分(fēn)析離心通風機葉輪經常出現故障的原因及葉輪改進技(jì )術

某種型号電(diàn)機原配裝(zhuāng)的離心通風機，經常出現葉輪損壞現象。維修時經檢查發現葉輪出現故障較多(duō)的原因是，葉片疲勞點斷裂使動平衡後配重塊失去平衡作(zuò)用(yòng)。葉輪損壞後增加了風機的維修量和備件的更換費用(yòng)，嚴重時斷裂的葉片還會飛入被冷卻的主電(diàn)機，從而造成主電(diàn)機事故，有(yǒu)必要進行相關的技(jì )術改進。下面我們來分(fēn)析“離心通風機葉輪經常出現故障的原因及葉輪改進技(jì )術”：

１　葉輪改進前的狀況

改進前的離心通風機葉輪要求在φ290的圓周上，均勻安(ān)裝(zhuāng)56片厚度為(wèi)2mm的圓弧形葉片，各葉片與輪盤、輪蓋采用(yòng)葉片兩端自帶的4個凸耳鉚接而成。

改進前葉輪在鉚接裝(zhuāng)配時需要注意：将葉輪兩端的凸耳部分(fēn)穿入輪盤、輪蓋上相應的安(ān)裝(zhuāng)定位孔，在保證葉輪正确的旋向及各葉片與輪盤、輪蓋的垂直度後，彎曲葉片兩端的凸耳部分(fēn)，将4個凸耳分(fēn)别與輪盤、輪蓋鉚接緊密而成。

改進前葉輪裝(zhuāng)配出現的問題：

（1）葉片與輪盤、輪蓋裝(zhuāng)配時，56個葉片與輪盤、輪蓋的定位安(ān)裝(zhuāng)不易。裝(zhuāng)配時先将各葉片穿入輪盤上的安(ān)裝(zhuāng)孔，再将長(cháng)度一緻的各葉片逐一穿入輪蓋上的孔。在穿入下一葉片時，經常發生因輪蓋要輕微擡高而導緻将已穿好的葉片從孔中(zhōng)脫出的現象；

（2）各葉片與輪盤、輪蓋的垂直度不易調整保證。因葉片兩端的凸耳在鉚接時扣倒方向一緻，常會發生輪蓋向一個方向旋扭傾斜現象；

（3）葉片、輪盤、輪蓋所用(yòng)材質(zhì)料厚均較薄，動平衡時所采用(yòng)的增重平衡塊隻能(néng)卡裝(zhuāng)在葉片上。由于裝(zhuāng)配該風機的主電(diàn)機時環境比較惡劣，有(yǒu)的在沙漠，有(yǒu)的在濕地，均為(wèi)露天作(zuò)業。蚊蟲、灰塵、雨水經常被吸入，粘附在葉輪上。由于葉輪葉片過密，粘附物(wù)不易完全清除，易使葉輪動平衡被破壞；

（4）離心通風機在連續工(gōng)作(zuò)制的運行狀态下，葉輪由于在外界因素所造成的不平衡狀态下長(cháng)時間運行，會使葉片在達到疲勞極限後，從兩端鉚接處的凸起部位撕裂，發生故障。

２　葉輪的技(jì )術改進

因該型離心通風機外形小(xiǎo)巧，在主電(diàn)機上安(ān)裝(zhuāng)時占用(yòng)的空間位置不大，用(yòng)戶對此比較認可(kě)。所以在改進時保留了原通風機的蝸殼組件、進風口組件及進氣箱，重點針對葉輪進行了重新(xīn)核算設計，以消除原葉輪存在的缺陷。

設計改進時保證了以下幾點：

（1）新(xīn)葉輪的寬度≤原葉輪的寬度，以保證葉輪與進風口的安(ān)全距離；

（2）新(xīn)葉輪的外徑≤原葉輪的外徑，保證能(néng)順利安(ān)裝(zhuāng)；

（3）新(xīn)葉輪葉片數量少于原葉輪葉片的數量，加工(gōng)工(gōng)藝性能(néng)優于原葉輪的工(gōng)藝性能(néng)（必須利于各配件的加工(gōng)成型及葉片與輪盤、輪蓋的總裝(zhuāng)）；

（4）整體(tǐ)葉輪的強度、剛度大于原葉輪，同時滿足風機運行所必須的安(ān)全系數；

（5）配裝(zhuāng)新(xīn)葉輪風機的空氣動力性能(néng)優于裝(zhuāng)配原葉輪的風機。

綜合以上各點要求，進行詳細的分(fēn)析、計算與理(lǐ)論驗證，以保證新(xīn)設計葉輪的安(ān)全可(kě)靠性和空氣動力性能(néng)。

該葉輪采用(yòng)了32個葉片（其中(zhōng)加強型葉片4個，常規葉片28個），各葉片與輪蓋、輪盤的接合部位均要求滿焊。同時将各葉片厚度增加到3mm，輪盤厚度增加到5mm，輪蓋的厚度增加到4mm。葉輪裝(zhuāng)配改進後，各配件自身的強度增大，保證了焊接組件結構的穩定性和運行的可(kě)靠性。

為(wèi)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(fēn)，制作(zuò)了一套焊接工(gōng)裝(zhuāng)。因葉片數量減少，各葉片與輪盤、輪蓋間可(kě)順利實施滿焊。焊接時采取工(gōng)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、輪蓋内側的相應位置。

３　葉輪改進前後對比分(fēn)析

新(xīn)葉輪焊接制出後，将原風機的蝸殼、進風口及進氣箱，與原型号風機裝(zhuāng)配在一起，然後在主電(diàn)機上安(ān)裝(zhuāng)、在相同試驗條件的工(gōng)況下做對比試驗。兩種葉輪所裝(zhuāng)配的風機在相同工(gōng)況下運行測試的性能(néng)指标。

從試驗結果來看，安(ān)裝(zhuāng)改進後葉輪的離心通風機效果更好。被冷卻電(diàn)機的主極溫升、副極溫升、電(diàn)樞溫升，比安(ān)裝(zhuāng)原葉輪離心式通風機時有(yǒu)明顯降低，且通風機電(diàn)機運行電(diàn)流較低，在持續作(zuò)業的工(gōng)作(zuò)狀況下，風機電(diàn)機不易過電(diàn)流。

4　生産(chǎn)應用(yòng)

在改進型葉輪試驗成功後，已停止進行原葉輪的生産(chǎn)。現裝(zhuāng)配于主電(diàn)機的離心通風機均配裝(zhuāng)了改進型葉輪，不僅消除了原葉輪存在的安(ān)全隐患，同時使通風機的空氣動力性能(néng)也有(yǒu)了較大幅度的提高。

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