烘箱循環(huán)風(fēng)機(jī)氣流擾動(dòng)方面

根據(jù)流體動(dòng)力學(xué)研究，在封閉蝸殼的氣流壓力、風(fēng)量的變化會(huì)改變風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)致使風(fēng)機(jī)發(fā)生振動(dòng)；11mm/s，若擔(dān)心儀表信號(hào)失真導(dǎo)致誤跳閘，可設(shè)置二選二跳閘。當(dāng)氣流通道不暢，氣流對(duì)動(dòng)葉的不均勻沖擊和腐蝕，也會(huì)造成風(fēng)機(jī)的葉片和軸承振動(dòng)；當(dāng)氣流中的粉塵濃度不均勻時(shí)，將導(dǎo)致轉(zhuǎn)子受力不均衡，且風(fēng)機(jī)葉片的不均勻磨損，也誘發(fā)風(fēng)機(jī)振動(dòng)異常。

烘箱循環(huán)風(fēng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)方面

所用旋轉(zhuǎn)設(shè)備的支撐軸承包含兩類(lèi)軸承，即滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承。軸承的供油和保證其潤(rùn)滑系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性引起軸承各種形式的振動(dòng)，對(duì)于滑動(dòng)軸承可能引起油膜渦動(dòng)和油膜振蕩等故障；對(duì)于滾動(dòng)軸承易引起軸承溫度高、軸承點(diǎn)蝕及膠粘等故障[5]。對(duì)該引風(fēng)機(jī)軸承振動(dòng)烈度超標(biāo)的振動(dòng)現(xiàn)象如下：在烘箱循環(huán)風(fēng)機(jī)軸承座和機(jī)殼振動(dòng)烈度中，振動(dòng)主要以多倍頻成分為主，且基頻份額占30%左右。風(fēng)機(jī)以額定功率運(yùn)行，風(fēng)機(jī)上安裝的三向加速度傳感器將測(cè)點(diǎn)處的振動(dòng)信號(hào)傳送給SCADAS多功能數(shù)據(jù)采集裝置?？梢詮囊韵聨追矫孢M(jìn)行故障排查：

①檢查引風(fēng)機(jī)連接情況；

②檢查引風(fēng)機(jī)和空心長(zhǎng)軸及空心長(zhǎng)軸和電機(jī)中心情況；

③檢查聯(lián)軸器的膜片情況；

④檢查風(fēng)機(jī)是否存在碰磨情況；

⑤檢查風(fēng)機(jī)的動(dòng)葉不同步情況；

⑥風(fēng)

烘箱循環(huán)風(fēng)機(jī)機(jī)軸承是否正常。

基于上述情況的分析，首先可以對(duì)故障情況進(jìn)行排查。烘箱循環(huán)風(fēng)機(jī)的外部結(jié)構(gòu)如圖5 所示，對(duì)連接部件進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，引風(fēng)機(jī)外殼與軸承座支撐肋板、軸承座支撐肋板與基礎(chǔ)臺(tái)板之間振動(dòng)幅值之差均在10μm 內(nèi)，認(rèn)為該引風(fēng)機(jī)外部連接剛度正常。

加載氣動(dòng)力、離心力后計(jì)算得到烘箱循環(huán)風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉數(shù)目變化后動(dòng)葉的應(yīng)力基本沒(méi)有影響，動(dòng)葉吸力面的近葉頂部位等值線(xiàn)沿葉高方向近似呈倒S 分布且應(yīng)力較小; 葉根部分布應(yīng)力較為復(fù)雜，較大值位于葉根中部與輪轂接觸位置，此處是由于承受較大的徑向離心力、垂直于烘箱循環(huán)風(fēng)機(jī)葉片表面的氣動(dòng)力和扭曲的葉型結(jié)構(gòu)共同作用造成; 級(jí)等效應(yīng)力稍微高于第二級(jí)等效應(yīng)力，這是由于離心力沿徑向，而氣動(dòng)力垂直于葉片表面，氣動(dòng)力的作用效果抑制離心力作用效果造成的，但氣動(dòng)力作用效果影響較小; 總變形近似沿對(duì)角線(xiàn)方向由小到大發(fā)生變化，烘箱循環(huán)風(fēng)機(jī)葉根處變形基本為零，較大值變形位于葉頂后緣。由此可知導(dǎo)葉數(shù)目變化后，對(duì)葉片總變形基本沒(méi)有影響。烘箱循環(huán)風(fēng)機(jī)葉片泄漏有兩種情況：a）稀油潤(rùn)滑的葉柄泄漏可以通過(guò)添加美孚600油或更換油來(lái)解決。

烘箱循環(huán)風(fēng)機(jī)在靜應(yīng)力強(qiáng)度分析中，通常選取材料的屈服極限作為極限應(yīng)力，基于第四強(qiáng)度理論對(duì)葉片進(jìn)行強(qiáng)度校核。塑性材料的許用應(yīng)力［σ］= σs /ns，其中σs是材料的屈服極限，ns為材料的安全系數(shù)，一般對(duì)于彈性結(jié)構(gòu)材料加載靜力載荷的情況下，ns = 1. 5 ～ 2。葉片材料為ZL101，其屈服強(qiáng)度σs = 180 MPa，ns = 2，計(jì)算葉片的許用應(yīng)力為90 MPa，而葉片較大等效應(yīng)力的峰值為21. 3 MPa，遠(yuǎn)小于葉片許用應(yīng)力，因此改型后方案三強(qiáng)度仍滿(mǎn)足要求。qv表示風(fēng)機(jī)體積流量，導(dǎo)葉數(shù)目減少時(shí)，在qv＜90m3/s時(shí)全壓均得到提高，在高于此流量時(shí)僅方案二全壓低于原風(fēng)機(jī)，其中在導(dǎo)葉數(shù)目減少后，流量越小提升作用越明顯，方案三在qv=80m3/s時(shí)，全壓提升效果最明顯，提升數(shù)值為141Pa。在葉片剛度方面，前面分析知，氣動(dòng)力作用效果對(duì)離心力效果有抑制作用，方案三全壓相對(duì)于原風(fēng)機(jī)有所增大，較大變形有所降低。

（1）烘箱循環(huán)風(fēng)機(jī)葉頂間隙超差對(duì)失速點(diǎn)壓力偏差和風(fēng)機(jī)效率偏差有顯著影響。

（2）葉頂間隙與失速點(diǎn)壓力偏差的相關(guān)系數(shù)為-0.99，即葉頂間隙越大，失速點(diǎn)負(fù)壓偏差越大，實(shí)際失速線(xiàn)向下偏離理論失速線(xiàn)的程度越嚴(yán)重。

（3）葉尖間隙與效率偏差的相關(guān)系數(shù)為-0.93。

葉尖間隙與效率也有很強(qiáng)的相關(guān)性,也就是說(shuō)，葉尖間隙越大，負(fù)效率偏差越大。以葉片角度可調(diào)、葉片角度固定的對(duì)旋軸流風(fēng)機(jī)葉輪為研究對(duì)象，建立了兩種葉輪的三維模型，并引入ANSYS進(jìn)行計(jì)算模型分析。得到了兩個(gè)烘箱循環(huán)風(fēng)機(jī)葉輪的種振型。葉片變形量較大，尤其是葉片頂部，通過(guò)角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，葉片變形量略有增加。利用LMS模態(tài)試驗(yàn)軟件得到了兩個(gè)葉輪的個(gè)固有頻率。通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，葉片角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)使葉輪的固有頻率略有增加，烘箱循環(huán)風(fēng)機(jī)葉輪的固有頻率避開(kāi)了電機(jī)的頻率，在正常運(yùn)行時(shí)不產(chǎn)生共振。葉輪是旋轉(zhuǎn)軸流風(fēng)機(jī)的重要部件。其安全性和可靠性直接影響到風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行。一方面，葉輪的模態(tài)分析可以得到結(jié)構(gòu)的固有頻率，使葉輪的工作頻率遠(yuǎn)離其固有頻率，有效地避免了共振引起的疲勞損傷；另一方面，可以得到葉輪機(jī)構(gòu)在不同頻率下的振動(dòng)模態(tài)。研究表明:導(dǎo)葉數(shù)目減少方案風(fēng)機(jī)性能明顯優(yōu)于導(dǎo)葉數(shù)目增加的方案，其中方案三為改型性能較佳的方案，改型后的方案其軸功率有所增大、耗電量有所增加。變形較大的區(qū)域可能出現(xiàn)裂紋、松動(dòng)、零件損壞等，變形較小。該地區(qū)在工作中相對(duì)穩(wěn)定。

將烘箱循環(huán)風(fēng)機(jī)葉輪模型引入到ANSYS中。葉輪整體材料為Q235普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，密度7850 kg/m3，彈性模量210 gpa，泊松比0.3。葉片角度可調(diào)的葉輪，輪轂和葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)采用Q235普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，葉片采用尼龍66。該材料阻燃、防爆、耐磨、耐熱。它常被用作機(jī)械配件，而非有色金屬，作為機(jī)械外殼或發(fā)動(dòng)機(jī)葉片。該材料的密度為1150 kg/m3，彈性模量為8.3gpa，泊松比為0.28。葉輪各部分采用可調(diào)葉片固定連接。在葉片角度可調(diào)的葉輪中，當(dāng)葉片臂與輪轂連接時(shí)，烘箱循環(huán)風(fēng)機(jī)葉片臂可以旋轉(zhuǎn)和調(diào)整，即接觸面的法向可以分離，在切向上沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)。由于葉片的葉尖比整個(gè)葉輪機(jī)構(gòu)中的其他零件更容易變形，因此葉片嚙合時(shí)應(yīng)減小網(wǎng)格尺寸，輪轂零件在整個(gè)結(jié)構(gòu)中的變形較小。考慮計(jì)算時(shí)間，可以適當(dāng)增大網(wǎng)格尺寸。本公司采用多功能數(shù)字環(huán)境噪聲分析儀對(duì)某項(xiàng)目上大風(fēng)量軸流風(fēng)機(jī)聲壓級(jí)進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果可知，烘箱循環(huán)風(fēng)機(jī)的等效連續(xù)A聲級(jí)約為87dB(A)，并且噪聲在63Hz單頻時(shí)峰值達(dá)98dB(A)，在125Hz單頻時(shí)噪聲峰值達(dá)96dB(A)。在求解自由模態(tài)時(shí)，剛體有三個(gè)平移和三個(gè)旋轉(zhuǎn)，因此個(gè)頻率是系統(tǒng)的剛體模態(tài)。整個(gè)烘箱循環(huán)風(fēng)機(jī)葉輪機(jī)構(gòu)為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)。計(jì)算了兩個(gè)葉輪的前20個(gè)自由振型，并從中提取了前6個(gè)自由振型。