加載氣動力、離心力后計算得到烘箱用風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉數(shù)目變化后動葉的應(yīng)力基本沒有影響，動葉吸力面的近葉頂部位等值線沿葉高方向近似呈倒S 分布且應(yīng)力較小; 葉根部分布應(yīng)力較為復(fù)雜，較大值位于葉根中部與輪轂接觸位置，此處是由于承受較大的徑向離心力、垂直于烘箱用風(fēng)機(jī)葉片表面的氣動力和扭曲的葉型結(jié)構(gòu)共同作用造成; 級等效應(yīng)力稍微高于第二級等效應(yīng)力，這是由于離心力沿徑向，而氣動力垂直于葉片表面，氣動力的作用效果抑制離心力作用效果造成的，但氣動力作用效果影響較小; 總變形近似沿對角線方向由小到大發(fā)生變化，烘箱用風(fēng)機(jī)葉根處變形基本為零，較大值變形位于葉頂后緣。為了找出振動超標(biāo)的原因，首先要對振動源進(jìn)行分析，然后采取適當(dāng)?shù)拇胧?，有效地解決大振動問題。由此可知導(dǎo)葉數(shù)目變化后，對葉片總變形基本沒有影響。

烘箱用風(fēng)機(jī)在靜應(yīng)力強度分析中，通常選取材料的屈服極限作為極限應(yīng)力，基于第四強度理論對葉片進(jìn)行強度校核。當(dāng)兩級葉輪向后旋轉(zhuǎn)時，會改變兩級葉輪之間的流動方向，產(chǎn)生強烈沖擊。塑性材料的許用應(yīng)力［σ］= σs /ns，其中σs是材料的屈服極限，ns為材料的安全系數(shù)，一般對于彈性結(jié)構(gòu)材料加載靜力載荷的情況下，ns = 1. 5 ～ 2。葉片材料為ZL101，其屈服強度σs = 180 MPa，ns = 2，計算葉片的許用應(yīng)力為90 MPa，而葉片較大等效應(yīng)力的峰值為21. 3 MPa，遠(yuǎn)小于葉片許用應(yīng)力，因此改型后方案三強度仍滿足要求。在葉片剛度方面，前面分析知，氣動力作用效果對離心力效果有抑制作用，方案三全壓相對于原風(fēng)機(jī)有所增大，較大變形有所降低。

烘箱用風(fēng)機(jī)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(jìn)中不同掘進(jìn)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(jìn)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。兩級葉輪以相反的速度高速旋轉(zhuǎn)，在風(fēng)機(jī)前部形成較大的負(fù)壓，使風(fēng)機(jī)外的空氣能夠流入風(fēng)中。資源，減少風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)損失。烘箱用風(fēng)機(jī)葉片角度可調(diào)的葉輪調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)采用機(jī)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，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，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，為了突出烘箱用風(fēng)機(jī)葉片角度調(diào)節(jié)機(jī)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)。

比較兩種葉輪的固有頻率，烘箱用風(fēng)機(jī)葉片角度可調(diào)的葉輪的頻率略高于葉片角度固定的葉輪。這是因為葉片角度可調(diào)葉輪具有角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其輪轂稍寬，整體質(zhì)量大于葉片角度固定葉輪。因此，烘箱用風(fēng)機(jī)殼體的模態(tài)試驗可以避免外界激振力的固有頻率，從而有效地避免共振。模態(tài)質(zhì)量反映了質(zhì)量數(shù)對模態(tài)形狀的影響。葉片角度可調(diào)的葉輪的模態(tài)質(zhì)量較大，激振點和響應(yīng)點的模態(tài)值大于葉片角度固定的葉輪。模態(tài)剛度和阻尼系數(shù)基本相同，對應(yīng)的振幅較大，烘箱用風(fēng)機(jī)葉片角度可調(diào)的葉輪的模態(tài)變形大于之前獲得的葉片角度可調(diào)的葉輪的模態(tài)變形。關(guān)于一致性。

烘箱用風(fēng)機(jī)配套電機(jī)為專用高壓隔爆型三相異步電動機(jī)，額定轉(zhuǎn)速2900r/min（48.33r/s），可調(diào)速。400Hz的噪聲在大氣相對濕度為50%，溫度為293K情況下，5km的傳播范圍衰減3dB。因此，當(dāng)電機(jī)在額定工況下運行時，勵磁頻率為48.33Hz，避免了兩個葉輪的固有頻率，因此在額定工況下葉輪不會產(chǎn)生共振。但是，需要注意的是，在調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速時，在上述葉輪固有頻率下，應(yīng)盡量避免電機(jī)頻率。

（1）考慮到礦山巷道開挖中不同掘進(jìn)深度所需的風(fēng)量和壓力的差異，為避免淺層掘進(jìn)深度的高風(fēng)量和壓力影響井下人員的正常作業(yè)，造成不必要的功耗，在葉輪上增加葉片角度調(diào)節(jié)模塊。通過調(diào)節(jié)葉片角度來控制風(fēng)量和壓力的機(jī)構(gòu)。

（2）烘箱用風(fēng)機(jī)利用ANSYS對兩種不同的葉輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行了自由模態(tài)計算和分析。電動機(jī)分別由兩個支持軸承和一個推力軸承支撐，雙級軸流引風(fēng)機(jī)的支撐方式為：兩個支撐轉(zhuǎn)子的滑動軸承，兩個支撐輪轂的滾珠軸承和兩個平衡軸向推力的角接觸球軸承。在葉輪結(jié)構(gòu)的每一級前后，都增加了葉片角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。兩個葉輪陣列顯示了從葉片頂部到根部的彎曲變形和葉片兩側(cè)的扭轉(zhuǎn)變形。由于角度可調(diào)結(jié)構(gòu)的葉片材料剛度小，變形稍大，存在葉根。扭轉(zhuǎn)變形小。