CN111237231B - 一种动叶可调轴流风机的运行监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动叶可调轴流风机的运行监测方法，该方法包括以下步骤,失速与喘振检测：利用风机内的失速与喘振检测设备对叶片进行检测，当检测到失速时会将叶片调整到合适的角度避免失速，当检测到喘振时风机会被卡住，然后人工进行维修；EPLD/CPLD器件对动叶可调轴流风机输出的脉冲频率进行检测；中央处理器判断该脉冲频率值是否为零;如果脉冲频率值为零，则判断为动叶可调轴流风机停转；如果脉冲频率值不为零，将所检测的脉冲频率与设定的阈值进行比较；若上述比较的结果是动叶可调轴流风机转速下降，则对动叶可调轴流风机转速异常进行连续计数，该次数超过设定的阈值后，则动叶可调轴流风机控制电路对动叶可调轴流风机的运行进行控制。
Description
技术领域
本发明属于风机领域，尤其是涉及一种动叶可调轴流风机的运行监测方法。
背景技术
离心风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，它是一种从动的流体机械，锅炉和工业炉窑的通风和引风，现有的动叶可调轴流风机中经常会出现失速和喘振的问题，从而使风机的使用寿命降低，让风机更早需要维修或更换。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足，提供一种能够及时检测风机叶片是否失速和喘振的动叶可调轴流风机的运行监测方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种动叶可调轴流风机的运行监测方法，该方法包括以下步骤，
a、失速与喘振检测：利用风机内的失速与喘振检测设备对叶片进行检测，当检测到失速时会将叶片调整到合适的角度避免失速，当检测到喘振时风机会被卡住，然后人工进行维修；
b、EPLD/CPLD器件对动叶可调轴流风机输出的脉冲频率进行检测；
c、中央处理器判断该脉冲频率值是否为零;
d、如果脉冲频率值为零，则判断为动叶可调轴流风机停转；
e、如果脉冲频率值不为零，将所检测的脉冲频率与设定的阈值进行比较；
f、若上述比较的结果是动叶可调轴流风机转速下降，则对动叶可调轴流风机转速异常进行连续计数，该计数次数超过设定的阈值后，则动叶可调轴流风机控制电路对动叶可调轴流风机的运行进行控制。
所述动叶可调轴流风机分为轴流风机壳体、连通设置在轴流风机壳体上侧的通风管道、用于设置在轴流风机壳体内的风机空间、固定设置在风机空间左端壁的电动机、止转套设于电动机输出端的圆盘、固定设置在电动机输出端的工作壳体、设置在工作壳体内的工作空间、以圆周方向设置在工作空间外表面的多个圆孔、转动设置在圆孔内的旋转轴、固定设置在旋转轴上端的扇叶。
所述步骤a中的失速与喘振检测设备包括用于让风机失速后自动调整的调节装置、用于让风机散热的散热装置；所述调节装置包括转动设置在旋转轴下端的拉杆、以圆周方向设置在圆盘外表面的多个梯形槽、固定设置在拉杆下端并可前后移动地设置在梯形槽内的梯形快、固定设置在圆盘右端面的环形套、调节组件；
利用失速与喘振检测设备对可调轴流风机进行检测的步骤如下，电动机启动带动多个扇叶旋转，当失速时会导致风力变大，从而带动调节组件启动，让风机调节到正常范围，到风力过大无法调整到正常范围时调节组件会将风机卡停。
所述步骤b中通过如下方式检测脉冲频率：在一预设的时间段内对动叶可调轴流风机输出的脉冲信号进行计数；运用如下公式计算脉冲频率：动叶可调轴流风机的脉冲频率值＝脉冲计数器值/定时器的阈值。
所述步骤f中对动叶可调轴流风机的运行进行控制包括：进行故障报警和/或使出现故障的动叶可调轴流风机的冷却对象设备上的其它动叶可调轴流风机全速运行。
所述调节组件包括固定设置在风机空间内壁的固定板、转动设置在固定板左端面的第一传动轴、固定设置在第一传动轴外表面的旋转风扇、固定设置在第一传动轴外表面的第一带轮、转动设置在固定板左端面的空心轴、固定设置在空心轴左端的第二带轮、传动连接在第一带轮和第二带轮之间的第一皮带、螺纹连接设置于空心轴内壁的的螺纹杆、转动设置在螺纹杆左端的转轴、铰接在环形套与转轴之间的直杆、转动设置在空心轴外表面的第一锥齿轮、固定设置在固定板下端的长板、设置在长板上的旋转孔、转动设置在旋转孔内的旋转轴、分别固定设置在旋转轴上下侧的两个第二锥齿轮；
利用调节组件对动叶可调轴流风机进行调节的步骤如下，当风机的风力过大时带动旋转风扇旋转，旋转风扇带动第一带轮旋转，第一带轮带动第二带轮旋转，通过螺纹连接带动转轴向右移动，转轴带动圆盘向右移动，带动拉杆旋转，从而带动扇叶旋转，从而能够使失速的叶片速度调整到正常范围。
所述散热装置包括设置在工作空间右端壁的圆环槽、可旋转地设置在圆环槽内的密封圆环滑块、固定设置风机空间内壁上侧的支撑长板、转动设置在支撑长板左端面的第二传动轴、固定设置在第二传动轴左端的转动风扇、固定设置在第二传动轴外表面的第三带轮、固定设置在支撑长板下端的支板、固定设置在支板左端的圆柱壳体、设置在圆柱壳体内的圆柱空间、转动设置在支撑长板左端面的第三传动轴、固定设置在圆柱空间内壁的隔板、设置在隔板上的矩形槽、固定设置在第三传动轴上的旋转圆块、以圆周方向分别设置在旋转圆块外表面的三个凹槽、固定设置在第二传动轴上的第四带轮、传动连接在第三带轮和第四带轮之间的第二皮带、转动设置在支撑长板左端面的第四传动轴、固定设置在第四传动轴外表面的第五带轮、固定设置在第三传动轴外表面的第六带轮、传动连接在第五带轮和第六带轮之间的第三皮带、固定设置在第四传动轴左端的第一旋转锥齿轮、设置在圆柱空间内壁后侧的传动孔、转动设置在传动孔内的第五传动轴、固定设置在第五传动轴端的第二旋转锥齿轮、固定设置在第五传动轴前端的转动扇、设置在转动扇上的多个通孔，所述圆柱壳体和密封圆环滑块之间的上下侧分别连通设置有两输送管；
利用散热装置对动叶可调轴流风机进行调节的步骤如下，多个扇叶旋转带动转动风扇旋转，转动风扇带动第三带轮旋转，第三带轮带动第四带轮旋转，第四带轮带动旋转圆块旋转，从而能够让油进入凹槽，当进入凹槽的油转到隔板上方时，凹槽内的油会倒到隔板上，同时第五带轮带动第一旋转锥齿轮旋转，第一旋转锥齿轮带动第二旋转锥齿轮旋转，第二旋转锥齿轮带动转动扇旋转。
综上所述，本发明具有以下优点：本方法使用简单，能够及时检测风机存在的喘振和失速问题，从而及早进行调整而提高风机的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的立体图。
图2为本发明的俯视图。
图3为图2中沿A-A线的剖视立体图。
图4为图2中沿B-B线的剖视立体图。
图5为图4中C处的放大图。
图6为图4中D处的放大图。
图7为图4中E处的放大图。
图8为图4中F处的放大图。
图9为图4中G处的放大图。
图10为图9中H处的放大图。
图11为图2中沿I-I线的剖视立体图。
图12为图11中的J处的放大图。
图13为图12中沿B-B线的剖视立体图。
图14为图13中的K处的放大图。
图15为散热装置的剖视图。
具体实施方式
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种动叶可调轴流风机的运行监测方法，该方法包括以下步骤，
a、失速与喘振检测：利用风机内的失速与喘振检测设备对叶片进行检测，当检测到失速时会将叶片调整到合适的角度避免失速，当检测到喘振时风机会被卡住，然后人工进行维修；
b、EPLD/CPLD器件对动叶可调轴流风机输出的脉冲频率进行检测；
c、中央处理器判断该脉冲频率值是否为零;
d、如果脉冲频率值为零，则判断为动叶可调轴流风机停转；
e、如果脉冲频率值不为零，将所检测的脉冲频率与设定的阈值进行比较；
f、若上述比较的结果是动叶可调轴流风机转速下降，则对动叶可调轴流风机转速异常进行连续计数，该计数次数超过设定的阈值后，则动叶可调轴流风机控制电路对动叶可调轴流风机的运行进行控制。
利用失速与喘振检测设备对可调轴流风机进行检测的步骤如下，电动机启动带动多个扇叶旋转，当失速时会导致风力变大，从而带动调节组件启动，让风机调节到正常范围，到风力过大无法调整到正常范围时调节组件会将风机卡停。
所述步骤b中通过如下方式检测脉冲频率：在一预设的时间段内对动叶可调轴流风机输出的脉冲信号进行计数；运用如下公式计算脉冲频率：动叶可调轴流风机的脉冲频率值＝脉冲计数器值/定时器的阈值。
所述步骤f中对动叶可调轴流风机的运行进行控制包括：进行故障报警和/或使出现故障的动叶可调轴流风机的冷却对象设备上的其它动叶可调轴流风机全速运行。
如图1-15所示，所述动叶可调轴流风机分为轴流风机壳体1、连通设置在轴流风机壳体1上侧的通风管道92、用于设置在轴流风机壳体1内的风机空间、固定设置在风机空间左端壁的电动机、止转套设于电动机输出端的圆盘2、固定设置在电动机输出端的工作壳体3、设置在工作壳体3内的工作空间、以圆周方向设置在工作空间外表面的多个圆孔、转动设置在圆孔内的旋转轴、固定设置在旋转轴上端的扇叶4。
所述步骤a中的失速与喘振检测设备包括用于让风机失速后自动调整的调节装置、用于让风机散热的散热装置。
所述调节装置包括转动设置在旋转轴下端的拉杆5、以圆周方向设置在圆盘2外表面的多个梯形槽、固定设置在拉杆5下端并可前后移动地设置在梯形槽内的梯形快、固定设置在圆盘2右端面的环形套6、以圆周方向设置在风机空间内壁的三个调节组件、固定设置在风机空间内壁后侧的支撑柱507、转动设置在支撑柱507左端的旋转支撑轴508、转动设置在旋转支撑轴508左端的连接轴509、套设在连接轴509外表面的螺纹管510、螺纹连接在螺纹管510外表面的圆柱套511、固定设置在圆柱套511外表面的旋转锥齿轮512，所述螺纹管510与风机空间的内壁后侧通过长杆固定连接，所述圆柱套511的内壁为圆锥孔，所述连接轴509与圆锥套511配合的一段为圆锥轴。
所述调节组件包括固定设置在风机空间内壁的固定板7、转动设置在固定板7左端面的第一传动轴8、固定设置在第一传动轴8外表面的旋转风扇9、固定设置在第一传动轴8外表面的第一带轮10、转动设置在固定板7左端面的空心轴11、固定设置在空心轴11左端的第二带轮12、传动连接在第一带轮10和第二带轮12之间的第一皮带13、螺纹连接设置于空心轴11内壁的的螺纹杆713、转动设置在螺纹杆713左端的转轴14、铰接在环形套与转轴14之间的直杆15、转动设置在空心轴11外表面的的第一锥齿轮16、固定设置在固定板7下端的长板17、设置在长板17上的旋转孔、转动设置在旋转孔内的旋转轴18、分别固定设置在旋转轴18上下侧的两个第二锥齿轮19；电动机启动带动多个扇叶4旋转，当失速时会导致风力变大，从而带动旋转风扇9旋转，旋转风扇9带动第一带轮10旋转，第一带轮10带动第二带轮12旋转，通过螺纹连接带动转轴14向右移动，转轴14带动圆盘2向右移动，带动拉杆5旋转，从而带动扇叶旋转，从而能够使失速的叶片速度调整到正常范围，从而使旋转风扇9停止转动，从而能够在风扇失速时及时将叶片进行调整，避免叶片在失速的情况下继续转动而导致叶片破损，从而导致叶片的寿命变短;同时第二带轮12带动第一锥齿轮16旋转，当风机转了较多圈后仍然处于失速状态时，第一锥齿轮16带动上侧的第二锥齿轮19旋转，上侧的第二锥齿轮19带动下侧的第二锥齿轮19旋转，第二锥齿轮19带动旋转锥齿轮旋转较多圈后，通过螺纹连接带动圆柱套511逐渐向左移动，从而能够通过圆锥孔对圆锥轴卡紧，从而增大圆锥孔与圆锥套的摩擦，从而能够使电动机受到过载保护而停止，从而起到了保护叶片的作用，避免叶片在喘振的情况下继续运行造成叶片破损的问题；第二带轮12通过摩擦力带动第一锥齿轮16旋转，从而第一锥齿轮16旋转地比第二带轮12慢。
所述散热装置包括设置在工作空间右端壁的圆环槽、可旋转地设置在圆环槽内的密封圆环滑块20、固定设置风机空间内壁上侧的支撑长板21、转动设置在支撑长板21左端面的第二传动轴22、固定设置在第二传动轴22左端的转动风扇23、固定设置在第二传动轴22外表面的第三带轮24、固定设置在支撑长板21下端的支板26、固定设置在支板26左端的圆柱壳体27、设置在圆柱壳体27内的圆柱空间、转动设置在支撑长板21左端面的第三传动轴28、固定设置在圆柱空间内壁的隔板29、设置在隔板29上的矩形槽、固定设置在第三传动轴28上的旋转圆块30、以圆周方向分别设置在旋转圆块30外表面的三个凹槽、固定设置在第二传动轴22上的第四带轮40、传动连接在第三带轮24和第四带轮40之间的第二皮带41、转动设置在支撑长板21左端面的第四传动轴31、固定设置在第四传动轴31外表面的第五带轮42、固定设置在第三传动轴28外表面的第六带轮43、传动连接在第五带轮42和第六带轮43之间的第三皮带44、固定设置在第四传动轴31左端的第一旋转锥齿轮45、设置在圆柱空间内壁后侧的传动孔、转动设置在传动孔内的第五传动轴46、固定设置在第五传动轴46后端的第二旋转锥齿轮47、固定设置在第五传动轴46前端的转动扇48、设置在转动扇48上的多个通孔，所述圆柱壳体27和密封圆环滑块20之间的上下侧分别连通设置有两输送管701；多个扇叶旋转带动转动风扇23旋转，转动风扇23带动第三带轮24旋转，第三带轮24带动第四带轮40旋转，第四带轮40带动旋转圆块30旋转，从而能够让油进入凹槽，当进入凹槽的油转到隔板上方时，凹槽内的油会倒到隔板上，同时第五带轮42带动第一旋转锥齿轮45旋转，第一旋转锥齿轮45带动第二旋转锥齿轮47旋转，第二旋转锥齿轮47带动转动扇48旋转，从而能够将通过旋转圆块30旋转产生的离心力甩出的油与旋转中的转动扇48接触，从而能够让油在撒到隔板上时被转动扇48打散，从而能够增大油的散热面积，从而能够让吸收风机热能的油竟可能地将热量散失，从而能够通过上侧的输送管回到工作空间内继续对风机进行散热；通过转动扇48上的多个孔能够让一部分通过孔的油被分成多条向下流，从而能够进一步增加油的散热面积，使油散热更快。
工作原理：利用失速与喘振检测设备对可调轴流风机进行检测的步骤如下，电动机启动带动多个扇叶旋转，当失速时会导致风力变大，从而带动调节组件启动，让风机调节到正常范围，到风力过大无法调整到正常范围时调节组件会将风机卡停。
Claims (1)
1.一种动叶可调轴流风机的运行监测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤，
a、失速与喘振检测：利用风机内的失速与喘振检测设备对叶片进行检测，当检测到失速时会将叶片调整到合适的角度避免失速，当检测到喘振时风机会被卡住，然后人工进行维修；
b、EPLD/CPLD器件对动叶可调轴流风机输出的脉冲频率进行检测；
c、中央处理器判断该脉冲频率值是否为零;
d、如果脉冲频率值为零，则判断为动叶可调轴流风机停转；
e、如果脉冲频率值不为零，将所检测的脉冲频率与设定的阈值进行比较；
f、若上述比较的结果是动叶可调轴流风机转速下降，则对动叶可调轴流风机转速异常进行连续计数，该计数次数超过设定的阈值后，则动叶可调轴流风机控制电路对动叶可调轴流风机的运行进行控制；
所述动叶可调轴流风机分为轴流风机壳体(1)、连通设置在轴流风机壳体(1)上侧的通风管道(92)、用于设置在轴流风机壳体(1)内的风机空间、固定设置在风机空间左端壁的电动机、止转套设于电动机输出端的圆盘(2)、固定设置在电动机输出端的工作壳体(3)、设置在工作壳体(3)内的工作空间、以圆周方向设置在工作空间外表面的多个圆孔、转动设置在圆孔内的旋转轴、固定设置在旋转轴上端的扇叶(4)；
所述步骤a中的失速与喘振检测设备包括用于让风机失速后自动调整的调节装置、用于让风机散热的散热装置；所述调节装置包括转动设置在旋转轴下端的拉杆(5)、以圆周方向设置在圆盘(2)外表面的多个梯形槽、固定设置在拉杆(5)下端并可前后移动地设置在梯形槽内的梯形快、固定设置在圆盘(2)右端面的环形套(6)、调节组件；
利用失速与喘振检测设备对可调轴流风机进行检测的步骤如下，电动机启动带动多个扇叶(4)旋转，当失速时会导致风力变大，从而带动调节组件启动，让风机调节到正常范围，到风力过大无法调整到正常范围时调节组件会将风机卡停；
所述步骤b中通过如下方式检测脉冲频率：在一预设的时间段内对动叶可调轴流风机输出的脉冲信号进行计数；运用如下公式计算脉冲频率：动叶可调轴流风机的脉冲频率值＝脉冲计数器值/定时器的阈值；
所述步骤f中对动叶可调轴流风机的运行进行控制包括：进行故障报警和/或使出现故障的动叶可调轴流风机的冷却对象设备上的其它动叶可调轴流风机全速运行；
所述调节组件包括固定设置在风机空间内壁的固定板(7)、转动设置在固定板(7)左端面的第一传动轴(8)、固定设置在第一传动轴(8)外表面的旋转风扇(9)、固定设置在第一传动轴(8)外表面的第一带轮(10)、转动设置在固定板(7)左端面的空心轴(11)、固定设置在空心轴(11)左端的第二带轮(12)、传动连接在第一带轮(10)和第二带轮(12)之间的第一皮带(13)、螺纹连接设置于空心轴(11)内壁的的螺纹杆(713)、转动设置在螺纹杆(713)左端的转轴(14)、铰接在环形套与转轴(14)之间的直杆(15)、转动设置在空心轴（11）外表面的第一锥齿轮(16)、固定设置在固定板(7)下端的长板(17)、设置在长板(17)上的旋转孔、转动设置在旋转孔内的旋转轴(18)、分别固定设置在旋转轴(18)上下侧的两个第二锥齿轮(19)；
利用调节组件对动叶可调轴流风机进行调节的步骤如下，当风机的风力过大时带动旋转风扇(9)旋转，旋转风扇(9)带动第一带轮(10)旋转，第一带轮(10)带动第二带轮(12)旋转，通过螺纹连接带动转轴(14)向右移动，转轴(14)带动圆盘(2)向右移动，带动拉杆(5)旋转，从而带动扇叶旋转，从而能够使失速的叶片速度调整到正常范围；
所述散热装置包括设置在工作空间右端壁的圆环槽、可旋转地设置在圆环槽内的密封圆环滑块(20)、固定设置风机空间内壁上侧的支撑长板(21)、转动设置在支撑长板(21)左端面的第二传动轴(22)、固定设置在第二传动轴(22)左端的转动风扇(23)、固定设置在第二传动轴(22)外表面的第三带轮(24)、固定设置在支撑长板(21)下端的支板(26)、固定设置在支板(26)左端的圆柱壳体(27)、设置在圆柱壳体(27)内的圆柱空间、转动设置在支撑长板(21)左端面的第三传动轴(28)、固定设置在圆柱空间内壁的隔板(29)、设置在隔板(29)上的矩形槽、固定设置在第三传动轴(28)上的旋转圆块(30)、以圆周方向分别设置在旋转圆块(30)外表面的三个凹槽、固定设置在第三传动轴(28)上的第四带轮(40)、传动连接在第三带轮(24)和第四带轮(40)之间的第二皮带(41)、转动设置在支撑长板(21)左端面的第四传动轴(31)、固定设置在第四传动轴(31)外表面的第五带轮(42)、固定设置在第二传动轴(22)外表面的第六带轮(43)、传动连接在第五带轮(42)和第六带轮(43)之间的第三皮带(44)、固定设置在第四传动轴(31)左端的第一旋转锥齿轮(45)、设置在圆柱空间内壁后侧的传动孔、转动设置在传动孔内的第五传动轴(46)、固定设置在第五传动轴(46)后端的第二旋转锥齿轮(47)、固定设置在第五传动轴(46)前端的转动扇(48)、设置在转动扇(48)上的多个通孔，所述圆柱壳体(27)和密封圆环滑块(20)之间的上下侧分别连通设置有两输送管(701)；
利用散热装置对动叶可调轴流风机进行散热的步骤如下，多个扇叶旋转带动转动风扇(23)旋转，转动风扇(23)带动第三带轮(24)旋转，第三带轮(24)带动第四带轮(40)旋转，第四带轮(40)带动旋转圆块(30)旋转，从而能够让油进入凹槽，当进入凹槽的油转到隔板上方时，凹槽内的油会倒到隔板上，同时第五带轮(42)带动第一旋转锥齿轮(45)旋转，第一旋转锥齿轮(45)带动第二旋转锥齿轮(47)旋转，第二旋转锥齿轮(47)带动转动扇(48)旋转。
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