一种高温烟气挡板门的驱动结构的制作方法

本发明涉及一种烟气挡板门，更具体地说，它涉及一种高温烟气挡板门的驱动结构。

背景技术：

燃气-蒸汽联合循环发电技术具有发电效率高、环境保护好、运行方式灵活、建设周期短等诸多优点，在国际上被广泛运用。烟气挡板门是燃气-蒸汽联合循环电厂的关键设备，它联接燃气轮机和余热锅炉，起到调节机组灵活运行、快速起停、安全保护等作用。在工作过程中需要将烟气挡板门开启或关闭，这个动作一般通过驱动结构来实现，但是目前转轴适用的温度大多在600摄氏度以下。随着燃机的不断升级，烟气的温度和流量不断提高，目前世界上最先进的9ha级燃机的排气温度接近700摄氏度，现有烟气挡板门的结构已经不能满足温度更高、流量更大、流场分布更复杂、工作环境更恶劣的工况条件。与之配套的烟气挡板门，其传动轴既要传递更大的扭矩，又要适应更高的温度，而且重量还要尽量小，以降低成本。而传统的驱动结构重量大，耐高温能力差，扭矩传递不佳，驱动结构开启和关闭挡板门的过程中平稳性和可靠性不佳。

中国专利公告号cn104197350b，公开了一种烟气挡板门驱动机构，包括设置于三通壳体前端的前支撑座及设置于三通壳体后端的后支撑座，前支撑座和后支撑座同轴设置，前支撑座上转动连接有前轴，后支撑座上转动连接有后轴，前轴、后轴两者连接端均伸入三通壳体内，扭矩管两端分别固定连接于后轴、前轴上，扭矩管上焊接有换向挡板。工作时通过前轴端部连接的传动装置将外力输送至前轴并由前轴依次传输至扭矩管，扭矩管上固定的换向挡板能够实现开闭操作。这种烟气挡板门驱动机构开启和关闭挡板门的过程中平稳性和可靠性不佳，整个结构重量大，耐高温能力差，扭矩传递不佳。

技术实现要素：

本发明克服了烟气挡板门驱动机构开启和关闭挡板门的过程中平稳性和可靠性不佳，整个结构重量大，耐高温能力差，扭矩传递不佳的不足，提供了一种高温烟气挡板门的驱动结构，烟气挡板门开启和关闭的过程中平稳性和可靠性好，整个结构重量轻，耐高温能力强，扭矩传递效果好。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种高温烟气挡板门的驱动结构，包括两端安装在壳体上的传动轴、分别连接在传动轴两端的两转轴，传动轴上紧固连接摇臂，摇臂上铰接驱动连杆，驱动连杆铰接挡板门，传动轴为空心管状结构，转轴轴向设有通气孔，通气孔与传动轴内腔连通，一转轴通气孔外端连接进气接头，另一转轴通气孔外端连接出气接头，传动轴外壁套装有保温层，进气接头鼓入冷却气体；转轴上均连接驱动摇柄，驱动摇柄上铰接液压缸活塞杆，挡板门上端可转动吊挂在壳体上。

当烟气挡板门需要开启或关闭时，液压缸工作通过液压缸活塞杆推动驱动摇柄转动，从而带动转轴、传动轴一起转动，连接在传动轴上的摇臂转动并通过驱动连杆推动挡板门转动开启或关闭。通过进气接头向通气孔中鼓入冷却气体，冷却空气进入传动轴内腔、另一转轴内的通气孔后从出气接头输出。冷却气体不断地鼓入，对转轴、传动轴进行冷却，大大提高了转轴和传动轴的耐高温能力，防止出现变形现象。而且传动轴外壁套装保温层，有效抵挡外部的高温传递到传动轴上，有效提高传动轴的耐高温能力。空心结构的传动轴重量轻。传动轴通过液压缸驱动，驱动力大，驱动过程平稳可靠，而且采用双转轴、单传动轴带动摇臂转动，传动过程更加平稳可靠。这种烟气挡板门的驱动结构重量轻，耐高温能力强，有效避免了工作过程中转轴和传动轴出现变形现象，扭矩传递效果好，烟气挡板门开启和关闭的过程中平稳性和可靠性好。

作为优选，壳体上驱动摇柄的两侧均安装有用于限位驱动摇柄的限位挡杆，两限位挡杆将驱动摇柄限位在0-90度范围内转动。限位挡杆用于限位驱动摇柄，从而间接限位挡板门，而烟道内旁通侧和锅炉侧均安装用于限位挡板门的限位支架，限位挡杆和限位支架共同作用，防止不稳定气流对挡板门的冲击，消除交变应力对转轴和传动轴的影响，同时避免挡板门开度过大，起到了对设备的双重保护作用。

作为优选，挡板门上端铰接有吊座，吊座上端紧固连接支撑横杆，支撑横杆连接在壳体上。挡板门通过上端铰接在吊座上，吊座与支撑横杆紧固连接，挡板门开启和关闭的过程中上端绕吊座转动，挡板门在整个运动，吊座承受挡板门的重力，传动轴基本上不受弯曲应力，仅受纯扭矩作用，防止传动轴变形，大大延长了传动轴的寿命。

作为优选，挡板门上端转动位置同轴连接有转盘，转盘上连接摇杆，摇杆端部铰接传动杆，传动杆下端连接阀位变送器反馈杆。挡板门转动的同时带动转盘一起转动，从而通过摇杆、传动杆带动反馈杆转动，阀位变送器将反馈杆转过的角度信号转换成电信号输送到控制系统。从而实时掌握挡板门转过的角度。

作为优选，摇杆上方和下方位置均安装有行程开关，两行程开关相位相差90度，摇杆在两行程开关之间转动。摇杆转动的过程中触碰到行程开关后，控制系统控制液压缸停止工作，防止挡板门开启或关闭过量。

作为优选，传动轴包括中间的过渡段和两端的连接段，过渡段的管壁厚度小于连接段的管壁厚度，连接段上靠近中间段端设有扩孔，扩孔和连接段内壁之间设有过渡倒角，扩孔和过渡段内壁之间紧密安装有抗弯环，摇臂连接在连接段上靠近中间段位置。连接段和过渡段连接位置安装抗弯环，有效提高了连接位置的抗弯强度。过渡倒角的设置有利于冷却气体的顺畅流动，同时对抗弯环进行限位。扩孔的设置便于抗弯环的定位安装。过渡段的管壁厚度小于连接段的管壁厚度，提高了传动轴内壁与冷却气体的接触面积，提高了传动轴内腔的容积，有利于提高冷却效果，同时减轻了传动轴的重量。

作为优选，传动轴外壁上和摇臂连接位置设有加强环。加强环的设置有利于减小摇臂与传动轴之间的局部应力，改善传动轴的受力性能。

作为优选，挡板门包括骨架和安装在骨架两侧的绝热板，绝热板四周边缘均安装有两片柔性的金属密封片，壳体上和金属密封片对应设有气封座，气封座上设有两密封挡板，两片金属密封片分别抵接在密封挡板上。

挡板门隔热效果好，挡板门在全开或全关位置时，金属密封片和密封挡板形成环形密封通道，辅助用鼓风机鼓入空气进行密封，防止烟气泄露，提高了机组的热效率。

作为优选，进气接头通过管道连接鼓风机，出气接头通过管道连接消音器。通过鼓风机向传动轴内鼓入空气进行冷却，成本低，操作方便，气流流通快，冷却效果好。消音器的设置有利于减小冷却气体流动过程中产生的噪音。

作为优选，驱动摇柄中间与转轴连接，驱动摇柄两端均铰接液压缸活塞杆。通过中心对称设置的两个液压缸推动驱动摇柄转动，推动过程更加平稳可靠。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：烟气挡板门的驱动结构重量轻，耐高温能力强，有效避免了工作过程中转轴和传动轴出现变形现象，扭矩传递效果好，烟气挡板门开启和关闭的过程中平稳性和可靠性好。

附图说明

图1是本发明的外部侧视图；

图2是本发明的内部侧视图；

图3是本发明的主视图；

图4是本发明的传动轴的连接结构示意图；

图5是本发明的驱动连杆的连接结构示意图；

图6是本发明的金属密封片的连接结构示意图；

图中：1、传动轴，2、转轴，3、摇臂，4、驱动连杆，5、挡板门，6、通气孔，7、进气接头，8、出气接头，9、保温层，10、驱动摇柄，11、液压缸活塞杆，12、吊座，13、支撑横杆，14、转盘，15、摇杆，16、传动杆，17、阀位变送器反馈杆，18、行程开关，19、过渡段，20、连接段，21、扩孔，22、过渡倒角，23、抗弯环，24、加强环，25、骨架，26、绝热板，27、金属密封片，28、气封座，29、密封挡板，30、鼓风机，31、消音器，32、限位挡杆。

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：一种高温烟气挡板门的驱动结构（参见附图1至6），包括两端安装在壳体上的传动轴1、分别连接在传动轴两端的两转轴2，传动轴上紧固连接摇臂3，摇臂上铰接驱动连杆4，驱动连杆铰接挡板门5，传动轴为空心管状结构，转轴轴向设有通气孔6，通气孔与传动轴内腔连通，一转轴通气孔外端连接进气接头7，另一转轴通气孔外端连接出气接头8，传动轴外壁套装有保温层9，进气接头鼓入冷却气体；转轴上均连接驱动摇柄10，驱动摇柄上铰接液压缸活塞杆11，挡板门上端可转动吊挂在壳体上。驱动摇柄中间与转轴连接，驱动摇柄两端均铰接液压缸活塞杆，两液压缸中心对称设置。壳体上驱动摇柄的两侧均安装有用于限位驱动摇柄的限位挡杆32，两限位挡杆将驱动摇柄限位在0-90度范围内转动。挡板门上端铰接有吊座12，吊座上端紧固连接支撑横杆13，支撑横杆连接在壳体上。挡板门上端转动位置同轴连接有转盘14，转盘上连接摇杆15，摇杆端部铰接传动杆16，传动杆下端连接阀位变送器反馈杆17。摇杆上方和下方位置均安装有行程开关18，两行程开关相位相差90度，摇杆在两行程开关之间转动。传动轴包括中间的过渡段19和两端的连接段20，过渡段的管壁厚度小于连接段的管壁厚度，过渡段和连接段外径尺寸相同。连接段上靠近中间段端设有扩孔21，扩孔和连接段内壁之间设有过渡倒角22，扩孔和过渡段内壁之间紧密安装有抗弯环23，摇臂连接在连接段上靠近中间段位置。过渡段和连接段端部对接焊在一起。传动轴外壁上和摇臂连接位置设有加强环24。进气接头通过管道连接鼓风机30，出气接头通过管道连接消音器31。挡板门包括骨架25和安装在骨架两侧的绝热板26，绝热板四周边缘均安装有两片柔性的金属密封片27，壳体上和金属密封片对应设有气封座28，气封座上设有两密封挡板29，两片金属密封片分别抵接在密封挡板上。

当烟气挡板门需要开启或关闭时，液压缸工作通过液压缸活塞杆推动驱动摇柄转动，从而带动转轴、传动轴一起转动，连接在传动轴上的摇臂转动并通过驱动连杆推动挡板门转动开启或关闭。通过进气接头向通气孔中鼓入冷却气体，冷却空气进入传动轴内腔、另一转轴内的通气孔后从出气接头输出。冷却气体不断地鼓入，对转轴、传动轴进行冷却，大大提高了转轴和传动轴的耐高温能力，防止出现变形现象。而且传动轴外壁套装保温层，有效抵挡外部的高温传递到传动轴上，有效提高传动轴的耐高温能力。空心结构的传动轴重量轻。传动轴通过液压缸驱动，驱动力大，驱动过程平稳可靠，而且采用双转轴、单传动轴带动摇臂转动，传动过程更加平稳可靠。挡板门转动的同时带动转盘一起转动，通过摇杆、传动杆带动反馈杆转动，阀位变送器将反馈杆转过的角度信号转换成电信号输送到控制系统，从而实时掌握挡板门转过的角度；同时可以手动转动角度调节盘，将需要转过的角度设定好，控制系统根据设定的角度，控制阀位变送器。当阀位变送器检测到挡板门转到设定角度后，控制系统控制液压缸停止工作，从而使挡板门开启在设定角度位置。摇杆转动的过程中触碰到行程开关后，控制系统控制液压缸停止工作，防止挡板门开启或关闭过量。

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。