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《大型低转速搅拌器振动原因分析及解决方案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、医药工程设计杂志PharmaceuticalEngineeringDesign2000,21(6)·241·单元设备设计大型低转速搅拌器振动原因分析及解决方案上海医药设计院(200040)杨晖摘要对搅拌装置运转时引起设备振动变形的原因进行研究分析后认为:对于低转速的搅拌器也应注意临界转速问题,文中还推荐了若干解决问题的思路。并介绍用一简便公式进行计算。关键词搅拌振动变形临界转速1情况介绍式中:高桥巴斯夫公司的300立方成品搅拌DV—储罐直径(cm);槽,筒体直径6500mm,筒身高9000mm,罐顶D
2、F—法兰直径(有加强筋时,用加强筋为无折边球型封头并用加强筋充分加强。罐直径代替)(cm);顶安装立式搅拌装置(37kW,n=63r/min,悬WM—搅拌装置的重量(kg);臂轴总长LW=10300mm,轴径150mm,装有BM—搅拌器弯矩(N.m);两个搅拌器,浆叶直径1200mm)。搅拌装置TQhPBM=FhL=kL,TQ=9549由生产厂的技术人员参照原有设备选型,并Dn按弯、扭矩核算轴径合格。可是安装后试车,K=0.3～2.1;罐体发生晃动,封头变形,电流过大引起跳L—轴长(m);闸。由于搅拌
3、器较大,且有同样的三台,若全D—叶轮直径(m);部更换则损失较大。高桥巴斯夫公司希望我HP—叶轮功率(kW);院设计人员为他们找出问题的原因及最经济N—转速(r/min)。简单的解决方案。经计算,T≈9mm,而实际封头厚度为2原因分析12mm,并有加强筋加强,因此封头的刚性能我们从罐体着手,逐个分析引起振动变满足要求。形的各种可能。(2)接下来分析搅拌轴的问题,我们认为(1)厂方的技术人员认为,他们对搅拌轴问题在轴的计算上。按弯、扭矩再次校核轴经过校核,应该没有问题,很有可能是罐体及径,合格。于是自然
4、想到挠度问题,因为如此球封的刚性问题。由于运转时,封头变形较长的搅拌轴无底轴承,悬臂长度达9650mm,严重,我们首先对封头的刚性进行校核。封轴径是否能满足要求?按轴封处允许径向位头厚度按公式:移计算出的轴径应为160mm,与现场的150Dv18.5WM1107.1BMmm轴径有一定距离。但根据现场情况,这T=(2+3+14.7)11000DFDF一点差值不应该引起设备如此大的晃动变·242·医药工程设计杂志PharmaceuticalEngineeringDesign2000,21(6)形,甚至连楼
5、板也有振动感。样整台设备不需改动,但一台37kW的变频(3)楼板的振动使我联想到“共振现象”,器约需3万元/台以上。是否会因为转速接近临界转速而引起共振?(2)调换减速机,从63转/分降低至40一般认为转速只有63r/min,不必考虑临界转左右,使n/nk～0.7。与减速机公司联系后建速问题。但经过计算,问题就在这里。根据议,减速机所配电机由4级改为6级,输出转公式:速可由1450转/分改为1000转/分,这样搅拌轴转速可达43转/分。电机约需11300元3ELLSnk≈300L3×LS+B/台。SW
6、等效W等效=W33.2增加底部限位结构1+W2(L2/LS)+0.24WS=424.6kg(1)安装轴承SZ型110;(2)由于物料易粘结,可考虑用较简单的WS—外伸端轴的重量(kg);2结构,即用3根角钢支起一套筒,使轴下端伸E—轴弹性模数(kg/cm);入套筒中,要求套筒内径大于轴径3～5mmI—轴惯性矩。左右。此处套筒仅起限位作用。π4I=64d以上结构要求在套筒内部衬聚四氟乙烯,以减少粘结。3.3缩短轴长(1)整根轴分三段由联轴器连接而成,为减少加工量,将中间一段轴缩短1800mm,此时n/n
7、k可达0.7～0.75。(2)若考虑尽量减少轴的缩短量,也至少将轴缩短1300mm,但此时n/nk=0.85,必须经计算,临界转速nk≈58r/min,实际转保证轴和搅拌器的加工精度。速与临界转速的比值为n/nk=1.09。由此可3.4分多步进行实验性修整见,虽然搅拌的转速只有63r/min,但已处于(1)缩短轴长500mm,使浆叶抬高;临界转速的范围之内,转动时当然会产生剧(2)浆叶直径由1200mm改为1000mm;烈振动。(3)将第一段轴径加大至170mm,相应3解决方案修改轴承及填料箱;经过以
8、上分析,发生振动主要是临界转(4)将轴承支点下移至填料箱处。速问题引起的,解决的方法是改变临界转速此方法比较复杂,工作量较大。或搅拌器转速。我们根据分析的结果列出了以上方案,我们推荐第3.1节(2),因其4种解决方案。改动量小,费用也能接受。经与厂方联系,最3.1降低转速终采用此方案,且在减速机公司的帮助下,并此搅拌器安装于成品槽上,用于均匀成未改电机仅更换了减速箱内部的一对摆线针品,间歇运转,搅拌要求不高,工艺认为转速轮,使转速达到43r/min,费用
