耐高溫軸流風(fēng)機葉片斷裂的主要原因是葉片兩側(cè)受力不平衡。在解決這一問題的過程中，首先要提高風(fēng)機葉片的質(zhì)量。在葉片設(shè)計和制造過程中，必須非常仔細(xì)地選擇原材料，選用耐腐蝕性和耐壓性強的原材料。為解決風(fēng)機葉片斷裂問題，應(yīng)盡量避免失速或喘振。由于軸流風(fēng)機長期處于失速狀態(tài)，容易引起葉片斷裂，耐高溫軸流風(fēng)機，也會對主要設(shè)備部件造成不同程度的損壞。解決軸承溫度高的問題主要有三種策略：一是合理使用潤滑油和潤滑劑，降低軸承溫度。每臺耐高溫軸流風(fēng)機所需的潤滑油和潤滑劑的數(shù)量是不同的，所以在使用過程中必須根據(jù)實際情況加以利用。潤滑油不能用得太少或太多，否則會導(dǎo)致軸承溫度過高。二是加強引風(fēng)機的冷卻。有效的方法是在軸承兩側(cè)安裝壓縮空氣冷卻裝置。如果溫度較低，需要關(guān)閉壓縮空氣裝置，這樣可以節(jié)省一些資源。但當(dāng)溫度升高時，必須打開壓縮空氣裝置進行冷卻。第三，軸承箱內(nèi)缸與耐高溫軸流風(fēng)機軸承外套之間的間隙應(yīng)適當(dāng)留出。這就要求設(shè)計過程中必須進行非常嚴(yán)格的測量，并進行的計算，以使兩者之間的間隙合適，不會影響軸承的運行。

本試驗選用力錘激勵，耐高溫軸流風(fēng)機采用三向加速度傳感器采集信號，采用SCADAS多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理軟件LMSTESTLAB對采集到的信號進行分析和處理。SCADAS多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由LMS公司生產(chǎn)。耐高溫軸流風(fēng)機具有和率。它可以采集速度、加速度、力、位移、聲音、扭矩等信號。它是用于振動、聲學(xué)和疲勞耐久性測試的硬件。同時可以與lmstestlab無縫對接，嵌入式耐高溫軸流風(fēng)機，將采集到的信號輸入處理軟件進行后處理分析。

初步設(shè)計了耐高溫軸流風(fēng)機實驗方案。在此基礎(chǔ)上，建立了風(fēng)機殼體的簡化模型。采用錘擊法進行錘擊試驗，獲得頻率響應(yīng)信號。然后利用后處理函數(shù)識別模態(tài)參數(shù)，后得到模態(tài)參數(shù)。在LMSTESTLAB中，對風(fēng)機殼體的三維模型進行了簡化。通過建立多個試驗點，盡可能反映殼體的形狀，在殼體的進口、葉輪和出口處設(shè)置48個圓周試驗點，選擇靠近殼體中間位置的點作為錘擊點。耐高溫軸流風(fēng)機采用固定錘擊點和移動傳感器進行測試。錘擊殼體施加瞬時激勵。傳感器測量每個位置的響應(yīng)。從各測點采集數(shù)據(jù)后，在polymax輸入模塊中選擇已有的fr集，在穩(wěn)態(tài)圖中選擇符號較多的列，即阻尼穩(wěn)定的頻率、頻率和模矢量。風(fēng)機外殼的階振型頻率如表1所示。風(fēng)機額定轉(zhuǎn)速為2900r/min，基頻為48.3Hz，四次諧波頻率為193.2Hz，類似于機殼的五階振型。應(yīng)優(yōu)化風(fēng)機的結(jié)構(gòu)，以避免運行時發(fā)生共振。

耐高溫軸流風(fēng)機葉片角度不可調(diào)的一級和二級葉輪的安裝角度分別為46和30。針對礦井巷道掘進中不同掘進深度所需的風(fēng)量和壓力的差異，避免了過大的風(fēng)量和壓力對淺層掘進深度井下人員正常工作的影響，設(shè)計了兩級葉片角度可調(diào)的葉輪結(jié)構(gòu)。在不同開采深度下，調(diào)整兩級葉片的角度，使之匹配，既滿足了風(fēng)量和壓力的要求，又節(jié)省了大量的電力。資源，減少風(fēng)機結(jié)構(gòu)損失。耐高溫軸流風(fēng)機葉片角度可調(diào)的葉輪調(diào)節(jié)機構(gòu)采用機械傳動。每片葉片的下端是葉柄。葉片臂安裝在葉柄上。外部動力驅(qū)動刀臂通過錐齒輪和平移盤旋轉(zhuǎn)，以調(diào)整刀片角度。兩級葉輪除了葉片數(shù)不相等外，參數(shù)相同。為了減少后期試驗結(jié)果的數(shù)量，使二級葉輪的旋轉(zhuǎn)方向比一級葉輪加速氣流方向承受的負(fù)荷更大，可逆轉(zhuǎn)耐高溫軸流風(fēng)機，本文選取了兩級葉輪結(jié)構(gòu)的二級葉輪作為研究對象。根據(jù)兩個葉輪的結(jié)構(gòu)尺寸，建立了實體模型，耐高溫的軸流風(fēng)機，因為模態(tài)結(jié)果應(yīng)反映葉輪本身的振動特性。建模時，模型的形狀和大小應(yīng)盡可能與實際相符。同時，為了突出耐高溫軸流風(fēng)機葉片角度調(diào)節(jié)機構(gòu)對葉輪整體振動特性的影響，省略了對葉輪結(jié)構(gòu)影響不大的倒棱、螺栓等工藝結(jié)構(gòu)。

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