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行业新闻

风机承受的周期性干扰力通常有哪些?

发布日期:2018年12月26日 作者:泰如环保 点击:
    风机运行时受到空间力系的作用。在这一力系中,不做周期性变化的力,不产生干扰力,如重力、轴承座对轴承的反作用力等等,它们称为静反力。周期性的干扰力称为动反力,周期性干扰力包括3种:
    一、偏心干扰力
    由于制造误差和材料不均匀等因素,使叶轮的质心不在叶轮的圆心上,有一个偏移量e(e=OP,方向从O到P)。就使得叶轮运转时产生一个离心力,也叫偏心干扰力。
    叶轮在平衡床上做动平衡配重,实际上是对叶轮的重心进行调整,使重心尽量处在轴线上。但在平衡床上做动平衡配重存在3点不足(无论是单面还是双面):①平衡床的转速一般只有几百转,与实际使用时有很大的差距;②叶轮在平衡床做动平衡配重,受空气阻力的影响。如果是在真空和失重状态下做动平衡配重,叶轮的重心偏移量可以做得更小一些;③动平衡方式的不同,使动平衡余量不同。如平衡床上是F型传动做的,风机可能是D型传动的。这样,叶轮的质心不可能完全在叶轮的几何圆心上。
    二、气动干扰力
    同样,由于制造误差和材料不均匀等原因,风机运行时,气流作用在各叶片及叶轮各部位的作用力就不一样,无法使它的合力等于零。这样,就产生了气动干扰力,主要有:
    1、叶片的差异引起干扰力
    叶轮在制造时是存在误差的,如各叶片的角度、方向、轮盘及轮盖的间隙都可能存在差异。由于生产上差异的存在,运行时各叶片所受到的气体反作用力之和不等于零,即∑F=F1+F2+F3+…+Fn≠0, 就产生了气动干扰力。气动干扰力随转速、风量的增大而增大。
    2、轮盘、轮盖的晃动干扰
    轮盘、轮盖的端面跳动要控制在一定的要求内,目的就是要减小因晃动产生的干扰。轮盘、轮盖的晃动将会在轴向产生周期性的干扰力,通过空气的传动,机壳也会产生振动。
    3、反馈气流的干扰力
    风机的叶轮与集流器(进风口)之间有一定的间隙,该间隙的存在,就使一部分气流回流。这部分气流可以叫做反馈气流。反馈气流的稳定与否,也将影响风机的振动。所以,安装时要求叶轮与进风口之间四周的间隙均匀,重叠量要保证,目的就是使反馈气流最小并稳定,以减小风机的振动。一般来说,反馈气流越小,风机功效越高,反之风机功效就低。
    4、机壳内压力分布差异
    叶轮运行时,向四周输送的风量是一样的,但受机壳的限制,风只能向一个方向移动。因机壳各部位的空气压力不一样。如果风机在平稳状态下运行时,风机内的压力分布就比较稳定,对风机的振动干扰比较小。但随着运行情况的改变,如转速、风门开度等,都会使风机内的压力分布产生变化,从而引起振动变化。这就是为什么改变风门、转速时振动会增大或减小的原因之一。该干扰存在于运行状态情况的变化之中。
    三、偏心干扰力和气动干扰力的叠加与消除
    叶轮在平衡床上以一定的转速(低速)做动平衡, 每个叶轮都达到了标准,使气动干扰力和偏心干扰力都减小到标准的要求。但这个不平衡余量,实际上是偏心干扰力和气动干扰力合力的体现;因而,无法知道偏心干扰力和气动干扰力各自的大小和方向。当风机实际高速运行时,偏心干扰力和气动干扰力也随着增大。如果这两个力的夹角不大于120°或小于240°,则合力大于这两个分力,这样的叶轮装机运行,振动就很大;如果这两个力的夹角大于120°且小于240°,则合力小于这两个分力,这样的叶轮装机运行,振动就较小。
    而在气动干扰的情况中,叶轮的晃动干扰,气流反馈干扰,压力分布差异,与叶轮、机壳和进风口的位置关系,有人把它叫“气隙”。偏心干扰力和气动干扰力组成叶轮转子的干扰合力,分别作用于两个轴座上。对于叶轮转子来说,运行条件一定,它的干扰合力也稳定。对于F型传动的风机,有人曾用合力的叠加和消除来减小振动。可利用同心度误差干扰力和转子干扰力相互抵消来减小振动。