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张家港市谱发机械制造有限公司

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WL-355卧式螺旋沉降离心机振动分析

人气:发表时间:2019-11-28
1 引言
    如图1 所示,卧式螺旋沉降离心机主要部件包括转鼓、螺旋输送器、差速器及支承装置、传动装置等几部分组成。
图1 卧螺离心机机构简图
    图1 卧螺离心机机构简图

    研究离心机的振动特性,主要目的在于减小离心机在运转过程中产生的振动。而计算临界转速是十分重要的内容。在卧式螺旋沉降离心机的设计和改进时,合理确定其几何结构参数,使其工作转速远离卧式螺旋沉降离心机的临界转速,避免系统产生共振。
2 卧式螺旋沉降离心机临界转速计算模型
    回转机械的临界转速是指,当机器的转速和转子的固有频率发生共振时的那一特定转速。临界转速的大小与转子的材料、几何形状、尺寸、结构形式、支承情况、工作环境等许多因素有关。考虑回转效应,卧式螺旋沉降离心机的简化计算模型,如图2 所示。
图2 卧式螺旋沉降离心机计算模型
    图2 卧式螺旋沉降离心机计算模型

3 卧式螺旋沉降离心机的临界转速计算
    石油矿场广泛使用的WL-355 卧式螺旋沉降离心机,回转体部件质量、质心计算结果如表1、2 所列。
表1 转鼓部件质量和质心计算结果
    表1 转鼓部件质量和质心计算结果

    转鼓部件总质量: M1 = 245. 52 kg; 转鼓部件质心( 距右端主轴承中心距离) : X1 = 763. 63 mm。
表2 螺旋部件质量和质心计算结果
    表2 螺旋部件质量和质心计算结果
    螺旋部件总质量: M2 = 93. 8 kg; 螺旋部件质心( 距右端主轴承中心距离) : X2 = 440. 16 mm;
    回转体总质量: M= 339. 32 kg; 回转体质心( 距右端主轴承中心距离) : X = 729. 77 mm。
    将以上参数代入式( 4) 求得WL-355 卧式螺旋沉降离心机的临界转速为n1 = 1 209 r /min,n2 = 6 647r /min。
4 结论
    ( 1) 通过建立WL-355 卧式螺旋沉降离心机临界转速的计算模型,计算出其临界转速。并通过钻井液固控综合试验系统,采用敲击法,得出该离心机的临界转速,验证了计算结果的正确性。
    ( 2) 为了保证机械能够安全和平稳地运转,轴的工作转速必须处于该轴各阶临界转速的一定范围之外。一般要求分别是: 对刚性轴: n<0. 75 nc1; 对挠性轴: 1. 4 nc1<n<0. 7nc2; 其中nc1、nc2分别为轴系的一阶和二阶临界转速。本离心机为挠性轴,其工作转速一般为n =1 800 r /min,由以上计算结果可知,此离心机在工作转速下可以正常运行,不会发生共振现象。
    ( 3) WL-355 卧式螺旋沉降离心机在回收重晶石时,往往会降低其转速,有可能通过共振区,所以调节转速时应避开其临界转速区。
    ( 4) WL-355 卧式螺旋沉降离心机临界转速的计算对其隔振设计及使用具有一定的指导意义。



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