某車間風(fēng)機(jī)至2016年止已運(yùn)行近8 年，振動一直偏大，已困擾生產(chǎn)多年。即使是更新了葉輪總成，并在聯(lián)軸器對中性符合允差的情況下，運(yùn)行時(shí)前后兩軸承位殼振實(shí)測振動速度有效值分別達(dá)到了3.0 mm/s 和3.6 mm/s 左右，這是屬于“可容忍”的范圍，但不宜長期運(yùn)行工作。根據(jù)風(fēng)機(jī)參數(shù)，風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)噪聲基頻為760Hz，由頻譜圖可看出在500～800Hz之間的低頻噪聲并沒有降低，而1250－2000Hz之間吸聲材料的降噪效果非常好，噪聲下降明顯。經(jīng)我設(shè)備人員分析，認(rèn)為振動大的原因有：一是混凝土基礎(chǔ)過于單薄，重量不足，且運(yùn)行時(shí)基礎(chǔ)周圍地板有明顯的顫動；二是預(yù)埋地腳螺栓有松動跡象。經(jīng)上級研究，決定趁當(dāng)年大修時(shí)間充足的機(jī)會，對上述存在問題整改，破除舊基礎(chǔ)后，按本文前述處理措施重新設(shè)計(jì)、施工新的混凝土基礎(chǔ)和預(yù)埋地腳螺栓。

開機(jī)正常生產(chǎn)后，該風(fēng)機(jī)軸承位殼振實(shí)測振動速度有效值分別降到了0.45 mm/s 和0.52 mm/s，屬“良好”級別。安裝精度不達(dá)標(biāo)及其檢查處理措施安裝精度主要是指風(fēng)機(jī)軸與驅(qū)動電機(jī)軸的同心度，即對中性。離心式風(fēng)機(jī)聯(lián)軸器的同心度要求很高。中小型的中低速風(fēng)機(jī)軸承采用滾動軸承，常采用潤滑脂潤滑或潤滑油浸泡飛濺潤滑，正常工況時(shí)振動稍大。如果聯(lián)軸器沒有找正，或是找正達(dá)不到要求，引起風(fēng)機(jī)振動將不可避免。應(yīng)注意的是，即使原來同心度已經(jīng)符合要求了，但是風(fēng)機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后，由于各種原因，同心度會也會發(fā)生變化，所以應(yīng)注意定期檢查同心度，如發(fā)現(xiàn)同心度超過允許偏差了，要立即重新找正。因此，當(dāng)風(fēng)機(jī)發(fā)生異常的振動故障時(shí)，檢查聯(lián)軸器的對中情況是必不可少的。

風(fēng)機(jī)進(jìn)氣箱出口處（葉輪進(jìn)口處）水平橫向截面速度的矢量圖及云圖，從圖中可以看出，雖然其出口幾何結(jié)構(gòu)是對稱的，然而在出口處其流速為不均勻分布，靠進(jìn)氣方向處流速較高，被進(jìn)氣方向速度較低，氣流經(jīng)彎頭轉(zhuǎn)彎后，流速分布比較紊亂，從而使得進(jìn)入風(fēng)機(jī)葉輪的流速不均勻，與文獻(xiàn)的研究結(jié)果一致，這是導(dǎo)致離心風(fēng)機(jī)效率低的原因之一。根據(jù)GB/T2888-2008《風(fēng)機(jī)和羅茨鼓風(fēng)機(jī)噪聲測量方法標(biāo)準(zhǔn)》對有無進(jìn)氣箱離心風(fēng)機(jī)的噪聲進(jìn)行測試。

進(jìn)氣箱內(nèi)的流動損失

進(jìn)氣箱的流動損失可以通過數(shù)值模擬計(jì)算分析，為理論研究提供參考，其大小為進(jìn)氣箱出口截面的動壓乘以損失系數(shù)。由于進(jìn)氣箱出口速度大致與葉輪的進(jìn)口速度一樣。

進(jìn)氣箱對離心風(fēng)機(jī)性能的影響可知在進(jìn)氣箱出口與風(fēng)機(jī)葉輪進(jìn)口處存在渦旋現(xiàn)象，研究中發(fā)現(xiàn)該渦旋與流量大小有關(guān)，在大流量區(qū)渦旋不明顯，且位于進(jìn)氣箱側(cè)的葉輪葉套的進(jìn)口處，隨著流量的減小，渦旋形狀更加的明顯，并向進(jìn)氣箱出口方向B側(cè)偏移?？梢钥闯觯硷L(fēng)機(jī)葉輪流道內(nèi)靠近出口處形成渦旋，主要原因是葉片出口附近存在較為嚴(yán)重的邊界層分離現(xiàn)象。對于風(fēng)機(jī)消聲蝸殼降噪效果的研究，國內(nèi)外很多學(xué)者都做了不少的研究工作。風(fēng)機(jī)葉片表面存在附面層，隨著葉輪旋轉(zhuǎn)，吸力面和壓力面附面層的結(jié)構(gòu)和形態(tài)是不同的。

為改善風(fēng)機(jī)受氣體粘性影響導(dǎo)致流動分離加劇的現(xiàn)象，在傳統(tǒng)蝸殼型線設(shè)計(jì)理論的基礎(chǔ)上，研究氣體粘性力矩對蝸殼壁線分布的影響，并采用動量矩修正方法對其進(jìn)行改型設(shè)計(jì)。另外，為真實(shí)反映風(fēng)機(jī)內(nèi)流場分布情況，在標(biāo)準(zhǔn)k-ε 計(jì)算模型的擴(kuò)散項(xiàng)中加入粘性應(yīng)力作用，使其高計(jì)算誤差降低至3%。因此，必須優(yōu)化集流器結(jié)構(gòu)，通過減小集流器的錐度、增加喉部半徑的方式，提高離心風(fēng)機(jī)的效率，保證金屬葉輪的平穩(wěn)運(yùn)行。對比分析改型前后風(fēng)機(jī)數(shù)值模擬計(jì)算和試驗(yàn)測量結(jié)果可知，采用修改的k-ε 模型進(jìn)行計(jì)算發(fā)現(xiàn)改型后風(fēng)機(jī)內(nèi)旋渦強(qiáng)度減小，蝸殼出口靠近蝸舌處流動分離得到改善。試驗(yàn)結(jié)果表明：改型風(fēng)機(jī)出口靜壓提升約25Pa，較大全壓效率較原型機(jī)提升約10%。

同時(shí)，由于蝸殼張開度擴(kuò)大能夠抑制流動分離，使蝸舌附近區(qū)域的旋渦強(qiáng)度及其影響區(qū)域減小，從而有效地降低了多翼離心風(fēng)機(jī)噪聲2.5dB。多翼離心風(fēng)機(jī)廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，是工業(yè)生產(chǎn)中主要耗能設(shè)備之一，蝸殼作為離心風(fēng)機(jī)中不可或缺的基本元件，其結(jié)構(gòu)的不對稱性及內(nèi)部流動的復(fù)雜性會對葉輪出口氣流角造成較大影響，使其沿圓周方向呈現(xiàn)出明顯的不對稱性。在風(fēng)機(jī)內(nèi)部葉輪進(jìn)口處產(chǎn)生渦旋現(xiàn)象，堵塞了葉輪流道，使風(fēng)機(jī)的效率和壓力降低。而在風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行過程中，風(fēng)機(jī)葉輪出口氣流與蝸殼壁面間存在強(qiáng)烈的非定常干涉，使得蝸殼壁面成為風(fēng)機(jī)的主要噪聲源。因此提高蝸殼型線設(shè)計(jì)水平，不僅能改善風(fēng)機(jī)氣動性能，還能達(dá)到降低噪聲的效果。目前國內(nèi)外學(xué)者對離心風(fēng)機(jī)蝸殼型線的研究，主要集中在尋找能真實(shí)反映蝸殼內(nèi)流體流動狀態(tài)的設(shè)計(jì)方法。