CN109236715A - 一种轴流风机叶片调节机构及风机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轴流风机叶片调节机构及风机，属于轴流风机技术领域。其包括轮毂、毂盘、多个叶片、传动组件以及驱动组件；毂盘安装在轮毂上；传动组件可转动地安装在轮毂上，另一端与多个叶片传动连接；多个叶片沿着毂盘的周向方向上均匀分布；驱动组件与传动组件传动连接，驱动组件通过驱动传动组件旋转来调节多个叶片的角度。将传动组件内置于轮毂中，驱动组件通过驱动传动组件转动进而实现多个叶片的角度的调整，且整体结构的稳定性好。

Description

一种轴流风机叶片调节机构及风机

技术领域

本发明涉及轴流风机技术领域，尤其涉及一种轴流风机叶片调节机构及风机。

背景技术

轴流风机在工业上广泛的应用于火力发电、钢铁、化工、环保废气处理等气体流量需动态调节变化的连续工作场合。该类轴流通风机工作时通过叶轮旋转做功将机械能转换为气体动能；改变导叶或叶片角度，或改变叶轮转速控制气体流量。根据叶片工作中角度是否变化可分为两大类：静叶风机和动叶风机，其中动叶风机又分为动叶可调风机和动叶不可调风机(停机后才能调节叶片角度)。

现有技术中采用液压装置调节叶片角度，风机工作中由于转速大、振动等原因，导致调节装置常会出现液压油泄露以及机构在运行中稳定性差等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轴流风机叶片调节机构及风机，旨在解决现有技术中液压装置调节叶片角度的稳定性差的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种轴流风机叶片调节机构，所述轴流风机叶片调节机构包括轮毂、毂盘、多个叶片、传动组件以及驱动组件；

所述毂盘安装在所述轮毂上；

所述传动组件可转动地安装在所述轮毂上，另一端与多个所述叶片传动连接；

多个所述叶片沿着所述轮毂的周向方向上均匀分布；

所述驱动组件与所述传动组件传动连接，所述驱动组件通过驱动所述传动组件旋转来调节多个所述叶片的角度。

作为本发明的一种优选技术方案，所述传动组件包括多个叶片轴、多个曲柄、多个滑块、推盘以及连接器；多个所述叶片轴分别可转动地安装在所述轮毂上，多个所述叶片轴的一端与多个所述曲柄的一端传动连接，另一端与多个所述叶片传动连接；多个所述曲柄的另一端分别与多个所述滑块的一端传动连接，所述滑块的另一端可滑动地连接于所述推盘；所述推盘安装在所述驱动组件上，所述驱动组件能够驱动所述推盘运动。

作为本发明的一种优选技术方案，所述传动组件包括轴承组合，多个所述叶片轴分别通过所述轴承组合与所述轮毂可转动地连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述轴流风机叶片调节机构包括支撑盘和护罩，所述支撑盘安装在所述轮毂一侧内，所述护罩安装在所述轮毂远离所述毂盘的一侧上，所述护罩罩设在所述支撑盘上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述连接器包括滚珠丝杠副、第一直线轴承副以及第二直线轴承副；所述第一直线轴承副的两端分别与所述毂盘、所述支撑盘连接，所述第二直线轴承副的两端分别与所述毂盘、所述支撑盘连接，所述第一直线轴承副与所述第二直线轴承副平行间隔设置；所述滚珠丝杠副的一端可转动地安装在所述毂盘上，另一端穿过所述支撑盘，并与所述驱动组件传动连接；所述滚珠丝杠副平行于所述第一直线轴承副、所述第二直线轴承副，并处于所述第一直线轴承副和所述第二直线轴承副的间隙之间。

作为本发明的一种优选技术方案，所述毂盘上开设有轴承座孔，所述滚珠丝杠副的一端可转动地安装在所述轴承座孔中。

作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动组件包括支撑架、减速器、电机、滑环、连杆以及电源；所述支撑架安装在所述支撑盘上，并处于所述护罩内；所述减速器安装在所述支撑架上，所述滚珠丝杠副的另一端与所述减速器连接；所述电机的一端与所述减速器传动连接，另一端与所述滑环的一端电连接；所述滑环安装在所述护罩上，所述滑环的另一端与所述连杆的一端电连接，所述连杆的另一端与所述电源电连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述电机的另一端通过电线与所述滑环的端子电连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动组件包括角度传感器，所述角度传感器安装在所述轮毂上，并穿过所述支撑盘与所述滑环电连接。

一种风机，所述风机包括以上所述的轴流风机叶片调节机构。

本发明的有益效果是：

本发明提供一种轴流风机叶片调节机构，轴流风机叶片调节机构包括轮毂、毂盘、多个叶片、传动组件以及驱动组件；在该轴流风机叶片调节机构中，叶片安装在叶片轴的一端上；叶片轴通过轴承组合与轮毂装配在一起，毂盘与轮毂固定连接在一起，叶片轴的另一端与曲柄通过平键连接，曲柄与滑块通过关节轴承相连，滑块安装在推盘的滑槽中；推盘固定在滚珠丝杠副的螺母上，并安装在第一直线轴承副、第二直线轴承副以及直线轴承副的直线轴承上；滚珠丝杠副的一端安装在毂盘的轴承座孔中，滚珠丝杠副的另一端安装在支撑盘的轴承孔中，并穿过支撑盘与联轴器相连，联轴器的另一端与减速器的输出轴固定连接，减速器固定安装在支撑架上，支撑架固定安装在支撑盘上，电机的输出轴与减速器的输入轴相连，并固定安装在减速器上，推盘固定在第一直线轴承副、第二直线轴承副上；第一直线轴承副、第二直线轴承副的一端固定在毂盘上，并且二者的另一端固定在支撑盘上，支撑盘固定在轮毂上；同时，角度传感器固定安装在轮毂上，并穿过支撑盘的圆孔与滑环电连接；护罩固定安装在轮毂上，滑环固定安装在护罩上；并且，电机的电线与滑环的端子连接，角度传感器的传输线与滑环的端子连接；连杆与滑环的另一端通过关节球轴承相连，连杆的另一端与连杆座通过关节球轴承相连，滑环另一端的电力线和信号线通过连杆的内孔引出，与电源电连接。

该结构的工作原理：外部电力通过电力线沿连杆、滑环控制和驱动电机运动，电机通过减速器降速和增力矩后驱动滚珠丝杠副运动，滚珠丝杠副驱动推盘轴向运动，推盘推动滑块、曲柄绕叶片轴旋转从而实现叶片角度的调整；角度传感器直接测量叶片轴的角度而获得叶片的开度。其中，推盘安装在导轨直线轴副上，第一直线轴承副以及第二直线轴承副承担推盘的重力并限制其周向转动，支撑盘支撑减速器，减速器支撑电机，护罩支撑滑环；角度传感器的信号通过信号路传出后用于控制电机的运转。

由此，为实现轴流风机运行中的叶片连续可调，本发明采用连杆+滑环+电动机+减速器+推盘+曲柄滑块”的方案；在本方案中，电动机、减速器内置到轮毂中，一方面，不需布置油站，即不会出现液压油泄露的情况，减少了污染；另一方面，电力传输由滑环传输实现，滑环只实现电力和信号传输，不承受径向力和轴向力，磨损少且结构稳定性好；由于采用了滑环导电，该轮毂中可内置转角传感器，因此相对于液压控制系统来讲，该结构可以获得准确的叶片角度数据；由动态角度数据判断叶片是否卡涩，避免传统的液压传动系统由于卡涩致使拉杆损坏的现象。

本发明通过上述设计提供一种风机，该风机具有上述的轴流风机叶片调节机构，具有结构简单且运行过程中稳定性强的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的轴流风机叶片调节机构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的轴流风机叶片调节机构的第一角度的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的轴流风机叶片调节机构的第二角度的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的轴流风机叶片调节机构的第三角度的结构示意图。

图标：1-轴流风机叶片调节机构；2-轮毂；3-毂盘；4-叶片；5-传动组件；6-驱动组件；7-叶片轴；8-曲柄；9-滑块；10-推盘；11-连接器；12-轴承组合；13-支撑盘；14-护罩；15-滚珠丝杠副；16-第一直线轴承副；17-第二直线轴承副；18-支撑架；19-减速器；20-电机；21-滑环；22-连杆；23-角度传感器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和展示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

本实施例提供一种风机，其包括轴流风机叶片调节机构1，其具体结构如下文所阐述。

请参照图1，配合参照图2至图4，轴流风机叶片调节机构1包括轮毂2、毂盘3、多个叶片4、传动组件5以及驱动组件6；毂盘3安装在轮毂2上；传动组件5可转动地安装在轮毂2上，另一端与多个叶片4传动连接；多个叶片4沿着轮毂2的周向方向上均匀分布；驱动组件6与传动组件5传动连接，驱动组件6通过驱动传动组件5旋转来调节多个叶片4的角度。

其中，传动组件5包括多个叶片轴7、多个曲柄8、多个滑块9、推盘10以及连接器11；多个叶片轴7分别可转动地安装在轮毂2上，多个叶片轴7的一端与多个曲柄8的一端传动连接，另一端与多个叶片4传动连接；多个曲柄8的另一端分别与多个滑块9的一端传动连接，滑块9的另一端可滑动地连接于推盘10；由于推盘10上开设有一个滑槽，滑块9可滑动地连接于滑槽中；推盘10安装在驱动组件6上，驱动组件6能够驱动推盘10运动，进而带动叶片轴7转动，驱动叶片4调节角度。

需要说明的是，在本实施例中，传动组件5包括轴承组合12，多个叶片轴7分别通过轴承组合12与轮毂2可转动地连接。

需要说明的是，在本实施例中，轴流风机叶片调节机构1包括支撑盘13和护罩14，支撑盘13安装在轮毂2一侧内，护罩14安装在轮毂2远离毂盘3的一侧上，护罩14罩设在支撑盘13上。

其中，连接器11包括滚珠丝杠副15、第一直线轴承副16以及第二直线轴承副17；第一直线轴承副16的两端分别与毂盘3、支撑盘13连接，第二直线轴承副17的两端分别与毂盘3、支撑盘13连接，第一直线轴承副16与第二直线轴承副17平行间隔设置；滚珠丝杠副15的一端可转动地安装在毂盘3上，另一端穿过支撑盘13，并与驱动组件6传动连接；滚珠丝杠副15平行于第一直线轴承副16、第二直线轴承副17，并处于第一直线轴承副16和第二直线轴承副17的间隔之间。

需要说明的是，在本实施例中，毂盘3上开设有轴承座孔，滚珠丝杠副15的一端可转动地安装在轴承座孔中。

其中，驱动组件6包括支撑架18、减速器19、电机20、滑环21、连杆22以及电源；支撑架18安装在支撑盘13上，并处于护罩14内；减速器19安装在支撑架18上，滚珠丝杠副15的另一端与减速器19连接；电机20的一端与减速器19传动连接，另一端与滑环21的一端电连接；滑环21安装在护罩14上，滑环21的另一端与连杆22的一端电连接，连杆22的另一端与电源电连接。

需要说明的是，在本实施例中，电机20的另一端通过电线与滑环21的端子电连接。

需要说明的是，在本实施例中，驱动组件6包括角度传感器23，角度传感器23固定安装在轮毂2上，并穿过支撑盘13的圆孔与滑环21电连接。

并且，电机20的电线与滑环21的端子连接，角度传感器23的传输线与滑环21的端子连接；连杆22与滑环21的另一端通过关节球轴承相连，连杆22的另一端与连杆22座通过关节球轴承相连，滑环21另一端的电力线和信号线通过连杆22的内孔引出，与外部的电源电连接。

该轴流风机叶片调节机构1的工作原理是：

外部电力(即电源)通过电力线沿连杆22、滑环21控制和驱动电机20运动，电机20通过减速器19降速和增力矩后驱动滚珠丝杠副15运动，滚珠丝杠副15驱动推盘10轴向运动，推盘10推动滑块9、曲柄8绕叶片轴7旋转从而实现叶片4角度的调整；角度传感器23直接测量叶片轴7的角度而获得叶片4的开度。其中，推盘10安装在导轨直线轴副上，第一直线轴承副16以及第二直线轴承副17承担推盘10的重力并限制其周向转动，支撑盘13支撑减速器19，减速器19支撑电机20，护罩14支撑滑环21；角度传感器23的信号通过信号路传出后用于控制电机20的运转。

由此，为实现轴流风机运行中的叶片4连续可调，本发明采用“连杆22+滑环21+电动机+减速器19+推盘10+曲柄8+滑块9”的方案；在本方案中，电动机、减速器19内置到轮毂2中，一方面，不需布置油站，减少了污染；另一方面，电力传输由滑环21传输实现，滑环21只实现电力和信号传输，不承受径向力和轴向力，且无径向和轴向运动，磨损少且结构稳定性好；由于采用了滑环21导电，该轮毂2中可内置转角传感器，因此相对于液压控制系统来讲，该结构可以获得准确的叶片4角度数据；由动态角度数据判断叶片4是否卡涩，避免传统的液压传动系统由于卡涩致使拉杆损坏的现象。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轴流风机叶片调节机构，其特征在于，所述轴流风机叶片调节机构包括轮毂、毂盘、多个叶片、传动组件以及驱动组件；

所述毂盘安装在所述轮毂上；

所述传动组件可转动地安装在所述轮毂上，另一端与多个所述叶片传动连接；

多个所述叶片沿着所述轮毂的周向方向上均匀分布；

所述驱动组件与所述传动组件传动连接，所述驱动组件通过驱动所述传动组件旋转来调节多个所述叶片的角度。

2.根据权利要求1所述的轴流风机叶片调节机构，其特征在于，所述传动组件包括多个叶片轴、多个曲柄、多个滑块、推盘以及连接器；多个所述叶片轴分别可转动地安装在所述轮毂上，多个所述叶片轴的一端与多个所述曲柄的一端传动连接，另一端与多个所述叶片传动连接；多个所述曲柄的另一端分别与多个所述滑块的一端传动连接，所述滑块的另一端可滑动地连接于所述推盘；所述推盘安装在所述驱动组件上，所述驱动组件能够驱动所述推盘运动。

3.根据权利要求2所述的轴流风机叶片调节机构，其特征在于，所述传动组件包括轴承组合，多个所述叶片轴分别通过所述轴承组合与所述轮毂可转动地连接。

4.根据权利要求2所述的轴流风机叶片调节机构，其特征在于，所述轴流风机叶片调节机构包括支撑盘和护罩，所述支撑盘安装在所述轮毂一侧内，所述护罩安装在所述轮毂远离所述毂盘的一侧上，所述护罩罩设在所述支撑盘上。

5.根据权利要求4所述的轴流风机叶片调节机构，其特征在于，所述连接器包括滚珠丝杠副、第一直线轴承副以及第二直线轴承副；所述第一直线轴承副的两端分别与所述毂盘、所述支撑盘连接，所述第二直线轴承副的两端分别与所述毂盘、所述支撑盘连接，所述第一直线轴承副与所述第二直线轴承副平行间隔设置；所述滚珠丝杠副的一端可转动地安装在所述毂盘上，另一端穿过所述支撑盘，并与所述驱动组件传动连接；所述滚珠丝杠副平行于所述第一直线轴承副、所述第二直线轴承副，并处于所述第一直线轴承副和所述第二直线轴承副的间隙之间。

6.根据权利要求5所述的轴流风机叶片调节机构，其特征在于，所述毂盘上开设有轴承座孔，所述滚珠丝杠副的一端可转动地安装在所述轴承座孔中。

7.根据权利要求5所述的轴流风机叶片调节机构，其特征在于，所述驱动组件包括支撑架、减速器、电机、滑环、连杆以及电源；所述支撑架安装在所述支撑盘上，并处于所述护罩内；所述减速器安装在所述支撑架上，所述滚珠丝杠副的另一端与所述减速器连接；所述电机的一端与所述减速器传动连接，另一端与所述滑环的一端电连接；所述滑环安装在所述护罩上，所述滑环的另一端与所述连杆的一端连接，所述连杆的另一端与所述电源连接。

8.根据权利要求7所述的轴流风机叶片调节机构，其特征在于，所述电机的另一端通过电线与所述滑环的端子电连接。

9.根据权利要求7所述的轴流风机叶片调节机构，其特征在于，所述驱动组件包括角度传感器，所述角度传感器安装在所述轮毂上，并穿过所述支撑盘与所述滑环电连接。

10.一种风机，其特征在于，所述风机包括权利要求1至9任一项所述的轴流风机叶片调节机构。