CN117244675A - 一种具有一次风流量调节装置的静风环及磨煤机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有一次风流量调节装置的静风环及磨煤机，静风环包括风环本体，其内沿圆周方向等间距安装有多个叶片轴，每一个叶片轴上均对应连接有一个叶片；驱动环位于风环本体的外壁上，其连接每一个叶片轴，且能够相对风环本体转动；风环本体上安装有驱动装置，驱动装置通过连杆组件与对应的叶片轴连接；驱动装置带动驱动环、连杆组件、叶片轴，使叶片按照预设的角度转动。由此，本发明提供了叶片可以进行调节的静风环，通过调节叶片的角度，改变静风环的有效通流截面积，从而调节一次风在风道内的流速。降低对磨煤机内部的冲刷磨损，改善磨煤机内部流场、提高磨煤机制粉性能。

Description

一种具有一次风流量调节装置的静风环及磨煤机

技术领域

本发明涉及制粉碾磨技术领域，更具体的说是涉及一种具有一次风流量调节装置的静风环及磨煤机。

背景技术

现有的磨煤机中，下部安装有动风环和静风环，具体的动风环安装在磨盘上，随磨盘一起旋转，静风环安装在磨煤机筒壁上。动风环和静风环的结构有很多种，主流的动静风环结构如图1-5；其中ZGM磨煤机动风环11的一次风通道13是敞开的，参见附图1-3，需要与静风环12配合形成完整的一次风通道，动风环11与静风环12之间存在一个宽度约5mm的环形动静结合间隙。参见附图4和5，MPS磨煤机动风环11的一次风通道是完整的，并且在竖直剖切面上看，一次风通道有向磨煤机中心15°的倾斜角，动风环11与静风环12之间的动静结合间隙是水平的。

磨煤机的热一次风从入口进入一次风室，在一次风室内穿过动风环的风道进入磨煤机内部。一次风室是由筒壁和磨盘形成的环形空间。动风环上有若干个由倾斜叶片组成的风道。热一次风进入磨煤机内部后，与煤粉混合，对煤粉进行干燥，并把煤粉输送至分离器进行粗细粉分离。一次风在磨煤机内部参与对煤粉的干燥、输送和分离等过程。一次风进入磨煤机内部时的状态对磨煤机的性能有很大影响，所以，磨煤机风环理想的应该具备如下功能：

1、合理分配入磨的热风；

2、有效输送煤粉到分离器；

3、对磨盘上溢出的煤粉进行第一级分离(初步分离)，合格的煤粉被输送到分离器继续分离，将不合格的煤粉和沿磨煤机筒壁内侧返回煤粉的吹回到磨盘重新研磨；

4、排出无法研磨的石子煤，同时防止原煤排出。

目前的动风环存在一个严重的缺陷，即动风环的风道的结构是固定的，不能随一次风量的变化而做出相应调整。而磨煤机实际运行时，一次风量是随磨煤机负荷的变化实时变化的，磨煤机出力在额定出力的25％～100％之间变化时，一次风量相对应的在额定风量的70％～120％之间进行变化。当磨煤机高出力运行时，一次风量也处于高位，最高时一次风量达到最低时一次风量的171％，这意味着一次风通过动风环的平均最大流速是平均最小流速的171％。风速高一方面会增加对磨煤机内部的冲刷磨损，另一方面还会恶化磨煤机内部流场、降低磨煤机制粉性能。

因此，如何提供一种具有一次风流量调节装置的静风环，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

为此，本发明的一个目的在于提出一种具有一次风流量调节装置的静风环，解决目前动风环不能随一次风量的变化进行调节，导致对磨煤机内部的冲刷磨损大，还会恶化磨煤机内部流场、降低磨煤机制粉性能的问题。

本发明的另一个目的在于提出一种磨煤机。

本发明提供的一种具有一次风流量调节装置的静风环，包括：

风环本体，所述风环本体内沿圆周方向等间距安装有多个叶片轴，每一个所述叶片轴上均对应连接有一个叶片；

驱动环，所述驱动环位于所述风环本体的外壁上，其连接每一个所述叶片轴，且能够相对所述风环本体转动；

驱动装置，所述风环本体上安装有所述驱动装置，所述驱动装置通过连杆组件与对应的所述叶片轴连接；所述驱动装置带动所述驱动环、所述连杆组件、所述叶片轴，使所述叶片按照预设的角度转动。

进一步地，所述风环本体通过多个圆柱体将内环、外环刚性连接，所述外环上开设有与所述叶片轴数量相同的叶片轴孔，其底部固定有法兰。

进一步地，所述驱动环为环状，套设于所述风环本体外壁上，其上设置有多个与所述连杆组件连接的驱动轴孔。

进一步地，所述风环本体外壁上等间距布置有多个固定块，所述固定块朝向所述驱动环侧具有滑动槽，其与所述叶片轴错开布置。

进一步地，所述连杆组件包括连杆一，与所述连杆一通过铰接件铰接的连杆二；所述连杆一远离铰接件的一端与所述驱动环轴铰接，所述连杆二远离所述铰接件的一端能够与所述叶片轴连接。

进一步地，所述连杆一为叉形铰接片，所述连杆二为单片，且靠近所述叉形铰接片处厚度减小，所述铰接件为球铰。

进一步地，所述风环本体外圆周上等角度布置有三个所述驱动装置。

进一步地，所述驱动装置包括：

传动座，所述传动座固定于磨煤机的筒壁上；

伺服电机，所述传动座上安装所述伺服电机；

驱动轴，所述伺服电机的输出端连接内部具有驱动孔的驱动轴，所述驱动轴与叶片轴连接。

本发明还提供了一种磨煤机，包括磨煤机本体，如上述任一方案所述的具有一次风流量调节装置的静风环；所述风环本体位于磨煤机本体的传动盘和筒壁之间，且通过风环支座固定于磨煤机的筒壁内，所述驱动装置固定于筒壁的外壁上。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明中驱动装置带动所述驱动环、所述连杆组件、所述叶片轴，使所述叶片按照预设的角度转动。由此，本发明提供了叶片可以进行调节的静风环，通过调节叶片的角度，改变静风环的有效通流截面积，从而调节一次风在风道内的流速。降低对磨煤机内部的冲刷磨损，改善磨煤机内部流场、提高磨煤机制粉性能。

本发明采用三套驱动装置均匀分布，安装在筒壁外侧，驱动装置与叶片轴连接，带动叶片轴转动，同时还通过连杆组件带动驱动环旋转，驱动环在带动其他叶片轴转动。

磨煤机运行时，运行人员根据一次风流量的大小，向驱动装置的伺服电机发送指令，伺服电机根据接收到的指令对叶片角度进行调节，从而实现风环通流截面积随一次风流量进行变化的目的。

本发明彻底改变了风环通流截面积不能调节的现状，对减少磨煤机内冲刷磨损、提高优化磨煤机内部流场、提高磨煤机制粉能力具有重要意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为ZGM磨煤机的风环结构示意图；

图2附图为ZGM磨煤机的风环的剖视图；

图3附图为ZGM磨煤机的动风环的结构示意图；

图4附图为MPS磨煤机风环的结构示意图；

图5附图为MPS磨煤机动风环的剖视图；

图6附图为本发明提供的一种具有一次风流量调节装置的静风环的结构示意图；

图7附图为图6的局部放大示意图；

图8附图为本发明提供的一种具有一次风流量调节装置的静风环安装于磨煤机上的示意图；

图9附图示意出了风环本体的结构示意图；

图10附图示意出了连杆组件的结构示意图；

图11附图为驱动装置的结构示意图；

图12附图为叶片的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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，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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参见附图1-5，由于现有的风环中动风环的风道的结构是固定的，不能随一次风量的变化而做出相应调整。一次风量是随磨煤机负荷的变化实时变化的，磨煤机出力在额定出力的25％～100％之间变化时，一次风量相对应的在额定风量的70％～120％之间进行变化。当磨煤机高出力运行时，一次风量也处于高位，最高时一次风量达到最低时一次风量的171％，这意味着一次风通过动风环的平均最大流速是平均最小流速的171％。风速高一方面会增加对磨煤机内部的冲刷磨损，另一方面还会恶化磨煤机内部流场、降低磨煤机制粉性能。

鉴于此，本发明实施例公开了一种具有一次风流量调节装置的静风环，参见附图6和7，包括：风环本体20，所述风环本体20内沿圆周方向等间距安装有多个叶片轴21，每一个所述叶片轴21上均对应连接有一个叶片22，驱动环26，所述驱动环26位于所述风环本体20的外壁上，其连接每一个所述叶片轴21，且能够相对所述风环本体20转动；驱动装置27，所述风环本体20上安装有所述驱动装置27，所述驱动装置27通过连杆组件24与对应的所述叶片轴21连接；所述驱动装置27带动所述驱动环26、所述连杆组件24、所述叶片轴21，使所述叶片22按照预设的角度转动。

上述方案中驱动装置带动所述驱动环、所述连杆组件、所述叶片轴，使所述叶片按照预设的角度转动。由此，本发明提供了叶片可以进行调节的静风环，通过调节叶片的角度，改变静风环的有效通流截面积，从而调节一次风在风道内的流速。降低对磨煤机内部的冲刷磨损，改善磨煤机内部流场、提高磨煤机制粉性能。

参见附图9，所述风环本体20通过多个圆柱体204将内环201、外环202刚性连接，所述外环202上开设有与所述叶片轴21数量相同的叶片轴孔203，其底部固定有法兰205。

参见附图6和7，所述驱动环26为环状，套设于所述风环本体20外壁上，其上设置有多个与所述连杆组件24连接的驱动轴孔。

有利的是，所述风环本体20外壁上等间距布置有多个固定块25，所述固定块25朝向所述驱动环26侧具有滑动槽，其与所述叶片轴21错开布置。

滑动槽对驱动环起到导向作用，允许驱动环旋转，同时限制驱动环竖直方向的位移。当驱动环旋转时，驱动环会通过连杆组件带动叶片轴旋转，从而实现叶片角度的调节。驱动环的作用是保证叶片轴同步转动。

参见附图10，所述连杆组件24包括连杆一241，与所述连杆一241通过铰接件243铰接的连杆二242；所述连杆一241远离铰接件243的一端与所述驱动环26轴铰接，所述连杆二242远离所述铰接件243的一端能够与所述叶片轴21连接。每个叶片轴都通过连杆组件与驱动环连接。

具体而言，所述连杆一241为叉形铰接片，所述连杆二242为单片，且靠近所述叉形铰接片处厚度减小，所述铰接件243为球铰。

参见附图6，所述风环本体20外圆周上等角度布置有三个所述驱动装置27。采用三套驱动装置均匀分布，安装在筒壁外侧，驱动装置与叶片轴连接，带动叶片轴转动，同时还通过连杆组件带动驱动环旋转，驱动环在带动其他叶片轴转动。

参见附图11，所述驱动装置27包括：传动座272，所述传动座272固定于磨煤机的筒壁15上；伺服电机271，所述传动座272上安装所述伺服电机271；驱动轴273，所述伺服电机271的输出端连接内部具有驱动孔的驱动轴273，所述驱动轴273与叶片轴21连接。

本发明提供的一种磨煤机，包括磨煤机本体，如上述任一方案所述的具有一次风流量调节装置的静风环；参见附图8，所述风环本体20位于磨煤机本体的传动盘14和筒壁15之间，且通过风环支座23固定于磨煤机的筒壁15内，所述驱动装置27固定于筒壁15的外壁上。

风环支座23焊接在筒体内壁上，风环本体通过螺栓安装在风环支座上，叶片轴穿过风环本体，叶片通过螺栓固定在叶片轴上，叶片连同叶片轴一起可以在风环本体内转动。法兰焊接在外环上，圆柱体焊接在外环和内环之间，将外环和内环刚性连接在一起，圆柱体沿圆周均匀分布。叶片轴孔沿圆周均匀分布在外环和内环上。磨煤机运行时，运行人员根据一次风流量的大小，向驱动装置的伺服电机发送指令，伺服电机根据接收到的指令对叶片角度进行调节，从而实现风环通流截面积随一次风流量进行变化的目的。

参见附图12，叶片角度对有效通流截面积的影响，在风环直径、叶片数量和叶片厚度n确定的情况下，叶片的间隔距离A是固定的，叶片在风环端面的宽度m＝n/sinθ，m随叶片角度θ的增大而减小，风道在风环端面的宽度B＝A-m，所以B随叶片角度θ的增大而增大，风道的通风截面宽度C＝B*sinθ，即C随叶片角度θ的增大而增大。

目前最常用的动风环叶片角度θ＝45°，以A＝260mm、n＝20mm为例，风道的通风截面宽度C＝164.8mm，如果叶片角度增大到55°，则C增大到193mm，增大幅度为17.8％，可见叶片角度对通风截面宽度的影响很明显。

本发明彻底改变了风环通流截面积不能调节的现状，对减少磨煤机内冲刷磨损、提高优化磨煤机内部流场、提高磨煤机制粉能力具有重要意义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种具有一次风流量调节装置的静风环，其特征在于，包括：

风环本体(20)，所述风环本体(20)内沿圆周方向等间距安装有多个叶片轴(21)，每一个所述叶片轴(21)上均对应连接有一个叶片(22)；

驱动环(26)，所述驱动环(26)位于所述风环本体(20)的外壁上，其连接每一个所述叶片轴(21)，且能够相对所述风环本体(20)转动；

驱动装置(27)，所述风环本体(20)上安装有所述驱动装置(27)，所述驱动装置(27)通过连杆组件(24)与对应的所述叶片轴(21)连接；所述驱动装置(27)带动所述驱动环(26)、所述连杆组件(24)、所述叶片轴(21)，使所述叶片(22)按照预设的角度转动。

2.根据权利要求1所述的一种具有一次风流量调节装置的静风环，其特征在于，所述风环本体(20)通过多个圆柱体(204)将内环(201)、外环(202)刚性连接，所述外环(202)上开设有与所述叶片轴(21)数量相同的叶片轴孔(203)，其底部固定有法兰(205)。

3.根据权利要求1所述的一种具有一次风流量调节装置的静风环，其特征在于，所述驱动环(26)为环状，套设于所述风环本体(20)外壁上，其上设置有多个与所述连杆组件(24)连接的驱动轴孔。

4.根据权利要求3所述的一种具有一次风流量调节装置的静风环，其特征在于，所述风环本体(20)外壁上等间距布置有多个固定块(25)，所述固定块(25)朝向所述驱动环(26)侧具有滑动槽，其与所述叶片轴(21)错开布置。

5.根据权利要求1所述的一种具有一次风流量调节装置的静风环，其特征在于，所述连杆组件(24)包括连杆一(241)，与所述连杆一(241)通过铰接件(243)铰接的连杆二(242)；所述连杆一(241)远离铰接件(243)的一端与所述驱动环(26)轴铰接，所述连杆二(242)远离所述铰接件(243)的一端能够与所述叶片轴(21)连接。

6.根据权利要求5所述的一种具有一次风流量调节装置的静风环，其特征在于，所述连杆一(241)为叉形铰接片，所述连杆二(242)为单片，且靠近所述叉形铰接片处厚度减小，所述铰接件(243)为球铰。

7.根据权利要求1所述的一种具有一次风流量调节装置的静风环，其特征在于，所述风环本体(20)外圆周上等角度布置有三个所述驱动装置(27)。

8.根据权利要求7所述的一种具有一次风流量调节装置的静风环，其特征在于，所述驱动装置(27)包括：

传动座(272)，所述传动座(272)固定于磨煤机的筒壁(15)上；

伺服电机(271)，所述传动座(272)上安装所述伺服电机(271)；

驱动轴(273)，所述伺服电机(271)的输出端连接内部具有驱动孔的驱动轴(273)，所述驱动轴(273)与叶片轴(21)连接。

9.一种磨煤机，其特征在于，包括磨煤机本体，如权利要求1-8任一项所述的具有一次风流量调节装置的静风环；所述风环本体(20)位于磨煤机本体的传动盘(14)和筒壁(15)之间，且通过风环支座(23)固定于磨煤机的筒壁(15)内，所述驱动装置(27)固定于筒壁(15)的外壁上。