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浙江漢豐有限公司是一家專業生產漢豐風機、漢豐風機等機械設備公司，位于有“鐵匠之鄉”之稱的浙江省紹興市相公鎮，近年來，漢豐致力于新產品的研發，新產品雙油箱漢豐風機、水冷漢豐風機、油驅漢豐風機、低噪音漢豐風機，贏得了市場好評和認可。http://www.bestblower.com/)此類產品已廣泛應用于電力、污水處理、環保、化工、鋼鐵、建材、農藥、制藥等行業。

漢豐風機的振動是用戶和我們制造廠家共同關注的問題。振動超標，會使軸承溫度上升，磨損加劇，嚴重的還會使地腳螺栓斷裂，軸承箱體開裂，甚至會使葉輪開裂和解體。減小振動的最好辦法是進行動平衡：葉輪平衡和整機動平衡。為什么葉輪在動平衡機上達到標準，還要進行整機動平衡，因為風機的振動是由周期性的干擾力產生。根據機械振動的公式：X=-F/K，在彈性形變范圍之內，振動的大小X與干擾力F成正比，與系統的剛性K成反比。

1.風機所受的主要干擾力

風機運行時受到空間力系的作用。在這一力系中，不做周期性變化的力，不產生干擾力，如重力、軸承座對軸承的反作用力等等，它們稱為靜反力。周期性的干擾力稱為動反力。周期性干擾力包括3種。

1.1偏心干擾力

由于制造誤差和材料不均勻等因素，使葉輪的質心不在葉輪的圓心上，有一個偏移量e（e=OP，方向從O到P）。就使得葉輪運轉時產生一個漢豐鼓力，也叫偏心干擾力。假設葉輪轉子的質量為m，角速度為ω，則偏心干擾力F=meω。而ω=nπ/30。

例m=5000kg

e=0.02mm=0.02×10-3m

n=980r/min

則F=5000×0.02×10-3×（[980×π）/30]2

≈1053.2N

干擾力F還是相當大的。

葉輪在平衡床上做動平衡配重，實際上是對葉輪的重心進行調整，使重心盡量處在軸線上。但在平衡床上做動平衡配重存在 3 點不足（無論是單面還是雙面）：（1）平衡床的轉速一般只有幾百轉，與實際使用時有很大的差距；（2）葉輪在平衡床做動平衡配重，受空氣阻力的影響。如果是在真空和失重狀態下做動平衡配重，葉輪的重心偏移量可以做得更小一些；（3）動平衡方式的不同，使動平衡余量不同。如平衡床上是F型傳動做的，風機可能是D型傳動的。這樣，葉輪的質心不可能完全在葉輪的幾何圓心上。

1.2氣動干擾力

同樣，由于制造誤差和材料不均勻等原因，風機運行時，氣流作用在各葉片及葉輪各部位的作用力就不一樣，無法使它的合力等于零。這樣，就產生了氣動干擾力，主要有：

1.2.1葉片的差異引起干擾力

葉輪在制造時是存在誤差的，如各葉片的角度、方向、輪盤及輪蓋的間隙都可能存在差異。由于生產上差異的存在，運行時各葉片所受到的氣體反作用力之和不等于零，即∑F=F1+F2+F3+…+Fn≠0， 就產生了氣動干擾力。氣動干擾力隨轉速、風量的增大而增大。

1.2.2輪盤、輪蓋的晃動干擾

輪盤、輪蓋的端面跳動要控制在一定的要求內，目的就是要減小因晃動產生的干擾。輪盤、輪蓋的晃動將會在軸向產生周期性的干擾力，通過空氣的傳動，機殼也會產生振動。

1.2.3反饋氣流的干擾力

漢豐風機的葉輪與集流器（進風口）之間有一定的間隙，該間隙的存在，就使一部分氣流回流。這部分氣流可以叫做反饋氣流。反饋氣流的穩定與否，也將影響風機的振動。所以，安裝時要求葉輪與進風口之間四周的間隙均勻，重疊量要保證，目的就是使反饋氣流最小并穩定，以減小風機的振動。一般來說，反饋氣流越小，風機功效越高，反之風機功效就低。

1.2.4機殼內壓力分布差異

葉輪運行時，向四周輸送的風量是一樣的，但受機殼的限制，風只能向一個方向移動。因機殼各部位的空氣壓力不一樣。如果風機在平穩狀態下運行時，風機內的壓力分布就比較穩定，對風機的振動干擾比較小。但隨著運行情況的改變，如轉速、風門開度等，都會使風機內的壓力分布產生變化，從而引起振動變化。這就是為什么改變風門、轉速時振動會增大或減小的原因之一。該干擾存在于運行狀態情況的變化之中。

1.3偏心干擾力和氣動干擾力的疊加與消除

葉輪在平衡床上以一定的轉速（低速）做動平衡， 每個葉輪都達到了標準，使氣動干擾力和偏心干擾力都減小到標準的要求。但這個不平衡余量，實際上是偏心干擾力和氣動干擾力合力的體現；因而，無法知道偏心干擾力和氣動干擾力各自的大小和方向。當風機實際高速運行時，偏心干擾力和氣動干擾力也隨著增大。如果這兩個力的夾角不大于 120°或小于240°，則合力大于這兩個分力，這樣的葉輪裝機運行，振動就很大；如果這兩個力的夾角大于120°且小于240°，則合力小于這兩個分力，這樣的葉輪裝機運行，振動就較小。

所以，振動大的，還要進行整機動平衡。這樣，我們就可以知道， 葉輪在平衡床上進行了動平衡，每只葉輪都達到了標準。為什么還要進行整機動平衡？我們就可以解析， 葉輪裝機之后開機，有的一試就好；有的振動很大，要配重；有的葉輪與機殼的位置做一定的移動，振動也會好一些，而對大型風機，最好的辦法是進行葉輪超速動平衡。

在氣動干擾的情況中，葉輪的晃動干擾，氣流反饋干擾，壓力分布差異，與葉輪、機殼和進風口的位置關系，有人把它叫“氣隙”。偏心干擾力和氣動干擾力組成葉輪轉子的干擾合力，分別作用于兩個軸座上。對于葉輪轉子來說，運行條件一定，它的干擾合力也穩定。對于F型傳動的風機，有人曾用合力的疊加和消除來減小振動。利用同心度誤差干擾力和轉子干擾力相互抵消來減小振動。

2.材料剛性對振動的影響

（1）長期處于振動超標的情況下運行，會引起材料剛性的下降。（2）風機振動超標，底座剛性太好，會引起軸承箱體的開裂。（3）風機試車時，有時會碰到這樣的情況：風機轉速漸漸增加，在某個轉速下，振動一直良好，當超過這個轉速時，振動突然明顯增大。這就是風機的材料彈性形變引起干擾力的躍變。風機隨轉速的增加，漢豐鼓力也隨著增加，當漢豐鼓力增加到一定程度，終于引起了葉片、主軸等的明顯的彈性形變，從而引起了偏心量的增加，偏心干擾力也明顯增大；由于葉片、主軸等產生明顯的彈性形變，葉片與氣流的作用力也產生了改變，即氣動干擾力也產生了改變。當運行狀態穩定后，干擾力處于穩定，又可以進行動平衡。這時的平衡，是對彈性形變引起的干擾力進行平衡。但這種平衡的風機往往會產生這樣的啟動情況：剛啟動時，振動不大；到某個程度時，振動特別大；風機運行后，振動又不大。

3.關于風機的對中

風機的對中與不對中，一般認為符合安裝要求的為對中。但我們可以進一步的擴展：風機的振動是空間力系綜合作用的結果，也可以簡化為“質量-彈簧系”的振動，這種振動產生的形變，在彈性形變范圍內的，我們都可以稱之為對中，反之為不對中。判斷風機的振動形變是否運行在彈性形變范圍內，與“質量-彈簧系”相比，要復雜的多。聯軸器同心度誤差、水平度誤差偏大，地腳螺栓及其它固定（下轉第154頁）（上接第15頁）螺栓松動，軸承損壞，水泥基礎剛性不夠，葉輪材料疲勞等。這些都可能使風機（整體）的振動不在彈性形變范圍內。現場動平衡難做，主要在如何判斷風機是否運行在彈性形變范圍內。了解了風機葉輪的受力情況，同時又能夠判斷風機振動的形變是否運行在彈性形變范圍內，使現場做動平衡也相對簡單。

4.結論

漢豐風機的動平衡首要的條件是風機要運行在彈性形變范圍之內，其次是振動干擾力要在穩定的狀態下。在這樣的條件下，初始的振動數據和試重振動數據才是可靠、可用的，風機系統復雜的空間力系才可以簡化為“質量-彈簧系”，符合X=-F/K的要求，風機的動平衡也就變得容易和簡單了。