齿轮（小径外齿轮10-1以及大径内齿轮10-2)的结构；其中，末级减速级的一端 的小径外齿轮10-1与末端齿轮组13的内齿轮13-2啮合，另一端的大径内齿轮10-2与上 一级减速级的小径外齿轮10-1啮合；首级减速级中，小径外齿轮10-1与下一级减速级的大 径内齿轮10-2啮合，大径内齿轮10-2与调节电机8输出轴上固定的小齿轮9啮合。从而 在有限的空间内最大限度地增大传动比，提高调节电机8的调节精度。减速的级数根据需 要确定，本实用新型实施例采用4级减速。
[0031] 如图5-图6所示：两端分别固定两种齿轮的连轴10-3和连接轴13-3,分别通过 轴承11安装在连轴支架12上的圆孔内（轴承11外圈固定在连轴支架12上的圆孔内，轴 承11内圈与连轴10-3或连接轴13-3的中间部位固定）。
[0032] 如图2-图3所示，每个减速齿轮组中的若干个连轴支架12布置在轮毂4内圆周 面上，各级连轴的轴线（即各级连轴支架12上的轴孔轴线）均位于同一个与轮毂轴线同轴 的圆周面上，并且整体绕同一周向旋转相等角度，保证若干个连轴支架12的质心在轮毂轴 线上，防止出现整体偏心引起的回转振动问题；隔板7位于轮毂4内腔下游（图1的右侧）， 用来固定调节电机8,调节电机8的输出轴穿过隔板上圆周均布的孔后，小齿轮9再固定在 该输出轴上并且与首级减速级中的大径内齿轮10-2啮合。
[0033] 总之，本实施例中的5个叶片由5个调节机构分别--驱动，这些调节机构均布在 轮毂内腔并保持合成后的质心位于轮毂轴线上，以保持运动平衡。
[0034] 调节电机8的旋转角度受程序控制。该程序根据风机转速试算出当前工况下叶片 节距的最佳分布方法（计算得到的结果能使叶轮整体的质心仍位于旋转轴的中心而不发 生偏心的回转振动），结合减速的传动比以及调节电机8的转速给各个调节电机8发出旋转 信号，通过所述调节机构的运动传递控制叶片5节距的调节。
[0035] 如图7所示，所述的自动调节程序编写在PLC中，具体步骤包括
[0036] 1)输入轴流风机的叶片5数B和转子电机2的转速η;
[0037] 2)以轴流风机轮毂4的中心点为坐标原点建立坐标系，预设Β-2个叶片5在坐 标系中所处位置的角度，其中，所述是轴流风机第i个叶片在坐标系中所处位置 的角度，预设的9在[θιηιη，Θιηιη+Δθ，Θιηιη+2ΔΘ，····，0inax]中取值，其中，所述 θ1ιηιη和Θliniax分别是轴流风机第i个叶片受调节机构调节范围限制在坐标系中所处位 置的最小角度和最大角度，ΑΘ是叶片在所述坐标系中所处位置的角度的试算步长，通 过组合B-2个叶片5在坐标系中所处位置的角度Θi，得到一组B-2个叶片5的分布方法
[θ 1，θ 2,--，θ Β 2];
[0038] 3)根据
，计算余下两 个叶片在所述坐标系中所处位置的角度981和θΒ，这样的叶片分布使不等节距叶片风机 叶轮整体的质心仍位于轮毂轴线上，转动时不会出现偏心振动；
[0039] 4)判断081和θΒ是否分别满足θΒ1ηιη彡θB1彡ΘBlnax和 θ ，若是，则继续下一个步骤，若否，重复步骤2);
[0040]5)利用轴流风机各个叶片5所处位置的角度Θi，计算轴流风机旋 转时的k次谐波声压信号的振幅Ak，其中，所述k与轴流风机的转速η相关，
[0041] 6)计算不等节距轴流风机与等节距轴流风机的旋转噪声声压级的差值ASPL，其 中
[0042] 7)储存△SPL以及对应的轴流风机各个叶片5所处位置的角度
[θ 1, 9 2,--，θ Β];
[0043]8)判断步骤2)中Β-2个叶片在坐标系中所处位置的角度的所有组合 [θ^θ2，....，ΘΒ2]是否试算完毕，若是，则继续下一个步骤，若否，重复步骤2);
[0044] 9)比较所有储存的ΔSPL并输出ΔSPL最大时各个叶片在坐标系中所处位置的角 度[θηΘ2, · · ··，θΒ];
[0045] 10)结合调节电机8的转速η*和传动机构的传动比I，分别给各个调节电机8发 出旋转方向以及旋转时间的无线信号。
[0046]以上所述为本实用新型的一个实施案例，并非限制本实用新型的专利范围。因此， 凡是依据本实用新型的技术实质，对本实用新型作简单修改及各种相似变化，均包括在本 实用新型的专利保护范围之内。
【主权项】
1. 一种自动调节轴流风机叶片节距的机械装置，包括安装在风机机壳（1)内与机壳同 轴布置的轮毂（4)、分布在轮毂外圆周面上的若干叶片（5)以及配有无线发射装置的PLC; 其特征在于所述的若干个叶片分别一一固定在对应的圆弧滑板（6)上，所有圆弧滑板均可 滑动地依序安装在位于轮毂外圆周面上且环绕圆周方向布置的滑槽（4-2)内，另分别有对 应数量的调节机构一一对应驱动并控制圆弧滑板在滑槽内滑动，从而调节叶片的节距； 所述调节机构包括固定在圆弧滑板下方的内齿轮段（15)、驱动内齿轮段的末端齿轮组 (13)、驱动末端齿轮组的减速齿轮组（10)以及驱动减速齿轮组的调节电机（8);所述调节 电机根据无线发射装置发送的PLC指令工作。2. 根据权利要求1所述的自动调节轴流风机叶片节距的机械装置，其特征在于：所述 减速齿轮组包括若干个串联相接的减速级；每个减速级均由连轴（10-3)、分别同轴连接在 连轴两端的小径外齿轮（10-1)以及大径内齿轮（10-2)组成；其中首级减速级中的大径内 齿轮由调节电机输出轴上的小齿轮驱动，其余减速级中的小径外齿轮均用于驱动相邻下一 减速级中的大径内齿轮。3. 根据权利要求2所述的自动调节轴流风机叶片节距的机械装置，其特征在于：所述 末端齿轮组由连接轴（13-3)以及同轴连接在连接轴两端的外齿轮（13-1)和内齿轮（13-2) 组成。4. 根据权利要求3所述的自动调节轴流风机叶片节距的机械装置，其特征在于：所述 每个减速级中的连轴以及末端齿轮组中的连接轴均通过若干个连轴支架可绕轴线转动地 均布在轮毂内圆周面上；各级连轴的轴线均位于同一个与轮毂轴线同轴的圆周面上。5. 根据权利要求4所述的自动调节轴流风机叶片节距的机械装置，其特征在于：所述 若干个调节电机绕圆周方向均匀安装在轮毂内的隔板（7)上；所述对应数量的减速齿轮 组绕圆周方向均匀分布在轮毂内的连轴支架（12)上。
【专利摘要】本实用新型涉及一种自动调节轴流风机叶片节距的机械装置。目的是提供的装置应能使轴流风机在不同工况下最大限度地降噪。技术方案是：一种自动调节轴流风机叶片节距的机械装置，包括安装在风机机壳内与机壳同轴布置的轮毂、分布在轮毂外圆周面上的若干叶片以及配有无线发射装置的PLC；其特征在于所述的若干个叶片分别一一固定在对应的圆弧滑板上，所有圆弧滑板均可滑动地依序安装在位于轮毂外圆周面上且环绕圆周方向布置的滑槽内，另分别有对应数量的调节机构一一对应驱动并控制圆弧滑板在滑槽内滑动，从而调节叶片的节距。
【IPC分类】F04D29/36
【公开号】CN204942078
【申请号】CN201520583842
【发明人】金英子, 柳杨, 林哲, 林培锋
【申请人】浙江理工大学
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年8月5日