TLT 轴流式风机动叶片液压调节机构的工作原理

轴流式风机动叶片液压调节机构的工作原理

1. 叶片角度的调整

若将风机的设计角度作为 0º，把叶片角度转在-5º的位置(即叶片最大角度和最小角度的中间值， 叶片的可调角为+20º~-30º)。这时将曲柄轴心和叶柄轴心调到同一水平位置，然后用螺丝将曲柄紧固 在叶柄上，按回转方向使曲柄滑块滞后于叶柄的位置(曲柄只能滞后而不能超前叶柄)，全部叶片一样 装配。这时当装上液压缸时，叶片角处于中间位置，以保证叶片角度开得最大时，液压缸活塞在缸 体的一端；叶片角关得最小时，液压缸活塞移动到缸体的另一端。否则当液压缸全行程时可能出现 叶片能开到最大，而不能关到最小位置；或者相反只能关到最小而不能开到最大。 液压缸与轮毂组 装时应使液压缸轴心与风机的轴心同心，安装时偏心度应调到小于 0.05mm，用轮毅中心盖的三角顶 丝顶住液压缸轴上的法兰盘进行调整。当轮毂全部组装完毕后进行叶片角度转动范围的调整，当叶 片角度达到+20º时，调整液压缸正向的限位螺丝，当叶片达到-30º，调整液压缸负向的限位螺丝，这 样叶片只能在-30º~ +20º的范围内变化，而液压缸的行程约为 78~80mm。当整个轮毂组装完毕再在低 速(320r/min)动平衡台上找动平衡，找好动平衡后进行整机试转时，其振动值一般为 0.01mm左右。

2. 平衡块的工作原理

TLT 风机在每个叶柄上都装有约 6kg 的平衡块，它的作用是保证风机在运行时产生 一个与叶片自动旋转力相反、大小相等的力。平衡块的计算相当复杂，设计计算中总是按叶片全关时(-30º)来计算叶片的应力，因为叶片全关时离心力最大，即应力最大。所以叶片在运行时总是力求向离心力增大的方向变化。有些未装平衡块的送风机关时容易，启动时打不开就是这个原因。平衡 块在运行中也是力求向离心力增大的方向移动，但平衡块离心力增加的方向正好与叶片离心力增加 的方向相反而大小相等，这样就能使叶片在运行时无外力的作用，可在任何一个位置保持平衡，开 大或关小叶片角度时的力是一样的。如果没有平衡块要想实现液压调节，液压缸就得做得很大，否 则不易调整。

3. 液压调节机构的工作原理

TLT风机的主要技术特点之一是动叶叶片角度的调整采用液压调节。动叶片在运行时通过液压调节 机构可以改变动叶片的角度，使风机的性能曲线移位。下图为不同动叶安装角Q-H性能曲线与风道 特性曲线，图示中可以看出一系列工作点。若需要流量和压头增大，只需增大动叶安装角；反之，只需减少动叶安装角。轴流风机的动叶调节，调节效率高，而且又能使调节后风机处于高效率区内工作。采 用动叶调节的风机还可以避免在小流量工况下落在不稳定工况区内。轴流风机动叶调节使风机结构复杂，调节装置要求较高，制造精度要求亦高。

动叶调节

液压调节机构从结构来看（参考图），可分为二部分。一为控制头，它不随轴转动，另一部分 为液压缸。液压缸由叶片、曲柄、活塞、缸体、轴、主控箱(即控制阀)、带齿条的反馈拉杆、位置指示轴和控制轴等组成，液压缸的轴线上钻有5个孔，中心孔是为了安装位置反馈杆，此反馈杆一端固定于缸体上，另一端通过轴承与反馈齿条连接。这样，位置反馈齿条做轴向往返移动，反馈齿条带动输出轴(显示轴)，输出轴与一传递杆弹性连接在机壳上显示出叶片角度的大小，同时又可转换成电信号引到控制室作为叶片角度的开度指示。另一方面，反馈齿条又带动传动伺服阀(错油门)齿条的齿轮，使伺服阀复位。而液压缸中心周围的4个孔是使缸体做轴向往返运动的供油回路。叶片装在叶柄的外端，每个叶片用6个螺栓固定在叶柄上、叶柄由叶柄轴承支承。平衡块用于平衡离心力，使叶片在运转过程中可调。

液压缸的轴固定在转子罩壳上，并插入风机轴孔内随转子一同转动的，轴的一端装液压缸缸体和活塞(固定于轴上)，另一端装控制头(即控制阀，它和轴靠轴承连接)在两轴承间被分割成两个压力 油室。该轴和风机同步转动，而控制头则不转动，油室的中间和两端与轴间的间隙都是靠齿形密封 环密封，而轴与控制阀壳靠橡胶密封，使油不致大量泄出或从一油室漏入另一油室。伺服阀装在控 制头的另一侧，压力油和回油管道通过伺服阀与两个压力油室连接。伺服阀的阀心与传动齿条铰接，传动齿条穿过滑块的中心与装配在滑块上的小齿轮啮合，小齿轮同轴的大齿轮与反馈牙杆相啮合。在与伺服机构连接的输入轴(控制轴)上偏心安装金属杆，嵌入在滑块的槽道中。当轴流风机在某工况下稳定工作时，动叶片也

伺服阀将油道①与②的油孔堵在相应某一安装角下运转，那么伺服阀恰好处在图示的位置，

住，活塞左右两侧的工作油压不变，动叶安装角自然固定不变。

轴流风机动叶调节机构示意图

调节机构的伺服阀

当锅炉工况变化需要调节风量时，电信号传至伺服马达使控制轴发生旋转，控制轴的旋转带动 拉杆向右移动。此时由于液压缸只随叶轮作旋转运动，而调节杆(定位轴)及与之相连的齿条是静止不 动的。于是齿套带动与伺服阀相连的齿条往右移动，使压力油口与油道②接通，回油口与油道①接 通。压力油从油道②不断进入活塞右侧的液压缸容积内，使液压缸不断向右移动。与此同时活塞左侧的液压缸容积内的工作油从油道①通过回油孔返回油箱。 由于液压缸与叶轮上每个动叶片的调节杆相连，当液压缸向右移动时，动叶的安装角减小，轴流送风机输送风量和压头也随之降低。 当液压缸向右移动时，调节杆(定位轴)亦一

起往右移动，但由于控制轴拉杆不动，所以使伺服阀上齿条往左移动，从而使伺服阀将油道①与②的油孔堵住，则液压缸处在新工作位置下(即调节后动 叶角度)不再移动，动叶片处在关小的新状态下工作。这就是反馈过程。

若锅炉的负荷增大，需要增大动叶角度，伺服马达使控制轴发生旋转，于是控制轴上拉杆以调 节杆(定位轴)上齿条为支点，将齿套向左移动，与之啮合齿条(伺服阀上齿条)也向左移动，使压力油 口与油道①接通，回油口与油道②接通。压力油从油道①进入活塞的左侧的液压缸容积内，使液压 缸不断向左移动，而与此同时活塞右侧的液压缸容积内的工作油从油道②通过回油孔返回油箱。此 时动叶片安装角增大、锅炉通风量和压头也随之增大。当液压缸向左移动时，定位轴也一起往左移 动,使伺服阀的齿条往右移动，直至伺服阀将油道①与②的油孔堵住为止，动叶在新的安装角下稳定工作。