一种机械通风冷却塔风机保护装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于工业生产用循环水中机械通风冷却塔技术领域，尤其是涉及一种机械通风冷却塔风机保护装置。
【背景技术】
[0002]在工业生产中，机械通风冷却塔风机是常用设备。由于风机的细长叶片、减速机的多齿轮变速传动、细长传动轴的驱动以及运行环境的恶劣，使得风机故障时有发生，甚至冷却塔风机叶片断裂飞出风筒造成严重的安全事故。
[0003]为了使机械通风冷却塔风机的安全稳定运行，避免风机设备事故的发生，保障操作巡检人员的安全，人们采取了许多有效措施来满足生产的需要。比如:1、由于制造和安装细长传动轴难度大，又不可避免地存在制造和安装误差，使工作中高速运转的传动轴产生不平衡的惯量，造成在生产中联轴器螺栓断裂，甩出传动轴砸坏相关设备。针对联轴器螺栓断裂前两半联轴器间已产生圆周向位移和其他位移，人们采取检测装置(电磁传感器)采集这些相对位移，及时报警和停车，避免传动轴事故发生。2、由于细长传动轴对减速机的影响及减速机本身主要部件锥齿轮、伞齿轮、斜齿轮、滚动轴承在负荷作用下容易使减速机产生振动，为此人们对减速机加装监控系统，对减速机的振动、润滑油温度、润滑油液位、电机电流等参数进行实时监控，发现异常变化及时采取停机检查。3、加强现场巡检，对风筒、电机、地脚螺栓用便携式测振仪进行监控等。
[0004]现有大型冷却塔风机的故障报警连锁装置大都采用振动参数测定法，通过振动加速度传感器，在线监测风机运行中的振动加速度值，故障发生时振动参数加大超过设定上限，使报警连锁装置发出报警连锁停车。但是对风机振动信号的采集、分析处理可靠性较低，其原因是细长的风机传动轴造成安装误差大，同时因冷却塔的结构形式和风机配置形式各异，使每台风机正常运转时参数相差较大，振动情况复杂，难以标定合适的报警上限，实际运行中漏报误报时有发生。对冷却塔风机减速机联轴器两半联轴器的位移监测同样涉及到电磁传感器故障率高的难题。
[0005]现有专利技术中也有一种机械振动报警装置(专利申请号:93202411.4)，它是由小摆锤、弹簧杆、金属锥套、报警器等部件组成。当风机发生振动时，摆锤摆动与金属锥套碰撞，给出振动信号，接通电路切断风机电源。
[0006]安装现有风机监测振动装置的费用相对于被监测风机系统设备本身费用不匹配，动辄数十万元，性价比低，而且后期维护技术难度大，费用也很高，所以没能完全推广开来。
[0007]现有技术中没有一项专门针对风机叶片损毁的报警连锁装置，而风机叶片由于制造缺陷或长期使用老化使其强度变差所带来的风机叶片断裂风险更具破坏力。
[0008]现有风机减速机上设置的振动监测装置对于风机减速机基础地脚螺栓的松动而出现的减速机中心偏移不一定能够完全监测出来，但其所造成的危害却很巨大。
[0009]现有风机减速机上设置的振动监测装置存在偏差大、漏报等问题的原因是振动存在一定的方向性，比如:垂直振动、水平振动等，考虑的成本问题，不可能为了一台价值不高的风机设备做全方位的振动监测。
【发明内容】
[0010]本发明提供了一种机械通风冷却塔风机保护装置。在每个风机叶片尖端均设置有碰触断路器，在风机风帽上设置有旋转接触器，在风筒顶端中心位置设置有悬空垂钓引线杆，用串联导线将碰触断路器、旋转接触器、垂钓引线杆连接成电气回路至风机电机控制继电器上。
[0011]进一步，碰触断路器包括两根通体绝缘导线、螺母螺钉组件、保险丝、弹性球体；两根通体绝缘导线(9)预设在叶片内，风机叶片尖端预装紧固保险丝的螺母螺钉组件(19)，两根通体绝缘导线一端焊接在紧固螺母外侧，另一端通体绝缘导线伸出风机叶片轮毂端，以便于和其他风机叶片导线相串接或引至风帽(4)上的立柱(5)上；在弹性球体直径方向上钻出一个圆洞，用保险丝穿过弹性球体(11)两端紧固在风机叶片尖端的紧固螺母螺钉组件(19)上，并使弹性球体(11)紧贴风机叶片尖端。
[0012]进一步，旋转接触器包括设置在风机风帽上的两个高低不同接线柱、拉簧、导电线圈，所述垂钓引线杆(6)悬空设置在风筒(10)顶端中心位置，在垂钓引线杆(6)—端设置有两个导电槽(22)，所述导电槽在与风机风帽上两个高低接线柱对应高度处，两根导线从垂钓引线杆内穿过并通过导线接点(23)与对应导电槽(22)的紫铜片焊接相连，所述两个导线另一端与继电器(18)相连，导电线圈(7)套装在垂钓引线杆的导电槽(22)内，每个导电线圈(7)—端与来自风机风帽接线柱导线焊接，所述拉簧设置于导电线圈与风机风帽上的接线柱间。
[0013]进一步，在风筒顶端中心设有两根十字交叉的拉筋，悬空垂钓引线杆悬挂在风筒顶部十字拉筋的中心位置上。
[0014]进一步，至少有一个风机叶片的两根导线从风机叶片尖端紧固螺母螺钉组件延伸到风帽的两根接线柱上，其他风机叶片尖端紧固螺母螺钉组件与相邻的风机叶片尖端紧固螺母螺钉组件用导线就近串接。
[0015]进一步，两个紧固螺母螺钉组件间距在15毫米，风机叶片碰触断路器上弹性球体与风筒内壁的最小间隙在2毫米。
[0016]进一步，两个接线柱高低不同相隔180度且与风帽中心对称。
[0017]本发明的优点如下:
1、本发明弥补了现有技术中没有一项专门针对风机叶片损毁的报警连锁装置，而风机叶片由于制造缺陷、安装偏差或长期使用老化使其强度变差所带来的风机叶片断裂风险更具破坏力。本发明结构简单，器件易得，维护方便，没有复杂的电路和监测设备，成本低廉，可在大小风机上推广使用。
[0018]2、本发明兼顾弥补了现有技术中没有一项专门针对风机风筒异常的报警连锁装置，目前风机风筒大都采用玻璃钢材质，由于制造缺陷或长期使用老化变形在所难免，还有受使用环境(振动、潮湿等)影响，基础地脚螺栓容易松动，加之大风天气使风筒各方向风载负荷不一致，使得风筒发生位移或圆度变差，导致快速旋转的风机叶片尖端与风筒内壁发生碰撞O
[0019]3、本发明抓住了风机系统故障的瓶颈，无论是电机振动大、电机基础地脚螺栓松动、联轴器螺栓断裂松动、传动轴弯曲，还是减速机各个齿轮异常、减速机基础地脚螺栓松动，以及风机轮毂松动等等，最终都会传导到风机尖端与风筒间隙的变化，这些都可以通过本发明得到有效监控，当上述任一故障超出一定限度时，使得风机叶片尖端的碰触器弹性球体与风筒内壁摩擦将保险丝拉断，从而切断电路连锁停车，彻底杜绝风机叶片故障断裂飞出风筒事故。而现有技术手段都是监测风机系统的设备局部单体故障。
[0020]4、本发明风机叶片尖端与风筒内壁间隙在静止状态下的最小值在10毫米左右，设置在风机叶片尖端的弹性球体顶端与风筒内壁间隙在静止状态下的最小值在2毫米左右，比现有风机运行方式效率得到显著提高；完全满足GB/T50392— 2006《机械通风冷却塔工艺设计规范》的要求，其6.7.6节提到:风机叶片尖端至风筒内壁的间隙对风机效率影响较大，间隙过大影响风机效率，间隙过小安装难度大，运行安全度降低，根据工程应用经验，宜取等于或少于30毫米；规范6.8.3节提到:风机直径大于6米的风机应配有振动检测、报警和防振保护装置，直径小于6米的风机宜配有振动检测、报警和防振保护装置。
[0021]5、无论何种原因导致风机叶片尖端与风筒内壁出现2毫米左右的相对位移时本发明即可切断电机停止风机转动，有效避免风机叶片断裂、风筒打穿等严重事故；没有了风机叶片断裂造成严重事故的后顾之忧，便可延长风机叶片的使用寿命，由过去根据经验硬性规定使用期限变为没有发现明显缺陷即可继续使用。
【附图说明】
[0022]图1是根据本发明的机械通风冷却塔风机保护装置的结构图。
[0023]图2是根据本发明的风机叶片尖端碰触断路器的示意图。
[0024]图3是根据本发明的垂钓引线杆导电槽及导线接点的示意图。
[0025]图4是根据本发明的各组件串接电气回路示意图。
[0026]图中标记含义为:1一叶片；2—拉筋；3—轮毂；4一风帽；5—立柱；6—垂钓引线杆；7 —导电线圈；8—拉黃；9 —导线；10—风筒；11—弹性球体；12 —电机；13—传动轴；14一联轴器；15—减速机；16—减速机支座；17—支撑梁；18—继电器；19一紧固螺母螺钉组件；20—保险丝；21—垂钓引线