专利名称：轴流风机叶片角度机外一次调节装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种调节装置，特别是一种用于轴流风机的叶片调节装置。
背景技术：
轴流通风机因具有流量大，体积小，压头低的特点，在各种需要大流量的通风系统中，得到广泛的应用。通过多级组合，提高压力，并应用于矿井的通风系统，则更为普遍。在矿井通风中，由于巷道的不断延伸及掘进工作面的不断增加，工况条件不断变化，这就要求轴流风机的性能值不断的适应这种工况条件。改变风机的性能值，目前最基本的做法有两种，一是通过变频调速改变风机的转速，二是调节叶片的角度，适当改变风机的流量与压力。前面一种因投资较大，很少采用。目前，绝大多数的矿用轴流风机都是采用调节叶片角度的办法来改变性能值。调节叶片角度有动态和静态两种形式。所谓动态就是风机在运行过程中进行调节。这种调节方式的机构较复杂，制作成本很高，应用较少。所谓静态调节是在风机在静止的时候，通过一系列机构手动调节。静态调节有单个叶片逐个调节和所有叶片整体调节(即一次调节)两种操作方式。单个叶片逐个调节，需要把机壳解体，或者把风机拖离安装位置，松解叶片固定装置，逐个旋转角度后再锁紧，并恢复到原来安装位置，这种调节方式操作工人的劳动强度大，工作时间也长，单个叶片调节的角度误差也较大。一次调节装置又可分机内和机外两种不同结构方式，机内一次调节装置，虽然不需逐个叶片分别调节，调节精度也有所提高，但是，还是要把风机解体或拖离安装位置。目前调节风机叶片时，不拆卸风机壳体和叶片，也不将风机解体或移动位置能实现机外一次性调节到位的设备还未见成熟，因为要实现这一目的，其结构设计十分复杂，且制造成本高，工作可靠性也难以达到，故未见推广应用。
发明内容
针对现有轴流风机在叶片角度调节过程中存在的一系列问题，本发明的目的是提供一种结构相对简单且操作可靠、可不拆卸风机壳体和叶片、也不需将风机解体或移动位置，在机外就能改变风机叶片的轴流风机叶片角度机外一次调节装置。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是它包括蜗轮箱8、连杆12、推动盘18、推动盘27、轮毂19、调节手柄20、轮毂11、轴盘5 ;安装有蜗轮24、蜗杆25等部件的蜗轮箱8，通过螺栓固定在叶轮幅板上；蜗轮24轴孔的内螺纹，与外螺纹结构的推动盘18配合；推动盘18 —端的圆盘四周焊有若干个与叶片2数量对应的轴套，连杆12的一端用销轴14铰接在轴套上；连杆12的另一端与叶片2叶柄尾部，通过键销固定；在机外用手柄20转动蜗杆25，通过装置的传动机构传递运动，使叶片2叶柄转动。所述蜗轮24及蜗轮箱8的几何中心与轮毂19的几何中心重合；也与推动盘18的几何中心重合。蜗轮24通过两个滑动轴承23支承，其中一个滑动轴承安装在蜗轮箱8上，另一个滑动轴承安装在蜗轮箱盖板22上，蜗轮箱盖板22通过凸缘与蜗轮箱8配合定位。也可在推动盘18上有多个通孔，并与蜗轮箱8上的安装耳板数量对应。本发明所述推动盘18 —侧为外螺纹轴套，另一侧为圆盘结构，圆盘上有若干个固定连接销的螺孔；推动盘18内孔与轮毂19上的轴盘之间是间隙滑动配合，滑键7固定在轴盘上，推动盘沿滑键7作直线运动；推动盘18圆盘形结构端四周焊有若干个与叶片2数量对应的轴套，每个轴套中心线与对应的叶柄孔中心线轴向平行，但在轴向平面有一定的距离L，在径向有一定的距离B。所述蜗杆25两端是方头结构，与调节手柄20 —端的内部方头配合；蜗杆25两端的轴承压盖30外侧为套筒结构，与调节手柄20的外部圆柱头配合。本发明的蜗杆25与蜗轮24组成一个传动副，蜗轮24内孔为内螺纹，与推动盘18上外螺纹相配合，组成一个螺旋传动副；蜗轮24在两个传动副中，既是主动件，又是从动件。本发明也可在筒圈I上开有手孔，并有手孔盖板26，用螺钉固定在筒体上；在筒圈上还对称开有两个便于调节手柄20插入的孔，两孔中心线与蜗杆25中心线在同一平面上。本发明固定在推动盘18周边轴套上的销轴14与轴套配合部分为圆柱头，与连杆12配合部分为方形或扁圆形，叶柄与连杆12相连接的部分为带开口的圆柱孔，每个叶片2的叶柄与叶柄座之间的采用滑动轴承，叶柄轴端用圆螺母固定。本发明的推动盘18也可以设计成分体结构，推动盘18与蜗轮箱8同侧，从动盘27布置在幅板的另一侧，推动盘18与从动盘27之间用连接销28和螺母29联接
本发明的有益效果是应用于大中型轴流风机上，在叶轮静止状态时，不需拆卸风机壳体和叶片，也不需将风机解体或移动位置，通过机外的手柄，转动内部传动机构，同时对所有叶片的角度进行调节，从而改变风机的性能值，适应工况条件变化的需要，并达到调节快捷、方便、准确，减少调节的劳动强度，节省工作时间之目的。
图1是本发明的结构示意图。图2是图1的右向A-A剖视结构示意图。图3是图1的左向B-B剖视结构示意图。图4是图1的“ I ”处放大结构示意图。图5是图1的“II”处放大结构示意图。图6是连杆12的正向结构示意图。图7是图6的俯视结构示意图。图8是推动盘18的正向结构示意图。图9是图8的左视A-A剖视结构示意图。图10是从蜗轮箱部件的F-F剖视结构示意图。图11是图10的“E-E”向剖视结构示意图。图12是蜗轮箱8的正向外形示意图。图13是图12 “C”向结构示意图。图14是图12的剖面结构示意图。图15是图14的“D-D”剖面示意图。
图16是推动盘采用分体结构的示意图。图中1-筒圈，2-叶片，3-铜套(一)，4_圆螺母，5-挡圈(一)，6_止退垫圈，7-滑键，8-蜗轮箱，9-螺栓，10-前盖板，11-后盖板，12-连杆，13-轴端挡圈，14-销轴，15-铜套(二)，16-挡圈(二)，17-圆螺母，18-推动盘，19-轮毂，20-调节手柄，21-刻度盘，22-蜗轮箱盖板，23-铜套，24-蜗轮，25-蜗杆，26-手孔盖板，27-从动盘，28-连接销，29-螺母，30-轴
承压盖。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。实施例1，本发明包括蜗轮箱8、连杆12、推动盘18、推动盘27、轮毂19、调节手柄20、轮毂11和轴盘5 ;安装有蜗轮24、蜗杆25等部件的蜗轮箱8的不完全式法兰盘耳板结构，通过螺栓组件固定在叶轮幅板上；蜗杆25的两端部是截面为方形的结构，并与调节手柄20的内部方头相配合；蜗轮24轴孔的内螺纹，与外螺纹结构的推动盘18配合；推动盘18一端的圆盘四周焊有若干个与叶片2数量对应的轴套，连杆12的一端用销轴14铰接在轴套上；连杆12的另一端与叶片2叶柄尾部，通过键销固定。在需要调节叶片2的角度时，用调节手柄20插入调节装置蜗杆25端部的方头上，转动蜗杆25，带动蜗轮24旋转，蜗轮24作为螺旋传动的主动件，又驱动推动盘18产生轴向移动。推动盘18上轴套和销轴14就会使连杆12产生摆动，由于连杆12与叶柄是固定连接，叶柄会因连杆12的摆动产生旋转，从而达到调节叶片角度之目的。参阅图1至图15。 实施例2，蜗轮箱8体上安装蜗杆25的结构及蜗杆25的两个轴端，相对于蜗轮8的中心线是左右对称的，为减少蜗杆25及安装结构所增加的重量对叶轮旋转动平衡的影响，可将蜗轮箱8体沿中心做成上下对称的结构。但是，只加工其中一对用于安装蜗杆25的结构部分。蜗杆25采用圆锥滚子轴承支承在箱体上，轴承压盖30外部，设计成套筒结构，一方面对蜗杆25的端部进行保护，另一方面有利于调节手柄20的插入。参阅图1至图15，其余同实施例1。实施例3，蜗轮24及蜗轮箱8的几何中心与轮毂19的几何中心重合；也与推动盘18的几何中心重合。蜗轮24通过两个滑动轴承23支承，其中一个滑动轴承安装在蜗轮箱8上，另一个滑动轴承安装在蜗轮箱盖板22上，蜗轮箱盖板22通过凸缘与蜗轮箱8配合定位；参阅图1至图15，其余同实施例1。实施例4，蜗杆25与蜗轮24组成一个传动副，蜗轮24内孔为内螺纹，与推动盘18上外螺纹相配合，组成一个螺旋传动副；蜗轮24在两个传动副中，既是主动件，又是从动件。参阅图1至图15，其余同实施例1。实施例5，推动盘18 —侧为外螺纹轴套，另一侧为阶梯状的圆盘结构，设计成阶梯状结构并在盘面上开有若干个工艺孔，是避免圆盘部分与轴盘及固定轴盘的铆钉或螺钉相干涉。圆盘上有若干个固定连接销的螺孔，圆盘端面上有若干个与蜗轮箱8上的安装耳板数量对应通孔，便于蜗轮箱体的安装耳板穿过并固定到轮毂的幅板上。推动盘18内孔与轮毂19上的轴盘之间是间隙滑动配合，滑键7固定在轴盘上，保证推动盘18只能沿轴盘产生轴向移动；推动盘18圆盘形结构端四周焊有若干个与叶片2数量对应的轴套，每个轴套中心线与对应的叶柄孔中心线轴向平行，但在轴向平面有一定的距离L，在径向有一定的距离B，距离B随推动盘的轴向移动产生变化。推动盘18上的每个轴套上用螺母固定一个销轴14，销轴14与轴套配合的一端为圆柱结构，通过铜套15形成可转动的间隙配合，另一端为半圆扁平结构，并与连杆12上扁平腰形孔配合。参阅图1至图15，其余同实施例1。实施例6，为保证叶柄在叶柄座内自由旋转，叶柄与叶柄座之间采用滑动轴承3。叶柄端部采用挡圈13和螺栓限制轴向移动。参阅图1至图15，其余同上述实施例。实施例7，在筒圈I上开有手孔，并有手孔盖板26，用螺钉固定在筒体上，需要调节叶片时，打开手孔，手动盘旋叶轮旋转，使蜗杆25的轴向中心线与筒圈I上的手柄孔中心对正，不调节的时候，手孔盖板26用螺钉固定在筒圈上防止手孔漏风；在筒圈上还对称开有两个便于调节手柄20插入的孔，两孔中心线与蜗杆25中心线在同一平面上，并在孔内焊有支承套，支承套外侧配有螺纹堵头，不进行调节的时候，堵头可防止支承套及孔内漏风。参阅图1至图15，其余同上述实施例。实施例8，在叶轮的前后端设计了前盖板10、后盖板11，保证叶轮的传动机构不受流道内气体中所含粉尘和其它有害物的影响。参阅图1至图15，其余同上述实施例。实施例9，通常情况下，在一个方向使用一个调节手柄20就可以完成调节工作，当叶片数量较多，叶柄与叶柄座之间有卡阻现象偶然发生时，可以在不同方向用多个手柄同时施力进行调节(最多可以四个人同时操作)，从而减轻操作者的劳动强度。参阅图1至图15，其余同实施例1。实施例10，图16是将推动盘18制造成分体结构的实施例，推动盘18布置在与蜗轮箱体8同向的幅板一侧。从动盘27布置在幅板的另一侧。推动盘18与从动盘27之间用连接销28和螺母29固接成一个整体。参阅图1至图15，其余同上述实施例。实施例11，本发明通过采用调节手柄20从机外伸入机内调节装置中，转动调节手柄20就可以一次调整全部叶片2角度，而不需拆解机壳和叶片2。同时，通过设计一个手动传动蜗轮20蜗杆25传动机构，蜗轮箱8体固定在轮毂的幅板上，并且，使蜗轮箱8的几何中心与叶轮轴孔中心重合，蜗轮20通过铜套23支承在箱体上，并可绕铜套23旋转。蜗轮20内孔设计成内螺纹结构，与推动盘18上的外螺纹相啮合，组成螺旋传动机构。推动盘18的内孔又套装在轮毂19的轴盘上，并且，通过滑键7沿轴盘轴向滑动。推动盘18的圆盘部分的圆周方向，布置与叶片2数量相等的若干个轴套，轴套中心线与叶柄中心线在轴向方向上平行，但不在同一平面上，且有一定距离。在每个轴套上固定一个销轴14，销轴14 一端与轴套之间用铜套(二)15配合，并且用挡圈16和螺母17和固定，销轴14另一端与连杆12形成滑动配合的铰接。连杆12另一端与叶柄尾部用卡箍式固定连接，叶柄与叶柄座在径向方向采用铜套3形成间隙配合，从而保证叶柄可以自由的转动，叶柄端部用挡圈13和螺栓固定。参阅图1至图15，其余同上述实施例。实施例12，蜗杆25通过轴承和轴承压盖30固定在箱体上，与蜗轮20组成传动副，蜗杆25两端伸出压盖30部分设计成方形结构。轴承压盖30外部设计成套筒形式，对蜗杆25轴端进行保护并有利于调节手柄20头导入。在风机外壳筒圈I上，开有两个便于调节手柄20插入的孔，并焊接手柄支承套，支承套的轴向中心线与蜗杆25中心线在同一水平面上，并且相对于叶轮中心线形成左右对称。在壳体上同时也开有手孔，打开手孔盖板26手动旋转叶轮，使手柄孔及支承套的中心与蜗杆25中心对正。用调节手柄20穿过支承套插入蜗杆25端部方头上，转动手柄，带动蜗轮20旋转，进而带动推动盘18沿轴盘作轴向运动。推动盘18圆周方向的轴套和销轴14就会使连杆12摆动。连杆摆动时，把叶片2的叶柄扳动产生旋转，从而改变叶片2角度。由于所有连杆12的动作都是一致的，叶轮上所有叶片2的旋转角度完全一致，并且一次性完成。由于，蜗杆25两端都可以同时使用调节手柄20，两人配合工作，调节更加轻松。在手柄支承套上，安装了刻度盘21，可以根据手柄旋转圈数，计算出调节的角度大小。叶片2角度调节完毕后，取出调节手柄20，用堵头旋紧在支承套上，同时，盖好手孔盖板26,保证壳体的密封。叶轮内外侧用前盖板10和后盖板11防护，避免整个机构受风机流道中气体中夹带的粉尘及其它有害物的影响。参阅图1至图15，其余同上述实施例。本发明与现有的各种结构的调节方式比较，有如下特点和优势1、构思新颖，结构简单。本技术方案中，把蜗轮24内孔设计成内螺纹，与推动盘18的外螺纹相配合，实现蜗轮24蜗杆25传动与螺旋传动的有机结合，把蜗轮箱的安装座设计成耳板结构，同时，在推动盘18的圆盘上开有与蜗轮箱耳板数量一致的通孔，便于耳板穿过通孔安装在轮毂辐板上，也避免与左右移动的推动盘产生干涉。整个装置诸多的创新点，使本技术方案具有一定的新颖性。但是，整个装置的结构，并不复杂，无论是制造，安装，维护都很方便。2、降低调节工作时操作工人的劳动强度，减少调节工作时间。现在的调节装置，都要将机壳解体，或将机组整体拖离安装位置，才能进行，有时还有动用起重装置。单个叶片2调节还需逐个松解叶片2的固定螺栓，工作量相当大，通常需要一天以上的时间才能完成一个叶轮的调节工作。采用本技术方案的调节装装置，只需几分钟就可以轻松地完成全部叶片2的调节。由于，本技术方案中，考虑了多个操作者同时在不同方向使用手柄施力，最多可以四个人同时进行，对叶片2数量多的大型叶轮，即使叶片的叶柄与叶柄座之间偶有发生卡阻现象，调节工作也同样轻松。3、调节方便，角度准确。单个叶片逐个调节时，叶片的角度总存在一定的误差。加之，调节难道较大，不到迫不得已的情况，没有人愿意去做这工作。采用本技术方案的调节装置，所有叶片的角度都是一致的，准确度较高。4、运行可靠性高。调节叶片2角度，必须通过调节手柄20带动蜗杆25转动，方能使推动盘实现轴向移动、连杆12产生摆动、叶柄产生旋转等一系列的传动，由于，蜗轮24蜗杆25传动和螺旋传动都具有自锁性能，叶片在调整到某一角度后，所有机构的相对位置就会保持不变。在运行中，不会因叶片受力，产生逆向传动，调节好的角度也就不会改变。从而保证了风机的运行可靠性。5、制造成本低，实用价值高。为了实现叶片角度机外一次调节，行业内诸多技术人员，煞费苦心，设计了一些可行的装置，但是，制造成本高得吓人。正因为这样，用户一般都不要求配套这种装置，限制了这种机构的应用与推广。采用本技术方案，总体制造成本较低，用户都愿意接受，有很好的实用价值。
权利要求
1.一种轴流风机叶片角度机外一次调节装置，其特征在于它包括蜗轮箱(8)、连杆(12)、推动盘(18)、推动盘(27)、轮毂(19)、调节手柄(20)、轮毂(11)、轴盘(5);安装有包括蜗轮(24)和蜗杆(25)的蜗轮箱(8)固定在叶轮幅板上；蜗轮(24)轴孔的内螺纹，与外螺纹结构的推动盘(18)配合；推动盘(18) —端的圆盘四周焊有I个以上与叶片(2)数量对应的轴套，连杆(12)的一端用销轴(14)铰接在轴套上；连杆(12)的另一端与叶片(2)叶柄尾部，通过键销固定；在机外用手柄(20)转动蜗杆(25)，通过装置的传动机构传递运动，使叶片(2)叶柄转动。
2.根据权利要求1所述的轴流风机叶片角度机外一次调节装置，其特征是蜗轮(24)及蜗轮箱(8)的几何中心与轮毂(19)的几何中心重合；也与推动盘(18)的几何中心重合。
3.根据权利要求1所述的轴流风机叶片角度机外一次调节装置，其特征是蜗轮(24)通过两个滑动轴承(23)支承，其中一个滑动轴承安装在蜗轮箱(8)上，另一个滑动轴承安装在蜗轮箱盖板(22 )上，蜗轮箱盖板(22 )通过凸缘与蜗轮箱(8 )配合定位。
4.根据权利要求1所述的轴流风机叶片角度机外一次调节装置，其特征是推动盘(18)上有多个通孔，并与蜗轮箱(8)上的安装耳板数量对应。
5.根据权利要求1所述的轴流风机叶片角度机外一次调节装置，其特征是推动盘(18)—侧为外螺纹轴套，另一侧为圆盘结构，圆盘上有若干个固定连接销的螺孔；推动盘(18)内孔与轮毂(19)上的轴盘之间是间隙滑动配合，滑键(7)固定在轴盘上，推动盘沿滑键(7)作直线运动；推动盘(18)圆盘形结构端四周焊有若干个与叶片(2)数量对应的轴套，每个轴套中心线与对应的叶柄孔中心线轴向平行，但在轴向平面有一定的距离L，在径向有一定的距离B。
6.根据权利要求1所述的轴流风机叶片角度机外一次调节装置，其特征是蜗杆(25)两端是方头结构，与调节手柄(20) —端的内部方头配合；蜗杆(25)两端的轴承压盖(30)外侧为套筒结构，与调节手柄(20)的外部圆柱头配合。
7.根据权利要求1所述的轴流风机叶片角度机外一次调节装置，其特征是蜗杆(25)与蜗轮(24)组成一个传动副，蜗轮(24)内孔为内螺纹，与推动盘(18)上外螺纹相配合，组成一个螺旋传动副；蜗轮(24)在两个传动副中，既是主动件，又是从动件。
8.根据权利要求1所述的轴流风机叶片角度机外一次调节装置，其特征是在筒圈(I)上开有手孔，并有手孔盖板(26)，用螺钉固定在筒体上；在筒圈上还对称开有两个便于调节手柄(20)插入的孔，两孔中心线与蜗杆(25)中心线在同一平面上。
9.根据权利要求1所述的轴流风机叶片角度机外一次调节装置，其特征是固定在推动盘(18)周边轴套上的销轴(14)，与轴套配合部分为圆柱头，与连杆(12)配合部分为方形或扁圆形，叶柄与连杆(12 )相连接的部分为带开口的圆柱孔，每个叶片(2 )的叶柄与叶柄座之间的采用滑动轴承，叶柄轴端用圆螺母固定。
10.根据权利要求1所述的轴流风机叶片角度机外一次调节装置，其特征是推动盘(18)为分体结构，推动盘(18)与蜗轮箱(8)同侧，从动盘(27)布置在幅板的另一侧，推动盘(18)与从动盘(27)之间用连接销(28)和螺母(29)联接。
全文摘要
一种轴流风机叶片角度机外一次调节装置。它主要是解决现有轴流风机叶片角度调整难度大、现有调节装置结构复杂、且成本高等技术问题，本实用新型的技术要点是它由蜗轮箱((8)、连杆(12)、销轴(14)、推动盘(18)、从动盘(27)、轮毂(19)、调节手柄(20)等组成。它具有构思巧妙，结构新颖，制造成本低，调节快速准确方便，工作可靠等特点。它主要是应用于大中型轴流通风机上，不需拆卸风机壳体，在机外通过调节手柄(20)及传动机构就可以调节叶片(2)的角度，从而达到改变风机性能值，适应不同工况条件要求之目的。
文档编号F04D29/64GK103047179SQ20121055219
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月19日 优先权日2012年12月19日
发明者肖务里, 贺习平, 汤武军, 谢星明, 陈春平 申请人:平安电气股份有限公司