刘兆泉
沈阳鼓风机通风设备有限责任公司（沈鼓集团）辽宁沈阳110141
摘要:在风机产品设计中，对于直径较大的叶轮转子，为了保证足够的强度，可以通过局部改变结构、配合的方法来实现。
关键词：风机、叶轮、高转速、强度
现在随着国民经济的迅速发展，风机的性能参数要求越来越大，使风机产品朝着大型化、高转速化、高强度化方向发展，这就把一个新的课题摆在了我们的面前，如何克服由此带来的强度不够，临界转速不足，轴承负荷增加，机壳易变形等一系列技术问题。
叶轮是通风机的心脏，叶轮设计的合理性将直接影响到风机的安全运行，为此叶轮设计必须保证重量轻、具有足够的强度、工艺性好、效率高等特点，只有这样，才能使通风机整体达到一种安全、经济的运行状态。
经过长期的实践探索，摸索并掌握了一些解决以上问题的方法，并成功的应用于产品设计中。24.5FC6A一次风机（以下简称24.5F）产品就是一个例子；
项目名称：印度拉贾斯坦MPPL1X135MW独立电厂。
风机用途：向锅炉内输送新鲜空气、助燃。
风机型号：24.5FC6A一次风机
风机型式：单吸双支撑
性能参数：流量：52.05m3/h全压：21300Pa，温度：48℃。工作转速：1490r/min
叶轮直径：2450mm电机功率：1600KW
设计中多处采取了增加强度的措施，解决了高转速下叶轮强度不足的难题。下面将24.5F各零部件设计及强度计算过程逐一论述。下图为初步设计图，为改进前图纸
一、轴盘的设计
根据以往的经验，对于高转速风机来讲，普通的灰铸铁很难满足强度要求，经计算确定选用ZG270-500，同时将轴盘外径适当加大，轴向加宽，这样就能降低由轴盘引起的振动风险，轴盘与主轴间的配合也进行了改动，通常产品均采用H7/k6配合，对于小机号低转速的风机来讲，完全能够满足使用要求，但是对于线速度高达193m/s的风机，这种配合的过盈量就显得不足，经查阅有关资料后，选用了H7/t6配合，它属于一种过盈量很大的配合，最大过盈量可达0.24mm，最小过盈量也可达0.188mm。改进前后轴盘结构见下图：
我们按下面公式求叶轮内径处总的切向应力σmax
σmax=6500u22×〔1+0.212×（D1/D2）2〕×〔1+12KZm2R/πbρ（D23-D13）〕