軸流風(fēng)機(jī)以其流量大、啟動力矩小、對風(fēng)道系統(tǒng)變化適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢逐步取代離心風(fēng)機(jī)成為主流。軸流風(fēng)機(jī)有動葉和靜葉2種調(diào)節(jié)方式。

動葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)通過改變做功葉片的角度來改變工況，沒有截流損失，效率高，還可以避免在小流量工況下出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對調(diào)節(jié)裝置穩(wěn)定性及可靠性要求較高，對制造精度要求也較高，易出現(xiàn)故障，所以一般只用于送風(fēng)機(jī)及一次風(fēng)機(jī)。

靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)通過改變流通面積和入口氣流導(dǎo)向的方式來改變工況，有截流損失，但其結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)故障率很低，所以一般用于工作環(huán)境惡劣的引風(fēng)機(jī)。

隨著軸流風(fēng)機(jī)的廣泛應(yīng)用，與其結(jié)構(gòu)特點相對應(yīng)的振動問題也逐步暴露，這些問題在離心式風(fēng)機(jī)上則不存在或不常見。本文通過總結(jié)各種軸流風(fēng)機(jī)異常振動故障案例，對其中一些有特點的振動及其產(chǎn)生的原因進(jìn)行匯總分析。

一、動葉調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致振動

動葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)通過在線調(diào)節(jié)動葉開度來改變風(fēng)機(jī)運行工況，這主要依賴輪轂里的液壓調(diào)節(jié)控制機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)，各個葉片角度的調(diào)節(jié)涉及到一系列的調(diào)節(jié)部件，因而對各部件的安裝、配合及部件本身的變形、磨損要求較高，液壓動葉調(diào)節(jié)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。動葉調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)對振動的影響主要分單級葉輪的部分葉片開度不同步、兩級葉輪的葉片開度不同步及調(diào)節(jié)部件本身偏心3個方面。

1—碟片；2—調(diào)節(jié)桿；3—活塞； 4—油缸；5—接收軸；6—控制頭；7—位置反饋桿；8—輸出軸；9—控制滑伐；10—輸入軸；

A—壓力油；B—回油。

圖1 軸流風(fēng)機(jī)液壓動葉調(diào)節(jié)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1. 單級葉輪部分葉片開度不同步

單級葉輪部分葉片開度不同步主要是由于滑塊磨損、調(diào)節(jié)桿與曲柄配合松動、葉柄導(dǎo)向軸承及推力軸承轉(zhuǎn)動不暢引起的。這些部件均為液壓缸到動葉片之間的傳動配合部件，會導(dǎo)致部分風(fēng)機(jī)葉片開度不到位，而風(fēng)機(jī)葉片重量及安裝半徑均較大，部分風(fēng)機(jī)葉片開度不一致會產(chǎn)生質(zhì)量嚴(yán)重不平衡，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速下出現(xiàn)明顯振動。

單級葉輪部分葉片開度不同步引起的振動主要特點如下：

振動頻譜和普通質(zhì)量均不平衡，振動故障頻譜中主要為工頻成分，同時部分葉片不同步會產(chǎn)生一定的氣流脈動，使振動頻譜中出現(xiàn)葉片通過頻率及其諧波，部分部件的磨損及松動則會產(chǎn)生一定的非線性沖擊，使振動頻譜中出現(xiàn)工頻高次諧波成分，這在振速頻譜中表現(xiàn)得相對明顯一些，在位移頻譜中幾乎觀察不到。

風(fēng)機(jī)振幅不穩(wěn)定，振幅變化主要發(fā)生在動葉開度調(diào)節(jié)過程中，在動葉開度穩(wěn)定時振幅基本保持穩(wěn)定，有時會隨動葉開度變化而逐步變化。

剛升速至工作轉(zhuǎn)速、風(fēng)機(jī)動葉未開或開度較小時，風(fēng)機(jī)振幅一般較小。

2. 兩級葉輪葉片開度不同步

對兩級動葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)而言，還存在兩級葉輪葉片開度不同步的問題。其原因主要是液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)銅套磨損或者兩級推力盤問連桿磨損變形。連桿主要用于同步一、二級推力盤之間的軸向位移，連桿的磨損變形會導(dǎo)致兩級推力盤間位移不同步，從而導(dǎo)致兩級動葉開度變化不同步。液壓缸銅套的磨損、局部開裂、變形及中心軸間隙變大則會導(dǎo)致兩級動葉的開度調(diào)節(jié)整體不到位，從而使兩級動葉開度不一致。

由于單個葉輪的所有葉片開度均同步，所以并不會明顯影響轉(zhuǎn)子的動平衡情況，因此，其振動故障頻譜中工頻占比一般相對較小，主要是產(chǎn)生較大的葉片通過頻率，在松動嚴(yán)重的情況下還會出現(xiàn)工頻高次諧波成分。振幅一般在某個特定負(fù)荷（動葉開度）下存在最大值，且振幅出現(xiàn)波動，其中工頻和葉片通過頻率均出現(xiàn)波動變化，而在其他負(fù)荷或未帶負(fù)荷時振幅則相對較小。

3. 調(diào)節(jié)部件偏心

調(diào)節(jié)部件偏心主要指質(zhì)量較大的調(diào)節(jié)部件的安裝偏心、松動，由于質(zhì)量較大，當(dāng)其旋轉(zhuǎn)中心與轉(zhuǎn)子中心發(fā)生偏斜時，將會產(chǎn)生較大的質(zhì)量不平衡，而由松動導(dǎo)致的偏心也會產(chǎn)生質(zhì)量不平衡。對于動葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)而言，主要指液壓缸的安裝偏心及松動。如果僅是液壓缸安裝偏心，而緊力足夠，則只會導(dǎo)致質(zhì)量分布的改變，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子會出現(xiàn)單純的質(zhì)量不平衡故障，故障頻譜主要為穩(wěn)定的工頻成分，每次啟機(jī)定速后振動值均比較穩(wěn)定，不會隨負(fù)荷工況發(fā)生變化。如果是由于液壓缸安裝時緊力不足導(dǎo)致的松動，則會產(chǎn)生不穩(wěn)定的質(zhì)量不平