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.