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境比較惡劣，有的在沙漠，有的在濕地，均為露天作業。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作制的運行狀態下，葉輪由于在外界因素所造成的不平衡狀態下長時間運行，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，在持續作業的工作狀況下，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。現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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