[摘 要]自深圳地铁2号线开通以来，空调系统冷凝风机安装螺栓断裂故障呈逐渐上升趋势，已成为空调系统的突出问题，该故障的出现会导致冷凝风机的脱落及风扇叶片卡死，严重影响了空调系统的功能；本文从风机螺栓的强度分析，现场的测试方面入手，提出3个解决方案，全面对该故障进行整改，从根本上解决冷凝风机安装螺栓断裂的故障。
　　[关键词]螺栓断裂；螺栓强度；风机振动；动平衡
　　中图分类号：TG281 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）02-0000-01
　　1.前言
　　自深圳地铁2号线全线开通以来，空调系统冷凝风机安装螺栓断裂的故障呈现逐渐上升趋势。特别是今年5月份，因冷凝风机振动较大引起的安装螺栓断裂及异响等故障总共10起，环比上升48.9%。因冷凝风机安装螺栓断裂的故障成为空调的突出问题，分析提出解决方案迫在眉睫。
　　2.原因分析
　　2.1 安装螺栓强度分析
　　冷凝风机安装螺栓采用南海佳科生产M6×20 A2-70螺栓，根据国家标准A2-70螺栓许用应力450N/mm2，安装螺栓的强度通过以下公式计算：
　　其中：FA’：螺栓所承受的横向载荷；
　　m：螺栓受剪面个数；
　　do：螺栓受剪面直径；
　　：许用应力；
　　：螺栓屈服强度；
　　2.5：安全系数；
　　风机重量为35kg，根据IEC61373震动标准，选择3倍加速度计算。
　　计算结果：=4.55N/mm2
　　=180 N/mm2
　　由于，因此认为理论计算结果符合要求，但理论计算考虑的因素与实际使用的工况不符，需增加考虑现场压差和风机的动平衡。
　　2.2 风机的动平衡分析
　　考虑到现场工况的影响，计划安排213车现场进行测量，结果发现冷凝风机振动量均在10mm/s—20mm/s之间，无法达到标准的6.3mm/s以下。
　　由于冷凝风机在出厂动平衡试验时，只是在自然状态下进行调试，未考虑到实际工况空气压差的影响，导致出厂验收合格风机在现场运行时振动量放大超标。
　　测量点为风机安装支架安装螺栓的4个固定点和冷凝风機电机外壳，测量记录见表1。
　　3.整改方案
　　3.1 风机支架加强方案
　　为从风机安装支架的结构上减少冷凝风机的震动量，采用在冷凝风机的8个安装螺栓上增加加强板的方案（图1），并对安装前后的风机动平衡进行测量，由测量结果可知，加强板在一定程度上减少的冷凝风机的震动量，但仍未达到现场的要求。
　　3.2 风机动平衡的调整
　　为了能够更加真实的反映工况，减小车下动平衡与车上动平衡的差异，风机动平衡采用现场安装测量和配重调整，将风机的振动量调整到6.3mm/s以下并跟踪3个月，测量结果发现振动量均有不同程度的增加，且位置发生了转移，风机安装螺丝的断裂现象并没有得到根本的解决。
　　3.3 安装螺丝强度增加
　　通过技术分析A2-70螺栓的抗拉强度是700MPa，屈服强度是450 MPa，A4-80的抗拉强度800 MPa，屈服强度为600 MPa，材料属于塑性材料，一般许用应力为屈服应用/1.5-2.5，也就是说两种不同螺栓的屈服强度为450/2.5=180 MPa和600/2.5=240 MPa是最小的许用强度，而剪切强度=（0.6-0.8）×抗拉许用强度。
　　每个螺丝可以承受的剪切强度为A2=0.6×180=108 MPa，A4=0.6×240=144 MPa，A2材料的螺栓可以承受2426N的剪力，A4螺栓可以承受3235N的剪力，因此选用A4-80的螺栓更能承受风机的振动。
　　4.整改效果
　　通过了以上3种方案的整改并对整改的效果进行现场观察3个月，未发现有新的安装螺丝断裂的现象，整改取得了明显的效果，故障率下降为0。
　　5.总结
　　由于风机的振动量处于动态变化的过程，数值虽然未达到技术要求的6.3mm/s，但通过安装支加的补强和动平衡的调整后，基本稳定在5 mm/s-10 mm/s的范围内，而将安装螺栓由A2-70更换为A4-80的强度升级方案弥补了这一问题，因此整体整改取得了明显的效果。
　　参考文献
　　[1] JB-T 9101通风机转子平衡，2000：2-3.
　　[2] JB-T 10562-2006一般用途轴流通风机技术条件，2006：6-7.