CN109236716A - 一种风机叶片电动调节机构及风机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种风机叶片电动调节机构及风机，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强。
Description
技术领域
本发明涉及轴流风机技术领域，尤其涉及一种风机叶片电动调节机构及风机。
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风机叶片电动调节机构及风机，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：
一种风机叶片电动调节机构，所述风机叶片电动调节机构包括轮毂、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、多个小锥齿轮以及连接器；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小锥齿轮连接，另一端与多个所述叶片传动连接；多个所述小锥齿轮的另一端与所述连接器啮合；所述连接器的一端可转动地安装在所述毂盘上，另一端与所述驱动组件传动连接。
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，所述连接器包括盘形锥齿轮、主动轴以及联轴器，所述主动轴的一端可转动地安装在所述毂盘上，所述盘形锥齿轮安装在所述主动轴上，所述联轴器的一端与所述盘形锥齿轮的端面连接，另一端与所述驱动组件传动连接。
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，所述主动轴的一端安装在所述轴承座孔中。
作为本发明的一种优选技术方案，所述风机叶片电动调节机构包括支撑盘和护罩，所述支撑盘安装在所述轮毂远离所述毂盘的一侧内，所述护罩安装在所述轮毂远离所述毂盘的一侧上。
作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动组件包括减速器、电机、滑环、连杆以及电源；所述减速器安装在所述支撑盘上，所述滑环安装在所述护罩上；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。
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支撑盘上，所述角度传感器通过传输线并与所述滑环的端子电连接。
一种风机，所述风机包括以上所述的风机叶片电动调节机构。本发明的有益效果是：
本发明提供一种风机叶片电动调节机构，风机叶片电动调节机构包括轮毂、毂盘、多个叶片、传动组件以及驱动组件；在该齿轮传动的风机叶片调节结构中，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，叶片轴的另一端与小锥齿轮通过平键连接，盘形锥齿轮与周向分布在毂盘上的各个小锥齿轮啮合，盘形锥齿轮固定安装在主动轴上，主动轴的另一端安装在毂盘的轴承座孔中；联轴器的一端与盘形锥齿轮的端面固定连接，联轴器的另一端与减速器的输出轴固定连接，支撑盘固定安装在轮毂上，减速器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，并且二者固定安装在减速器上；同时，护罩固定安装在毂盘远离轴承座孔的一侧上，滑环固定安装在护罩上；同时，电机的电线与滑环的端子连接；角度传感器固定安装在支撑盘上，并且，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，滑环另一端的引线通过连杆的内孔引出，且与电源电连接。
该结构的工作原理是：风机上的主动轴与毂盘的左端连接，并驱动整个叶轮旋转对外做功；外部电力通过电缆线沿连杆、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盘形锥齿轮运动，盘形锥齿轮安装固定在主动轴上一起做旋转运动，并驱动周向分布的各小锥齿轮，小锥齿轮带动叶片轴旋转，从而实现叶片角度的调整；同时，角速度传感器直接测量盘形锥齿轮的转角，从而间接获得叶片的开度。在整个结构中，支撑盘用于支撑减速器，减速器用于支撑电机，护罩用于支撑滑环。
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+锥齿轮对”的方案；在本方案中，电动机、减速器内置到毂盘中，一方面，不需布置油站，即不会产生液压油泄露的情况，进而减少了污染；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，该毂盘中可内置转角传感器，因此，相对于现有技术来讲可以获得准确的叶片转角数据。
本发明通过上述设计提供一种风机，该风机具有上述的风机叶片电动调节机构，具有结构简单且稳定性强的特点。
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风机叶片电动调节机构的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的风机叶片电动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风机叶片电动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风机叶片电动调节机构的第三角度的结构示意图。
图标：1-风机叶片电动调节机构；2-轮毂；3-毂盘；4-叶片；5-传动组件；6-驱动组件；7-叶片轴；8-小锥齿轮；9-连接器；10-轴承组合；11-盘形锥齿轮；12-主动轴；13-联轴器；14-支撑盘；15-护罩；16-减速器；17-电机；18-滑环；19-连杆；20-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，其包括风机叶片电动调节机构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，风机叶片电动调节机构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固定安装在轮毂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、多个小锥齿轮8以及连接器9；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的一端与多个小锥齿轮8固定连接，另一端与多个叶片4传动连接；多个小锥齿轮8的另一端与连接器9啮合；连接器9的一端可转动地安装在毂盘3上，另一端与驱动组件6传动连接。
需要说明的是，在本实施例中，传动组件5包括轴承组合10，多个叶片轴7的分别通过轴承组合10与轮毂2可转动地连接。
其中，连接器9包括盘形锥齿轮11、主动轴12以及联轴器13，主动轴12的一端可转动地安装在毂盘3上，盘形锥齿轮11固定安装在主动轴12上，联轴器13的一端与盘形锥齿轮11的端面连接，另一端与驱动组件6传动连接。
需要说明的是，在本实施例中，毂盘3上开设有轴承座孔，主动轴12的一端可转动地安装在轴承座孔中。
请参照图1，配合参照图2，风机叶片电动调节机构1包括支撑盘14和护罩15，支撑盘14安装在轮毂2内，护罩15安装在轮毂2远离轴承座孔的一侧上。
请参照图1，驱动组件6包括减速器16、电机17、滑环18、连杆19以及电源；减速器16固定安装在支撑盘14上，滑环18固定安装在护罩15上；电机17的输出轴与减速器16输入轴传动连接，电机17的另一端的电线与滑环18的一端的端子电连接，滑环18的另一端与连杆19的一端连接，连杆19的另一端与电源电连接。
需要说明的是，在本实施例中，电机17的另一端通过电线与滑环18的端子电连接。
需要说明的是，在本实施例中，驱动组件6还包括角度传感器20，角度传感器20安装在支撑盘14上，并且角度传感器20的传输线与滑环18的端子连接。
该风机叶片电动调节机构1的工作原理是：
外部电力通过电缆线沿连杆19、滑环18控制电机17运动，电机17通过减速器16降速和增力矩后驱动盘形锥齿轮11运动，盘形锥齿轮11安装固定在主动轴12上一起做旋转运动，并驱动周向分布的各小锥齿轮8，小锥齿轮8带动叶片轴7旋转，从而实现叶片4角度的调整；同时，角速度传感器直接测量盘形锥齿轮11的转角，从而间接获得叶片4的开度。在整个结构中，支撑盘14用于支撑减速器16，减速器16用于支撑电机17，护罩15用于支撑滑环18。
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19+滑环18+电机17+减速器16+锥齿轮对”的方案；在本方案中，电机17、减速器16内置到轮毂2中，一方面，不需布置油站，即不会出现液压油泄露的情况，进而减少了污染；另一方面，滑环18只实现电力和信号传输，不承受径向力和轴向力，零部件之间的磨损少且结构稳定性好；由于采用了滑环18导电，该毂盘3中可内置转角传感器，因此，相对于现有技术来讲可以获得准确的叶片4转角数据。
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)
1.一种风机叶片电动调节机构，其特征在于，所述风机叶片电动调节机构包括轮毂、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所述的风机叶片电动调节机构，其特征在于，所述传动组件包括多个叶片轴、多个小锥齿轮以及连接器；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小锥齿轮连接，另一端与多个所述叶片传动连接；多个所述小锥齿轮的另一端与所述连接器啮合；所述连接器的一端可转动地安装在所述毂盘上，另一端与所述驱动组件传动连接。
3.根据权利要求2所述的风机叶片电动调节机构，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所述的风机叶片电动调节机构，其特征在于，所述连接器包括盘形锥齿轮、主动轴以及联轴器，所述主动轴的一端可转动地安装在所述毂盘上，所述盘形锥齿轮安装在所述主动轴上，所述联轴器的一端与所述盘形锥齿轮的端面连接，另一端与所述驱动组件传动连接。
5.根据权利要求4所述的风机叶片电动调节机构，其特征在于，所述毂盘上开设有轴承座孔，所述主动轴的一端安装在所述轴承座孔中。
6.根据权利要求5所述的风机叶片电动调节机构，其特征在于，所述风机叶片电动调节机构包括支撑盘和护罩，所述支撑盘安装在所述轮毂远离所述毂盘的一侧内，所述护罩安装在所述轮毂远离所述毂盘的一侧上。
7.根据权利要求6所述的风机叶片电动调节机构，其特征在于，所述驱动组件包括减速器、电机、滑环、连杆以及电源；所述减速器安装在所述支撑盘上，所述滑环安装在所述护罩上；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所述的风机叶片电动调节机构，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所述的风机叶片电动调节机构，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支撑盘上，所述角度传感器通过传输线并与所述滑环的端子电连接。
10.一种风机，其特征在于，所述风机包括权利要求1至9任一项所述的风机叶片电动调节机构。
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