卧螺离心机双转子系统动力特性研究

摘要

卧式螺旋卸料离心机是微速差双转子结构的典型代表，这种离心机具有连续操作、对物料适应性强、生产能力大、劳动强度小等优点，因而在国民经济的各个部门得到了广泛的应用。近年来，为了有效提高卧螺离心机的分离效果和处理量，卧螺离心机向着大型化、高参数方向发展的趋势十分明显。但随着转速的提高、长径比的增大，卧螺离心机转子系统动力特性发生了较大的变化，因而有必要对其动力特性进行深入研究，为卧螺离心机动力特性优化设计工作提供依据。
　　 为了全面了解卧螺离心机这种复杂多转子多转速多支承结构的动力特性，本文以生产中实用的某型卧螺离心机为研究对象，主要做了以下几个方面的工作：通过振动性能试验对卧螺离心机进行了振动测试，根据测试数据对转子系统动力特性影响因素进行了全面分析；利用有限元分析软件建立了卧螺离心机双转子耦合系统有限元计算模型，基于该模型对转子系统固有频率进行了计算，分析了各结构技术参数变化对转子系统动力特性的影响；分析了微速差双转子系统拍振信号，提出了在内外转子四个平面同时加重的微速差双转子系统高效动平衡方法。这些结论将为卧螺离心机动力特性优化设计工作提供依据。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 离心机的应用和发展

1.2 卧式螺旋卸料沉降式离心机概况

1.2.1 卧式螺旋卸料沉降式离心机特点和应用

1.2.2 卧螺离心机结构和工作原理

1.3 卧螺离心机双转子系统动力特性研究进展

1.3.1 动力特性优化研究

1.3.2 振动性能试验研究

1.3.3 微速差动平衡方法研究

1.4 本论文研究内容

第二章 单圆盘转子动力特性分析

2.1 转子振动机理

2.2 本章小结

第三章 卧螺离心机振动性能试验分析

3.1 振动测点布置

3.2 卧螺离心机振动试验分析

3.2.1 转轴固有频率测试

3.2.2 转轴跳动对机组振动影响分析

3.2.3 转子不平衡响应灵敏度分析

3.2.4 轴振和瓦振数据分析

3.2.5 负荷试验数据分析

3.2.6 升降速振动特性曲线分析

3.2.7 振动信号频谱图分析

3.2.8 不同型号减振器对机组振动影响分析

3.2.9 不同轴承游隙对机组振动影响分析

3.2.10 轴承不同心对机组振动影响分析

3.2.11 传动皮带预紧力对机组振动影响分析

3.2.12 差速器对机组振动影响分析

3.2.13 不同机组轴振、瓦振数据分析

3.2.14 不同机组加重影响系数分析

3.2.15 不同台架振动特性分析

3.3 试验结论

第四章 卧螺离心机动力特性有限元分析

4.1 转子系统动力特性分析

4.1.1 梁-轴单元

4.1.2 轴承

4.1.3 不平衡广义力

4.1.4 运动方程

4.1.5 有限元方法求转子的临界转速

4.2 ANSYS软件与转子动力学计算

4.2.1 ANSYS软件介绍

4.2.2 ANSYS中转子动力学计算

4.2.3 计算模型的建立

4.3 卧螺离心机模态分析

4.3.1 卧螺离心机转子系统模态分析

4.3.2 卧螺离心机整机模态分析

4.3.3 卧螺离心机整机结构改进方案

4.4 本章小结

第五章 卧螺离心机转子系统动平衡方法研究

5.1 动平衡技术理论基础

5.1.1 刚(柔)性转子概念和划分依据

5.1.2 刚性转子动平衡方法

5.1.3 柔性转子动平衡方法

5.2 研究微速差双转子系统动平衡方案的必要性

5.3 微速差双转子系统拍振信号分析

5.4 微速差双转子系统内外转子不平衡量计算方法

5.4.1 内外转子各自不平衡量计算过程

5.4.2 内外转子不平衡量计算实例

5.5 微速差高效双转子系统动平衡原理

5.5.1 动平衡方案实施步骤

5.5.2 动平衡方案现场试验实例

5.6 动平衡方案进一步分析

5.6.1 解体平衡与不解体平衡方案比较

5.6.2 动平衡误差分析

5.7 轴振瓦振平衡方案综合比较

5.8 本章小结

第六章 论文工作总结与展望

6.1 论文工作总结

6.2 发展与展望

参考文献

作者在读硕士期间发表的论文

致谢