[发明专利]一种可调导叶式携岩尾气涡轮发电系统

说明书

本发明公开了一种可调导叶式携岩尾气涡轮发电系统，钻杆安装于冲击器上，冲击钻头安装在钻杆的底端，粉尘输送管的一端与冲击器上的出风口相连通，另一端与旋风分离器的进风口相连通，涡轮发电机安装于旋风分离器的排风口，涡轮发电机包括导叶可调涡轮、导叶固定涡轮、集尘壳体、叶轮和发电机，导叶固定涡轮固定于集尘壳体的下端口处，导叶可调涡轮固定于导叶固定涡轮的下端口处，叶轮转动设于集尘壳体内，发电机的输出轴与叶轮相连。本发明能保证不同工况下高效钻孔凿岩作业的同时，使多余的尾气余能高效回收，起到良好的节能效果。

技术领域：

本发明涉及一种可调导叶式携岩尾气涡轮发电系统。

背景技术：

在矿山凿岩领域，为了提高钻机的作业效率，钻孔底部的凿岩粉屑一般通过冲击尾气携带返回地面，携带岩屑的尾气返回地面后经旋风分离器的作用将气体和岩屑分离。

凿岩时采用的气体由空压机输出，气体的流量和压力要根据岩层的变化而不断调整，当压力和流量较小时，凿岩钻进速度较低。当压力和流量较大时，虽然可以提高凿岩钻进速度，但此时需要的空压机功率较大，造成了能量的浪费。

如果在凿岩作业时，采用高压、大流量、大功率的空压机，在提高钻进效率的同时，将携岩尾气的余能进行回收，则高钻速时，钻机的能耗过大问题可以得到解决。因为岩层特性不相同，故凿岩工况不同，不同凿岩工况下，冲击尾气携岩颗粒大小不同，携岩尾气余能也不相同，要保持不同岩层、不同工况下，携岩尾气余能的高效回收，就需要一套能适应不同工况的余能回收系统。因此，在目前凿岩技术的基础上提出一种凿岩冲击尾气用可调导叶式涡轮发电系统，能保证不同工况下高效钻孔凿岩作业的同时，使多余的尾气余能高效回收，起到良好的节能效果。

发明内容：

本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种可调导叶式携岩尾气涡轮发电系统。

本发明所采用的技术方案有：

一种可调导叶式携岩尾气涡轮发电系统，包括涡轮发电机、粉尘输送管、旋风分离器、钻杆、冲击器和冲击钻头，所述钻杆安装于冲击器上，冲击钻头安装在钻杆的底端，粉尘输送管的一端与冲击器上的出风口相连通，另一端与旋风分离器的进风口相连通，涡轮发电机安装于旋风分离器的排风口，

所述涡轮发电机包括导叶可调涡轮、导叶固定涡轮、集尘壳体、叶轮和发电机，所述导叶固定涡轮固定于集尘壳体的下端口处，导叶可调涡轮固定于导叶固定涡轮的下端口处，叶轮转动设于集尘壳体内，发电机的输出轴与叶轮相连；

所述导叶可调涡轮包括壳体、液压摆动缸、驱动环、可调导叶和导向锥，所述导向锥设于壳体内，且两者同轴布置，若干个可调导叶置于导向锥与壳体之间并沿着导向锥的圆周方向均匀布置，每一个可调导叶的两端分别对应转动连接在导向锥和壳体上，驱动环套设在壳体的外侧，每个可调导叶的末端穿过壳体的侧壁并与驱动环相连，液压摆动缸固定于壳体的外壁上，且液压摆动缸的摆动轴与驱动环相连并驱动驱动环沿导向锥的轴向方向摆动，驱动环带动所有的可调导叶转动。

进一步地，所述驱动环与壳体同轴布置，在驱动环的上端面上设有若干个连接耳，在驱动环的外壁面上设有驱动槽。

进一步地，所述可调导叶的外侧末端固定连接有驱动连杆，驱动连杆通过销轴与连接耳相铰接，在液压摆动缸的摆动轴固定有摆动连杆，所述摆动连杆的一侧端伸于驱动槽内。

进一步地，所述摆动连杆上设有摆臂，在摆臂的末端转动连接有滚轮，所述滚轮的轴向与驱动环的轴向相同，滚轮置于所述驱动槽内。

进一步地，所述可调导叶包括叶片、转轴、轴套、密封垫和锁紧螺母，叶片固定于转轴上，轴套穿设于壳体上，转轴的内侧端通过轴承转动连接在导向锥上，外侧端穿过轴套并与驱动连杆固定连接，在轴套和转轴上均套设一个密封垫，两个密封垫对应位于壳体的内外两侧，锁紧螺母螺纹连接在转轴的外侧末端，锁紧螺母将轴套和驱动连杆轴向定位于转轴上。