关于AI(M)715-1.153型悬臂单级单支撑离心风机的基础知识解析
作者：王军（139 7298 9387）
关键词： 离心风机、悬臂式、单级单支撑、滑动轴承、轴瓦、风机选型、气体输送、配件解析

引言
离心风机作为工业领域的“心脏”设备，广泛应用于气体输送、工艺循环、通风曝气等关键环节。其型号繁多，结构各异，针对不同的工况条件与介质特性，需选择相匹配的风机类型。本文将聚焦于悬臂单级单支撑离心风机的典型代表——AI(M)715-1.153 型号，该风机采用滑动轴承（轴瓦）支撑，适用于多种工业场景。我们将深入解析其型号含义、结构特点、适用范围，并对核心配件进行详细剖析，旨在为风机技术从业者提供一份实用的参考资料。
一、 风机型号命名规则解读
在深入探讨AI(M)715-1.153之前，我们需先理解国内离心风机的型号编码体系。它通常包含了风机的系列、结构形式、性能参数及进气条件等关键信息。
以参考案例为例：
“C230”：C系列多级风机，流量为230m³/min。
“D320”：D系列高速高压风机，流量为320m³/min。
“AI420”：AI系列单级悬臂风机，流量为420m³/min。
“S840”：S系列单级高速双支撑风机，流量为840m³/min。
“AII1240”：AII系列单级双支撑风机，流量为1240m³/min。
“C350-1.14/0.987”：
“C350”代表C系列，流量350m³/min。
“-1.14”代表出口绝对压力为1.14个大气压（约115.6 kPa）。
“/0.987”代表进口绝对压力为0.987个大气压（约100.0 kPa）。若无此部分，默认进口压力为1个标准大气压。
由此，我们对AI(M)715-1.153进行解析：
AI： 代表风机系列代号。通常“A”指单级悬臂式结构，“I”可能代表第一次设计或某种特定叶轮形式。与之对应的“AII”则为单级双支撑结构。
(M)： 通常表示风机的驱动方式为电动机直联（Motor Direct Drive）。这是最常见、最高效的传动方式之一，结构紧凑，维护方便。
715： 此数字通常代表该型号风机的叶轮直径，单位为毫米（mm）。即此风机的叶轮直径约为715mm。叶轮直径是决定风机性能（风量、风压）的核心几何参数。
1.153： 此数值代表风机的出口绝对压力，单位为标准大气压（atm）。即该风机在设计点的出口绝对压力为1.153 atm（约116.8 kPa）。这意味着其提供的升压（压差） 为 (1.153 - 1) = 0.153 atm（约15.5 kPa），属于中低压风机范畴。
（用滑动轴承-轴瓦）： 明确指出了该风机的转子支撑方式采用滑动轴承，具体为轴瓦结构。这与滚动轴承（球轴承、滚子轴承）形成对比，适用于更高转速、更重载荷或要求更平稳运行的场合。
综上所述，AI(M)715-1.153 是一款由电动机直联驱动的单级悬臂式离心风机，叶轮直径715mm，设计出口压力为1.153个绝对大气压，采用滑动轴承（轴瓦）支撑转子。
二、 AI(M)715-1.153风机结构与特点
1. 悬臂式结构（Overhung Type）
这是该风机最显著的结构特征。叶轮安装在主轴的一端，像悬臂一样伸出于支撑轴承之外。
优点：
结构简单紧凑：只有一端有轴承箱，总体尺寸小，占地面积少。
安装维护方便：拆卸叶轮、密封等部件时，无需移动电机和联轴器，通常只需打开机壳即可进行维护，大大减少了工作量。
进气条件好：气流从单一方向无阻碍地进入叶轮，流动均匀，效率较高。
缺点： 转子的重心不在两个支撑点之间，动态稳定性对轴承要求较高。因此，对转子的动平衡精度、轴承的刚度和可靠性要求极为严格。
2. 单级单支撑
“单级”指风机只有一个叶轮，进行一次能量转换。“单支撑”在此语境下即指悬臂结构，转子仅由一组（通常是两个）轴承在一端支撑。
3. 滑动轴承（轴瓦）的应用
滑动轴承通过轴颈在轴瓦的油膜上旋转来工作，与滚动轴承相比：
优点：
承载能力强：尤其适用于重载和冲击载荷。
运行平稳、噪音低：油膜具有良好的阻尼和吸振特性。
高转速性能好：是现代高速离心机械（如离心压缩机）的首选。
寿命长：若油品清洁、维护得当，理论寿命可达十年以上。
缺点：
启动摩擦大：需要可靠的润滑系统在启动前建立油膜。
结构复杂：需配套润滑油站、油泵、冷却器、过滤器等复杂系统。
维护要求高：需定期检查油质、油温和轴瓦间隙。
选择滑动轴承，表明AI(M)715-1.153风机设计用于需要长期、稳定、连续运行的工况，其对可靠性的要求优先于初始成本和维护的简便性。
三、 适用范围
基于其压力参数和结构特点，AI(M)715-1.153风机适用于中低压、大风量的气体输送场景。其介质适用范围参考“G”、“Y”系列及所述工业气体，包括但不限于：
1. 污水处理曝气供氧： 在活性污泥法中，为曝气池提供氧气，促进微生物降解有机物。其风量和压力能满足中型曝气系统的需求。
2. 化工生产气体输送： 可用于输送如二氧化碳（CO₂）、氮气（N₂）、氧气（O₂）、氩气（Ar）等无毒或惰性的工艺气体。特别注意：输送氢气（H₂）等易燃易爆气体时，需对风机的密封、防爆和材料进行特殊设计，本标准型号未必直接适用。
3. 冶金工业： 用于高炉鼓风的辅助系统、或车间内的循环通风、冷却等。
4. 电力行业： 可用于烟气脱硫（FGD）系统中的氧化风机，将空气强制送入吸收塔，将亚硫酸钙氧化成硫酸钙。
5. 浮选洗煤选矿： 为浮选槽提供充气，利用气泡吸附矿粒进行分选。
6. 水泥行业： 可用于窑头、窑尾的冷却通风或生产流程中的气体循环。
7. 其他工业通风： 作为工厂车间、地下矿井等的通风换气设备。
选型注意事项： 用户在选择时，必须提供准确的介质成分、密度、温度、含尘量、要求的流量和压力等参数，由制造商进行核算和调整，以确保风机性能匹配且材料选择得当。
四、 核心配件解析
一台离心风机主要由机壳、转子组（主轴、叶轮）、轴承箱、密封组件、润滑系统、底座等部分组成。以下对AI(M)715-1.153的关键配件进行解析：
1. 叶轮（Impeller）
功能： 风机的“心脏”，唯一对气体做功的部件。通过旋转将机械能转化为气体的动能和压力能。
型式： 根据出口角度，可分为前向、径向和后向三种。后向叶轮效率高，应用最广，AI系列通常采用后向叶片。
材料： 根据介质特性选择，常用Q345R、16Mn等低合金钢，腐蚀性环境可选不锈钢（如304、316L），特殊气体可能采用铝合金或其他复合材料。
工艺： 大型叶轮多为焊接结构，需经过严格的探伤（UT、MT）和动平衡校验（G6.3级或更高）。
2. 主轴（Shaft）
功能： 传递扭矩，支撑叶轮旋转。
要求： 具有极高的强度、刚度和耐磨性。通常采用优质碳素结构钢（如45钢）或合金钢（如42CrMo）锻制而成，经调质处理以获得综合力学性能。
3. 滑动轴承与轴瓦（Bearing & Bushing）
轴承座： 铸铁或铸钢件，用于安装轴瓦，内部有油路通道。
轴瓦： 核心配件。通常为剖分式，由钢背衬和减摩合金层（巴氏合金，俗称“白合金”）浇铸而成。巴氏合金质地软、嵌入性好，能保护轴颈。定期检查轴瓦的磨损、裂纹和合金层脱落情况是维护的重点。
4. 润滑系统（Lubrication System）
重要性： 滑动轴承的“生命线”。
组成： 包括油箱、油泵（主泵、辅泵）、油冷却器、油过滤器、安全阀、油压和油温传感器、管道及仪表等。
工作流程： 油泵将润滑油从油箱抽出，经冷却器降温、过滤器净化后，以一定的压力和流量送达轴承，润滑和冷却后回流至油箱，形成循环。
5. 密封组件（Sealing System）
功能： 防止轴承润滑油泄漏，并防止外部杂质进入轴承箱；防止机壳内气体沿轴端泄漏。
类型：
轴端密封： 常用迷宫密封（非接触式，阻力小）或骨架油封（接触式，用于低压头）。
气封： 若输送介质不允许泄漏，需在轴端设置机械密封或干气密封，结构更复杂，成本更高。
箱体密封： 轴承箱盖结合面使用O型圈或垫片进行静密封。
6. 机壳（Casing）
功能： 收集从叶轮出来的气体，并将其动能部分转化为压力能，引导气体至出口。同时支撑内部组件。
结构： 通常为铸铁或钢板焊接制成，多为蜗壳状（volute）。通常设计成剖分式，方便检修。
7. 底座（Baseplate）
功能： 支撑风机、电机及其附属设备，并通过地脚螺栓固定在基础上。
要求： 具有足够的刚度和重量，以保证风机运行的稳定性，减少振动。出厂前通常与主机一同进行粗找正。
五、 运行与维护要点
1. 启动前检查： 重点检查润滑油位、油质，确认冷却水通畅（若有），手动盘车确认无卡涩。
2. 试运行： 点动确认电机转向是否正确。首次启动需监测轴承温度、振动值、油压是否正常。
3. 日常监控： 运行中持续监控轴承温度（滑动轴承通常≤65℃）、振动速度（≤4.5mm/s）、润滑油压和油温。
4. 定期维护：
润滑油： 定期取样化验，根据结果决定是否更换。定期清洗或更换滤芯。
对中检查： 定期检查风机与电机的对中情况，热态运行后需复查。
状态监测： 建议开展定期振动分析，可提前发现转子不平衡、不对中、轴承磨损等潜在故障。
5. 大修： 根据运行小时或状态监测结果，定期解体检修，检查叶轮磨损、裂纹，测量轴瓦间隙，检查密封磨损情况。
结语
AI(M)715-1.153型悬臂单级单支撑离心风机，凭借其紧凑的结构、适宜的压比和滑动轴承带来的高可靠性，在诸多工业气体输送领域扮演着关键角色。深入理解其型号背后的含义、掌握其结构特点与配件功能，是进行正确选型、高效运行和科学维护的基础。作为风机技术人员，我们应不断深化对设备“知其然，更知其所以然”的认知，才能确保其始终在最佳状态下运行，为生产流程的稳定和高效保驾护航。

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