风机皮带张紧力计算

姜涛

（广西防城港核电有限公司，广西 防城港 538001）

1 引言

风机广泛应用于冶金、电力、石化、纺织、船舶等经济领域以及各种场所的通风换气工作。风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，离心风机的主要结构为机壳部、叶轮部、进风口部、轴、轴承、电机、带轮、皮带、皮带罩等部件。风机的传动方式有三种：①叶轮直接装在电机轴上；②风机与电机用联轴器传动；③风机与电机用皮带传动。

2 皮带传动的优缺点

优点：①可用于两轴中心距离较大的传动；②皮带有弹性，可降低冲击和振动；③过载时，皮带在皮带轮上打滑，可以保护设备。

缺点：①皮带轮尺寸大；②由于皮带的弹性滑动，不能保证固定不变的传动比；③轴及轴承的受力大；④效率低。

3 皮带与皮带轮的检查

①检查皮带轮的平行度。用直尺检查皮带轮是否在同一平面（见图1），测量时将直尺边缘紧靠小皮带轮端面，测量大皮带轮端面与直尺之间的最大偏差（见图2），该偏差应该小于1mm。

图1 皮带轮平行度测量

图2 皮带轮平行度偏差

如果大皮带轮的最大偏差与最小偏差的差值较大，说明风机轴与电机轴不平行，应该松开电机地脚螺栓，调整电机位置。

如果这两个偏差比较大，但是差值比较小，说明有一个皮带轮的轴向偏差较大，应该调整皮带轮的轴向位置。

如果两个皮带轮在轴向的尺寸不完全相同，应该检查对应的皮带槽是否水平一致。

②检查皮带张紧力（见图3）。测量皮带轮之间的中心距L（m），进行皮带张紧力检查，受力后皮带的偏移距离：δ=16mm/m×L（m）。将皮带张力校验器置于皮带中点，垂直下压皮带偏移δ值，记录张力校验器读数，并与标准值进行比较，如果不符合，则通过移动电动机进行皮带张紧力的调整。

皮带的张紧状态在运行一段时间后会发生变化，对于新皮带应该将张紧力调整到最大值，而对于用过的皮带，张紧力可以偏低一些。

调整结束后，对电机地脚螺栓按照力矩进行紧固。

图3 皮带张紧力的测量

③检查皮带是否开层、裂口、断裂、偏摩和被油污染等现象，如有则更换皮带。

④检查皮带轮的磨损程度，皮带轮槽是否有腐蚀、缺失及油污等缺陷，如果轮槽有缺陷或轮槽磨损接近根部时，则更换皮带轮。

4 皮带张紧力的计算

皮带传动离心风机，现场出现皮带异音、皮带跳动等缺陷，经过解体检查，发现皮带及皮带轮正常无缺陷，皮带轮平行度与皮带张紧力按照厂家要求，调整到合格范围内，经过一段时间的运行后，又出现皮带异音、皮带跳动等缺陷，经过计算后，发现厂家要求的皮带张紧力小于经过计算得到的皮带张紧力，现将计算过程介绍如下：

皮带带型为SPB，电机功率（P）为22kW，主轴带轮直径（d2）为 335mm，电机带轮直径（d1）为 200mm，主轴带轮与电机带轮中心距（a）为1417.5mm，电机转速（n）为969rpm。

①设计功率Pd=KA×P=1.3×22=28.6kW

GB/T 13575.1—2008普通和窄V带传动第1部分：基准宽度制中查得KA为1.3。

③确定小带轮包角后由GB/T 13575.1—2008普通和窄V带传动第1部分：基准宽度制，确定包角修正系数Ka=0.99。

④皮带单位长度质量由GB/T 13575.1—2008普通和窄V带传动第1部分：基准宽度制，确定m为0.192。

⑤带速 υ=0.00005233×D ×n=0.00005233×200×969=10.14mm/s。

⑥F0——初拉力的计算见下：

式中：

F0——单根带的初拉力，单位为牛（N）；

P——设计功率，单位为千瓦（kW）；

Z——V带根数；

v——带速，单位为米每秒（m/s）；

K——包角修正系数；

m——V带单位长度质量，单位为千克每米（kg/m）。

⑦△F0——初拉力的增量由皮带类型决定，为常数=40新安装皮带张紧力G计算：

新安装皮带张紧力G=（1.5×557.5+40）/16=54.8N

运转后皮带张紧力G=（1.3×557.5+40）/16=47.8 N

皮带张紧力最小极限值G=（557.5+40）/16=37.3 N

5 结论

按照国标对该风机皮带张紧力进行计算后得知，风机皮带张紧力应为37～55N，而厂家给出的风机皮带张紧力为26～40N，与计算结果有差距。该型号风机多次发生皮带打滑现象，更换皮带后，故障现象消失，运行一段时间后，又重复出现皮带打滑的故障。按照计算得到的皮带张紧力，对皮带张紧力进行调整，检查皮带轮平行度合格、按照力矩要求拧紧电机地脚螺栓后，在检修周期内，上述缺陷没有发生。