爐膛水力吹灰器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及爐膛清潔裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，是一種爐膛水力吹灰器，其包括安裝板、錐形斗、橫向傳動組件、縱向傳動組件和水槍，安裝板的中部固定安裝有向前突出的錐形斗，錐形斗的中部固定安裝有前固定架，前固定架上安裝有前萬向節(jié)；水槍包括噴管和噴頭，噴管的前端與噴頭的后端連接，噴頭安裝在前萬向節(jié)上并位于錐形斗的前側(cè)，噴管安裝在后萬向節(jié)上。本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理而緊湊，使用方便，其采用現(xiàn)代數(shù)控機床原理，利用伺服電機和滾珠絲杠副使噴管上下、左右移動，通過同步傳動軸實現(xiàn)了上絲杠和下絲杠的同步轉(zhuǎn)動，避免豎軸的上端和下端移動不同步，從而防止噴管出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)，控制精度更高，傳動更加平穩(wěn)，磨損小，確保噴管的擺動精度。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及大型燃煤發(fā)電鍋爐的爐膛清潔裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，是一種爐膛水力吹灰 器。 爐膛水力吹灰器

【背景技術(shù)】
[0002] 鍋爐的爐膛在工作過程中容易結(jié)焦，電廠通常都使用蒸汽吹灰器進行清潔，蒸汽 吹灰器布置于鍋爐水冷壁上。使用蒸汽吹灰器只能吹掃一個半徑1. 5m至2m的圓，而一個 圓和另一個圓之間有空隙，形成清掃盲區(qū)，同時由于高壓蒸汽對燃燒的擾動，蒸汽吹灰器無 法靠近燃燒器，燃燒器旁邊也有大量需要清掃的盲區(qū)，所以傳統(tǒng)蒸汽吹灰器難以清掃成片 結(jié)焦區(qū)域，另外，爐膛蒸汽吹灰器機械故障高，數(shù)量眾多的吹灰器導(dǎo)致維護工作量大、維護 成本高。
[0003] 水柱除焦也是傳統(tǒng)的水冷壁除焦方式之一，通過水的快速汽化、爆裂，直接將水冷 壁表面的焦與水冷壁剝離，達到清潔爐膛的目的。水力吹灰器安裝在鍋爐水冷壁上，吹灰器 噴頭連續(xù)上下、左右快速移動，噴出的高壓水柱穿透爐膛區(qū)域，在對墻上形成高壓"霧化"的 水，以快速、連續(xù)、射線、掃描的方式噴射到水冷壁，解決了對水冷壁表面的大面積結(jié)焦的清 掃問題。由于吹灰器水柱需要穿透整個爐膛區(qū)域，揚程可以達到30米，如果噴頭擺動誤差 〇. Γ，到達前端的誤差就會達到3米，高壓水就有可能誤傷鍋爐其他設(shè)備，導(dǎo)致鍋爐事故。
[0004] 現(xiàn)有的水力吹灰器存在如下缺點：吹灰器的噴管尾部采用銷軸固定，內(nèi)外管之間 為干式移動摩擦，長期磨損后使噴頭的擺動精度降低；堅軸的上端與上端的橫軸為絲杠傳 動，堅軸的下端套設(shè)在光軸上，堅軸的上端與下端移動不同步，可能導(dǎo)致吹灰器噴管出現(xiàn)偏 轉(zhuǎn)；安裝部件位置粗糙，極易錯動，檢修后精度出現(xiàn)紊亂；采用普通變頻電機加傳感器的方 式控制，控制精度不高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供了一種爐膛水力吹灰器，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決 現(xiàn)有水力吹灰器存在的精度不高、噴管出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)、安裝部件極易錯動、檢修后精度出現(xiàn)紊亂 的問題。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下措施來實現(xiàn)的：一種爐膛水力吹灰器，包括安裝板、 錐形斗、橫向傳動組件、縱向傳動組件和水槍，安裝板的中部固定安裝有向前突出的錐形 斗，錐形斗的中部固定安裝有前固定架，前固定架上安裝有前萬向節(jié)；橫向傳動組件包括 第一滾珠絲杠副、第二滾珠絲杠副、同步傳動軸和橫向伺服電機，第一滾珠絲杠副包括上絲 杠和上螺母，第二滾珠絲杠副包括下絲杠和下螺母，上絲杠的兩端分別能沿軸線轉(zhuǎn)動地安 裝在安裝板的上部，下絲杠的兩端分別能沿軸線轉(zhuǎn)動地安裝在安裝板的下部，上螺母安裝 在上絲杠的中部，下螺母安裝在下絲杠的中部，橫向伺服電機的動力輸出軸通過第一減速 箱與上絲杠的右端配合連接，上絲杠的左端通過傘齒輪與同步傳動軸的上端配合連接，下 絲杠的左端通過傘齒輪與同步傳動軸的下端配合連接，上絲杠與下絲杠相互平行并同步轉(zhuǎn) 動；縱向傳動組件包括左光桿、右絲杠、后固定架、后萬向節(jié)和縱向伺服電機，左光桿的上端 能沿軸線轉(zhuǎn)動地安裝在上螺母上，左光桿的下端能沿軸線轉(zhuǎn)動地安裝在下螺母上，右絲杠 的上端能沿軸線轉(zhuǎn)動地安裝在上螺母上，右絲杠的下端能沿軸線轉(zhuǎn)動地安裝在下螺母上， 后固定架與左光桿配合形成滑動副，后固定架與右絲杠配合形成第三滾珠絲杠副，后固定 架的中部安裝有后萬向節(jié)，縱向伺服電機的動力輸出軸通過第二減速箱與右絲杠的上端配 合連接，左光桿與右絲杠相互平行，上絲杠與右絲杠相互垂直；水槍包括噴管和噴頭，噴管 的前端與噴頭的后端連接，噴頭安裝在前萬向節(jié)上并位于錐形斗的后側(cè)，噴管安裝在后萬 向節(jié)上。
[0007] 下面是對上述發(fā)明技術(shù)方案的進一步優(yōu)化或/和改進： 上述上螺母的下部固定安裝有與后固定架相對應(yīng)的第一行程開關(guān)，安裝板的右下部設(shè) 有與下螺母相對應(yīng)的第二行程開關(guān)；或/和，下螺母的上部固定安裝有與后固定架相對應(yīng) 的第三行程開關(guān)，安裝板的左上部固定安裝有與上螺母相對應(yīng)的第四行程開關(guān)。
[0008] 上述爐膛水力吹灰器還包括固定安裝在前固定架上的冷卻風(fēng)管。
[0009] 上述上絲杠、下絲杠和右絲杠上均安裝有伸縮式防護套。
[0010] 上述上絲杠的兩端分別通過軸承和軸承座安裝在安裝板的上部，下絲杠的兩端分 別通過軸承和軸承座安裝在安裝板的下部。
[0011] 本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理而緊湊，使用方便，其采用現(xiàn)代數(shù)控機床原理，噴管尾部的橫向移 動通過伺服電機、滾珠絲杠傳動，并通過同步傳動軸實現(xiàn)了上絲杠和下絲杠的同步轉(zhuǎn)動，避 免堅軸的上端和下端移動不同步，從而防止噴管出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)；噴管尾部的堅向移動通過伺服 電機、滾珠絲杠傳動，控制精度更高，傳動更加平穩(wěn)，磨損小，確保噴管的擺動精度；爐膛水 力吹灰器的各個零部件合理地固定在安裝板上，不易錯動，檢修后也不會影響噴管的擺動 精度；具有安全、省力、簡便、高效的特點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 附圖1為本發(fā)明最佳實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 附圖2為本發(fā)明最佳實施例的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 附圖3為附圖2中A-A向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 附圖4為附圖1中水槍安裝的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 附圖5為附圖1中縱向傳動組件安裝的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 附圖中的編碼分別為：1為安裝板，2為錐形斗,3為前固定架,4為前萬向節(jié),5為 同步傳動軸，6為橫向伺服電機，7為上絲杠，8為上螺母，9為下絲杠，10為下螺母，11為第 一減速箱，12為左光桿，13為軸承座，14為第二減速箱，15為縱向伺服電機，16為右絲杠， 17為后固定架，18為后萬向節(jié)，19為噴管，20為噴頭，21為第一行程開關(guān)，22為第二行程開 關(guān),23為冷卻風(fēng)管，24為伸縮式防護套。

【具體實施方式】
[0018] 本發(fā)明不受下述實施例的限制，可根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案與實際情況來確定具體 的實施方式。
[0019] 在本發(fā)明中，為了便于描述，各部件的相對位置關(guān)系的描述均是根據(jù)說明書附圖1 的布圖方式來進行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置關(guān)系是依據(jù)說明書附圖1的布 圖方向來確定的。
[0020] 下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步描述： 如附圖1、2、3、4、5所示，該爐膛水力吹灰器包括安裝板1、錐形斗2、橫向傳動組件、縱 向傳動組件和水槍，安裝板1的中部固定安裝有向前突出的錐形斗2,錐形斗2的中部固定 安裝有前固定架3,前固定架3上安裝有前萬向節(jié)4;橫向傳動組件包括第一滾珠絲杠副、第 二滾珠絲杠副、同步傳動軸5和橫向伺服電機6,第一滾珠絲杠副包括上絲杠7和上螺母8， 第二滾珠絲杠副包括下絲杠9和下螺母10,上絲杠7的兩端分別能沿軸線轉(zhuǎn)動地安裝在安 裝板1的上部，下絲杠9的兩端分別能沿軸線轉(zhuǎn)動地安裝在安裝板1的下部，上螺母8安裝 在上絲杠7的中部，下螺母10安裝在下絲杠9的中部，橫向伺服電機6的動力輸出軸通過 第一減速箱11與上絲杠7的右端配合連接，上絲杠7的左端通過傘齒輪與同步傳動軸5的 上端配合連接，下絲杠9的左端通過傘齒輪與同步傳動軸5的下端配合連接，上絲杠7與下 絲杠9相互平行；縱向傳動組件包括左光桿12、右絲杠16、后固定架17、后萬向節(jié)18和縱 向伺服電機15,左光桿12的上端能沿軸線轉(zhuǎn)動地安裝在上螺母8上，左光桿12的下端能 沿軸線轉(zhuǎn)動地安裝在下螺母10上，右絲杠16的上端能沿軸線轉(zhuǎn)動地安裝在上螺母8上，右 絲杠16的下端能沿軸線轉(zhuǎn)動地安裝在下螺母10上，后固定架17與左光桿12配合形成滑 動副，后固定架17與右絲杠16配合形成第三滾珠絲杠副，后固定架17的中部安裝有后萬 向節(jié)18,縱向伺服電機15的動力輸出軸通過第二減速箱14與右絲杠16的上端配合連接， 左光桿12與右絲杠16相互平行，上絲杠7與右絲杠16相互垂直；水槍包括噴管19和噴頭 20,噴管19的前端與噴頭20的后端連接，噴頭20安裝在前萬向節(jié)4上并位于錐形斗2的 后側(cè)，噴管19安裝在后萬向節(jié)18上。
[0021] 這樣，在工作時，將安裝板1與鍋爐水冷壁通過螺栓固定，調(diào)整水平度、垂直度，現(xiàn) 場安裝完畢即可投入使用。橫向伺服電機6的動力輸出軸與第一減速箱11的動力輸入軸 連接，第一減速箱11的動力輸出軸通過傘齒輪驅(qū)動上絲杠7轉(zhuǎn)動，上絲杠7驅(qū)動上螺母8 左右移動，上絲杠7的右端通過傘齒輪驅(qū)動同步傳動軸5轉(zhuǎn)動，同步傳動軸5驅(qū)動下絲杠9 轉(zhuǎn)動，下絲杠9驅(qū)動下螺母10左右移動，上螺母8和下螺母10同步左右移動，使得后萬向 節(jié)18和噴管19在左右方向上的移動更加平穩(wěn)，避免水力吹灰器的噴管19出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)，保證 水力吹灰器的左右擺動精度，確保橫向移動的穩(wěn)定性和準確性；縱向伺服電機15的動力輸 出軸與第二減速箱14的動力輸入軸連接，第二減速箱14的動力輸出軸通過傘齒輪驅(qū)動右 絲杠16轉(zhuǎn)動，右絲杠16驅(qū)動后固定架17上下移動，后固定架17帶動后萬向節(jié)18上下移 動，實現(xiàn)了噴管19后端沿上下方向上的移動，噴管19帶動噴頭20上下擺動；噴頭20通過 前萬向節(jié)4固定在前固定架3上，噴頭20能夠左右、上下自由擺動、前后伸縮，噴管19通過 后萬向節(jié)18固定在后固定架17上，噴管19尾部能夠左右、上下自由擺動，磨損小，擺動精 度高；利用伺服電機和滾珠絲杠副進行傳動控制，控制精度更高，滾珠絲杠副磨損小、傳動 效率高；伺服電機、減速箱、滾珠絲杠副、同步傳動軸5均為通用部件，可以保證設(shè)備在高粉 塵、高溫等惡劣工況下長期運行的穩(wěn)定性；錐形斗2用于固定前固定架3、前萬向節(jié)4和氣 密部件；第一減速箱11聯(lián)接橫向伺服電機6和上絲杠7,第二減速箱14聯(lián)接縱向伺服電機 15和右絲杠16,可以調(diào)整速比，增加緊急制動下的穩(wěn)定性，讓橫向伺服電機6和縱向伺服電 機15均向外偏轉(zhuǎn)90°，可以防止伺服電機的機殼離爐壁太近，避免熱輻射下伺服電機溫度 超溫，改善伺服電機的工作環(huán)境；橫向伺服電機6和縱向伺服電機15采用精密、高防護等級 的伺服電機，可以精確控制噴管19橫向和縱向的移動量。
[0022] 該爐膛水力吹灰器具有以下優(yōu)點：1·吹掃范圍大，一個水力吹灰器的作業(yè)覆蓋面 積可以達到100 m2, 一個水力吹灰器可代替16臺普通爐膛蒸汽吹灰器，減少爐膛蒸汽吹 灰器的安裝、投用，維護成本隨之降低；2.揚程大，水力吹灰器可以吹掃蒸汽吹灰器無法達 到的區(qū)域；3.水力吹灰器采用數(shù)控機床理論，吹灰路徑可以調(diào)整，可以避開火焰，吹掃區(qū)域 可以智能化；4.吹掃速度高，時間短；5.通過水霧使焦快速與水冷壁剝離，除焦更加徹底； 6.大量采用通用件，結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，故障率低，極易維護。
[0023] 可根據(jù)實際需要，對上述爐膛水力吹灰器作進一步優(yōu)化或/和改進： 如附圖1、2、5所示，上述上螺母8的下部固定安裝有與后固定架17相對應(yīng)的第一行程 開關(guān)21，安裝板1的右下部設(shè)有與下螺母10相對應(yīng)的第二行程開關(guān)22。這樣，當后固定架 17向上移動至指定位置時，就會觸碰第一行程開關(guān)21，第一行程開關(guān)21用于控制系統(tǒng)的機 械坐標回零；當下螺母10向右移動至指定位置時，就會觸碰第二行程開關(guān)22,第二行程開 關(guān)22用于控制系統(tǒng)的機械坐標回零；橫向伺服電機6驅(qū)動下螺母10左右移動時，如控制故 障，第二行程開關(guān)22發(fā)出緊急停止指令，電機緊急回到原始點，控制報警。
[0024] 作為一個優(yōu)選實施例，上述下螺母10的上部可固定安裝有與后固定架17相對應(yīng) 的第三行程開關(guān)，安裝板1的左上部可固定安裝有與上螺母8相對應(yīng)的第四行程開關(guān)。這 樣，當后固定架17向下移動至指定位置時，就會觸碰第三行程開關(guān)，第三行程開關(guān)用于控 制系統(tǒng)的機械坐標回零；當上螺母8向左移動到指定位置時，就會觸碰第四行程開關(guān)，第四 行程開關(guān)用于控制系統(tǒng)的機械坐標回零。
[0025] 如附圖1、2所示，上述爐膛水力吹灰器還包括固定安裝在前固定架3上的冷卻風(fēng) 管23。這樣，可以通過壓縮空氣對前萬向節(jié)4和噴頭20進行冷卻降塵，密封壓縮空氣，使壓 縮空氣從前萬向節(jié)4的分節(jié)噴出，清潔萬向節(jié)，并且讓風(fēng)冷卻噴頭20,避免噴頭20被爐渣卡 澀，防止噴頭20受高速的水冷卻后開裂。
[0026] 如附圖1、2、3所示，上述上絲杠7、下絲杠9和右絲杠16上均安裝有伸縮式防護套 24。這樣，可以防止上絲杠7、下絲杠9、右絲杠16被粉塵污染，保持絲杠等傳動部件的良好 潤滑，降低故障率，延長使用壽命。
[0027] 如附圖1、2、3所示，上述上絲杠7的兩端分別通過軸承和軸承座13安裝在安裝板 1的上部，下絲杠9的兩端分別通過軸承和軸承座13安裝在安裝板1的下部。這樣，可以減 少支撐件對上絲杠7和下絲杠9的磨損，使上絲杠7和下絲杠9的轉(zhuǎn)動更加平穩(wěn)順利。
[0028] 以上技術(shù)特征構(gòu)成了本發(fā)明的最佳實施例，其具有較強的適應(yīng)性和最佳實施效 果，可根據(jù)實際需要增減非必要的技術(shù)特征，來滿足不同情況的需求。
【權(quán)利要求】
1. 一種爐膛水力吹灰器，其特征在于包括安裝板、錐形斗、橫向傳動組件、縱向傳動組 件和水槍， 安裝板的中部固定安裝有向前突出的錐形斗，錐形斗的中部固定安裝有前固定架，前 固定架上安裝有前萬向節(jié)； 橫向傳動組件包括第一滾珠絲杠副、第二滾珠絲杠副、同步傳動軸和橫向伺服電機，第 一滾珠絲杠副包括上絲杠和上螺母，第二滾珠絲杠副包括下絲杠和下螺母，上絲杠的兩端 分別能沿軸線轉(zhuǎn)動地安裝在安裝板的上部，下絲杠的兩端分別能沿軸線轉(zhuǎn)動地安裝在安裝 板的下部，上螺母安裝在上絲杠的中部，下螺母安裝在下絲杠的中部，橫向伺服電機的動力 輸出軸通過第一減速箱與上絲杠的右端配合連接，上絲杠的左端通過傘齒輪與同步傳動軸 的上端配合連接，下絲杠的左端通過傘齒輪與同步傳動軸的下端配合連接，上絲杠與下絲 杠相互平行并同步轉(zhuǎn)動； 縱向傳動組件包括左光桿、右絲杠、后固定架、后萬向節(jié)和縱向伺服電機，左光桿的上 端能沿軸線轉(zhuǎn)動地安裝在上螺母上，左光桿的下端能沿軸線轉(zhuǎn)動地安裝在下螺母上，右絲 杠的上端能沿軸線轉(zhuǎn)動地安裝在上螺母上，右絲杠的下端能沿軸線轉(zhuǎn)動地安裝在下螺母 上，后固定架與左光桿配合形成滑動副，后固定架與右絲杠配合形成第三滾珠絲杠副，后固 定架的中部安裝有后萬向節(jié)，縱向伺服電機的動力輸出軸通過第二減速箱與右絲杠的上端 配合連接，左光桿與右絲杠相互平行，上絲杠與右絲杠相互垂直； 水槍包括噴管和噴頭，噴管的前端與噴頭的后端連接，噴頭安裝在前萬向節(jié)上并位于 錐形斗的后側(cè)，噴管安裝在后萬向節(jié)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的爐膛水力吹灰器，其特征在于上螺母的下部固定安裝有與后 固定架相對應(yīng)的第一行程開關(guān)，安裝板的右下部設(shè)有與下螺母相對應(yīng)的第二行程開關(guān)；或 /和，下螺母的上部固定安裝有與后固定架相對應(yīng)的第三行程開關(guān)，安裝板的左上部固定安 裝有與上螺母相對應(yīng)的第四行程開關(guān)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的爐膛水力吹灰器，其特征在于爐膛水力吹灰器還包括固 定安裝在前固定架上的冷卻風(fēng)管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的爐膛水力吹灰器，其特征在于上絲杠、下絲杠和右絲杠上 均安裝有伸縮式防護套。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的爐膛水力吹灰器，其特征在于上絲杠、下絲杠和右絲杠上均 安裝有防護套。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的爐膛水力吹灰器，其特征在于上絲杠的兩端分別通過軸 承和軸承座安裝在安裝板的上部，下絲杠的兩端分別通過軸承和軸承座安裝在安裝板的下 部。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的爐膛水力吹灰器，其特征在于上絲杠的兩端分別通過軸承和 軸承座安裝在安裝板的上部，下絲杠的兩端分別通過軸承和軸承座安裝在安裝板的下部。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的爐膛水力吹灰器，其特征在于上絲杠的兩端分別通過軸承和 軸承座安裝在安裝板的上部，下絲杠的兩端分別通過軸承和軸承座安裝在安裝板的下部。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的爐膛水力吹灰器，其特征在于上絲杠的兩端分別通過軸承和 軸承座安裝在安裝板的上部，下絲杠的兩端分別通過軸承和軸承座安裝在安裝板的下部。
【文檔編號】F23J1/00GK104110689SQ201410308455
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月1日
【發(fā)明者】吳祥先, 袁淼冰 申請人:新疆百川電力設(shè)備有限責任公司