CN110145477A - 一种可自动切换的汽、电双动力驱动风机结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可自动切换的汽、电双动力驱动风机结构，旨在解决风机驱动结构复杂，采用单一的气源驱动或者电机驱动在很多时候不能满足正常运行要求，影响正常生产的不足。该发明的两个永磁联轴器，可根据实际工矿进行选择，永磁联轴器工作时，控制器控制执行器电机工作，执行器电机输出轴转动通过摆杆和连杆带动推动盘转动，从而使推动凸条由薄到厚滑过凸块，推动滑套、轴套向远离推动盘方向移动，永磁盘向导体盘靠近，导体盘和永磁盘之间的气隙减下，使汽轮机输出轴或者电动机输出轴能够带动风机转轴转动。控制器控制执行器电机输出轴的转动角度实现0‑100%之间的输出扭矩调节，实现汽轮机与风机以及电动机与风机之间的离合。

Description

一种可自动切换的汽、电双动力驱动风机结构

技术领域

本发明涉及一种风机，更具体地说，它涉及一种可自动切换的汽、电双动力驱动风机结构。

背景技术

我国火力发电占全国发电量的70%，工业窑炉也广泛地应用于玻璃、金属、建材等各个行业。风机作为辅机应用于锅炉、工业窑炉、干燥炉的通风和引风，一般大型电站锅炉、工业窑炉的通风机、引风机通常采用电力驱动，风机成为耗电量较大的辅机，为了降低耗电量，在有蒸汽富裕的条件下，采用汽轮机驱动，大大将低了用电率。汽动风机在实际应用中具有良好的经济效益，能够为企业带来优势，但是汽动风机在实际应用中仍然存在不足的地方：1、启动汽原问题，在机组启动初期，没有邻机供汽的情况下，汽动风机不具备启动带负荷条件，需要设置电动风机为锅炉提供通风和引风，造成设备投资大，电动风机利用率低的问题；2、低负荷适用性差，当锅炉负荷降至某一定值时，汽动引风机的进汽参数降低不能满足正常运行要求，导致风机出力下降或出力不稳定等现象，影响系统正常生产；3、受汽源影响大，蒸汽供给不能像电力一样连续稳定，当供汽机组出现问题时，无法保证汽动风机所需蒸汽的流量和压力，造成锅炉、窑炉无法正常生产，甚至是停产；4、控制系统、故障维修较电动机复杂、维修周期长，当控制系统及汽轮机出现故障时，维修要求要高于电动机，需要非常专业的人员和厂家来处理，备件选择性单一且处理时间较长，严重影响系统运行效率。因此汽动风机在技术上，仍需要从多种角度去完善，使汽动风机在各产业中的应用变得更加成熟，更具有优势。

发明内容

本发明克服了风机驱动结构复杂，采用单一的气源驱动或者电机驱动在很多时候不能满足正常运行要求，影响正常生产的不足，提供了一种可自动切换的汽、电双动力驱动风机结构，风机驱动结构简单，驱动风机的动力可在汽轮机和电动机之间自动切换，能满足不同条件下风机的正常运行要求，避免风机因动力问题对生产系统造成影响。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种可自动切换的汽、电双动力驱动风机结构，包括汽轮机、电动机、风机、控制器，风机安装在汽轮机和电动机之间，汽轮机上安装汽轮机输出轴，电动机上安装电动机输出轴，风机上安装风机转轴，风机转轴两端分别伸出风机的左右两侧，汽轮机输出轴与风机转轴之间以及电动机输出轴与风机转轴之间均安装有永磁联轴器；永磁联轴器包括导体盘、永磁盘、气隙调节机构，导体盘和永磁盘相对设置，导体盘和永磁盘之间设有气隙，风机转轴两端均连接永磁盘和气隙调节机构，汽轮机输出轴和电动机输出轴上均紧固连接导体盘；气隙调节机构包括安装架、固定盘、推动盘、滑套、平面轴承，永磁体连接轴套，轴套可滑动止旋套装在风机转轴上，固定套安装在安装架上，固定套与风机转轴活动套装，滑套可滑动套装在固定套上，平面轴承安装在轴套和滑套之间，推动盘朝向滑套的表面上均布设有若干弧形的推动凸条，推动凸条的厚度从一端到另一端逐渐增加，滑套端面上和推动凸条对应设有凸块，推动盘上铰接连杆，连杆端部铰接摆杆，摆杆紧固连接执行器电机输出轴，控制器控制执行器电机，风机输出轴上固定套和轴套之间紧固连接有连接套，连接套和轴套之间安装拉紧弹簧。

汽轮机输出轴与风机转轴之间以及电动机输出轴与风机转轴之间均安装有永磁联轴器，可根据实际工矿选择哪个永磁联轴器工作。永磁联轴器工作时，控制器控制执行器电机工作，执行器电机输出轴转动通过摆杆和连杆带动推动盘转动，从而使推动凸条由薄到厚滑过凸块，推动滑套、轴套向远离推动盘方向移动，永磁盘向导体盘靠近，导体盘和永磁盘之间的气隙减下，使汽轮机输出轴或者电动机输出轴能够带动风机转轴转动，风机的出风口开始出风。气隙越大，输出扭矩越小，气隙越小，输出扭矩越大。控制器控制执行器电机输出轴的转动角度实现0-100%之间的输出扭矩调节，实现汽轮机与风机以及电动机与风机之间的离合。通过控制器实现两个永磁联轴器的自动切换，满足不同条件下风机的正常运行要求。这种可自动切换的汽、电双动力驱动风机结构的结构简单，驱动风机的动力可在汽轮机和电动机之间自动切换，能满足不同条件下风机的正常运行要求，避免风机因动力问题对生产系统造成影响。汽轮机和电动机互为备用，任意一种驱动装置出现故障，不会对风机运行造成影响，两种动力分别通过永磁联轴器与风机连接，可与运行风机实现完全脱离，不影响正常检修维护。永磁联轴器不需要消耗能源，无机械连接，对中要求低，不传导振动，结构简单，无维护费用的同时，提高设备运行效率及稳定性。

作为优选，接执行器电机的前端连接用于抵挡限位摆杆的两限位柱，两限位柱分别置于摆杆的两侧。限位柱对摆杆的转动角度进行限位，防止推动盘转过头，避免气隙过大或者过小。

作为优选，滑套上设有用于安装平面轴承的安装环槽，平面轴承安装在安装环槽中。安装环槽的设置大大提高了平面轴承安装的平稳性。

作为优选，固定套上紧固连接若干限位块，推动盘置于限位块和滑套之间。限位块对推动盘起到了很好的定位作用，防止推动盘滑离固定套。

作为优选，推动盘上下两端均设有延伸臂，连杆铰接在上方的延伸臂端部位置。延伸臂的设置便于连杆与推动盘的连接。

作为优选，导体盘边缘设有定位环，定位环端部设有端盖，端盖上设有通孔，永磁盘置于定位环内。定位环和端盖的设置对永磁盘起到了很好的保护作用。

作为优选，风机内靠近出风口位置安装通风管，通风管内靠近进风口位置安装定位套、推动塞、预紧弹簧，预紧弹簧抵接在推动塞上，推动塞抵接在定位套上，通风管内壁上均布设有若干轴向设置的通风槽，推动塞置于通风槽和定位套之间；固定套上连接活塞筒，活塞筒内安装活塞，活塞上连接伸缩杆，伸缩杆下端伸出活塞筒，伸缩杆上设有一排啮合齿，活塞筒内活塞的下方安装复位弹簧，通风管出风口与活塞筒上端之间连通送风管；推动盘上设有凸台，凸台上套装可滑动止旋的盘体，推动凸条设置在盘体外端面上，凸台上套装可转动的调节齿盘，盘体内端面上均布设置若干抵接块，调节齿盘端面上和抵接块对应设有弧形的调节凸条，调节凸条的厚度从一端到另一端逐渐增加，调节凸条的最高点抵接在抵接块上，盘体和凸台之间连接处于拉紧状态的定位弹簧，调节齿盘边缘设有一圈齿圈，伸缩杆上的啮合齿靠近齿圈设置，伸缩杆向下移动使啮合齿与齿圈适配啮合带动调节齿盘转动，调节凸条由高点向低点滑过抵接块，在定位弹簧作用下使盘体向靠近调节齿盘方向移动。

风机正常运行时，风机内产生风压，当风压过高时，推动塞受到的推动力大于预紧弹簧的预紧力时，推动塞被向上推动，气流通过通风槽、通风管、送风管输送到活塞筒内，活塞受到气压作用向下移动，从而推动伸缩杆向下移动，伸缩杆向下移动使啮合齿与齿圈适配啮合带动调节齿盘转动，调节凸条由高点向低点滑过抵接块，在定位弹簧作用下使盘体向靠近调节齿盘方向移动，导体盘和永磁盘之间的气隙增大，传递到风机转轴上的扭矩减小，风机的风力降低，使风机内的风压低于设定的最大值，防止风机的风压过大而造成能耗的浪费以及风力过大影响窑炉、锅炉的正常运行。

作为优选，通风管内通风槽上方安装弹簧座，弹簧座上设有通孔，推动塞上设有弹簧安装槽，预紧弹簧安装在弹簧座和弹簧安装槽中。预紧弹簧安装平稳可靠。

作为优选，凸台端部连接限位盘，限位盘抵接在盘体上。限位盘对盘体起到了很好的定位作用。

作为优选，凸台外壁上设有轴肩，调节齿盘安装在轴肩位置，凸台上连接挡圈，挡圈贴合在调节齿盘端面上。调节齿盘安装平稳可靠。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）可自动切换的汽、电双动力驱动风机结构的结构简单，驱动风机的动力可在汽轮机和电动机之间自动切换，能满足不同条件下风机的正常运行要求，避免风机因动力问题对生产系统造成影响；（2）汽轮机和电动机互为备用，任意一种驱动装置出现故障，不会对风机运行造成影响，两种动力分别通过永磁联轴器与风机连接，可与运行风机实现完全脱离，不影响正常检修维护。永磁联轴器不需要消耗能源，无机械连接，对中要求低，不传导振动，结构简单，无维护费用的同时，提高设备运行效率及稳定性。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是本发明的永磁联轴器位置的结构示意图；

图3是本发明的推动盘的结构原理图；

图4是本发明的通风管的局部结构示意图；

图5是本发明的推动盘的剖视图；

图中：1、汽轮机，2、电动机，3、风机，4、控制器，5、汽轮机输出轴，6、电动机输出轴，7、风机转轴，8、永磁联轴器，9、导体盘，10、永磁盘，11、气隙调节机构，12、气隙，13、安装架，14、固定盘，15、推动盘，16、滑套，17、平面轴承，18、轴套，19、推动凸条，20、凸块，21、连杆，22、摆杆，23、执行器电机，24、连接套，25、拉紧弹簧，26、限位柱，27、安装环槽，28、限位块，29、延伸臂，30、定位环，31、端盖，32、通风管，33、定位套，34、推动塞，35、预紧弹簧，36、通风槽，37、活塞筒，38、活塞，39、伸缩杆，40、啮合齿，41、复位弹簧，42、送风管，43、凸台，44、盘体，45、调节齿盘，46、抵接块，47、调节凸条，48、定位弹簧，49、齿圈，50、弹簧座，51、弹簧安装槽，52、限位盘，53、挡圈。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例：一种可自动切换的汽、电双动力驱动风机结构（参见附图1至附图5），包括汽轮机1、电动机2、风机3、控制器4，风机安装在汽轮机和电动机之间，汽轮机上安装汽轮机输出轴5，电动机上安装电动机输出轴6，风机上安装风机转轴7，风机转轴上安装叶片，叶片安装在风机内，风机转轴两端分别伸出风机的左右两侧，汽轮机输出轴与风机转轴之间以及电动机输出轴与风机转轴之间均安装有永磁联轴器8；永磁联轴器包括导体盘9、永磁盘10、气隙调节机构11，导体盘和永磁盘相对设置，导体盘和永磁盘之间设有气隙12，风机转轴两端均连接永磁盘和气隙调节机构，汽轮机输出轴和电动机输出轴上均紧固连接导体盘；气隙调节机构包括安装架13、固定盘14、推动盘15、滑套16、平面轴承17，永磁体连接轴套18，轴套可滑动止旋套装在风机转轴上，本发明中滑动止旋是指两者之间可轴向滑动，但不能相互转动，固定套安装在安装架上，固定套与风机转轴活动套装，滑套可滑动套装在固定套上，平面轴承安装在轴套和滑套之间，推动盘朝向滑套的表面上均布设有若干弧形的推动凸条19，推动凸条的厚度从一端到另一端逐渐增加，滑套端面上和推动凸条对应设有凸块20，推动盘转动使推动凸条滑过凸块，从而推动滑套轴向移动，推动盘上铰接连杆21，连杆端部铰接摆杆22，摆杆紧固连接执行器电机23输出轴，控制器控制执行器电机，风机输出轴上固定套和轴套之间紧固连接有连接套24，连接套和轴套之间安装拉紧弹簧25。接执行器电机的前端连接用于抵挡限位摆杆的两限位柱26，两限位柱分别置于摆杆的两侧。滑套上设有用于安装平面轴承的安装环槽27，平面轴承安装在安装环槽中。固定套上紧固连接若干限位块28，推动盘置于限位块和滑套之间。推动盘上下两端均设有延伸臂29，连杆铰接在上方的延伸臂端部位置。导体盘边缘设有定位环30，定位环端部设有端盖31，端盖上设有通孔，永磁盘置于定位环内。

风机内靠近出风口位置安装通风管32，通风管内靠近进风口位置安装定位套33、推动塞34、预紧弹簧35，通风管进口位置层下大上小的圆台环状结构，预紧弹簧抵接在推动塞上，推动塞抵接在定位套上，通风管内壁上均布设有若干轴向设置的通风槽36，推动塞置于通风槽和定位套之间；固定套上连接活塞筒37，活塞筒内安装活塞38，活塞上连接伸缩杆39，伸缩杆下端伸出活塞筒，伸缩杆上设有一排啮合齿40，活塞筒内活塞的下方安装复位弹簧41，通风管出风口与活塞筒上端之间连通送风管42；推动盘上设有凸台43，凸台上套装可滑动止旋的盘体44，推动凸条设置在盘体外端面上，凸台上套装可转动的调节齿盘45，盘体内端面上均布设置若干抵接块46，调节齿盘端面上和抵接块对应设有弧形的调节凸条47，调节凸条的厚度从一端到另一端逐渐增加，调节凸条的最高点抵接在抵接块上，盘体和凸台之间连接处于拉紧状态的定位弹簧48，调节齿盘边缘设有一圈齿圈49，伸缩杆上的啮合齿靠近齿圈设置，伸缩杆向下移动使啮合齿与齿圈适配啮合带动调节齿盘转动，调节凸条由高点向低点滑过抵接块，在定位弹簧作用下使盘体向靠近调节齿盘方向移动。通风管内通风槽上方安装弹簧座50，弹簧座上设有通孔，推动塞上设有弹簧安装槽51，预紧弹簧安装在弹簧座和弹簧安装槽中。凸台端部连接限位盘52，限位盘抵接在盘体上。凸台外壁上设有轴肩，调节齿盘安装在轴肩位置，凸台上连接挡圈53，挡圈贴合在调节齿盘端面上。

汽轮机输出轴与风机转轴之间以及电动机输出轴与风机转轴之间均安装有永磁联轴器，可根据实际工矿选择哪个永磁联轴器工作。永磁联轴器工作时，控制器控制执行器电机工作，执行器电机输出轴转动通过摆杆和连杆带动推动盘转动，从而使推动凸条由薄到厚滑过凸块，推动滑套、轴套向远离推动盘方向移动，永磁盘向导体盘靠近，导体盘和永磁盘之间的气隙减下，使汽轮机输出轴或者电动机输出轴能够带动风机转轴转动，风机的出风口开始出风。气隙越大，输出扭矩越小，气隙越小，输出扭矩越大。控制器控制执行器电机输出轴的转动角度实现0-100%之间的输出扭矩调节，实现汽轮机与风机以及电动机与风机之间的离合。通过控制器实现两个永磁联轴器的自动切换，满足不同条件下风机的正常运行要求。风机正常运行时，风机内产生风压，当风压过高时，推动塞受到的推动力大于预紧弹簧的预紧力时，推动塞被向上推动，气流通过通风槽、通风管、送风管输送到活塞筒内，活塞受到气压作用向下移动，从而推动伸缩杆向下移动，伸缩杆向下移动使啮合齿与齿圈适配啮合带动调节齿盘转动，调节凸条由高点向低点滑过抵接块，在定位弹簧作用下使盘体向靠近调节齿盘方向移动，导体盘和永磁盘之间的气隙增大，传递到风机转轴上的扭矩减小，风机的风力降低，使风机内的风压低于设定的最大值，防止风机的风压过大而造成能耗的浪费以及风力过大影响窑炉、锅炉的正常运行。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种可自动切换的汽、电双动力驱动风机结构，其特征是，包括汽轮机、电动机、风机、控制器，风机安装在汽轮机和电动机之间，汽轮机上安装汽轮机输出轴，电动机上安装电动机输出轴，风机上安装风机转轴，风机转轴两端分别伸出风机的左右两侧，汽轮机输出轴与风机转轴之间以及电动机输出轴与风机转轴之间均安装有永磁联轴器；永磁联轴器包括导体盘、永磁盘、气隙调节机构，导体盘和永磁盘相对设置，导体盘和永磁盘之间设有气隙，风机转轴两端均连接永磁盘和气隙调节机构，汽轮机输出轴和电动机输出轴上均紧固连接导体盘；气隙调节机构包括安装架、固定盘、推动盘、滑套、平面轴承，永磁体连接轴套，轴套可滑动止旋套装在风机转轴上，固定套安装在安装架上，固定套与风机转轴活动套装，滑套可滑动套装在固定套上，平面轴承安装在轴套和滑套之间，推动盘朝向滑套的表面上均布设有若干弧形的推动凸条，推动凸条的厚度从一端到另一端逐渐增加，滑套端面上和推动凸条对应设有凸块，推动盘上铰接连杆，连杆端部铰接摆杆，摆杆紧固连接执行器电机输出轴，控制器控制执行器电机，风机输出轴上固定套和轴套之间紧固连接有连接套，连接套和轴套之间安装拉紧弹簧。

2.根据权利要求1所述的一种可自动切换的汽、电双动力驱动风机结构，其特征是，接执行器电机的前端连接用于抵挡限位摆杆的两限位柱，两限位柱分别置于摆杆的两侧。

3.根据权利要求1所述的一种可自动切换的汽、电双动力驱动风机结构，其特征是，滑套上设有用于安装平面轴承的安装环槽，平面轴承安装在安装环槽中。

4.根据权利要求1所述的一种可自动切换的汽、电双动力驱动风机结构，其特征是，固定套上紧固连接若干限位块，推动盘置于限位块和滑套之间。

5.根据权利要求1所述的一种可自动切换的汽、电双动力驱动风机结构，其特征是，推动盘上下两端均设有延伸臂，连杆铰接在上方的延伸臂端部位置。

6.根据权利要求1所述的一种可自动切换的汽、电双动力驱动风机结构，其特征是，导体盘边缘设有定位环，定位环端部设有端盖，端盖上设有通孔，永磁盘置于定位环内。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的一种可自动切换的汽、电双动力驱动风机结构，其特征是，风机内靠近出风口位置安装通风管，通风管内靠近进风口位置安装定位套、推动塞、预紧弹簧，预紧弹簧抵接在推动塞上，推动塞抵接在定位套上，通风管内壁上均布设有若干轴向设置的通风槽，推动塞置于通风槽和定位套之间；固定套上连接活塞筒，活塞筒内安装活塞，活塞上连接伸缩杆，伸缩杆下端伸出活塞筒，伸缩杆上设有一排啮合齿，活塞筒内活塞的下方安装复位弹簧，通风管出风口与活塞筒上端之间连通送风管；推动盘上设有凸台，凸台上套装可滑动止旋的盘体，推动凸条设置在盘体外端面上，凸台上套装可转动的调节齿盘，盘体内端面上均布设置若干抵接块，调节齿盘端面上和抵接块对应设有弧形的调节凸条，调节凸条的厚度从一端到另一端逐渐增加，调节凸条的最高点抵接在抵接块上，盘体和凸台之间连接处于拉紧状态的定位弹簧，调节齿盘边缘设有一圈齿圈，伸缩杆上的啮合齿靠近齿圈设置，伸缩杆向下移动使啮合齿与齿圈适配啮合带动调节齿盘转动，调节凸条由高点向低点滑过抵接块，在定位弹簧作用下使盘体向靠近调节齿盘方向移动。

8.根据权利要求7所述的一种可自动切换的汽、电双动力驱动风机结构，其特征是，通风管内通风槽上方安装弹簧座，弹簧座上设有通孔，推动塞上设有弹簧安装槽，预紧弹簧安装在弹簧座和弹簧安装槽中。

9.根据权利要求7所述的一种可自动切换的汽、电双动力驱动风机结构，其特征是，凸台端部连接限位盘，限位盘抵接在盘体上。

10.根据权利要求7所述的一种可自动切换的汽、电双动力驱动风机结构，其特征是，凸台外壁上设有轴肩，调节齿盘安装在轴肩位置，凸台上连接挡圈，挡圈贴合在调节齿盘端面上。