基于叶轮给煤机的全工况自适应调节装置的制作方法

本发明属于送煤，具体涉及基于叶轮给煤机的全工况自适应调节装置。

背景技术：

1、叶轮给煤机是一种用于火力发电厂、冶金、煤炭、化工等行业中，将原煤仓或煤斗中的煤均匀、连续地送入磨煤机或其他用煤设备的机械装置。它主要由电动机、减速器、叶轮、壳体等部分组成。

2、根据专利公告号：cn220282467u公开了基于叶轮给煤机的全工况自适应调节装置，包括固定座，固定座顶部侧壁中间固定连接有盖板，盖板内转动连接有主轴，主轴的侧壁边沿均匀的可拆卸式连接有叶轮，主轴的侧壁边沿均匀地开设有插槽，插槽相对的两侧侧壁均开设有侧边槽，叶轮的一端固定连接有衔接板，衔接板与插槽相对的侧壁固定连接有插板，本技术具有以下优点：需要清理时卸下螺丝，将插板从插槽内拔出即可将叶轮从主轴上取下来，以此使盖板内部留出足够的空间便于对盖板内部进行清理，无需将盖板整个拆卸下来，且通过上述的拆装方式也便于后期对单一的叶轮进行拆卸维护更换；

3、基于专利公告号：cn118992618a同时可知，包括机体，所述机体叶轮的上端设置有顶盖，所述顶盖的一侧安装有降尘机构，所述降尘机构通过向外扩张扩大降尘面积，所述顶盖的上侧转动安装有清理组件，所述清理组件通过旋转对顶盖上的煤渣进行清理，同时清理组件在旋转时将降尘机构喷淋出的雾水进行扩散。本发明通过蜗杆的旋转，使蜗轮带着喷管旋转并向外扩张，从而扩大喷淋降尘的面积，同时随着移动块与往复丝杆的螺纹配合，使喷管移动喷淋，进一步提高降尘的效果；

4、上述技术方案仍存在以下问题：

5、1、喷淋机构仅单侧布置，给煤机另一侧边缘存在少量喷淋死角；

6、2、纯机械齿轮联动，无法单独启停喷淋 / 清理组件，整机必须同步运行；

7、3、水路无过滤装置，煤粉易堵塞雾化喷头；

8、4、无粉尘浓度传感闭环控制，仅依靠行走位置被动调节，不能根据实时粉尘浓度自动匹配喷淋强度。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案，基于叶轮给煤机的全工况自适应调节装置，包括机体，所述机体的叶轮上方固定设置顶盖；所述顶盖上设置降尘机构，所述降尘机构包含移动块、滑槽、支撑杆、空心筒、蜗杆、蜗轮、喷管、雾化喷头、往复丝杆；

2、所述滑槽开设于顶盖，所述移动块滑动装配在滑槽内，所述支撑杆下端固定连接移动块、上端固定连接空心筒；所述空心筒内部安装驱动电机，所述驱动电机输出轴连接蜗杆，所述蜗杆转动装配于空心筒内侧并与蜗轮啮合传动；所述蜗轮的转轴与喷管固定相连，所述喷管外侧安装若干雾化喷头；

3、所述往复丝杆转动安装在顶盖上，往复丝杆与移动块螺纹传动配合；所述顶盖上转动安装清理组件，所述清理组件包括转盘、清理杆、转轴、转叶、齿轮四；所述转盘转动支撑于顶盖，转盘外周固定若干清理杆，清理杆顶面与顶盖上表面贴合；所述转盘上表面固定连接转轴，转轴上端固定安装转叶；转盘下端向下贯穿顶盖并与齿轮四固连；

4、所述顶盖下方设置齿轮联动传动机构，所述齿轮联动传动机构包括转杆一、齿轮一、齿轮二、转杆二、齿轮三；所述转杆一两端分别固定装配齿轮二；其中一侧齿轮二与齿轮一啮合，齿轮一与往复丝杆同轴相连；另一侧齿轮二与齿轮三啮合；所述转杆二两端分别固定齿轮三，其中一个齿轮三与齿轮四啮合；所述机体一侧布置水箱，水箱出水口连通水泵，水泵通过水管连通分流件，分流件通过水管向喷管输送水体；机体上还固定安装变频器柜，变频器柜顶部装配无线通讯子站；

5、所述顶盖沿长度方向左右对称布置两套相互独立的降尘机构，两套降尘机构分别对应配置独立供水支路；所述齿轮联动传动机构中设置分动离合组件；所述水泵与分流件之间的管路上串联精密水过滤组件；所述顶盖上装配粉尘闭环检测调控模块，顶盖边缘还设置柔性挡尘抑尘结构。

6、进一步的，两套降尘机构各自配备独立往复丝杆与独立驱动蜗杆的电机；左右两根往复丝杆同轴刚性连接实现同步传动，两侧移动块沿各自滑槽同步同向往复滑动；所述分流件设置两路独立出水接口并分别连接水管连通左右两侧喷管，两侧供水支路能够独立通断，单侧喷管的张开角度可单独调节。

7、进一步的，所述分动离合组件包含第一电磁离合器、第二电磁离合器；所述第一电磁离合器轴向安装在齿轮一与往复丝杆之间，用于控制喷淋横移动力支路的动力通断；所述第二电磁离合器轴向安装在齿轮四与转盘之间，用于控制清理组件动力支路的动力通断。

8、进一步的，所述变频器柜内置plc，所述plc分别与第一电磁离合器、第二电磁离合器电连接；plc可控制两个电磁离合器同步吸合、单独吸合或者全部断开，实现同步联动喷淋、独立喷淋、单独清渣三种运行模式切换。

9、进一步的，所述精密水过滤组件包括粗滤不锈钢滤网、y型精密水过滤器；所述粗滤不锈钢滤网固定安装于水箱内部进水区域；所述y型精密水过滤器串联安装在水泵出水口与分流件之间的管路中，水体依次经过粗滤不锈钢滤网、y型精密水过滤器两级过滤后输送至分流件。

10、进一步的，所述粉尘闭环检测调控模块包括两台粉尘浓度传感器；两台粉尘浓度传感器分别固定安装在顶盖前端、后端上表面，粉尘浓度传感器信号输出端与变频器柜内部的plc电性连接。

11、进一步的，所述plc同时电连接无线通讯子站、主驱动电机、水泵变频控制器、两侧空心筒内的蜗杆驱动电机；plc接收粉尘浓度传感器、无线通讯子站采集的数据，依据实时粉尘浓度、叶轮给煤机行走位置，动态调节喷淋幅度、供水流量以及各机构运转转速。

12、进一步的，所述柔性挡尘抑尘结构为多段橡胶挡尘帘；所述橡胶挡尘帘沿顶盖前后侧边沿向下垂向固定安装，橡胶挡尘帘底部靠近输煤料面，橡胶挡尘帘与双侧降尘机构喷出的雾幕合围形成半封闭抑尘腔体。

13、进一步的，所述清理杆沿转盘周向均匀布置，清理杆上边缘持续贴合顶盖上表面；所述转盘、转轴、转叶三者同轴固定连接，转盘跟随齿轮四同步旋转，同步实现煤渣刮除与水雾扩散；

14、叶轮给煤机全工况自适应降尘清理联动方法二，包括以下步骤：

15、s1、水体两级过滤供水预处理步骤：原煤输送作业启动前，水箱内清水先经水箱内置粗滤网完成大颗粒煤渣粗过滤，再通过水泵输送至 y 型精密水过滤器完成细微煤粉二次精过滤，过滤后的洁净水体输送至分流件；分流件分出两路独立供水支路，分别连通顶盖左右两侧对称布置的降尘机构的喷管，实现双侧水路独立供水、单侧可启停控制；

16、s2、双侧喷淋幅宽调节步骤：分别启动顶盖左、右两侧空心筒内的蜗杆驱动电机，各蜗杆同步啮合对应蜗轮，蜗轮带动同侧喷管向外翻转张开形成扇形雾化喷淋面；依据粉尘分布情况，单独调节单侧蜗杆电机运转时长，实现单侧喷管张开角度差异化调控；

17、s3、传动分动模式预选步骤：通过变频器柜内 plc 选择设备运行模式，plc 对应控制第一电磁离合器、第二电磁离合器的吸合 / 断开状态，划分三种动力输出模式；其中第一电磁离合器设于往复丝杆与齿轮一之间，控制喷淋横移动力支路通断；第二电磁离合器设于齿轮四与转盘之间，控制顶盖清渣、水雾扩散动力支路通断；

18、s4、模式一：同步联动全域抑尘作业步骤

19、plc 控制第一电磁离合器、第二电磁离合器同时吸合；主驱动电机带动转杆一同步旋转，一路动力经齿轮二、齿轮一驱动左右两根同步往复丝杆运转，带动两侧整套降尘机构沿顶盖滑槽同步往复滑动，实现双侧同步跟踪喷淋；另一路动力经齿轮二、转杆二、齿轮三、齿轮四驱动转盘旋转，转盘外周清理杆贴合顶盖表面持续刮除堆积煤渣，转盘同轴上端转叶同步旋转形成扩散气流吹散水雾；顶盖边缘柔性橡胶挡尘帘与双侧扇形雾幕合围形成半封闭抑尘腔体，阻挡煤尘向外逃逸；

20、s5、模式二：独立单侧喷淋降尘作业步骤

21、plc 控制第一电磁离合器吸合、第二电磁离合器断开，切断清渣与水雾扩散支路动力；往复丝杆仅驱动双侧喷淋机构往复移动，清理杆、转叶保持静止；plc 根据顶盖两端粉尘浓度传感器实时采集的粉尘数值，单独开启粉尘超标一侧的供水支路，并加大该侧喷管张开幅度，针对性完成局部抑尘，同步关停另一侧水路节约水源；

22、s6、模式三：单独顶盖干态清渣维护步骤

23、plc 控制第一电磁离合器断开、第二电磁离合器吸合，同时切断水泵供水；喷淋机构停止横移与雾化喷水，仅转盘带动清理杆单独旋转，对顶盖表面积存干燥煤渣进行刮除清理，无需同步喷淋作业；

24、s7、粉尘闭环自适应调速调控步骤：布置于顶盖前后两端的粉尘浓度传感器持续采集现场粉尘浓度数据并传输至 plc，plc 结合无线通讯子站上传的叶轮给煤机行走位置、给煤负荷信号，动态调节主驱动电机转速、水泵供水流量、两侧蜗杆电机的喷管张开幅度，粉尘浓度越高则同步提升喷淋移动速度、雾化水量与转叶扩散风速；粉尘浓度低于设定阈值时，自动收拢喷管、降低电机转速、减小供水量；

25、s8、停机复位步骤：叶轮给煤机停止输煤作业后，plc 依次关停水泵、主驱动电机、两侧蜗杆驱动电机，两套电磁离合器完全断开；往复丝杆带动左右两侧降尘机构同步滑动复位至顶盖中部初始位置，蜗杆反转驱动两侧喷管向内收拢折叠，完成整机复位；

26、本发明具有如下有益效果：

27、1、本发明通过采用顶盖双侧对称喷淋结构，消除原单侧喷淋存在的顶盖边缘抑尘盲区，喷淋覆盖面积提升一倍，煤尘捕捉效率显著提高；左右喷淋水路独立可控，可针对单侧高扬尘区域单独调节喷淋幅度，调控灵活性更强。

28、2、本发明通过两套电磁离合器对喷淋支路、清理扩散支路实现动力分动控制，可根据现场工况单独启用喷淋、单独启用清渣机构，无需两套机构强制同步运行，有效节约水电能耗，设备日常维护操作更便捷。

29、3、本发明通过水路增设两级过滤组件，能够拦截水体中煤粉杂质，解决雾化喷头易堵塞、频繁拆卸检修的问题，延长喷淋机构使用寿命，降低运维工作量。

30、4、本发明通过配套粉尘浓度传感器形成闭环自适应调控系统，不再仅依靠给煤机行走位置被动调节喷淋强度，可根据现场实时粉尘浓度动态匹配喷管张开角度、供水量、转叶风速，抑尘控制精度更高，真正实现粉尘量自适应匹配喷淋输出。

31、5、本发明通过顶盖增设柔性橡胶挡尘帘，与双侧扇形雾幕配合形成半封闭抑尘腔体，减少水雾与细微煤尘向设备外部飘散，进一步提升厂区整体降尘效果。