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动叶调节原理.doc

1、动叶调节原理目前在市场上比较常见的动叶调节轴流风机厂商有:豪顿华工程公司、沈阳鼓风机厂、上海鼓风机厂、成都电力设备总厂;豪顿华工程公司和沈阳鼓风机厂是使用同一种调节技术,其技术主要是来自丹麦,且目前的专利是属于英国豪顿公司,上海鼓风机厂的技术主要是来自德国 TLT 公司,成都电力设备总厂的技术主要是来自德国KKK 公司,三种形式的调节机构都有各自的特点和优缺点,下面详细介绍三种调节形式的油路走向以及调节原理。豪顿华、沈鼓液压调节机构(一次风机、送风机液压缸):1-拉叉 2-旋转油封 3-拉叉接头 4-限位螺栓 5-调节阀阀芯 6-调节臂部 7-错油孔 8-错油孔 9-弹簧 10-活塞 11-液

2、压缸缸体 12-詛油孔 13-液压缸连接盘 14-调节盘 15-滑动衬套 16-旋转油封连接螺栓 17-端盖 18-连接螺栓 19-调节阀阀体 20-风机机壳 21-连接螺栓(增压风机、引风机液压缸):此液压缸分为三部分:旋转油封、调节阀芯、主缸体,其功能主要如下:旋转油封:其作用是将高压油(P)、回油(O)、润滑油(T)引出或引入高速旋转的缸体,由一高速旋转的轴心和固定不动的壳体在滚动轴承的支撑下组成的,其精度很高,内泄不能太大,长期运行温度不能超过滚动轴承的承受温度。国产的旋转油封使用寿命大概在 23 年左右,豪顿进口的旋转油封,其内部有W 形弹簧垫片,可以保证旋转油封的轴向串动,此弹簧垫

3、为豪顿专利,目前国内无法生产,只有豪顿公司可以生产,而且弹簧垫可以提高旋转油封的寿命,故进口的旋转油封价格高于国产旋转油封的 10 倍以上。调节阀芯:它是一负遮盖换向阀。在正常状态下(动叶不动),进油路(P)常开而回油路(O)常闭,润滑油路(T)常开;负遮盖方式使回油路有一很小的开口量,因而有一定的回油量来循环冷却缸体,此开口量的大小决定了在平衡状态下,液压油的油压;目前国产液压缸,由于加工精度的原因,无法在加工上实现,所以基本是在加工好液压缸后,通过使用来决定开口的大小,以保证工作油压;而豪顿生产的液压缸,其加工精度可以实现在机械加工上直接开口,此即为国产缸与进口缸直接的区别,在国产缸的调阀

4、第二道槽的上边缘有一个小开口,为后期磨出来的,如果大家看到了,不要以为是加工缺陷或者磨损掉的,那个开口是故意留出来的,进口缸就不存在。主缸体:主缸体是一个上下腔面积不等的差动缸,送风机、一次风机液压缸上下腔面积比为 1:2,引风机、增压风机液压缸上下腔面积比为 2:1,其这两种缸的形式不一样,后面会详细 解释。当上下腔同时进油的时候,由于压力一样,面积不一样,所以大腔收到的力大,膨胀,小腔的油通过詛油孔进入大腔,加剧了大腔的膨胀,这个时候,大腔为缸腔而小腔为泵功能向大腔供油,但大腔回油的时候,小腔有变为缸功能,这一特征使得双向运动的时间及对外作用力一致。液压缸工作原理:(送风机、一次风机液压缸

5、,特点:活塞固定,缸体动作,叶片的动作是通过缸体的移动来调节的,缺点:油缸的功率受到轮毂大小和工作油压大小的影响,功率受到限制;优点:相对移动的密封面只有活塞与缸体内壁、调节阀体和活塞两个地方,泄漏点较少,密封性好.)正常状体(平衡状态):叶片无调节,此时阀芯的位置使进油口(P)与小腔接通,回油口(O)关闭,但与大腔有个小切口,以保证循环冷却和较低的工作油压。此时压力油从 P 口进入小腔,通过詛油孔,进入大腔,从回油的小切口,通过冷油器后回到油箱中,泄漏及润滑油的通过 T 口直接回油箱,工作油压的大小,由回油切口的大小来决定,一般都是在 34MPa 左右。开启叶片:执行机构带动拉叉(旋转油封、

6、调节阀芯)向左拉,此时 P口与小腔接通,O 口与大腔接通(全部接口,不是小切口),此时小腔进油,大腔回油,小腔膨胀(活塞是固定的)带动缸体向左移动,叶片往开方向走,由于阀体和缸体是一体的,缸体的移动也带动阀体的移动,使阀体与阀芯位置回到平衡时的位置。关闭叶片:执行机构带动拉叉向右压,此时 P 口与大、小腔都接通,O 口全部关闭(小切口都关闭),此时大小腔都进油,由于大腔的左右面积大,所以大腔膨胀,带动缸体向右移动,从而叶片往关方向走,缸体带动阀体向右走,使阀体与阀芯位置回到平衡时的位置。(增压风机、引风机液压缸,特点:缸体固定,活塞动作,叶片的动作是通过活塞的移动来调节的,优点:缸体的大小不受

7、轮毂内径的大小限制,可以把缸体做的较大,油缸的功率不受到轮毂大小和工作油压大小的影响,功率较大,所以比较适合用在增压风机,引风机等需较大功率的风机上,且采用缸外油循环来解决高温问题;缺点:相对移动的密封面比较多,有活塞与缸体内壁、调节阀体和缸活塞、活塞与缸体三个密封面,泄漏概率较大.)正常状体(平衡状态):叶片无调节,此时阀芯的位置使进油口(P)与小腔接通,回油口(O)关闭,但与大腔有个小切口,以保证循环冷却和较低的工作油压。此时压力油从 P 口进入小腔,通过詛油孔,进入大腔,从回油的小切口,通过冷油器后回到油箱中,泄漏及润滑油的通过 T 口直接回油箱,工作油压的大小,由回油切口的大小来决定,

8、由于缸体较大,受力面积大,一般都是在 23MPa 左右。开启叶片:执行机构带动拉叉(旋转油封、调节阀芯)向左拉,此时 P口与小腔接通,O 口与大腔接通(全部接口,不是小切口),此时小腔进油,大腔回油,小腔膨胀(缸体是固定的)带动活塞向左移动,叶片往开方向走,由于阀体和活塞是一体的,活塞的移动也带动阀体的移动,使阀体与阀芯位置回到平衡时的位置。关闭叶片:执行机构带动拉叉向右压,此时 P 口与大、小腔都接通,O 口全部关闭(小切口都关闭),此时大小腔都进油,由于大腔的左右面积大,所以大腔膨胀,带动活塞向右移动,从而叶片往关方向走,活塞带动阀体向右走,使阀体与阀芯位置回到平衡时的位置。上海鼓风机厂(

9、TLT)液压调节机构上海鼓风机厂的动调机构是引进德国 TLT 公司的技术,其技术特点是伺服阀阀体和阀芯不随液压缸转动,其阀体是固定不动的,通过阀芯的相对移动来切换进回油管路,从而实现液压缸的动作。与其他调节机构不同的是,TLT 技术的调节过程由调阀移动和负反馈两个过程来实现调节。液压缸结构:液压缸内的活塞由轴套及活塞轴的凸肩沿轴向定位。液压缸可以在活塞上左右移动,但活塞不能作轴向移动。为了防止液压缸左、右移动时,液压油从活塞与液压缸间隙处泄漏,活塞上装有两列带槽密封圈。当叶轮旋转时,液压缸同步旋转,活塞由于护罩和活塞轴的旋转带动与叶轮一起作旋转运动。风机在某工况下稳定工作时,活塞与液压缸无相对

10、运动。活塞轴中心装有定位轴,当液压缸左、右移动时会带动定位轴一起移动。控制头等零件是静止不动的。风机如在某工况下稳定工作时,动叶片也在某一角度下运转。此时伺服阀将油道 C和 D 的油孔关闭,活塞左右两侧的工作油无进油、回油,动叶片的角度固定不变。液压缸的工作原理:在正常状态下,进回油管路均与液压缸切断,活塞位置固定不变。关闭叶片时,电动头驱动控制盘 7 逆时针旋转,带动滑块 12 向右移动。此时液压缸只随叶轮作旋转运动,定位轴 1 及与之相连的双面齿条 8 静止不动。于是大齿轮 10 只能以 A 为支点,推动与之啮合的单面小齿条 13 往右移动。压力油口与兰色油道相通,红色油道与回油口接通,压

11、力油从兰色油道不断进入活塞 3右侧的液压油缸内,使液压油缸不断向右移动。活塞左侧液压油缸内的工作油从红色油道通过回油孔返回油箱。液压油缸与叶轮上的每个动叶片的调节杆相连,当液压油缸向右移动时,动叶片的角度减小。(反馈过程)当液压缸向右移动时,定位轴被带动同时向右移动。但由于滑块不动,所以齿轮以 B 为支点,单面齿条向左移动。这样又使伺服阀将油道兰色与红色油道的油孔关闭,液压油缸随之处在新的平衡位置不再移动。而动叶片亦在关小的状态下工作,这就是反馈过程。在反馈时齿轮带动指示轴旋转,将动叶片关小的角度显示出来。增大动叶角度时.电动头带动控制轴顺时针旋转,带动滑块向左移动.此时,由于液压缸只随叶轮做

12、旋转运动,所以定位轴及齿套静止不动.齿轮只能以 A为支点,推动与之啮合的单面齿条向左移动,使压力油口与红色油口接通,兰色油口与回油口相连.压力油从红色油道不断进入活塞左侧的液压缸内,液压缸不断向左移动.同时活塞右侧液压缸内的工作油从兰色油道通过回油孔返回油箱,液压缸向左移动,动叶片的角度增大. (反馈过程)当液压缸向左移动时,定位轴也同时向左移动.齿轮以 B 为支点,齿条向右移动,于是伺服阀又将油道 C 和 D 的油孔关闭,动叶片又在新的角度下稳定工作. 调节原理图:TLT 液压伺服系统的特点:1液压伺服系统是一个跟踪系统.液压缸的位置(输出)完全跟踪伺服阀口的位置(输入)而运动. 2液压伺服系统是一个力放大系统.推动伺服阀所需要的力很小,只需要几个 N,但液压缸克服阻力,完成推动叶片转动的力则很大,可以达到 25 巴.推动液压缸的能量由液压泵提供. 3液压伺服系统是一个反馈系统.电动头旋转运动最终变成了齿条的直线运动,使伺服阀油口的缝隙发生变化,液压缸移动.而液压缸运动的结果又使油口缝隙保持原来的比例关系.使液压缸停止运动,这种作用称做负反馈.因为反馈是由于缸体和阀体的刚性连接而完成的,所以这种反馈又称为刚性负反馈.负反馈的结果总是输入信号变小以至消除.如果没有这个负反馈,液压缸是无法工作的.

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