一種用于風(fēng)機流量調(diào)節(jié)和進口穩(wěn)流的圈風(fēng)門的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于風(fēng)機流量調(diào)節(jié)和整流領(lǐng)域的一種用于風(fēng)機流量調(diào)節(jié)和進口穩(wěn)流的圈風(fēng)門，包括前蓋、后蓋、大齒輪、開度調(diào)節(jié)輪、刻度盤、滑塊、滑槽、風(fēng)圈和整流柵；所述大齒輪套在所述后蓋伸出的前軸心上，刻度盤套在開度調(diào)節(jié)輪上，開度調(diào)節(jié)輪的一端設(shè)有錐齒，所述錐齒與大齒輪背面嚙合；所述前蓋內(nèi)側(cè)平面圓周上均勻設(shè)有滑槽，所述滑塊分別位于滑槽內(nèi)，所述整流柵可拆卸的安裝在所述后蓋的后軸心內(nèi)；所述大齒輪正面與滑塊底部通過螺紋配合傳動，所述風(fēng)圈的一端分別與所述滑塊固定連接。本實用新型通過風(fēng)圈的同時連續(xù)的向心或離心運動能連續(xù)改變通風(fēng)孔的面積，連續(xù)改變流量，同時通過整流柵對通過孔板的流體進行整流，使進入葉輪進口的流態(tài)更加平穩(wěn)的。
【專利說明】
一種用于風(fēng)機流量調(diào)節(jié)和進口穩(wěn)流的圈風(fēng)門
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型屬于風(fēng)機流量調(diào)節(jié)和整流領(lǐng)域，具體涉及一種用于風(fēng)機流量調(diào)節(jié)和進 口穩(wěn)流的圈風(fēng)門。
【背景技術(shù)】
[0002] 風(fēng)機是用于輸送氣體的機械，廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟各個部門，尤其是在礦山、冶 金、石油、化工、航空航天以及能源等領(lǐng)域。由于使用環(huán)境的復(fù)雜性，需要對風(fēng)機的運行流量 進行改變。常用的管道式風(fēng)機流量調(diào)節(jié)方式分為兩種:一種是對風(fēng)機自身的參數(shù)進行改變， 如改變風(fēng)機轉(zhuǎn)速或?qū)︼L(fēng)機葉片角度進行調(diào)節(jié);一種是改變管道的阻力系數(shù)，使風(fēng)機運行在 特定的工況點。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，通過環(huán)境識別，改變風(fēng)機自身的轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)動葉片可以 保持風(fēng)機運行在高效區(qū)，經(jīng)濟性較好，是機械智能化發(fā)展的方向。但該種方法制造成本較 高，碰到對風(fēng)機自身性能進行研究（如馬鞍區(qū)內(nèi)部流動情況）的情況也不適用，利用改變管 道阻力尤其是在風(fēng)機進口設(shè)置風(fēng)閥來調(diào)節(jié)流量的方式還是比較普遍。風(fēng)閥調(diào)節(jié)是改變管道 阻力以達成改變風(fēng)機流量的主要方式，由于在風(fēng)機出口設(shè)置風(fēng)閥會消耗較多的壓力損失， 工程實際中常采用設(shè)置進口風(fēng)閥的方式來改變風(fēng)機流量。采用孔板是最常見的風(fēng)閥調(diào)節(jié)方 式，配合壓力變送器測量管道中孔板前后流體的壓差進而可以得到流過孔板的流量。其原 理如下：充滿管道的流體流經(jīng)管道內(nèi)的孔板裝置，在孔板附近造成局部收縮，流速增加，在 其上、下游兩側(cè)產(chǎn)生靜壓差值。根據(jù)流動連續(xù)性原理和伯努利方程可以推導(dǎo)出差壓與流量 之間的關(guān)系而求得流量：
[0003]
[0004] 式中Qv為體積流量，α為孔板處流量系數(shù)，S為孔板面積，ΛΡ為孔板上、下游靜壓差 值，Ρ為流體質(zhì)量密度。通過校核試驗，測量得到不同孔板直徑下的流量系數(shù)α。使用時，便可 通過更換不同直徑的孔板來改變風(fēng)機流量。孔板調(diào)節(jié)風(fēng)機流量方法的優(yōu)點在于其結(jié)構(gòu)簡 單、牢固，原理明確，性能穩(wěn)定可靠，使用范圍廣。缺點在于孔板式流量調(diào)節(jié)裝置大多采用使 空氣通過孔板，然后進入一個儲氣箱(沉箱），儲氣箱內(nèi)有蜂窩板進行整流，最終進入圓管， 改變流量時需要通過更改孔板的孔徑。這樣不但占地面積大，調(diào)整流量麻煩，制造不同直徑 的孔板花費高，并且重復(fù)試驗時由于大氣壓、溫度、濕度的不同導(dǎo)致空氣密度有所變化，通 過調(diào)換孔板很難保證具有相同的質(zhì)量流量。因孔板式流量調(diào)節(jié)裝置每次進行流量調(diào)節(jié)均要 更換特定直徑尺寸的孔板，不能進行連續(xù)調(diào)節(jié)，由于風(fēng)機的質(zhì)量流量會隨外界環(huán)境（如溫 度、濕度等）的變化而變化，對于某些要求流體質(zhì)量流量不變的情況，需要對體積流量進行 連續(xù)調(diào)節(jié)，這對試驗的可重復(fù)性非常重要，而傳統(tǒng)更換孔板的方法不可能實現(xiàn)。并且，采用 孔板后的管道內(nèi)流體流動較紊亂，直接送至風(fēng)機葉輪入口會誘發(fā)不穩(wěn)定現(xiàn)象的發(fā)生。因此， 研制可提供連續(xù)調(diào)節(jié)的風(fēng)門裝置，實現(xiàn)管道內(nèi)流體流量的連續(xù)調(diào)節(jié)是使用風(fēng)機和重復(fù)試驗 所必須的。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 本實用新型的目的是針對上述問題提供一種用于風(fēng)機流量調(diào)節(jié)和進口穩(wěn)流的圈 風(fēng)門，可對流量進行連續(xù)調(diào)節(jié)，實現(xiàn)不更換孔板的情況下對流量進行控制，以保證質(zhì)量流量 不變，同時可以對通過孔板的流體進行整流，使進入葉輪進口的流態(tài)更加平穩(wěn)的。
[0006] 本實用新型的技術(shù)方案是：一種用于風(fēng)機流量調(diào)節(jié)和進口穩(wěn)流的圈風(fēng)門，包括前 蓋、后蓋、大齒輪、開度調(diào)節(jié)輪、多個滑塊和風(fēng)圈；
[0007]所述前蓋可拆卸的安裝在后蓋上;所述大齒輪套在所述后蓋伸出的前軸心上、且 位于所述前蓋和后蓋之間；所述前蓋、大齒輪和后蓋中部為空、且疊合成中心進風(fēng)口；
[0008] 所述開度調(diào)節(jié)輪安裝在所述后蓋的側(cè)邊，開度調(diào)節(jié)輪與大齒輪呈90°布置，開度調(diào) 節(jié)輪的一端位于后蓋的外側(cè)、且設(shè)有調(diào)節(jié)凹槽，另一端伸入后蓋內(nèi)側(cè)、且設(shè)有錐齒，所述錐 齒與大齒輪背面嚙合；
[0009] 所述前蓋內(nèi)側(cè)平面圓周上均勻設(shè)有多個滑槽，所述滑塊分別位于滑槽內(nèi)，所述大 齒輪正面與滑塊底部通過螺紋配合傳動，所述滑塊可同時做向心或離心運動;所述風(fēng)圈的 一端分別與所述滑塊固定連接，另一端為自由端可在所述中心進風(fēng)口處同時做伸縮運動。
[0010] 上述方案中，還包括整流柵;所述整流柵可拆卸的安裝在所述后蓋的后軸心內(nèi)。
[0011] 上述方案中，還包括開刻度盤;所述刻度盤套在所述開度調(diào)節(jié)輪上、且固定在所述 后蓋的外側(cè)。
[0012] 上述方案中，所述滑槽的數(shù)量為6個，所述滑塊數(shù)量為6個，所述風(fēng)圈的數(shù)量為6個， 6個所述風(fēng)圈在所述中心進風(fēng)口處可形成六邊形。
[0013] 上述方案中，還包括多個前蓋滾珠;所述前蓋滾珠均勻布置于所述前蓋內(nèi)側(cè)圓周 上的滾珠槽內(nèi)。
[0014] 上述方案中，還包括多個后蓋滾珠;所述后蓋滾珠均勻布置于所述后蓋內(nèi)側(cè)圓周 上的滾珠槽內(nèi)。
[0015] 上述方案中，所述前蓋與風(fēng)圈接觸的表面設(shè)有橡膠墊。
[0016] 上述方案中，所述前蓋和后蓋通過螺釘連接。
[0017] 上述方案中，所述整流柵通過定位銷安裝在所述后蓋的后軸心內(nèi)。
[0018] 上述方案中，所述整流柵為蜂窩狀。
[0019] 本實用新型的有益效果是:本實用新型通過風(fēng)圈的同時連續(xù)的向心或離心運動能 連續(xù)改變通風(fēng)孔的面積，連續(xù)改變流量，可以根據(jù)當(dāng)?shù)卮髿鈮毫蜐穸扔嬎愠鱿鄳?yīng)流量，通 過調(diào)節(jié)孔徑大小得到預(yù)期流量，可對流量進行連續(xù)調(diào)節(jié)，實現(xiàn)不更換孔板的情況下對流量 進行控制，以保證質(zhì)量流量不變;同時通過整流柵對通過孔板的流體進行整流，使進入葉輪 進口的流態(tài)更加平穩(wěn)的。本實用新型集整流和調(diào)節(jié)流量于一體，調(diào)節(jié)流量方便可靠，相對于 傳統(tǒng)孔板調(diào)節(jié)流量方式，結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小、成本低。
【附圖說明】
[0020] 圖1是本實用新型一實施方式圈風(fēng)門的剖視圖。
[0021 ]圖2是本實用新型一實施方式圈風(fēng)門的正視圖。
[0022]圖3是本實用新型一實施方式圈風(fēng)門的安裝位置示意圖。
[0023] 圖中：1、開度調(diào)節(jié)輪；2、刻度盤；3、調(diào)節(jié)凹槽;4、錐齒；5、后蓋;6、前蓋；7、前蓋滾 珠;8、大齒輪;9、滑塊；10、后蓋滾珠；11、橡膠墊；12、風(fēng)圈；13、中心進風(fēng)口； 14、定位銷；15、 整流柵；16、外圈；17、滑槽；18、內(nèi)圈；19、集流器;20、前軸心；21、后軸心；22、外圈螺紋孔； 23、內(nèi)圈螺紋孔;24、圈風(fēng)門；25、風(fēng)機葉輪;26、電動機;27、風(fēng)機出口。
【具體實施方式】
[0024] 下面結(jié)合附圖【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細說明，但本實用新型的保 護范圍并不限于此。
[0025] 圖1和圖2為本實用新型所述用于風(fēng)機流量調(diào)節(jié)和進口穩(wěn)流的圈風(fēng)門的一種實施 方式，所述用于風(fēng)機流量調(diào)節(jié)和進口穩(wěn)流的圈風(fēng)門，包括開度調(diào)節(jié)輪1、刻度盤2、后蓋5、前 蓋6、大齒輪8、多個滑塊9、多個風(fēng)圈12、整流柵15和多個滑槽17。
[0026] 所述前蓋6可拆卸的安裝在后蓋5上;所述后蓋5包括中空的前軸心20和后軸心21; 所述大齒輪8套在所述后蓋5伸出的前軸心24上、且位于所述前蓋6和后蓋5之間；所述前蓋 6、大齒輪8和后蓋5中部為空、且疊合成中心進風(fēng)口 13。大齒輪8通過底板上中心進風(fēng)口 13形 成的軸心定位。
[0027] 所述開度調(diào)節(jié)輪1安裝在所述后蓋5的側(cè)邊，開度調(diào)節(jié)輪1的一端位于后蓋5的外 偵I且設(shè)有調(diào)節(jié)凹槽3,另一端伸入后蓋5內(nèi)側(cè)、且設(shè)有錐齒4,所述錐齒4與大齒輪8背面嚙 合。開度調(diào)節(jié)輪1與大齒輪8呈90°布置。優(yōu)選的，所述滑槽17的數(shù)量為6個，所述滑塊9數(shù)量為 6個，所述風(fēng)圈12的數(shù)量為6個。所述前蓋6包括外圈16和內(nèi)圈18;所述滑槽17均勻設(shè)在所述 前蓋6內(nèi)側(cè)平面的圓周上，所述滑槽17的一端與所述外圈16連接，另一端與所述內(nèi)圈18連 接;所述滑塊9分別位于滑槽17內(nèi)，所述風(fēng)圈12的一端分別與所述滑塊9固定連接，另一端為 自由端可在所述中心進風(fēng)口 13處同時做伸縮運動，6個所述風(fēng)圈12在所述中心進風(fēng)口 13處 可形成六邊形。
[0028] 所述錐齒4與大齒輪8通過齒輪嚙合傳動，轉(zhuǎn)動開度調(diào)節(jié)輪1由錐齒4帶動大齒輪8 轉(zhuǎn)動，在大齒輪8正面有設(shè)有平面螺紋，6個滑塊9均布在平面螺紋的周向，所述滑塊9底部也 設(shè)有與平面螺紋相配合的螺紋，滑塊9與大齒輪8之間通過螺紋配合傳動，從而實現(xiàn)開度調(diào) 節(jié)輪1轉(zhuǎn)動使到滑塊9在滑槽內(nèi)滑動、且可同時做向心或離心運動，由于風(fēng)圈12固定在滑塊9 上，6個滑塊9同時運動帶動6個風(fēng)圈12運動，形成一個六邊形的進風(fēng)口，使進入的空氣更對 稱和均勾。
[0029] 所述刻度盤2套在所述開度調(diào)節(jié)輪1的圓周上、且固定在所述后蓋5的外側(cè)。轉(zhuǎn)動開 度調(diào)節(jié)輪1后就可以在刻度盤2上讀出相應(yīng)的開度值。通過刻度盤2上讀出的開度值就可以 計算出當(dāng)前進風(fēng)口的面積，根據(jù)校核試驗所得的流量系數(shù)并測量出圈風(fēng)門前后壓差就可以 算出當(dāng)前流量。
[0030] 所述整流柵15可拆卸的安裝在所述后蓋5的后軸心21內(nèi)、且正對著所述中心進風(fēng) 口 13的后面。優(yōu)選的，所述整流柵15通過定位銷14安裝在所述后蓋5的后軸心25內(nèi)。優(yōu)選的， 所述整流柵15為蜂窩狀。
[0031] 6個滑塊9同時向心或離心運動實現(xiàn)圈風(fēng)門24的打開與閉合，達到調(diào)節(jié)流量的目 的，通過進風(fēng)口后的空氣通過蜂窩狀整流柵15進行整流作用，使空氣較平穩(wěn)的進入風(fēng)機葉 輪。
[0032] 所述前蓋6與風(fēng)圈12接觸的表面設(shè)有裝有較柔軟的橡膠墊11，以保證風(fēng)圈12的密 封性。
[0033] 所述后蓋5也包括外圈和內(nèi)圈；所述前蓋6和后蓋5的內(nèi)圈和外圈上分別設(shè)有均勻 分布的內(nèi)圈螺紋孔22和外圈螺紋孔23,所述前蓋6和后蓋5通過內(nèi)圈螺紋孔22和外圈螺紋孔 23用螺釘連接。
[0034] 本實用新型還包括多個前蓋滾珠7和后蓋滾珠10;所述前蓋滾珠7均勻布置于所述 前蓋6內(nèi)側(cè)圓周上的滾珠槽內(nèi)；所述后蓋滾珠10均勻布置于所述后蓋5內(nèi)側(cè)圓周上的滾珠槽 內(nèi)。所述前蓋滾珠7位于前蓋6與大齒輪8之間；所述后蓋滾珠10位于后蓋5與大齒輪8之間。 優(yōu)選的，所述前蓋滾珠7和后蓋滾珠10的數(shù)量均為6個。所述當(dāng)前后蓋5和前蓋6用螺釘固定 后，6個均勻分布的所述前蓋滾珠7可在所述前蓋6和大齒輪8之間的滾珠槽內(nèi)轉(zhuǎn)動，6個均勻 分布的后蓋滾珠10可在所述后蓋5和大齒輪8之間的滾珠槽內(nèi)轉(zhuǎn)動，前蓋滾珠7和后蓋滾珠 10能使圈風(fēng)門12開度調(diào)節(jié)更加方便、平穩(wěn)、準(zhǔn)確，提高流量調(diào)節(jié)的效率。
[0035] 圖3所示為所述圈風(fēng)門的安裝位置示意圖，從風(fēng)機的進風(fēng)口開始依次設(shè)有集流器 19、卷風(fēng)門24、風(fēng)機葉輪25、電動機26和風(fēng)機出口 27。
[0036]本實用新型的工作原理:一般孔板調(diào)節(jié)流量都是通過改變通風(fēng)孔徑來改變流量， 本實用新型的原理也是如此。通過轉(zhuǎn)動開度調(diào)節(jié)輪1帶動大齒輪8轉(zhuǎn)動，大齒輪8上的平面螺 紋帶動均勻分布的6個滑塊9和風(fēng)圈12同時做向心或離心運動，從而實現(xiàn)圈風(fēng)門24通風(fēng)孔大 小的調(diào)節(jié)，改變風(fēng)機的流量。開度調(diào)節(jié)輪1轉(zhuǎn)動后的開度可以從刻度盤2上讀出，由通風(fēng)口最 大面積可以計算出當(dāng)前通風(fēng)口面積，測量出圈風(fēng)門24前后壓差，并根據(jù)校核試驗得出的流 量系數(shù)α就可以根據(jù)前面所述的公式計算出當(dāng)前流量大小。進入通風(fēng)孔的氣體通過蜂窩狀 整流柵15進行整流，然后較均勻的進入風(fēng)機葉輪25,實現(xiàn)流量的連續(xù)調(diào)節(jié)和整流功能。 [0037]所述實施例為本實用新型的優(yōu)選的實施方式，但本實用新型并不限于上述實施方 式，在不背離本實用新型的實質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見 的改進、替換或變型均屬于本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種用于風(fēng)機流量調(diào)節(jié)和進口穩(wěn)流的圈風(fēng)門，其特征在于，包括前蓋(6)、后蓋(5)、 大齒輪(8)、開度調(diào)節(jié)輪(1)、多個滑塊(9)和風(fēng)圈（12); 所述前蓋(6)可拆卸的安裝在后蓋(5)上;所述大齒輪(8)套在所述后蓋(5)伸出的前軸 心（20)上、且位于所述前蓋(6)和后蓋(5)之間；所述前蓋(6)、大齒輪(8)和后蓋(5)中部為 空、且疊合成中心進風(fēng)口（13); 所述開度調(diào)節(jié)輪（1)安裝在所述后蓋(5)的側(cè)邊，開度調(diào)節(jié)輪（1)與大齒輪(8)呈90°布 置，開度調(diào)節(jié)輪(1)的一端位于后蓋(5)的外側(cè)、且設(shè)有調(diào)節(jié)凹槽(3)，另一端伸入后蓋(5)內(nèi) 側(cè)、且設(shè)有錐齒(4)，所述錐齒(4)與大齒輪(8)背面嚙合； 所述前蓋(6)內(nèi)側(cè)平面圓周上均勻設(shè)有多個滑槽（17)，所述滑塊(9)分別位于滑槽（17) 內(nèi)，所述大齒輪(8)正面與滑塊(9)底部通過螺紋配合傳動，所述滑塊(9)可同時做向心或離 心運動； 所述風(fēng)圈（12)的一端分別與所述滑塊(9)固定連接，另一端為自由端可在所述中心進 風(fēng)口（ 13)處同時做伸縮運動。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于風(fēng)機流量調(diào)節(jié)和進口穩(wěn)流的圈風(fēng)門，其特征在于，還包括 整流柵(15);所述整流柵(15)可拆卸的安裝在所述后蓋(5)的后軸心(21)內(nèi)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于風(fēng)機流量調(diào)節(jié)和進口穩(wěn)流的圈風(fēng)門，其特征在于，還包括 開刻度盤(2);所述刻度盤(2)套在所述開度調(diào)節(jié)輪(1)上、且固定在所述后蓋(5)的外側(cè)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于風(fēng)機流量調(diào)節(jié)和進口穩(wěn)流的圈風(fēng)門，其特征在于，所述滑 槽（17)的數(shù)量為6個，所述滑塊(9)數(shù)量為6個，所述風(fēng)圈（12)的數(shù)量為6個，6個所述風(fēng)圈 (12)在所述中心進風(fēng)口（13)處可形成六邊形。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于風(fēng)機流量調(diào)節(jié)和進口穩(wěn)流的圈風(fēng)門，其特征在于，還包括 多個前蓋滾珠(7);所述前蓋滾珠(7)均勻布置于所述前蓋(6)內(nèi)側(cè)圓周上的滾珠槽內(nèi)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于風(fēng)機流量調(diào)節(jié)和進口穩(wěn)流的圈風(fēng)門，其特征在于，還包括 多個后蓋滾珠(10);所述后蓋滾珠(10)均勻布置于所述后蓋(5)內(nèi)側(cè)圓周上的滾珠槽內(nèi)。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于風(fēng)機流量調(diào)節(jié)和進口穩(wěn)流的圈風(fēng)門，其特征在于，所述前 蓋(6)與風(fēng)圈（12)接觸的表面設(shè)有橡膠墊(11)。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于風(fēng)機流量調(diào)節(jié)和進口穩(wěn)流的圈風(fēng)門，其特征在于，所述前 蓋(6)和后蓋(5)通過螺釘連接。9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于風(fēng)機流量調(diào)節(jié)和進口穩(wěn)流的圈風(fēng)門，其特征在于，所述整 流柵(15)通過定位銷（14)安裝在所述后蓋(5)的后軸心(21)內(nèi)。10. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于風(fēng)機流量調(diào)節(jié)和進口穩(wěn)流的圈風(fēng)門，其特征在于，所述 整流柵(15)為蜂窩狀。
【文檔編號】F04D29/40GK205503554SQ201620185824
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月10日
【發(fā)明人】司喬瑞, 林剛, 袁建平, 袁壽其, 裴吉, 曹睿
【申請人】江蘇大學(xué)