文档介绍：厨卫产品技术培训资料
1、前言
如果就其工作特点而言,吸油烟机与电风扇、排风扇等都同属于风机类家电产品,都存在着平衡问题。但是,由于吸油烟机所处的特殊工作环境,吸油烟机叶轮的动平衡特性是否可以长期于保证吸油烟机的使用效果来说是至关重要的。而吸油烟机叶轮的动平衡问题,实际上涉及到叶轮的制造与检测工艺、叶轮与蜗壳的组装过程,消费者在使用过程中对吸油烟机的维护清洗等因素在内。目前在公开发表的吸油烟机技术文献中,对吸油烟机叶轮动平衡进行讨论的论文比较此笔者希望本文的内容能够对吸油烟机叶轮制造厂、吸油烟机整机制造厂以及吸油烟机的售后服务参考。
2、吸油烟机叶轮动平衡的类型
笔者认为,吸油烟机、电风扇、排风扇、浴室暖风机甚至空调都属于逢集类家电产品,这些家电依靠叶轮的高速旋转驱动空气快速流动才能实现工作目的。
根据风机叶轮的直径与叶***面宽度的比值也就是“长径比”可以把叶轮划分围为“单面平衡型”叶轮和“双面平衡型”叶轮。
当叶轮的直径比叶轮的宽度(即叶轮侧面投影厚度)大7~10倍即长径比大于l/10~1/7时,属于单面平衡型叶轮。毫无疑问,电风扇、排气扇等都属于此种类型,在这种情况下,如果发现叶轮存在动不平衡现象,只需要在叶轮质心所处直径的反向任意位置上安装一个同等力矩的校正质量,就可以使偏离轴心的叶轮质心恢复到轴心位置,使叶轮处于平衡状态(参见图1)。
 
 
    对于长径比小于1/10~1/7的叶轮,采用以上方式就不适用了,长径比小于1/10~1/7的叶轮属于“双面平衡型”叶轮。在双面平衡型叶轮上,当叶轮处于无动力驱动状态时,若有两块相等的质量配置在轴线两端且轴心对称的位置上,此时叶轮质心并不表现出偏离叶轮转动轴线问题,叶轮实际上处于一种“静平衡”的状态下;但是如果叶轮一旦进入高速旋转状态时,这两块质量各自产生的离心力就构成一个力偶,叶轮的惯性轴和转动轴就不再重合,于是导致叶轮的轴承受到强烈振动;或者两块质量也不对称,并且惯性轴和转动轴相倾斜,于是叶轮质心偏离轴线,叶轮转动时的振动明显增大。这是在双面平衡型叶轮中最为普遍存在的动不平衡状态。要想消除叶轮的这种动不平衡状态,至少需要在两个平面上安装校正质量才可以实现(参见图2)。
 
除此之外,风机类家电产品的叶轮普遍还是一种“悬臂式”转子结构,即只是在叶轮与电动机主轴连接的一端有支承,叶轮是处于悬空状态的,可以看作是结构力学上的“悬臂梁”结构,这一点在进行吸油烟机动平衡的状态分析时是不能忽视的(参见图2)。
在了解了叶轮的动平衡类型的划分方法之后,就可以对吸油烟机叶轮所属的动平衡类型做出判定吸油烟机叶轮属于悬臂式双面平衡型叶轮。在吸油烟机的设计、制造、安装、使用、维护的一系列过程中,清楚地认识到吸油烟机叶轮动平衡的类型特点是十分重要的。
根据笔者目前所收集的吸油烟机叶轮的资料,认为在现有的吸油烟机产品中,所采用的叶轮基本上应当都属于悬臂式双面平衡型叶轮。从笔者所拆解、测量过的各种吸油烟机叶轮来看,目前吸油烟机叶轮的直径一般都在200mm左右(直径略小一些的为190mm,直径略大一些的为220mm),按照“单面平衡型”叶轮和“双面平衡型”叶轮的划分方法,如果以叶轮的直径210mm计算,则叶轮的宽度(由于目前在吸油烟机上普遍采用的是离心式叶轮,从侧面看其宽度状态是十分明显的)应当在21~30mm之间;就是说当吸油烟机的叶轮宽度不大于30mm时,直径为210mm的叶轮才可以采用单面平衡方式对叶轮进行质心配平,才能保证吸油烟机在高速运转时不会因叶轮的动平衡状态出现非正常的振动现象。笔者对吸油烟机叶轮的动平衡问题一直给予认真注意。在拆解、测量各种吸油烟机的结构时,就特别注意吸油烟机叶轮的构造特点,并且在对浙江、江苏、广东等吸油烟机生产厂进行考察时,就有意专门了解各厂家对叶轮动平衡问题的控制程度,于是观察到有一些厂家实际上是在采用处理单面平衡型叶轮动平衡的方式来处理双面平衡型叶轮的动平衡问题。
实际上这个问题是很容易发现的:如果确定叶轮属于双面平衡类型,那么在叶轮上应当观察到至少两个配平片;如果叶轮属于双面平衡类型,而只观察到一个配平片的话,则可以认为其对叶轮的动平衡处理方式是不得当的。
3 叶轮在制造、周转过程中对动平衡问题的措施
目前,由于吸油烟机的生产制造过程已经实现了专业分工,吸油烟机的生产制造过程分别由零部件供应商和整机制造商来完成,在一般情况下吸油烟机的整机制造商已经不再自行制造叶轮,从供应链关系看吸油烟机的整机制造商所采购的叶轮动平衡指标应当是符合设计标准的,所以本文不准备对叶轮在制造过程中的动平衡问题进行讨论,只是打算指出一点:如果叶轮的生产厂在叶轮出厂时已经对叶轮的动平衡特性进行了严格测试与配平,那么就应该在叶轮的运输、