風(fēng)機(jī)風(fēng)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)存在問題及技術(shù)改造

1、風(fēng)機(jī)風(fēng)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)存在問題及技術(shù)改造  1 前言    馬鋼第三燒結(jié)廠185m2燒結(jié)機(jī)尾電除塵系統(tǒng)承擔(dān)著燒結(jié)主機(jī)、單棍、帶冷及轉(zhuǎn)運(yùn)站等45個(gè)揚(yáng)塵點(diǎn)的粉塵回收處理。煙氣處理量78.6×104m3/h，其除塵風(fēng)機(jī)選用Y4-73-11NO311/2F左45°型鍋爐引風(fēng)機(jī)，功率1600kW。原設(shè)計(jì)配置風(fēng)門調(diào)節(jié)為四連桿機(jī)構(gòu)，電動(dòng)執(zhí)行器選用DKJ-510型。    2 存在問題分析    經(jīng)投用至今8年多生產(chǎn)實(shí)踐，該系統(tǒng)除塵風(fēng)機(jī)風(fēng)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)存在多方面不足：   

2、; 2.1 電動(dòng)執(zhí)行器選型偏小    該除塵風(fēng)機(jī)屬大型鍋爐引風(fēng)機(jī)，而風(fēng)門執(zhí)行器選用DKJ-510型規(guī)格偏小，實(shí)用中無論是電動(dòng)還是手動(dòng)均顯負(fù)載阻力較大、操作困難，同時(shí)出現(xiàn)風(fēng)門工作點(diǎn)漂移、自鎖困難等現(xiàn)象。    2.2 執(zhí)行器安裝基礎(chǔ)強(qiáng)度不夠    原設(shè)計(jì)電動(dòng)執(zhí)行器安裝在距地面+3.5m高平臺(tái)上，安裝平臺(tái)為混凝土板簡支結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度及剛度均較差，風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)導(dǎo)致其整體震動(dòng)，因此也破壞了執(zhí)行器自鎖功能的穩(wěn)定性。    2.3 四連桿執(zhí)行機(jī)構(gòu)原設(shè)計(jì)存在缺陷   

3、; 執(zhí)行機(jī)構(gòu)理論上屬于平面連桿機(jī)構(gòu)范疇，而且是具有雙搖桿的鉸鏈四連桿。依相關(guān)設(shè)計(jì)理論為保證良好運(yùn)轉(zhuǎn)，在滿足需要的前提下，設(shè)計(jì)時(shí)必須注意滿足相關(guān)規(guī)范，即連桿機(jī)構(gòu)的輸出最小傳動(dòng)角min具有較大值，中等及以上力矩負(fù)載規(guī)范要求min>40°，而原設(shè)計(jì)不滿足這一要求。原風(fēng)機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)測技術(shù)參數(shù)如下：    風(fēng)門搖桿a：400mm；    連桿b：820mm；    執(zhí)行器搖桿c：450mm；    機(jī)架d：825mm。    機(jī)構(gòu)工作示意圖

4、見圖1，有關(guān)參數(shù)計(jì)算示意見圖2，具體運(yùn)行極限(全閉、全開)參數(shù)見表1。表1 原執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行兩極限位置參數(shù)夾角名稱風(fēng)門全關(guān)時(shí)角度位置/(°)風(fēng)門全關(guān)時(shí)角度位置/(°)總行程/(°)兩搖桿與水平夾角風(fēng)門a40.09-38.1578.60執(zhí)行器c39.04-26.1465.18桿件間夾角107.2628.66-1+273.78138.96-76.1821.40-    注：表中為實(shí)測參數(shù).    利用計(jì)算式：        由計(jì)算可知當(dāng)風(fēng)機(jī)風(fēng)門接近全開

5、位置時(shí)(參見圖1)，四連桿機(jī)構(gòu)傳遞載荷處于最不利狀態(tài)，輸出傳動(dòng)角min=21.0°。這是造成實(shí)際中操作困難的重要原因之一。    原設(shè)計(jì)還導(dǎo)致風(fēng)機(jī)風(fēng)門開度不足。從計(jì)算知(見表1)風(fēng)機(jī)搖桿角度全行程為78.60°，百葉閥風(fēng)門從理論上講全行程應(yīng)為090°，而原設(shè)計(jì)實(shí)際開度僅為理論開度的87.3%(78.60÷9O×100%=87.3%)，造成能源浪費(fèi)。    上述諸多問題，不僅嚴(yán)重影響該系統(tǒng)的除塵效率，造成各收塵點(diǎn)崗位粉塵超標(biāo)，而且回顧歷史也是導(dǎo)致1998年該系統(tǒng)除塵主管嚴(yán)重積料坍塌、風(fēng)機(jī)

6、發(fā)生重大事故的原因之一。同時(shí)執(zhí)行器的安裝位置，既不方便操作，又危及安全。進(jìn)行技術(shù)改造勢在必行。    3 改造設(shè)計(jì)    3.1 改造內(nèi)容    針對上述問題，2002年決定利用年修機(jī)會(huì)對其進(jìn)行技術(shù)改造。首先將原有DKJ-510型電動(dòng)執(zhí)行器改用DKJ-710規(guī)格。解決選型偏小、自鎖性能差的問題。    其次拆除+3.5m安裝平臺(tái)，將執(zhí)行器移至±0.00平臺(tái)安裝，既便于操作同時(shí)又消除基礎(chǔ)單薄、穩(wěn)定性差、運(yùn)行振動(dòng)等缺陷。    基于上述考慮

7、，以四連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，內(nèi)容如下：    風(fēng)機(jī)風(fēng)門搖桿口利舊；    電動(dòng)執(zhí)行器搖桿c重新制做，尺寸c仍取450mm，以確保風(fēng)門全行程之要求；    3.2 機(jī)構(gòu)連桿b、機(jī)架d及執(zhí)行器安裝位置確定    通過對風(fēng)門搖桿a開、關(guān)兩極限位置實(shí)地測量得到其位置參數(shù)(與水平線夾角)分別是-45°和40°(見圖3)，角度全行程為85°，真實(shí)開度達(dá)到理論開度(90°)的94.44%，四連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)將以此要求條件為前提進(jìn)行。 

8、0;  為了保證機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)中實(shí)現(xiàn)良好的傳動(dòng)，依照相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范必須注意遵循機(jī)構(gòu)輸出桿a在總行程的中點(diǎn)附近時(shí)，傳動(dòng)角獲得最大值(即max90°)這一原則。結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際，取電動(dòng)執(zhí)行器搖桿c轉(zhuǎn)動(dòng)中心O1點(diǎn)位置，為四連桿機(jī)構(gòu)所在平面內(nèi)相對于風(fēng)門搖桿a轉(zhuǎn)動(dòng)中心O點(diǎn)下方鉛垂線上。即OO1連線為一鉛垂線(機(jī)架桿d)。    依據(jù)標(biāo)高，取d=4130mm，搖桿口行程中點(diǎn)位置參數(shù)=-2.5°(見圖3)，則連桿b    代入計(jì)算得到b=41l2.86mm。至此機(jī)構(gòu)各桿件尺寸初步確定如下：范要求(見表2)。  

9、      風(fēng)門搖桿a=400mm；    連桿b=4112.86mm；    執(zhí)行器搖桿c=450mm；    機(jī)架d=4130，mm。    結(jié)合圖2、圖3及前述計(jì)算式(1)(2)，代入?yún)?shù)計(jì)算即可得到重新設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)各運(yùn)行參數(shù)見表2。表2 風(fēng)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行兩極限位置參數(shù)桿件間夾角開度0(關(guān))時(shí)角度位置/(°)開度100%(全開)時(shí)角度位置/(°)130451+252.40126.0650.7043.88 

10、;   3.3 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)角驗(yàn)算    從分析可知執(zhí)行機(jī)構(gòu)在關(guān)閉及全開兩極限位置時(shí)，傳動(dòng)角為最小值，此時(shí)桿件受力最為不利，利用前述計(jì)算式(3)，代入各參數(shù)計(jì)算可得到min=50.70°，min開=43.88°；完全滿足min>40設(shè)計(jì)規(guī)范要求(見表2)。    結(jié)合改造設(shè)計(jì)后機(jī)構(gòu)工作示意圖(見圖3)，得到執(zhí)行機(jī)構(gòu)與風(fēng)門開度對應(yīng)位置參數(shù)，見表3。表3 執(zhí)行機(jī)構(gòu)與風(fēng)門開度對應(yīng)位置(與水平線夾角)對應(yīng)搖桿開度0(關(guān))時(shí)角度位置/(°)開度50%(全開)時(shí)角度位置/(°)開度50%(全開)時(shí)角度位置/(°)總行程風(fēng)門a40-2.5-4585執(zhí)行器c37.60-36.0673.66