具有叶片位置调节功能的高炉热风炉助燃风机风门的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种具有叶片位置调节功能的高炉热风炉助燃风机风门，包括机壳、多个叶片、用于输出旋转运动的执行器、传动机构，每一个所述叶片的端部均设有一叶片轴，所述叶片位于所述机壳中，所述叶片轴可转动地设于所述机壳的侧壁以使所述叶片在所述机壳中能够翻转，所述执行器的输出轴通过所述传动机构和所述叶片轴连接以驱动所述叶片翻转，其特征在于，所述传动机构包括连杆机构和齿轮机构，所述连杆机构连接于所述执行器的输出轴和所述齿轮机构之间，所述齿轮机构与所述叶片轴连接以驱动所述叶片轴转动。本实用新型集传统的全齿轮机构风门与全球铰式连杆机构风门优点于一身，结构简单实用，性能稳定可靠，制造成本低。
【专利说明】具有叶片位置调节功能的高炉热风炉助燃风机风门
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种高炉热风炉送风调节设备，特别涉及具有叶片位置调节功能的高炉热风炉助燃风机风门。
【背景技术】
[0002]若高炉热风炉助燃风机风门使用年数较长，风门叶片(14片)在运行过程中可能经常卡阻，换炉时风门经常不能正常关闭，导致风机憋风，机壳螺栓震断。
[0003]其次，在目前，当管网煤气量波动时，助燃风风量也不能及时调整，从而影响热风炉正常烧炉。
[0004]此外，风门叶片与执行器之间全部采用齿轮传动，由于使用年限较久，轮齿存在不同程度的磨损，导致齿轮侧隙增大，导致传动过程中零位误差较为明显，甚至达到6%。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种具有叶片位置调节功能的高炉热风炉助燃风机风门，以解决现有风门存在的应用时间较长时，间隙较大等问题。
[0006]一种具有叶片位置调节功能的高炉热风炉助燃风机风门，包括机壳、多个叶片、用于输出旋转运动的执行器、传动机构，每一个所述叶片的端部均设有一叶片轴，所述叶片位于所述机壳中，所述叶片轴可转动地设于所述机壳的侧壁以使所述叶片在所述机壳中能够翻转，所述执行器的输出轴通过所述传动机构和所述叶片轴连接以驱动所述叶片翻转，其中，所述传动机构包括连杆机构和齿轮机构，所述连杆机构连接于所述执行器的输出轴和所述齿轮机构之间，所述齿轮机构与所述叶片轴连接以驱动所述叶片轴转动。
[0007]在上述高炉热风炉助燃风机风门中，优选地，还包括传动盘，所述传动盘呈环形并套设于所述机壳外；所述齿轮机构与所述传动盘连接以驱动所述传动盘旋转，所述传动盘与所述叶片轴连接以驱动所述叶片轴转动。
[0008]在上述高炉热风炉助燃风机风门中，优选地，所述齿轮机构包括第一齿轮组、第二齿轮组，所述第一齿轮组包括主动齿轮、从动齿条，所述主动齿轮与所述从动齿条啮合，所述从动齿条固定于所述传动盘上以驱动所述传动盘旋转；所述第二齿轮组包括主动齿条、从动齿轮，所述主动齿条、从动齿轮啮合，所述主动齿条固定于所述传动盘上，所述从动齿轮固定于所述叶片轴上，当所述传动盘旋转时，所述主动齿条通过所述从动齿轮驱动所述叶片轴转动。
[0009]在上述高炉热风炉助燃风机风门中，优选地，所述从动齿轮为半齿轮。
[0010]在上述高炉热风炉助燃风机风门中，优选地，所述连杆机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆，所述第一连杆的一端固定于所述执行器的输出轴，所述第一连杆的另一端铰接于所述第二连杆的第一端，所述第二连杆的第二端铰接于所述第三连杆的第一端，所述第三连杆的第二端与所述齿轮机构连接。
[0011 ] 在上述高炉热风炉助燃风机风门中，优选地，在所述齿轮机构与所述连杆机构之间设置有主传动轴，所述第三连杆的第二端与所述主传动轴的一端固定连接，所述主传动轴的另一端与一位于中间的叶片的叶片轴同轴连接，所述主动齿轮套设于该叶片轴上。
[0012]在上述高炉热风炉助燃风机风门中，优选地，所述齿轮机构的轮齿上设有铜片，以减少间隙。
[0013]在上述高炉热风炉助燃风机风门中，优选地，所述叶片为14个。
[0014]分析可知，本实用新型集传统的全齿轮机构风门与全球铰式连杆机构风门优点于一身，结构简单实用，制造成本低。不但可以用于生产、装配新的产品，而且可以针对原有风门已经不能满足实际生产需要，重新设计制作风门驱动机构，改善设备工作状况。同时，还可以通过控制执行器，在线实时控制热风炉助燃风风量。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型优选实施例的主视结构示意图；
[0016]图2为本实用新型优选实施例的左视结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步详细说明。
[0018]如图1、图2所示，本实用新型实施例包括机壳90、叶片9、传动盘678、用于输出旋转运动的执行器1、包括连杆机构2和多个齿轮组的传动机构等。
[0019]具体而言，执行器I固定于其底座12上，机壳90固定于其底座900上。叶片9的端部设有叶片轴91，叶片9位于机壳90中，叶片轴91可转动地设于机壳90的侧壁以使叶片9在机壳90中能够翻转，并且叶片轴91穿过机壳90的侧壁固定地插入从动齿轮6的芯部。执行器I的输出轴11通过包括连杆机构2、第一齿轮组、传动盘678、第二齿轮组在内的传动机构和叶片轴91连接，以驱动叶片9翻转。如前述已揭示，为了兼有全齿轮机构风门与全球铰式连杆机构风门优点，本实施例的传动机构包括连杆机构2和多个齿轮组形成的齿轮机构，连杆机构2连接于执行器I的输出轴11和齿轮机构之间，齿轮机构与叶片轴91连接以驱动叶片轴91转动。
[0020]为了简化齿轮机构的结构，本实施例包括传动盘678，传动盘678呈环形并套设于机壳90外；齿轮机构与传动盘678连接以驱动传动盘678旋转，传动盘678通过包括多个主动齿条7、从动齿轮6在内的第二齿轮组与多个叶片轴91连接以分别驱动每个叶片轴91转动。在其他实施例中，若不使用能够同时驱动多个第二齿轮组的传动盘678之类的媒介机构，则需要第一齿轮组分别驱动多个第二齿轮组，显然会增加本实施例的结构复杂度。
[0021]如图2所示，本实施例的连杆机构2包括第一连杆21、第二连杆22、第三连杆23，第一连杆21的一端固定于执行器I的输出轴11，第一连杆21的另一端铰接于第二连杆22的第一端，第二连杆22的第二端铰接于第三连杆23的第一端，第三连杆23的第二端与齿轮机构的第一齿轮组连接。
[0022]再如图2所示，齿轮机构包括第一齿轮组、第二齿轮组，第一齿轮组包括主动齿轮5、从动齿条8。第二齿轮组包括主动齿条7、从动齿轮6。结合图1所示,第三连杆23的第二端与一主传动轴4的一端固定连接，主传动轴4的另一端通过轴套安装在机壳90的内部，其余被动的叶片轴91沿圆周方向均匀安装于机壳90内部，叶片共14个，因此，铸造的机壳90安装有14个轴套，14个叶片轴91均穿过相应的轴套(间隙配合)，且所有的叶片轴91 (包括主动与被动叶片轴)可以在机壳90与叶片9的轴套内转动，叶片9固定在主传动轴4与被动叶片轴上，即机壳90与各轴套之间的区域。主动齿轮5在转动的过程中驱动从动齿条8转动，从动齿条8与圆形的传动盘678通过螺钉固定连接，从动齿条8驱动传动盘678转动，传动盘678驱动主动齿条7转动，主动齿条7将驱动被动齿轮6及被动叶片轴91转动，叶片轴91驱动叶片9转动，其余叶片同理。
[0023]就各部件之间的连接方式，进一步具体而言，输出轴11与第一连杆21为普通平键连接；第一连杆21与第二连杆22、第二连杆22与第三连杆23为销连接，可以相对转动；第三连杆23与主传动轴4、主传动轴4与主动齿轮5为普通平键连接；从动齿条8与传动盘678、主动齿条7与传动盘678为螺钉固定连接；主传动轴4与叶片9、叶片轴91与叶片9为螺钉固定连接。
[0024]优选地，从动齿轮6为半齿轮。
[0025]此外，进一步优选地，本实施例的齿轮机构的各轮齿上设有铜片，以减少间隙。
[0026]应用本实施例时，执行器I输出扭矩，连杆机构2的构件摆动(或者称之为转动)，带动主动齿轮5转动，主动齿轮5带动从动齿条8移动，从动齿条8再带动传动盘678转动。借此，传动盘678带动余下所有的主动齿条7移动，主动齿条7则带动从动齿轮6转动，从动齿轮6安装于每个叶片9的叶片轴91上，因此，从动齿轮6转动时，其可以驱动叶片9翻转至不同的角度，从而实现风门调节。
[0027]在应用本实施例对现有技术进行改造时，可以首先通过垫铜片的方式，调整各齿轮与齿条之间的间隙，消除该部分传动误差。
[0028]然后将执行器I输出轴11连接的齿轮传动改为连杆传动，消除执行器I与齿条之间的齿轮传动误差。若原执行器力矩过小(例如300N.M)，叶片9可能经常卡阻，可以考虑将力矩增大到600N.M的执行器。输出部分的传动机构是连杆机构，具有结构形式简单，工作性能可靠，调试方便快捷的特点。若执行器的安装形式及底座尺寸与原执行器不共，例如原执行器采用垂直安装方式，选定的执行器为水平安装方式(正常注入齿轮油)，这样一来，风门必须旋转90°，同时给机壳90重新制作底座。
[0029]从测试实践及分析可知，本实用新型能够取得如下技术效果:
[0030]一，结构简单实用，集传统的全齿轮机构风门与全球铰式连杆机构风门优点于一身，制造成本低。较球铰式连杆机构风门结构简单、成本低，执行器输出部分采用连杆机构，避免单纯采用齿轮机构时，由于齿轮侧隙等传动误差导致的零点偏移，传动盘带动风门叶片可以降低整个装置的造价，兼顾全齿轮式风门与全球铰式连杆机构风门的优点。
[0031]二，对制造设备要求不高，成本低。本实用新型可以利用闲置执行器等备件、其他设备修理替换下的备件，在不更换风门的条件下，完成风门改造，且各项参数均达到预期要求，节约风门外购费用。
[0032]三、操作简单，维护成本低。由于采用通用电动执行器，且运用连杆机构传动，设备故障率极低，整机振动小，结构刚度良好，润滑方便，零部件更换容易，机构输出力矩可调，保证风门叶片可靠的动作。
[0033]四、工作可靠，具有良好的经济效益。实现助燃风风量可调后，热风炉烧炉工艺品质得到极大改善，节约高炉煤气消耗量，降低风机电耗，年创造效益可达50万/年。
[0034]由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含ο
【权利要求】
1.一种具有叶片位置调节功能的高炉热风炉助燃风机风门，包括机壳、多个叶片、用于输出旋转运动的执行器、传动机构，每一个所述叶片的端部均设有一叶片轴，所述叶片位于所述机壳中，所述叶片轴可转动地设于所述机壳的侧壁以使所述叶片在所述机壳中能够翻转，所述执行器的输出轴通过所述传动机构和所述叶片轴连接以驱动所述叶片翻转，其特征在于，所述传动机构包括连杆机构和齿轮机构，所述连杆机构连接于所述执行器的输出轴和所述齿轮机构之间，所述齿轮机构与所述叶片轴连接以驱动所述叶片轴转动。
2.根据权利要求1所述的高炉热风炉助燃风机风门，其特征在于，还包括传动盘，所述传动盘呈环形并套设于所述机壳外；所述齿轮机构与所述传动盘连接以驱动所述传动盘旋转，所述传动盘与所述叶片轴连接以驱动所述叶片轴转动。
3.根据权利要求2所述的高炉热风炉助燃风机风门，其特征在于，所述齿轮机构包括第一齿轮组、第二齿轮组，所述第一齿轮组包括主动齿轮、从动齿条，所述主动齿轮与所述从动齿条啮合，所述从动齿条固定于所述传动盘上以驱动所述传动盘旋转；所述第二齿轮组包括主动齿条、从动齿轮，所述主动齿条、从动齿轮啮合，所述主动齿条固定于所述传动盘上，所述从动齿轮固定于所述叶片轴上，当所述传动盘旋转时，所述主动齿条通过所述从动齿轮驱动所述叶片轴转动。
4.根据权利要求3所述的高炉热风炉助燃风机风门，其特征在于，所述从动齿轮为半齿轮。
5.根据权利要求3所述的高炉热风炉助燃风机风门，其特征在于，所述连杆机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆，所述第一连杆的一端固定于所述执行器的输出轴，所述第一连杆的另一端铰接于所述第二连杆的第一端，所述第二连杆的第二端铰接于所述第三连杆的第一端，所述第三连杆的第二端与所述齿轮机构连接。
6.根据权利要求5所述的高炉热风炉助燃风机风门，其特征在于，在所述齿轮机构与所述连杆机构之间设置有主传动轴，所述第三连杆的第二端与所述主传动轴的一端固定连接，所述主传动轴的另一端与一位于中间的叶片的叶片轴同轴连接，所述主动齿轮套设于该叶片轴上。
7.根据权利要求1-6任一所述的高炉热风炉助燃风机风门，其特征在于，所述齿轮机构的轮齿上设有铜片，以减少间隙。
8.根据权利要求1-6任一所述的高炉热风炉助燃风机风门，其特征在于，所述叶片为14个。
【文档编号】C21B9/10GK204162735SQ201420656191
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】吴勇, 柳卫星 申请人:大冶特殊钢股份有限公司