臥式螺旋卸料沉降離心機動力學特性與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計研究.pdf

1、臥式螺旋卸料沉降離心機是一種應用廣泛的離心沉降分離設(shè)備，其轉(zhuǎn)子系為由轉(zhuǎn)鼓與螺旋同心裝配的特殊雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，振動問題是制約其發(fā)展的主要因素。為此，本文針對某型高速臥式螺旋卸料沉降離心機開展了振動測試分析和數(shù)值模擬計算的研究，分析了臥式螺旋卸料沉降離心機主要的振動故障，研究了臥式螺旋卸料沉降離心機的動力學特性。
　　針對負載工況下的臥式螺旋卸料沉降離心機進行了系統(tǒng)的振動測試，包括開機過程、勻速過程和停車過程，并應用時域圖、幅頻圖、軸心軌

2、跡和頻譜圖等方法分析了臥式螺旋卸料沉降離心機的振動特征，得到了臥式螺旋卸料沉降離心機的臨界轉(zhuǎn)速為4833r/min。結(jié)果表明，采用測定副臨界轉(zhuǎn)速法來確定臥式螺旋卸料沉降離心機的臨界轉(zhuǎn)速是有效的，而且還可以避免機器在臨界轉(zhuǎn)速下運行保障機器的安全；同時由于轉(zhuǎn)鼓與螺旋之間存在差轉(zhuǎn)速，振動會伴隨著“拍振”，這使臥式螺旋卸料沉降離心機振動的危險性更高，發(fā)生故障的可能性更大。
　　采用有限元軟件方法建立了臥式螺旋卸料沉降離心機轉(zhuǎn)子系的三維有限

3、元模型，并進行轉(zhuǎn)子動力學計算分析，得到了轉(zhuǎn)鼓、螺旋和不同工況下轉(zhuǎn)子系的渦動頻率、臨界轉(zhuǎn)速、相應振型以及物料參數(shù)對臥式螺旋卸料沉降離心機臨界轉(zhuǎn)速的影響。結(jié)果表明，耦合后轉(zhuǎn)子系的各階臨界轉(zhuǎn)速低于其部件轉(zhuǎn)鼓和螺旋相應的各階臨界轉(zhuǎn)速，耦合后轉(zhuǎn)子系的振型與轉(zhuǎn)鼓和螺旋的渦動頻率由低到高排列所相應的振型一一對應；同時，空載下轉(zhuǎn)子系的臨界轉(zhuǎn)速為4914.2r/min，負載下轉(zhuǎn)子系的臨界轉(zhuǎn)速為4857.7r/min，差別為1.15％，因此在實際工程上計算

4、臥式螺旋卸料沉降離心機的臨界轉(zhuǎn)速時，可忽略物料的影響。
　　在臥式螺旋卸料沉降離心機轉(zhuǎn)子系數(shù)值模擬研究的基礎(chǔ)上，耦合機座與轉(zhuǎn)子系構(gòu)建了整機三維有限元模型，對負載工況下的整機進行轉(zhuǎn)子系動力學計算分析，得到了整機的臨界轉(zhuǎn)速、相應振型及不平衡響應特性，并就機座的結(jié)構(gòu)參數(shù)對臥式螺旋卸料沉降離心機臨界轉(zhuǎn)速的影響進行了研究。結(jié)果表明，臥式螺旋卸料沉降離心機的最低階臨界轉(zhuǎn)速由剛度最低的部件決定；改變機座的結(jié)構(gòu)參數(shù)對機座激勵引起的整機振動產(chǎn)生較大