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文檔簡介
1、本文以25kW防爆泵為研究對象進行動力學分析,首先對泵固定件、運動件和整機進行了模態(tài)及振動傳遞路徑分析,接著對整機進行了隔振計算,然后對流體脈動壓力進行了數(shù)值計算,最后對轉(zhuǎn)子的固有特性及轉(zhuǎn)子不平衡響應(yīng)進行了數(shù)值分析。結(jié)果表明:
1)整機模態(tài)保留了定子模態(tài)的所有振型,但是頻率存在偏移:這與增加了轉(zhuǎn)子重量有關(guān),轉(zhuǎn)子與定子之間存在耦合關(guān)系;轉(zhuǎn)子模態(tài)發(fā)生部分改變,這是模型邊界條件由自由邊界條件變成軸承處約束所引起;防爆泵整機固有頻率與
2、軸頻不重合,轉(zhuǎn)子固有頻率與軸頻和葉頻相差較遠,故泵體和軸系不會發(fā)生共振;隔振設(shè)計中所選的BE400型隔振器是合適的;
2)流體激勵以軸頻為主,葉頻幅值較??;流體激勵在葉輪內(nèi)迅速升高,且葉輪出口處流體激勵幅值最大,導(dǎo)流道內(nèi)流體頻率成分最為復(fù)雜,幅值低于葉輪出口,但處于同一數(shù)量級,蝸殼內(nèi)流體激勵頻率組成穩(wěn)定;動靜干涉引起的壓力脈動向上影響至葉輪內(nèi)部、向下影響至蝸殼內(nèi)部及泵的出口;
3)由防爆泵轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速分析及轉(zhuǎn)子對于
3、給定不平衡量的不平衡響應(yīng)結(jié)果可知:轉(zhuǎn)子軸系一階臨界轉(zhuǎn)速為4461r/min,防爆泵轉(zhuǎn)子為立式剛性轉(zhuǎn)子,不通過第一階臨界轉(zhuǎn)速;通過保守計算轉(zhuǎn)子的不平衡響應(yīng),得出了軸承處最大位移響應(yīng)小于軸承間隙的結(jié)論,說明了軸承參數(shù)線性化處理的合理性;近主葉輪軸承在大約在75Hz處響應(yīng)出現(xiàn)極大值,轉(zhuǎn)子正工作在一階臨界轉(zhuǎn)速附近,而近輔葉輪軸承響應(yīng)的第一個極大值出現(xiàn)在86Hz左右,符合轉(zhuǎn)子固有特性分析的結(jié)果。
本文認為可以從以下幾點進一步優(yōu)化葉輪:葉
4、輪流道的連續(xù)性一定程度上影響著流體激勵的特性,葉輪流道滿足連續(xù)性就是說在額定工況且無窮多葉片的所有理論流線中,所有與流線垂直的曲面面積相等。對于本文的研究對象,可以按照以上原則優(yōu)化葉輪流道,減小因流道不連續(xù)引起的漩渦,從而減小流體激勵;優(yōu)化之后的葉輪流道內(nèi)由于二次流作用可能會依然存在較大漩渦,可以通過加短葉片的方法將漩渦區(qū)域分開,偏置角度可以按照已有的資料設(shè)計,也可以由實驗給出;由于射流-尾跡現(xiàn)象的存在,葉輪出口流體能量圓周方向上分布不
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