CN1095525C - 自动轴流通风机 - Google Patents

Abstract

一种自动轴流通风机，它由脉冲旋转变压器，为叶轮提供电能、红外线遥控器、伺服电机、皮带、蜗轮、蜗杆、链条、叶柄等所组成的调整机构，对动叶无级同步调整。角位移传感器、编码发射器、接收解码器、数字式动叶遥测显示器。其特征在于脉冲旋转变压器次级是旋转的，链条传动使全部动叶无级同步调整。通过红外线编码技术遥控器和红外线传输的数字遥测显示器、对自动轴流通风机动叶进行遥控、遥测。为厂矿通风系统的管理微机化，提供高效、节能、光、机、电一体化的新型自动轴流通风机。

Description

自动轴流通风机

本发明是一种动叶可自动调节角度的轴流通风机，通风机在静止或运转时可对动叶角度进行调整和监测，能通过动叶的调整改变风机的气动性能，风机采用了光、机、电一体化的自动控制系统。

目前，在国内现有的大型主要鼓风机生产厂家的技术中，上海鼓风机厂、风机动叶安装角的调节方法有三种：一是机械式停机集中同步可调装置；二是液压动叶可调装置；三是主要用于老矿改造的机械式单个动叶调节装置。而前两种为无级调节。再如：武汉鼓风机厂引进日本三菱公司的大型电站锅炉风机设计和制造技术。设计出可调式轴流或离心式通风机、动叶角度可在10°至40°内调节。又如：沈阳鼓风机厂引进丹麦公司技术，制造出可调电站用轴流通风机，在运转时可改变动叶安装角度。

根据以上鼓风机厂家的技术现状，现有的轴流通风机叶轮上的动叶可分为可调和非可调两种型式。而可调式又分为机械式停机集中同步可调和液压式可调，液压式可调装置，由于加工精度要求高，密封问题不宜解决。而且由于液压供油系统和轴流通风机的同步运行，其结果增加了能源消耗和机械磨损。并且，因没有动叶角度调整变化的显示器。所以，难以准确控制轴流通风机动叶的调整角度。综上所述的现有技术对动叶的调整，检测措施存在不足之处。

本发明自动轴流通风机的目的在于克服上述现有技术中不足，提供一种可以任意在风机正常运行中，对风机叶轮上的动叶角度进行调整检测的光、机、电一体化自动轴流通风机。

本发明自动轴流通风机供电系统中由脉冲旋转变压器初级安装在主电机前端盖上，脉冲旋转变压器次级安装在叶轮上，并且和叶轮一道旋转。脉冲旋转变压器初级和脉冲旋转变压器次级之间留有0.2至1.5mm的磁隙。脉冲旋转变压器初级的输入端和脉冲电源发生器的输出端相联接。脉冲电源变压器次级的输出端和整流平滑电路的输入端相联接。当脉冲电源发生器在计算机或人为的操作下，接通交流电源后，不论叶轮是静止或是高速旋转，整流平滑电路都能输出一个恒定的直流电压供给叶轮中的各用电设备。在本发明的最佳实施方案中，脉冲旋转变压器初级、次级之间最佳磁隙是0.2至1.5mm之间。脉冲电源发生器和脉冲旋转变压器初级、次级最佳工作频率是1KHZ至500KHZ，脉冲电源发生器和脉冲旋转变压器初级、次级，最佳工作波形是方波。

本发明自动轴流通风机，减速换向机构中由伺服电机、传动皮带、减速器蜗杆、减速器蜗轮、主动链轮或同步带轮、链条或同步带、从动链轮或同步带轮、蜗杆、蜗轮、园锥滚子轴承、叶柄、动叶所组成。当驱动电路、驱动伺服电机旋转时通过上述的传动机构实现n个动叶在叶轮上无级同步转动，由于采用了蜗轮、蜗杆的结构，选用适当的蜗杆系数，蜗轮、蜗杆即有自锁的功能。调整结束后不会出现动叶的角度发生漂移现象。在本发明的最佳实施方案中，动叶转动时的最佳角速度0.2°/s至1.5°/s，最佳调整范围±180°，最多可调动叶是32片。

在本发明自动轴流通风机，遥控机构中由遥控编码发射电路、遥控接收解码电路、驱动电路、组成的红外线遥控系统。遥控接收解码电路、驱动电路，由整流平滑电路提供电能。当遥控编码发射电路由计算机或人为操作时发射经编码的红外光信号，遥控接收解码电路、对接收到的编码信号进行解码、放大，放大后的信号触发驱动电路、控制伺服电机旋转，经上述同步无级传动机构，实现n个动叶，在叶轮上的同步无级转动。遥控系统中最佳通道数是四个通道。

本发明自动轴流通风机遥测数字显示机构中由角位移传感器、编码电路、发射电路、接收电路、解码数显电路、组成的动叶所在位置的数字显示遥测系统，编码电路由整流平滑电路提供电能。动叶所在位置经角位移传感器把位置的模拟量变为电信号送入编码电路，编码电路对角位移传感器传来的电信号进行函数处理，放大再经发射电路发射红外光信号。安装在轴流通风机壳体上的接收电路、解码数显电路把接收到的红外光信号进行放大整形数据处理，显示在数字显示器上。并同时输入计算机中，对轴流通风机气动性能和效率进行综合评估，再通过上述遥控调角度机构改变动叶在叶轮上的位置，使轴流通风机处于最佳状态，本发明的最佳实施方案是显示器的显示角度值为±180°。

本发明自动轴流通风机的实施是这样实现的，由脉冲电源发生器、脉冲旋转变压器初级、次级，同步无级机械式传动机构，红外线控制机构，遥控检测数显装置，从而实现了轴流通风机在正常运行中，动叶在叶轮上的位置迅速、准确的进行调整，脉冲旋转变压器初级、次级做到了无接触，无导线的方式向高速旋转的叶轮提供电能。并能在可燃性气体的环境中正常工作。需要对动叶进行角度调整时，只需接通脉冲电源发生器的输入电源，全系统进入工作状态，调整完毕后切断脉冲电源发生器的输入电源，全系统进入休眠状态。全系统不消耗电能，无机械磨损，无电子原件老化的现象，延长全系统的使用寿命。由于采用了遥控、遥测技术，实现了对高速旋转叶轮的调整系统进行无接触无导线的控制和检测。

下面结合附图和实施例，对本发明自动轴流通风机进一步说明。

图1自动轴流通风机主视图

图2自动轴流通风机侧视图

图3自动轴流通风机侧视图图中：

1叶轮、2伺服电机、3传动皮带、4减速器蜗杆、5减速器蜗轮、6主动链轮或同步带轮、7链条或同步带、8从动链轮或同步带轮、9蜗杆、10蜗轮、11轴承、12叶柄、13动叶、14导轮、15旋转变压器次级、16旋转变压器初级、17整流平滑电路、18遥控接收解码电路、19驱动电路、20角位移传感器、21编码电路、22发射电路、23接收电路、24解码数显电路、25遥控编码发射电路、26脉冲电源发生器、27主电机控制器、28主电机。

图中脉冲电源发生器26、在计算机或人为的操作下，接通输入电源，通过脉冲旋转变压器初级15、次级16把电能输送到整流平滑电路17中，对输送来的脉冲电进行整流、滤波、稳压供给遥控接收解码电路18、驱动电路19、编码电路21。当需要对动叶度角度进行调整时，通过计算机或人为的操作遥控编码发射电路25中的相应按键，遥控编码发射电路25、发射出对应于按键功能的编码红外光脉冲，遥控接收解码电路18，对脉冲信号进行解码、放大。放大后的信号触发驱动电路19、伺服电机2、在驱动电路19的驱动下，按功能要求做正方向或反方向旋转。

伺服电机2旋转，通过传动皮带3、减速器蜗杆4、减速器蜗轮5、主动链轮或同步带轮6、链条或同步带7、从动链轮或同步带轮8、蜗杆9、蜗轮10、轴承11、叶柄12，伺服电机2、产生旋转力距平稳、无级、同步的传导给每一个动叶13，实现动叶13在叶轮1上的同步无级调整。与此同时，叶柄12带动角位移传感器20同步旋转，角位移传感器20检测到变化的电信号，通过编码电路21、发射电路22把经过函数处理放大的电信号，用红外光的型式发射出去。接收电路23、解码数显电路24把接收到的红外光信号放大、整形数据处理，显示在数字显示器上，并可同时输入计算机中，对风机的气动性能和效率进行综合评估。

本发明中的旋转变压器初级15、次级16是由录放像机、视频磁头中的旋转变压器演变而来的。不同之处在于，本脉冲旋转变压器是在脉冲电源中，用于传送电能的关键部件，而录放像机磁头的旋转变压器是为传送视频信号用的部件。

以上说明参阅有关录放像机的原理等资料。

Claims (7)

1. 自动轴流通风机

   1、一种自动轴流通风机，它由：电源供给系统中脉冲电源发生器、脉冲旋转变压器初、次级、整流平滑电路；同步传动机械式结构中伺服电机、传动皮带、减速蜗杆、减速蜗轮、主动链轮或同步带轮、链条或同步带、从动链轮或同步带轮、蜗杆、蜗轮、轴承、叶柄、动叶；遥控系统中遥控编码发射电路、遥控接收解码电路、驱动电路；遥测系统中的角位移传感器，编码电路、发射电路、接收电路、解码数字显示电路组成，其特征在于：脉冲旋转变压器初级安装在主电机的前端盖上，脉冲旋转变压次级安装在叶轮上，随叶轮一道旋转，脉冲旋转变压器初、次级之间留有0.2至1.5mm磁隙；它由链条或同步带、链轮或同步带轮、伺服电机、传动皮带、减速蜗杆、减速蜗轮、轴承、叶柄所组成的n个动叶、无级同步传动机构；它由遥控编码发射电路、遥控接收解码电路所组成的远红外光遥控机构；它由角位移传感器、编码电路、发射电路、接收电路、解码数字显示电路所组成的数字遥测显示器。
2. 2、根据权利要求1所述的自动轴流通风机，其特征在于所述的脉冲电源发生器、脉冲旋转变压器适用频率是1KHz至500KHz之间。
3. 3、根据权利要求1所述的自动轴流通风机，其特征在于所述的脉冲电源发生器、脉冲旋转变压器工作波形是方波。
4. 4、根据权利要求1所述的自动轴流通风机，其特征在于所述的伺服电机、皮带、减速蜗杆、减速蜗轮、主动链轮和同步带轮、链条或同步带、从动链轮或同步带轮、蜗杆、蜗轮、叶柄、动叶所组成的无级同步传动机构，动叶转动的角速度是0.2°/s至1.5°/s。
5. 5、根据权利要求1所述的自动轴流通风机，其特征在于所述的伺服电机、皮带、减速蜗杆、减速蜗轮、主动链轮或同步带轮、链条或同步带、从动链轮或同步带轮、蜗杆、蜗轮、叶柄、动叶所组成的同步传动机构，动叶调整范围±180°。
6. 6、根据权利要求1所述的自动轴流通风机，其特征在于所述的遥控编码发射电路、遥控接收解码电路有四个通道。
7. 7、根据权利要求1所述的自动轴流通风机，其特征在于所述的角位移传感器、编码电路、发射电路、接收电路、解码数显电路所组成的数字遥测显示装置；最大显示值±180°。

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