纸机导辊转子动不平衡振动研究与Ansys辅助分析

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纸机转子作为造纸机械的关键部件,其动平衡状态对整台设备在运行中的振动特性有巨大的影响。其他大型旋转机械,如汽轮机、发电机、燃气轮机、压缩机、风机、泵等,也都存在转子,如果这些设备出现故障后,大多会带来严重的经济损失。而振动是影响大型旋转机械安全运行的重要因素,同时也是这些大型旋转机械的“体温计”,它直接反映了设备安全稳定运行状况。所以,业内的生产维护部门无不对振动问题都给予了高度重视。引发整机振动的因素很多,转子类零部件的不平衡是其中最常见的原因,约占故障总数的75%以上。导致转子不平衡的原因有很多,如:转子结构不对称、原材料缺陷、制造安装误差及热变形等;同时转子自身的振动特性也会影响整机的振动特性,如临界转速及其振动响应特性,这些都是在整机设计、加工以及旋转部件维修过程中的重点考虑对象。对于转子,根据其工作状态与力学性能,我们一般将之分为刚性转子与柔性转子两大类。刚性转子振动原理比较简单,动平衡配平工作难度不大,即使套用理论计算公式也不难得出结果。但很多大型细长转子,如纸机上高速转动的辊子,在不同转速下呈现的形态会有所不同。所以在对此类转子的实际配平以及振动分析工作中,我们单纯依靠理论计算或仪器检测很难快速对其状态进行直观地描述。本文注重对纸机导辊转子在实际动平衡操作方面的经验归纳,同时兼顾相关理论研究探索,并尝试使用有限元分析软件来对柔性转子的振动特性加以研究,力求将抽象的数学模型的转变为相关特性的结果图表显现。在本课题研究过程中,作者采用了转子动力学方面理论探讨、常用动平衡振动检测设备的实际应用介绍以及有限元分析软件Ansys动力学分析相结合的方法,针对造纸机中具有代表性的柔性转子——烘干部导辊的动平衡以及振动问题进行分析研究。
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