[实用新型]变转速静叶可调轴流风机联接结构

说明书

本实用新型提供了一种变转速静叶可调轴流风机联接结构，所述变转速静叶可调轴流风机联接结构包括：设置在风机叶轮轮毂中心孔与主轴的结合圆周线上的多个键销孔及插入所述键销孔中插入键销。本实用新型可以解决目前通常采用的过盈配合联接方式及矩形截面键等联接方式的不足，提高风机运行的安全可靠性，避免了因引风机抢修多带来的检修费用及叶轮、主轴的修复费用。

技术领域

本实用新型是关于变转速静叶可调轴流风机技术，特别是关于一种变转速静叶可调轴流风机联接结构。

背景技术

引风机是火力发电厂锅炉主要辅机设备，其运行状况的可靠性直接影响发电机组的安全运行。目前火电厂引风机大多采用电机驱动，随着技术的发展，依靠小汽轮机驱动引风机技术也逐渐得到广泛应用。

现有的超临界机组采用小汽机驱动的静叶可调轴流引风机，风机叶轮轮毂与主轴间通过过盈配合方式传递扭矩，同时通过叶轮压盖和轴套将轮毂固定在主轴上。因风机叶轮压盖螺栓松动，叶轮轮毂与主轴容易发生相对滑动，叶轮压盖螺栓断裂，可能会导致引起风机振动故障频繁发生。

从叶轮轮毂与主轴发生相对滑动，叶轮压盖螺栓断裂情况分析来看，由于叶轮轮毂与主轴间连接结构设计不合理，配合紧力设计偏小，造成引风机叶轮轮毂与主轴间发生相对滑动，而造成相对滑动的运行客观原因通常有：

引风机经常变转速运行导致叶轮轮毂与主轴间扭力不停地变化造成磨损松动；

烟气通过频率与风机叶轮固有频率间存在共振现象，风机每天通过共振区间时风机振动增大，导致叶轮轮毂与主轴间松动和磨损；

因风机故障检修拆卸叶轮，叶轮拆卸过程中，叶轮轮毂与主轴间又经常磨损。同时，叶轮安装前通常需要对叶轮轮毂中心及主轴进行抛光处理，从而导致中心孔与主轴间过盈量逐渐减小，有时甚至使叶轮中心孔与主轴间变成间隙配合，又加剧了叶轮中心孔与主轴间磨损。

因此，该静叶可调轴流风机因叶轮轮毂中心孔与主轴间连接结构设计不合理，不适合经常变转速运行工况。

为了解决上述问题，现有技术将叶轮中心孔与主轴按照过盈配合设计，安装时利用材料的热胀冷缩原理，使轮毂中心孔膨胀从而产生安装间隙，待冷却至常温时两者形成过盈配合，实现扭矩的传递。但是该技术存在以下几个缺点：

风机在特殊使用场合如输送高温介质等采用此种联接方式，其关键是过盈量的选取。过盈量过大对安装与拆卸均带来困难，且易造成两者配合面因过度挤压而产生塑性变形；而过小又会存在运行时因离心力的作用及不同材质热膨胀系数不同等因素而引起配合松动，造成风机振动异常，甚至威胁风机的安全运行。

风机运行时叶轮承受的最大切向应力σt在内径处，且任一半径处的切向应力σt总是大于相对应的径向应力σr，过盈装配的转子在运转时由于质量离心力等因素的作用，轮毂孔径及主轴外径均又不同程度地增加，这种变化将有可能导致原有的过盈量消失，此时的径向应力σri＝0，孔与轴相互的挤压力为零，彼此松动，导致运行过程中叶轮与轴之间产生相对运动，影响风机的安全运行。

风机解体检修在回装前需要对锈蚀的主轴进行打磨抛光，经过多次的打磨抛光后，主轴轴径会减小，从而导致后轮毂孔径及主轴外径的过盈量减小甚至消失，从而导致风机运行中产生叶轮与主轴的相对运动，影响风机的安全运行。

为了解决上述问题，现有技术提出了叶轮轮毂与主轴通过矩形截面键联接的方式，主轴通过矩形截面键将转矩传递给叶轮，从而带动风机叶轮转动。该技术设计时须特别注意轮毂材质的选定和主轴、键强度的校核。轮毂材质或主轴、键强度选择不当都会引起风机运行中发生安全事故。除此之外，由于轮毂和主轴上均开有矩形截面键槽，在一定程度上降低了轮毂和主轴的强度。尤其是键槽的直角部位属于应力集中区，风机运行中最容易产生应力集中而产生裂纹。特别是汽轮机驱动的风机，风机的出力主要靠汽轮机的转速来调节，汽轮机转速的频繁变化更容易导致主轴和轮毂的键槽应力集中区产生交变应力，从而促使主轴及轮毂的裂纹发生率更高，安全可靠性比较差。