離心式通風(fēng)機(jī)葉輪的技術(shù)改進(jìn)

信息來源：發(fā)布時間：2020-07-17閱讀：402

引言

我廠生產(chǎn)的某種型號電機(jī)原配裝的離心式通風(fēng)機(jī)，經(jīng)常出現(xiàn)葉輪損壞現(xiàn)象。維修時經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)葉輪出現(xiàn)故障較多的原因是，葉片疲勞點(diǎn)斷裂使動平衡后配重塊失去平衡作用。

葉輪損壞后增加了風(fēng)機(jī)的維修量和備件的更換費(fèi)用，嚴(yán)重時斷裂的葉片還會飛入被冷卻的主電機(jī)，從而造成主電機(jī)事故，有必要進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)改進(jìn)。

（1）葉片與輪盤、輪蓋裝配時，56個葉片與輪盤、輪蓋的定位安裝不易。裝配時先將各葉片穿入輪盤上的安裝孔，再將長度一致的各葉片逐一穿入輪蓋上的孔。在穿入下一葉片時，經(jīng)常發(fā)生因輪蓋要輕微抬高而導(dǎo)致將已穿好的葉片從孔中脫出的現(xiàn)象；

（2）各葉片與輪盤、輪蓋的垂直度不易調(diào)整保證。因葉片兩端的凸耳在鉚接時扣倒方向一致，常會發(fā)生輪蓋向一個方向旋扭傾斜現(xiàn)象；

（3）葉片、輪盤、輪蓋所用材質(zhì)料厚均較薄，動平衡時所采用的增重平衡塊只能卡裝在葉片上。由于裝配該風(fēng)機(jī)的主電機(jī)時環(huán)境比較惡劣，有的在沙漠，有的在濕地，均為露天作業(yè)。蚊蟲、灰塵、雨水經(jīng)常被吸入，粘附在葉輪上。由于葉輪葉片過密，粘附物不易完全清除，易使葉輪動平衡被破壞；

（4）風(fēng)機(jī)在連續(xù)工作制的運(yùn)行狀態(tài)下，葉輪由于在外界因素所造成的不平衡狀態(tài)下長時間運(yùn)行，會使葉片在達(dá)到疲勞極限后，從兩端鉚接處的凸起部位撕裂，發(fā)生故障。

葉輪的技術(shù)改進(jìn)

因該型通風(fēng)機(jī)外形小巧，在主電機(jī)上安裝時占用的空間位置不大，用戶對此比較認(rèn)可。所以在改進(jìn)時保留了原通風(fēng)機(jī)的蝸殼組件、進(jìn)風(fēng)口組件及進(jìn)氣箱，重點(diǎn)針對葉輪進(jìn)行了重新核算設(shè)計，以消除原葉輪存在的缺陷。

設(shè)計改進(jìn)時保證了以下幾點(diǎn)：

（1）新葉輪的寬度≤原葉輪的寬度，以保證葉輪與進(jìn)風(fēng)口的安全距離；

（2）新葉輪的外徑≤原葉輪的外徑，保證能順利安裝；

（3）新葉輪葉片數(shù)量少于原葉輪葉片的數(shù)量，加工工藝性能優(yōu)于原葉輪的工藝性能（必須利于各配件的加工成型及葉片與輪盤、輪蓋的總裝）；

（4）整體葉輪的強(qiáng)度、剛度大于原葉輪，同時滿足風(fēng)機(jī)運(yùn)行所必須的安全系數(shù)；

（5）配裝新葉輪風(fēng)機(jī)的空氣動力性能優(yōu)于裝配原葉輪的風(fēng)機(jī)。

綜合以上各點(diǎn)要求，進(jìn)行詳細(xì)的分析、計算與理論驗(yàn)證，以保證新設(shè)計葉輪的安全可靠性和空氣動力性能。圖3為改進(jìn)設(shè)計后葉輪的裝配示意圖。

該葉輪采用了32個葉片（其中加強(qiáng)型葉片4個，常規(guī)葉片28個），各葉片與輪蓋、輪盤的接合部位均要求滿焊。同時將各葉片厚度增加到3mm，輪盤厚度增加到5mm，輪蓋的厚度增加到4mm。葉輪裝配改進(jìn)后，各配件自身的強(qiáng)度增大，保證了焊接組件結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和運(yùn)行的可靠性。

為保證焊接時各葉片與輪盤、輪蓋的垂直度以及在圓周上的均布等分，制作了一套焊接工裝。因葉片數(shù)量減少，各葉片與輪盤、輪蓋間可順利實(shí)施滿焊。焊接時采取工藝措施，防止葉輪的焊接變形。葉輪動平衡時所增加的平衡塊要焊牢在輪盤、輪蓋內(nèi)側(cè)的相應(yīng)位置。

葉輪改進(jìn)前后對比分析

新葉輪焊接制出后，將原風(fēng)機(jī)的蝸殼、進(jìn)風(fēng)口及進(jìn)氣箱，與原型號風(fēng)機(jī)裝配在一起，然后在主電機(jī)上安裝、在相同試驗(yàn)條件的工況下做對比試驗(yàn)。兩種葉輪所裝配的風(fēng)機(jī)在相同工況下運(yùn)行測試的性能指標(biāo)，見表1。

從試驗(yàn)結(jié)果來看，安裝改進(jìn)后葉輪的離心通風(fēng)機(jī)效果更好。被冷卻電機(jī)的主極溫升、副極溫升、電樞溫升，比安裝原葉輪離心式通風(fēng)機(jī)時有明顯降低，且通風(fēng)機(jī)電機(jī)運(yùn)行電流較低，在持續(xù)作業(yè)的工作狀況下，風(fēng)機(jī)電機(jī)不易過電流。