盘18、底圆盘21、飞轮、第三轴套51、涡卷弹簧25、第二轴套26、圆孔30、杆孔31、滑动槽34，如图2、6所示，其中顶圆盘8安装在固定柱4未连接风帽锥盖1的一端上；如图8所示，顶圆盘8的中间位置开有圆孔30；环壳15的一端安装在顶圆盘8远离固定柱4的盘面上，另一端安装有底圆盘21；环壳15的外圆面上沿周向方向均匀地开有贯通的八个杆孔31；如图7、23所示，转轴9的一端通过轴承安装在顶圆盘8的圆孔30中，另一端穿出底圆盘21；穿出底圆盘21的转轴9一端安装有涡轮10，且涡轮10位于底圆盘21之下；如图7、23所示，第三轴套51和第二轴套26均固定安装在转轴9上，且第三轴套51位于第二轴套26与顶圆盘8之间；第三轴套51靠近顶圆盘8；如图24所示，涡卷弹簧25嵌套在第三轴套51上，涡卷弹簧25的一端安装在第三轴套51的外圆面上，另一端安装在环壳15的内圆面上；如图20所示，第二轴套26的外圆面上对称地安装有两个变速机构7；如图12、18所示，固定环盘18安装在底圆盘21的中间位置，且固定环盘18位于第二轴套26之下；转轴9位于固定环盘18中；固定环盘18的外圆面上沿周向方向均匀地开有八个滑动槽34；如图9所示，八个防堵机构6分别沿周向方向均匀地安装在固定环盘18和固定环盘18的八个滑动槽34中；如图7、18所示，第一轴套12固定安装在转轴9上，且第一轴套12位于固定环盘18和第二轴套26之间；如图18所示，第一轴套12的外圆面上沿周向方向均匀地安装有四个连接板13；齿环14安装在四个连接板13未连接第一轴套12的一端上；如图4所示，齿环14与防堵机构6相配合；如图19所示，变速机构7与环壳15的内圆面相配合。

如图20、21、22所示，上述变速机构7包括连接杆50、U型块28、弧形摆板29、光滑弧形板45、摩擦弧形板46、铰接块47，如图19、20所示，其中连接杆50的一端安装在第二轴套26的外圆面上，另一端安装有U型块28；如图19、20、21所示，铰接块47的一端通过销安装在U型块28中，另一端安装有弧形摆板29；如图22所示，弧形摆板29由光滑弧形板45和摩擦弧形板46构成。

如图9、11、17所示，上述防堵机构6包括支撑环16、环套17、丝杠19、固定板20、螺母32、圆盘弹簧33、连接圆盘35、卡环36、连接转环37、导键38、导槽39、矩型螺纹40、转环腔41、转环槽42，如图9、12所示，其中螺母32固定安装在固定环盘18的外圆面上，且螺母32与相应的滑动槽34相通；螺母32的内圆面上具有内螺纹；如图16、17所示，支撑环16通过固定板20安装在底圆盘21上，且支撑环16的位置与螺母32的位置相对应；环套17通过旋转配合的方式安装在支撑环16中；环套17的内圆面上对称地安装有两个导键38；如图10、11所示，丝杠19通过滚珠安装在螺母32中；丝杠19的一端穿出螺母32进入到固定环盘18相应的滑动槽34中，如图4、5、11所示，丝杠19的另一端穿出环套17和环壳15相应的杆孔31；如图14、15所示，连接转环37的一端安装在丝杠19位于滑动槽34中的端面上，另一端安装有卡环36；如图11、13所示，连接圆盘35通过滑动配合的方式安装相应的滑动槽34中；圆盘弹簧33的一端安装在相应滑动槽34的底槽面上，另一端安装在连接圆盘35上；连接圆盘35远离圆盘弹簧33的盘面上开有转环槽42；连接圆盘35中具有转环腔41；转环槽42与转环腔41相通；如图11、13、15所示，卡环36位于转环腔41中；连接转环37位于转环槽42中；如图14、15所示，丝杠19中间段的外圆面上具有矩型螺纹40；丝杠19外圆面上沿丝杠19轴向方向对称地开有两个导槽39，且导槽39将矩型螺纹40分割；如图11、15、16所示，两个导键38分别位于两个导槽39中；螺母32的内螺纹与丝杠19上的矩型螺纹40相配合。

如图19所示，上述光滑弧形板45的外弧面为光滑面；摩擦弧形板46的外弧面为摩擦面；光滑弧形板45的光滑面与环壳15的内圆面相配合；摩擦弧形板46的摩擦面与环壳15的内圆面相配合。

如图4、5所示，上述丝杠19穿出环壳15相应的杆孔31的一端与风帽套2的相应风帽孔3相配合。

如图17所示，上述齿环14的下表面具有啮齿；防堵机构6中环套17未进入支撑环16的一端外圆面上具有啮齿；齿环14上啮齿与环套17的啮齿相啮合。

如图14所示，上述丝杠19远离连接转环37的一端具有锥端43。这样的设计在于，在丝杠19以旋转的方式进入到风帽孔3中时，旋转的锥端43可以很容易将风帽孔3中可能存在的结焦块破碎；另外锥端43的设计也方便丝杠19更好地进出风帽孔3。

如图19所示，当连接杆50未旋转时，弧形摆板29中间处的外弧面与环壳15的内壳面相接触。

如图15所示，上述卡环36的外圆面直径大于连接转环37的外圆面直径。样的设计在于，在连接转环37带动卡环36旋转时，卡环36不会从连接圆盘35的转环腔41中脱离，从而保证了丝杠19经连接转环37和卡环36后能与连接圆盘35始终保持连接，这样就能实现了丝杠19旋转的同时依然能与连接圆盘35连接，且连接圆盘35不会旋转。

上述圆盘弹簧33为压缩弹簧。

作为本技术的进一步改进，当圆盘弹簧33未被压缩时，如图11所示，丝杠19上矩型螺纹40靠近连接转环37的一端与螺母32的内螺纹相螺纹配合，如图3、5所示，丝杠19远离连接转环37的一端位于风帽套2相应的风帽孔3中。

上述丝杠19的外圆面直径等于风帽孔3的内圆面直径。这样的设计在于，在丝杠19往复进出风帽孔3时，丝杠19的外圆面能与风帽孔3的内圆面始终保持贴合状态，防止高温燃烧的细小煤颗粒进入到风帽孔3中结焦后，对风帽孔3造成堵塞。

本发明中涡轮10受到风吹后，涡轮10能产生逆时针旋转，那么涡轮10带动转轴9逆时针旋转。

对于转轴9、第三轴套51和涡卷弹簧25：转轴9带动第三轴套51逆时针旋转时，涡卷弹簧25被压缩储能；当涡卷弹簧25复位释放能量时，第三轴套51带动转轴9顺时针旋转。

如图19所示，对于变速机构7：转轴9经第二轴套26带动连接杆50旋转，连接杆50带动U型块28、铰接块47和弧形摆板29旋转。由U型块28、销和铰接块47构成了一个铰接点，铰接块47可以围绕铰接点摆动。光滑弧形板45的外弧面为光滑面，摩擦弧形板46的外弧面为摩擦面；光滑弧形板45的光滑面与环壳15的内圆面相配合，摩擦弧形板46的摩擦面与环壳15的内圆面相配合的作用是：第一，当连接杆50未旋转时，弧形摆板29中间处的外弧面与环壳15的内壳面相接触。第二，当连接杆50快速逆时针旋转时，连接杆50持续给U型块28一个逆时针的拨动力，所以铰接块47围绕铰接点向顺时针方向摆动，弧形摆板29中的光滑弧形板45与环壳15的内圆面相接触，由于光滑弧形板45的外弧面为光滑面，所以弧形摆板29逆时针旋转时基本不受阻力，保证了转轴9能逆时针快速旋转。第三，当连接杆50顺时针旋转时，由于连接杆50持续给U型块28一个顺时针的拨动力，所以铰接块47围绕铰接点向逆时针方向摆动，弧形摆板29中的摩擦弧形板46与环壳15的内圆面相接触，由于摩擦弧形板46的外弧面为摩擦面，所以弧形摆板29顺时针旋转时阻力较大，连接杆50顺时针旋转速度较慢，使得转轴9以较慢速度顺时针旋转。

如图17所示，齿环14的下表面具有啮齿，防堵机构6中环套17未进入支撑环16的一端外圆面上具有啮齿，齿环14上啮齿与环套17的啮齿相啮合的作用是：转轴9经第一轴套12和连接板13带动齿环14旋转，齿环14带动环套17旋转。

丝杠19通过滚珠安装在螺母32中，由丝杠19和螺母32构成了一个滚珠丝杠19结构。滚珠丝杠19是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的机构，由于滚珠的作用，所以丝杠19与螺母32之间的摩擦变为滚动摩擦，所以丝杠19通过螺母32时只需要克服很小的摩擦阻力即可。由于螺母32与丝杠19通过螺纹配合，且螺纹之间克服的摩擦阻力小，那么在圆盘弹簧33的复位力，连接圆盘35可以很容易经卡环36、连接转环37推动丝杠19以旋转的方式向远离圆盘弹簧33的方向移动。

对于防堵机构6：连接圆盘35远离圆盘弹簧33的盘面上开有转环槽42，连接圆盘35中具有转环腔41，转环槽42与转环腔41相通，卡环36位于转环腔41中，连接转环37位于转环槽42中；那么在丝杠19旋转的过程中，丝杠19经连接转杆带动卡环36旋转，卡环36不会带动连接圆盘35旋转，这样就能保证旋转的丝杠19轴向移动时，连接圆盘35跟随丝杠19轴向移动且不会旋转。导槽39与导键38的设计在于，环套17能经导键38带动丝杠19旋转，同时丝杠19轴向移动时，导键38相对地在导槽39中滑动。两个导键38分别位于两个导槽39中，螺母32的内螺纹与丝杠19上的矩型螺纹40相配合的作用：第一，当环齿逆时针旋转时，环齿经环套17和导键38带动丝杠19逆时针旋转，在螺母32的内螺纹与丝杠19上的矩型螺纹40的螺纹配合下，丝杠19带动连接圆盘35沿着丝杠19轴向方向向圆盘弹簧33的方向移动，圆盘弹簧33逐渐被压缩。第二，当环齿顺时针旋转时，环齿经环套17和导键38带动丝杠19顺时针旋转，在螺母32的内螺纹与丝杠19上的矩型螺纹40的螺纹配合下，丝杠19带动连接圆盘35沿着丝杠19轴向方向向远离圆盘弹簧33的方向移动。对于圆盘弹簧33，在圆盘弹簧33的复位力下，连接圆盘35经卡环36、连接转环37推动丝杠19向远离圆盘弹簧33的方向移动。

对于丝杠19、螺母32、圆盘弹簧33、环套17、导键38和齿环14来说：由于滚珠丝杠19机构中丝杠19与螺母32之间的滚动摩擦阻力很小，且螺母32中的内螺纹与丝杠19的矩型螺纹40相螺纹配合，所以在圆盘弹簧33的复位力，丝杠19很容易以旋转的方式向远离圆盘弹簧33的方向轴向移动；但是环套17中的导键38位于丝杠19的导键38中，所以环套17旋转也控制着丝杠19的旋转。当出现环套17不旋转的情况时，环套17通过导键38限制了丝杠19的旋转，丝杠19的旋转完全由环套17决定，此时圆盘弹簧33的复位力只能使得丝杠19具有以旋转的方式向远离圆盘弹簧33的方向轴向移动的趋势。对于环套17的旋转方向及旋转速度完全由齿环14来决定。

具体实施方式：当风帽套2中未吹入空气时，涡轮10不旋转，转轴9不旋转，涡卷弹簧25未被压缩；连接杆50未旋转时，弧形摆板29中间处的外弧面与环壳15的内壳面相接触；八个丝杠19具有锥端43的一端穿出八个风帽孔3；丝杠19上矩型螺纹40靠近连接转环37的一端与螺母32的内螺纹相螺纹配合，圆盘弹簧33未被压缩。

设定涡卷弹簧25最大压缩量为10圈。

当风帽套2中吹入高压及高速空气时，涡轮10产生快速旋转，涡轮10带动转轴9快速旋转。如图23所示，假设涡轮10被风吹后的旋转是逆时针旋转，涡轮10带动转轴9逆时针快速旋转。如图23、24所示，转轴9带动第三轴套51逆时针快速旋转，涡卷弹簧25被压缩储能。如图19所示，转轴9经第二轴套26带动连接杆50逆时针快速旋转，当连接杆50快速逆时针旋转时，连接杆50持续给U型块28一个逆时针的拨动力，所以铰接块47围绕铰接点向顺时针方向摆动，弧形摆板29中的光滑弧形板45与环壳15的内圆面相接触，由于光滑弧形板45的外弧面为光滑面，所以弧形摆板29逆时针旋转时基本不受阻力，保证了转轴9能逆时针快速旋转。如图17、18所示，转轴9经第一轴套12和连接板13带动齿环14快速逆时针旋转，环齿经环套17和导键38带动丝杠19快速逆时针旋转，在螺母32的内螺纹与丝杠19上的矩型螺纹40的螺纹配合下，丝杠19带动连接圆盘35沿着丝杠19轴向方向向圆盘弹簧33的方向快速移动，丝杠19具有锥端43的一端快速从风帽孔3中脱离，圆盘弹簧33逐渐被压缩。当涡卷弹簧25压缩到最大量10圈时，涡轮10无法再带动转轴9逆时针旋转，此时丝杠19带动连接圆盘35向圆盘弹簧33方向的移动量达到最大，圆盘弹簧33处于压缩状态；丝杠19的锥端43完全从风帽孔3中脱离，且锥端43与风帽套2的内圆面具有一定间距，保证了高压高速空气能从风帽孔3中冒出，满足循环流化床锅炉的中正常风帽的通气量。

当涡卷弹簧25被压缩到最大量10圈后，转轴9不再旋转，与圆盘弹簧33处于压缩状态，环套17不再旋转。当出现环套17不旋转的情况时，环套17通过导键38限制了丝杠19的旋转，丝杠19的旋转完全由环套17决定，此时圆盘弹簧33的复位力只能使得丝杠19具有以旋转的方式向远离圆盘弹簧33的方向轴向移动的趋势。对于环套17的旋转方向及旋转速度完全由齿环14来决定。

当出现循环流化床锅炉停炉或者结焦时，风帽需要停止吹气，而风帽中的风帽孔3最容易被堵塞的情况就是遇到结焦的情况。以循环流化床锅炉结焦为例：当风帽停止吹气后，涡卷弹簧25释放储存的能量，涡卷弹簧25复位，第三轴套51带动转轴9顺时针旋转。转轴9带动连接杆50顺时针旋转，当连接杆50顺时针旋转时，由于连接杆50持续给U型块28一个顺时针的拨动力，所以铰接块47围绕铰接点向逆时针方向摆动，弧形摆板29中的摩擦弧形板46与环壳15的内圆面相接触，由于摩擦弧形板46的外弧面为摩擦面，所以弧形摆板29顺时针旋转时阻力较大，连接杆50顺时针旋转速度较慢，使得转轴9以较慢速度顺时针旋转。在涡卷弹簧25释放10圈的过程中，转轴9经第一轴套12和连接板13带动环齿顺时针慢速旋转，环齿经环套17和导键38带动丝杠19顺时针慢速旋转；此时处于压缩状态的圆盘弹簧33推动连接圆盘35向远离圆盘弹簧33的方向移动，连接圆盘35经卡环36、连接转环37推动丝杠19向远离圆盘弹簧33的方向移动；在螺母32的内螺纹与丝杠19上的矩型螺纹40的螺纹配合下，丝杠19带动连接圆盘35沿着丝杠19轴向方向向远离圆盘弹簧33的方向移动，丝杠19具有锥端43的一端逐渐以旋转的方式靠近风帽孔3，直到锥端43丝杠19的锥端43以旋转的方式穿出风帽孔3。当涡卷弹簧25释放完10圈后，环齿停止旋转，环齿不再经环套17和导键38带动丝杠19旋转；此时丝杠19在轴向方向上恢复到原始位置，丝杠19具有锥端43的一端位于风帽外，圆盘弹簧33恢复到自然状态；丝杠19上矩型螺纹40靠近连接转环37的一端依然与螺母32的内螺纹相螺纹配合，以便保证涡轮10下次被风吹旋转时，丝杠19能快速从风帽孔3中轴向移动脱离。

在风帽停止风吹后，在弧形摆板29的摩擦弧形板46的作用下，涡卷弹簧25的复位使得转轴9慢速顺时针旋转，齿环14带动环套17慢速顺时针旋转，环套17控制丝杠19慢速顺时针旋转；圆盘弹簧33的复位力保证丝杠19在轴向方向上能恢复到丝杠19原始位置；丝杠19的锥端43始终以比较缓慢的轴向移动向风帽孔3运动，直到锥端43穿过风帽孔3。总之，在风帽风吹后，涡轮10的旋转使得丝杠19的锥端43能快速从风帽孔3中脱离，在风帽停止风吹后，丝杠19的锥端43以旋转的方式缓慢地穿过风帽孔3，且丝杠19的锥端43从远离环壳15的最大位置轴向移动穿过风帽孔3需要一定的时间，在这段时间内风帽外高温小颗粒煤已经开始冷却相互黏着一端时间。丝杠19以旋转的方式缓慢穿过风帽孔3的设计在于：在结焦停炉且风帽停止吹气后，处于黏着状态的高温小颗粒煤很容易进入到风帽孔3，随着高温小颗粒煤进入风帽孔3中的量增多且煤的温度持续下降，很多个小颗粒煤冷却后会聚集成一个煤渣团，这样就能将风帽孔3堵住；而丝杠19以旋转的方式缓慢穿过风帽孔3就能使得进入到风帽孔3中的高温小颗粒煤被排挤出去，这样在风帽孔3外就会被旋转的丝杠19旋转出一个没有高温小颗粒煤聚集的小空间；当丝杠19停止动作后，处于没有高温小颗粒煤聚集的小空间附近的高温小颗粒煤已经冷却一段时间且相互黏着，这样就保证了风帽孔3外附近的高温小颗粒煤不会进入到风帽孔3中，最终避免了风帽孔3被堵住的情况，甚至避免了风帽因为完全堵塞而无法再使用的恶性现象，延长了风帽的使用寿命。

综上所述，本发明的主要有益效果是：涡轮10受到风吹后带动转轴9旋转，涡卷弹簧25被压缩储能；在涡轮10风吹旋转后，防堵机构6中的丝杠19能快速从风帽孔3中脱离，造成风帽能正常通风。在风帽停止风吹后，涡卷弹簧25释放能量；变速机构7中摩擦弧形板46的设计可以限定转轴9的旋转速度，进而实现减缓涡卷弹簧25的释放速度的作用，保证转轴9经第一轴套12、连接板13、齿环14带动环套17慢速旋转；防堵机构6中的丝杠19能以旋转的方式缓慢穿过风帽孔3，这样就保证了丝杠19能将风帽孔3中的高温小颗粒煤被排挤出去，且旋转的丝杠19能旋转出一个没有高温小颗粒煤聚集的小空间；当丝杠19停止动作后，处于没有高温小颗粒煤聚集的小空间附近的高温小颗粒煤已经冷却一段时间且相互黏着，这样就保证了风帽孔3外附近的高温小颗粒煤不会进入到风帽孔3中，最终避免了风帽孔3被堵住的情况，甚至避免了风帽因为完全堵塞而无法再使用的恶性现象，延长了风帽的使用寿命。本发明结构简单，具有较好的使用效果。

Claims (7)

1.一种发电厂领域使用的锅炉风帽，它包括风帽锥盖、风帽套、风帽孔，风帽套的一端外圆面上安装有风帽锥盖，风帽套的外圆面开有多个风帽孔，其特征在于：它包括固定柱、执行机构，其中风帽套的外圆面沿周向方向均匀地开有八个风帽孔；固定柱的一端安装在风帽锥盖上，另一端安装有执行机构；执行机构位于风帽套中，且执行机构与风帽套上的风帽孔相配合；

上述执行机构包括防堵机构、变速机构、顶圆盘、转轴、涡轮、第一轴套、连接板、齿环、环壳、固定环盘、底圆盘、飞轮、第三轴套、涡卷弹簧、第二轴套、圆孔、杆孔、滑动槽，其中顶圆盘安装在固定柱未连接风帽锥盖的一端上；顶圆盘的中间位置开有圆孔；环壳的一端安装在顶圆盘远离固定柱的盘面上，另一端安装有底圆盘；环壳的外圆面上沿周向方向均匀地开有贯通的八个杆孔；转轴的一端通过轴承安装在顶圆盘的圆孔中，另一端穿出底圆盘；穿出底圆盘的转轴一端安装有涡轮，且涡轮位于底圆盘之下；第三轴套和第二轴套均固定安装在转轴上，且第三轴套位于第二轴套与顶圆盘之间；第三轴套靠近顶圆盘；涡卷弹簧嵌套在第三轴套上，涡卷弹簧的一端安装在第三轴套的外圆面上，另一端安装在环壳的内圆面上；第二轴套的外圆面上对称地安装有两个变速机构；固定环盘安装在底圆盘的中间位置，且固定环盘位于第二轴套之下；转轴位于固定环盘中；固定环盘的外圆面上沿周向方向均匀地开有八个滑动槽；八个防堵机构分别沿周向方向均匀地安装在固定环盘和固定环盘的八个滑动槽中；第一轴套固定安装在转轴上，且第一轴套位于固定环盘和第二轴套之间；第一轴套的外圆面上沿周向方向均匀地安装有四个连接板；齿环安装在四个连接板未连接第一轴套的一端上；齿环与防堵机构相配合；变速机构与环壳的内圆面相配合；

上述变速机构包括连接杆、U型块、弧形摆板、光滑弧形板、摩擦弧形板、铰接块，其中连接杆的一端安装在第二轴套的外圆面上，另一端安装有U型块；铰接块的一端通过销安装在U型块中，另一端安装有弧形摆板；弧形摆板由光滑弧形板和摩擦弧形板构成；

上述防堵机构包括支撑环、环套、丝杠、固定板、螺母、圆盘弹簧、连接圆盘、卡环、连接转环、导键、导槽、矩型螺纹、转环腔、转环槽，其中螺母固定安装在固定环盘的外圆面上，且螺母与相应的滑动槽相通；螺母的内圆面上具有内螺纹；支撑环通过固定板安装在底圆盘上，且支撑环的位置与螺母的位置相对应；环套通过旋转配合的方式安装在支撑环中；环套的内圆面上对称地安装有两个导键；丝杠通过滚珠安装在螺母中；丝杠的一端穿出螺母进入到固定环盘相应的滑动槽中，丝杠的另一端穿出环套和环壳相应的杆孔；连接转环的一端安装在丝杠位于滑动槽中的端面上，另一端安装有卡环；连接圆盘通过滑动配合的方式安装相应的滑动槽中；圆盘弹簧的一端安装在相应滑动槽的底槽面上，另一端安装在连接圆盘上；连接圆盘远离圆盘弹簧的盘面上开有转环槽；连接圆盘中具有转环腔；转环槽与转环腔相通；卡环位于转环腔中；连接转环位于转环槽中；丝杠中间段的外圆面上具有矩型螺纹；丝杠外圆面上沿丝杠轴向方向对称地开有两个导槽，且导槽将矩型螺纹分割；两个导键分别位于两个导槽中；螺母的内螺纹与丝杠上的矩型螺纹相配合；

上述光滑弧形板的外弧面为光滑面；摩擦弧形板的外弧面为摩擦面；光滑弧形板的光滑面与环壳的内圆面相配合；摩擦弧形板的摩擦面与环壳的内圆面相配合；

上述丝杠穿出环壳相应的杆孔的一端与风帽套的相应风帽孔相配合；

上述齿环的下表面具有啮齿；防堵机构中环套未进入支撑环的一端外圆面上具有啮齿；齿环上啮齿与环套的啮齿相啮合。

2.根据权利要求1所述的一种发电厂领域使用的锅炉风帽，其特征在于：上述丝杠远离连接转环的一端具有锥端。

3.根据权利要求1所述的一种发电厂领域使用的锅炉风帽，其特征在于：当连接杆未旋转时，弧形摆板中间处的外弧面与环壳的内壳面相接触。

4.根据权利要求1所述的一种发电厂领域使用的锅炉风帽，其特征在于：上述卡环的外圆面直径大于连接转环的外圆面直径。

5.根据权利要求1所述的一种发电厂领域使用的锅炉风帽，其特征在于：上述圆盘弹簧为压缩弹簧。

6.根据权利要求5所述的一种发电厂领域使用的锅炉风帽，其特征在于：当圆盘弹簧未被压缩时，丝杠上矩型螺纹靠近连接转环的一端与螺母的内螺纹相螺纹配合，丝杠远离连接转环的一端位于风帽套相应的风帽孔中。

7.根据权利要求1所述的一种发电厂领域使用的锅炉风帽，其特征在于：上述丝杠的外圆面直径等于风帽孔的内圆面直径。