羅勁生

摘 要：介紹壁掛爐罩極風(fēng)機(jī)主要部件的材料、結(jié)構(gòu)及設(shè)計等方面的特點

關(guān)鍵詞：罩極風(fēng)機(jī) 材料 結(jié)構(gòu) 設(shè)計

引言：罩極式交流離心風(fēng)機(jī)在壁掛爐的作用是以一定流速將煙氣強(qiáng)制排出爐體，同時使燃燒室與室外之間形成穩(wěn)定壓差，保證適量新鮮空氣進(jìn)入燃燒室與噴嘴噴出的燃?xì)庖砸欢ǖ谋壤旌?，達(dá)到最佳過剩空氣系數(shù)，使燃?xì)膺M(jìn)行完全燃燒；燃燒室內(nèi)保持微負(fù)壓，煙氣不會通過家用燃?xì)獗趻鞝t殼體間的縫隙散入室內(nèi)，避免煙氣中毒現(xiàn)象的發(fā)生。對產(chǎn)品的安全性及穩(wěn)定性有著較高要求。

壁掛爐罩極風(fēng)機(jī)主要由電機(jī)部分及風(fēng)機(jī)部分構(gòu)成，風(fēng)機(jī)部分主要包刮風(fēng)輪、蝸殼、風(fēng)壓管等，電機(jī)部分主要包刮定子、繞組、轉(zhuǎn)子、前后支架、減震圈、軸承、散熱風(fēng)葉等。

1.風(fēng)機(jī)部分的材料、結(jié)構(gòu)、設(shè)計特點

壁掛爐正常排煙溫度達(dá)到160℃～180℃，由于天然氣完全燃燒時是二氧化碳和水，壁掛爐停止工作時會有冷凝水和沙塵從排煙管進(jìn)入到風(fēng)機(jī)蝸殼里面，所以風(fēng)機(jī)部分的材料除了要耐高溫還要耐濕熱腐蝕。

㈠風(fēng)機(jī)蝸殼：使用壓鑄鋁合金或者電鍍鐵板。壓鑄鋁殼有較強(qiáng)的機(jī)械性能、耐腐蝕性能和更好的隔音性能，而電鍍鐵板具有加工方便，使用靈活等特性，可以根據(jù)安裝及使用要求進(jìn)行選擇；

㈡風(fēng)輪：使用鋁合金板或者電鍍鐵板。鋁合金密度低，強(qiáng)度較高，質(zhì)量較輕，具有良好的成形加工性能、抗蝕性、可燭性、疲勞強(qiáng)度，但有些鋁合金的耐腐蝕性差，高溫軟化快，所以需要注意選用合適牌號的鋁合金；電鍍鐵板重量較重，對于電機(jī)軸承的負(fù)荷較大會影響軸承壽命，并且葉片切口容易銹蝕，在使用過程中葉片容易積聚沙塵使風(fēng)機(jī)整機(jī)的動平衡性能越來越差而引起風(fēng)機(jī)的振動噪音，其優(yōu)點是風(fēng)輪葉片鉚接牢靠，不會松動；

㈢風(fēng)壓管：使用鐵管或者塑料管，其作用是連接風(fēng)壓開關(guān)，起到啟停壁掛爐的作用。鐵管一般只能做成單負(fù)管形狀，風(fēng)壓值較低，對于壁掛爐的匹配性能要求較高。塑料管一般采用PPS塑料，耐溫可以達(dá)到265℃，可以做成喇叭形狀，并可以設(shè)計成雙取樣管形式（一正一負(fù)），對風(fēng)壓有放大作用，風(fēng)壓值較高，通用性較好，但塑料模具的加工精度要求較高，一致性較差；

2. 電機(jī)部分的材料、結(jié)構(gòu)、設(shè)計特點

電機(jī)部分作為整個風(fēng)機(jī)的驅(qū)動部分，所使用的材料需要用H級（最高級）的絕緣材料。

㈠散熱風(fēng)葉：采用電鍍鐵板，安裝在電機(jī)軸前端與蝸殼之間，由于風(fēng)機(jī)部分受到溫度較高，電機(jī)部分溫度相對較低，風(fēng)葉起到一定的隔斷熱空氣的作用，采用離心式設(shè)計使電機(jī)后面的空氣往前軸端流動并向外擴(kuò)散，能降低繞組溫升，起到最大的降溫效果；

㈡減震圈：電機(jī)與蝸殼的連接部分要用減震圈連接，采用硅橡膠材料，其設(shè)計結(jié)構(gòu)、硬度要求要合理，一方面需固定電機(jī)位置，支撐電機(jī)重量，不能讓風(fēng)輪的位置相對風(fēng)壓管的位置發(fā)生偏移而影響風(fēng)壓值，另一方面防止電機(jī)的振動傳遞到蝸殼而產(chǎn)生振動噪音，設(shè)計時應(yīng)避免用緊固件壓住減震圈使減震作用失效；

㈢前后支架：常用的材料有壓鑄鋁合金、壓鑄鋅合金等。由于鋁的密度比鋅的密度小，壓鑄鋁合金相對壓鑄鋅合金材料成本低，壓鑄鋁合金熔化溫度較高，壓鑄工藝較難，壓鑄鋅合金則相反，但機(jī)械強(qiáng)度不如鋁合金，熱變形量較大，在壁掛爐里面使用壓鑄鋁合金支架較適宜。由于壓鑄鋁合金韌性差，延伸率不高，對于需要鉚接壓圈來固定軸承的結(jié)構(gòu)應(yīng)避免直接鉚支架，對于必須對支架進(jìn)行鉚接的設(shè)計，應(yīng)盡量減少支架變形量并采用韌性高的壓鑄鋁合金，延伸率高的有6系的如6061、6063，可以達(dá)到20%，并對支架進(jìn)行熱處理可以提高韌性，但由于其強(qiáng)度不如普通ADC12，只能用作受力不大后支架。

㈣轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)為籠型斜槽鑄鋁轉(zhuǎn)子，由矽鋼片沖壓疊片再壓鑄純鋁而成，一般端環(huán)體積越大，轉(zhuǎn)速越高，但起動性能稍差。由于罩極電機(jī)的轉(zhuǎn)子外徑較小，其不平衡振動噪聲一般不嚴(yán)重，但如果轉(zhuǎn)子壓鑄缺陷（氣孔縮孔）嚴(yán)重時，以及轉(zhuǎn)子端環(huán)跳動大于0.2mm時將出現(xiàn)振動，為了減少這種情況，壓鑄應(yīng)采用三板模，轉(zhuǎn)子壓鑄進(jìn)水從端面多點進(jìn)水，提高壓鑄質(zhì)量，提高轉(zhuǎn)子的平衡性，必要時需全檢轉(zhuǎn)子重量及對轉(zhuǎn)子端環(huán)整形。

㈤轉(zhuǎn)子與定子：轉(zhuǎn)子與定子內(nèi)孔配合的氣隙均勻性會影響電機(jī)噪音，氣隙越小，精加工要求以及零配件配合的精度越高，易造成偏心值（相對值）增加，使制造和運行都增加困難，加大氣隙可以降低大批量裝機(jī)時的返修率，削弱諧波磁場，減少諧波漏抗，減少諧波磁場引起的附件轉(zhuǎn)矩和附加損耗，降低溫升，提高電機(jī)起動性能，氣隙一般取δ=0.35mm較佳。

㈥軸承：軸承有滾珠軸承及含油軸承兩種，由于風(fēng)機(jī)運行時，電機(jī)軸是水平放置的，前支架軸承需要支撐轉(zhuǎn)子及風(fēng)輪重力，為了避免軸承與軸單邊摩擦，要用滾珠軸承，后支架軸承可以用滾珠軸承或含油軸承。含油軸承具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、噪音小等優(yōu)點，但軸承與軸的配合公差比較難掌握，它們之間容易發(fā)生抖動產(chǎn)生異音，當(dāng)油脂用完或有灰塵進(jìn)入后軸承很快會被軸磨損而發(fā)生轉(zhuǎn)子偏心不轉(zhuǎn)現(xiàn)象。兩者比較起來滾珠軸承應(yīng)用更方便，更適合在較惡劣的環(huán)境中使用。由于北方地區(qū)冬天的氣溫低，壁掛爐運行時的爐溫又高，所以需選用使用溫度范圍為-40℃～200℃的長壽命高溫軸承（油脂）。

結(jié)語：

針對我廠多年生產(chǎn)壁掛爐罩極風(fēng)機(jī)的實踐，風(fēng)機(jī)上面所用的材料、結(jié)構(gòu)必須能長期在高溫壞境中使用而不發(fā)生變形松動，零部件之間配合要牢靠，尤其是鋁合金風(fēng)輪葉片、軸套有很輕微松動的都會產(chǎn)生高頻異音，影響客戶使用體驗，鋁合金風(fēng)輪葉片的鉚接工藝仍是生產(chǎn)罩極風(fēng)機(jī)的難點。

參考文獻(xiàn)：

[1] GB 25034-2010《燃?xì)獠膳療崴疇t》標(biāo)準(zhǔn)；

[2] GB12350-2000《小功率電動機(jī)的安全要求》；