軸流風機以其流量大、啟動力矩小、對風道系統變化適應性強的優勢逐步取代離心風機成為主流。軸流風機有動葉和靜葉2種調節方式。

動葉可調軸流風機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不穩定現象，但其結構復雜，對調節裝置穩定性及可靠性要求較高，對制造精度要求也較高，易出現故障，所以一般只用于送風機及一次風機。

靜葉可調軸流風機通過改變流通面積和入口氣流導向的方式來改變工況，有截流損失，但其結構簡單，調節機構故障率很低，所以一般用于工作環境惡劣的引風機。

隨著軸流風機的廣泛應用，與其結構特點相對應的振動問題也逐步暴露，這些問題在離心式風機上則不存在或不常見。本文通過總結各種軸流風機異常振動故障案例，對其中一些有特點的振動及其產生的原因進行匯總分析。

一、動葉調節結構導致振動

動葉可調軸流風機通過在線調節動葉開度來改變風機運行工況，這主要依賴輪轂里的液壓調節控制機構來實現，各個葉片角度的調節涉及到一系列的調節部件，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，液壓動葉調節系統結構如圖1所示。動葉調節結構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節部件本身偏心3個方面。

1—碟片；2—調節桿；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 軸流風機液壓動葉調節系統結構

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、調節桿與曲柄配合松動、葉柄導向軸承及推力軸承轉動不暢引起的。這些部件均為液壓缸到動葉片之間的傳動配合部件，會導致部分風機葉片開度不到位，而風機葉片重量及安裝半徑均較大，部分風機葉片開度不一致會產生質量嚴重不平衡，導致風機在高轉速下出現明顯振動。

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生一定的氣流脈動，使振動頻譜中出現葉片通過頻率及其諧波，部分部件的磨損及松動則會產生一定的非線性沖擊，使振動頻譜中出現工頻高次諧波成分，這在振速頻譜中表現得相對明顯一些，在位移頻譜中幾乎觀察不到。

風機振幅不穩定，振幅變化主要發生在動葉開度調節過程中，在動葉開度穩定時振幅基本保持穩定，有時會隨動葉開度變化而逐步變化。

剛升速至工作轉速、風機動葉未開或開度較小時，風機振幅一般較小。

2. 兩級葉輪葉片開度不同步

對兩級動葉可調軸流風機而言，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行機構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致兩級推力盤間位移不同步，從而導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致兩級動葉的開度調節整體不到位，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，主要是產生較大的葉片通過頻率，在松動嚴重的情況下還會出現工頻高次諧波成分。振幅一般在某個特定負荷（動葉開度）下存在最大值，且振幅出現波動，其中工頻和葉片通過頻率均出現波動變化，而在其他負荷或未帶負荷時振幅則相對較小。

3. 調節部件偏心

調節部件偏心主要指質量較大的調節部件的安裝偏心、松動，由于質量較大，當其旋轉中心與轉子中心發生偏斜時，將會產生較大的質量不平衡，而由松動導致的偏心也會產生質量不平衡。對于動葉可調軸流風機而言，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，則只會導致質量分布的改變，風機轉子會出現單純的質量不平衡故障，故障頻譜主要為穩定的工頻成分，每次啟機定速后振動值均比較穩定，不會隨負荷工況發生變化。如果是由于液壓缸安裝時緊力不足導致的松動，則會產生不穩定的質量不平