分析離心通風機葉輪經常出現故障的原因及葉輪改進技術

某種型號電機原配裝的離心通風機，經常出現葉輪損壞現象。維修時經檢查發(fā)現葉輪出現故障較多的原因是，葉片疲勞點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機的維修量和備件的更換費用，嚴重時斷裂的葉片還會飛入被冷卻的主電機，從而造成主電機事故，有必要進行相關的技術改進。下面我們來分析“離心通風機葉輪經常出現故障的原因及葉輪改進技術”：

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，均勻安裝56片厚度為2mm的圓弧形葉片，各葉片與輪盤、輪蓋采用葉片兩端自帶的4個凸耳鉚接而成。

改進前葉輪在鉚接裝配時需要注意：將葉輪兩端的凸耳部分穿入輪盤、輪蓋上相應的安裝定位孔，在保證葉輪正確的旋向及各葉片與輪盤、輪蓋的垂直度后，彎曲葉片兩端的凸耳部分，將4個凸耳分別與輪盤、輪蓋鉚接緊密而成。

改進前葉輪裝配出現的問題：

（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，經常發(fā)生因輪蓋要輕微抬高而導致將已穿好的葉片從孔中脫出的現象；

（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致，常會發(fā)生輪蓋向一個方向旋扭傾斜現象；

（3）葉片、輪盤、輪蓋所用材質料厚均較薄，動平衡時所采用的增重平衡塊只能卡裝在葉片上。由于裝配該風機的主電機時環(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）離心通風機在連續(xù)工作制的運行狀態(tài)下，葉輪由于在外界因素所造成的不平衡狀態(tài)下長時間運行，會使葉片在達到疲勞極限后，從兩端鉚接處的凸起部位撕裂，發(fā)生故障。

２　葉輪的技術改進

因該型離心通風機外形小巧，在主電機上安裝時占用的空間位置不大，用戶對此比較認可。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）新葉輪的寬度≤原葉輪的寬度，以保證葉輪與進風口的安全距離；

（2）新葉輪的外徑≤原葉輪的外徑，保證能順利安裝；

（3）新葉輪葉片數量少于原葉輪葉片的數量，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）整體葉輪的強度、剛度大于原葉輪，同時滿足風機運行所必須的安全系數；

（5）配裝新葉輪風機的空氣動力性能優(yōu)于裝配原葉輪的風機。

綜合以上各點要求，進行詳細的分析、計算與理論驗證，以保證新設計葉輪的安全可靠性和空氣動力性能。

該葉輪采用了32個葉片（其中加強型葉片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。葉輪裝配改進后，各配件自身的強度增大，保證了焊接組件結構的穩(wěn)定性和運行的可靠性。

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。因葉片數量減少，各葉片與輪盤、輪蓋間可順利實施滿焊。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、輪蓋內側的相應位置。

３　葉輪改進前后對比分析

新葉輪焊接制出后，將原風機的蝸殼、進風口及進氣箱，與原型號風機裝配在一起，然后在主電機上安裝、在相同試驗條件的工況下做對比試驗。兩種葉輪所裝配的風機在相同工況下運行測試的性能指標。

從試驗結果來看，安裝改進后葉輪的離心通風機效果更好。被冷卻電機的主極溫升、副極溫升、電樞溫升，比安裝原葉輪離心式通風機時有明顯降低，且通風機電機運行電流較低，在持續(xù)作業(yè)的工作狀況下，風機電機不易過電流。

4　生產應用

在改進型葉輪試驗成功后，已停止進行原葉輪的生產?，F裝配于主電機的離心通風機均配裝了改進型葉輪，不僅消除了原葉輪存在的安全隱患，同時使通風機的空氣動力性能也有了較大幅度的提高。

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