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針對錘式破碎機轉子不平衡問題泰祥采取的相應措施
針對錘式破碎機轉子不平衡問題泰祥采取的相應措施
錘式破碎機是礦山機械設備的一種,它是一種高速運轉的破碎設備,主要是利用錘頭對物料進行破碎,但是在其設計、制造、運行時,其轉子部位經常出現不平衡問題,而它造成的原因主要有以下幾點:
(1)設計、制造和安裝過程中產生的初始不平衡;
(2)運行過程中錘頭磨損(減重)與礦物粘結(增重)
(3)運行過程中的錘頭偏轉,使轉子的質量分布發生改變。這些不平衡將導致設備振動、產生環境噪聲,并降低設備的使用壽命。
因此近年來,在不平衡問題的研究中,采用自動平衡裝置來實現平衡減振的構想引起了重視,這一方法對過臨界轉速下運行的回轉機械是有效的。在研究中發現,一種帶離心力振子的自動平衡裝置在結構上與錘式破碎機極為相似,因此,有了以下討論:
轉子振動中的自動定心用X和Xn分別表示轉子的轉速和臨界轉速,當轉子系統在過臨界轉速下(X/Xn>1)運行時(忽略阻尼),其振動形態.轉子的自動定心現象示意當轉速比(X/Xn)充分大時,質心C與O點近似重合,這一現象稱為自動定心。此時,轉子繞質心回轉,對軸承及外界環境的影響均較小,有利于設備的穩定運行。當轉子系統在亞臨界轉速下(X/Xn<1)運行時,質心C將位于OO1的延長線上(圖1中O1點的右方),系統的慣性力將由軸承承受。離心力振子式自動平衡裝置的力學原理,離心力振子式自動平衡裝置利用了轉子的自動定心原理。圖2所示為具有2個振子的自動平衡裝置,每個振子均可繞鉸結點轉動。
從圓盤中心O1點來看,在過臨界轉速下運行,振子所處的位置遠離質心C,起到了減少原始偏心距的作用,從而實現了平衡減振。而在亞臨界轉速下運行,質心的位置是在圖2中的C1點,振子所處的位置偏向質心C1,加劇了偏心的程度,使系統振幅增加,這是系統的不平衡解.從軸向來看,破碎機械中并列安裝有多個帶錘頭的圓盤,在動力學分析中,僅考慮其中一個圓盤即可,這相當于一個帶6個振子的自動平衡裝置。在過臨界轉速下運行,錘頭(振子)將起到減少原始不平衡的作用,也就是可減少系統的振動。而在亞臨界轉速下運行,錘頭的自動偏轉將使系統產生更大的振動。從這個意義上來說,在錘式破碎機的設計中,應使它處于過臨界轉速的運行狀態。
錘式破碎機設備的基本結構臨界轉速的大小與軸的幾何形狀、結構形式、支承情況等因素有關,準確計算臨界轉速的數值是困難的,有時也是不必要的。作為簡略的計算,可將軸系化成帶有均勻分布質量的簡支梁,其固有頻率(即臨界轉速)為:Xn=K/M(1)式中M為系統等效質量,根據瑞雷法的計算,對均布質量的簡支梁,M可取轉子系統總質量的17/35;K為軸的剛性系數,可由下式求出:K=48EJ/L3(3)式中E,J,L分別為軸的彈性模量、截面慣性矩和長度。
將錘式破碎機的轉子系統作為彈性支承梁,進行計算與實驗,得到了較高精度的計算結果,所得臨界轉速值(比簡支梁)要低一些。介紹了滾動軸承的剛性系數(K1)的計算方法,將K1值與軸的剛性系數(設為K2)合成系統的總剛性系數K:K=K1K2K1+K2(3)32礦冶工程第18卷Page3將K值代入式(1),可以得到較準確的臨界轉速值。介紹了采用兩個自動平衡裝置解決系統自動不平衡的研究,而錘式破碎機具有多個圓盤,如果在過臨界轉速下運行,應能得到更好的平衡效果。
綜上所述,錘式破碎機在結構上與帶離心力振子的自動平衡裝置相似,在過臨界轉速下運行,能自動地起到平衡減振的作用。這是錘式破碎機設計中應考慮的一個重要因素。通過一定時間的討論和研究,我們做出了以上詳細介紹,相信對于錘式破碎機設備又多了深一層的了解。以便我們更好的設計、改造、運行、生產。
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