離心機課題研究的目的和意（yì）義

離心機是利用轉鼓產（chǎn）生的離心（xīn）慣性力來實現懸浮液、乳濁液及其它物料的分 離或濃縮的機（jī）械。它（tā）具有結構（gòu）緊湊（còu）、體積小、分（fèn）離效率高、生產能（néng）力大以及附屬（shǔ） 設備少（shǎo）等的優點（diǎn）。所以（yǐ）廣泛應用在資源開發、化（huà）工等生產（chǎn）過程以及三廢的治理等， 工（gōng）業生產上。離心機大（dà）多數是在高（gāo）速下完（wán）成固-液、液-液的分離，所以其操作， 轉速較高，轉速高達（dá）每分鍾幾千轉，甚至幾萬轉以上，在這（zhè）樣的轉速下運轉（zhuǎn）時離 心機的（de）轉鼓實際上是一台高速旋轉的壓力容器，比通常靜止的壓力容器安全性要， 求更高。另外（wài）離心機分離的產品大多數是有腐（fǔ）蝕性（xìng）的介質（zhì）(酸、堿、鹽)或是有 毒、易燃、易爆的介質容（róng）易產生應力腐蝕（shí）1]，因此，設計中必須進行可靠的強度計 算以確保離心機的安全，對轉鼓的應力和變形作深入係（xì）統的分析和符合實（shí）際情況， 的精確計算就顯（xiǎn）得尤為重要。且離心機工作中高速旋（xuán）轉，極易出現振動和（hé）動不平， 衡現象，對其進行模態分析避免共振對動態性能進行優化也非常重（chóng）要[2]. GD-1300上懸式離心機是甘（gān）肅（sù）工大機電設備製造有限公司的產品，適用於， 40-60%固（gù）一液懸浮（fú）結晶物的分離，特別適用於糖廠對甲膏和乙膏的分離其圖片如， 圖1.1所示。當前製糖離心（xīn）機主（zhǔ）要有[3]，德國BMA1360全自動離心機，日本產THK 1320全自動離心機。國內生產該類型離心機主要是廣西蘇式集團和廣東重型機械 集團，這兩個廠家主要是對（duì）國外離（lí）心機進行消化吸收進行國產化生產。GD-1300 上（shàng）懸式全自動（dòng）離心機也是在德國BMA公司生產的全自動離心機的基礎上吸收改 進而來（lái），其產品相比以前國內製糖離心機有很（hěn）大的提高。在（zài）國內製（zhì）糖業（yè）中大多數 廠家使用的糖膏分離設備都處在70-80年代的水平，主要使（shǐ）用上（shàng）海等地生產的間 歇式上懸（xuán）離心機，這些離心機最大特點是：裝添量低，轉（zhuǎn）速低(隻有960rpm左右) 分離因數小，人工打水不均勻，原洗蜜純度不穩定，生產效率低等缺點。上述缺 點促使各糖（táng）廠都在（zài）想方設法改進和更新分離（lí）設備來不斷滿足市場經濟對產品質量， 提出的更高（gāo）要求（qiú）。所以采用先進分離設備（bèi）替代舊設備已是糖廠首先要解決的關（guān）鍵（jiàn） 問題。GD-1300上（shàng）懸式全自動離（lí）心機具有：轉籃直徑大、轉籃轉速高（gāo）、分離因數 高、裝填量大、洗水（shuǐ）少、原洗蜜錘度穩定、汽耗低、產品質量穩定（dìng）、電機反饋製 動無灰塵（chén）、節能等優點，因此得到國內眾多廠家的認可。 本課題的提（tí）出是由於在設備的運行中發現一些（xiē）問題，其嚴重影響著設備的安 全運行和使用（yòng）壽命。如：轉鼓存在強（qiáng）度（dù）不夠，易發生變形，因變形引起偏心和振 動，以此出現動不平衡，變形大的情況下，易造成轉籃（lán）破裂發生生產事故。如若 設備運行的1：作轉速太靠近固有頻率（lǜ）也會引起振動，造成損壞。而設備是進行仿 製而來，有些部件進行過改變，且由於（yú）支承不同也會造成轉鼓的固有（yǒu）頻率不同， 因（yīn）此應該對轉鼓部件進行模態分析，得出轉鼓係統的前幾階頻率，以此（cǐ）確（què）定工作 轉（zhuǎn）速，避免共報提高分離能力有重要的意（yì）義。主（zhǔ）軸承載大的載荷（hé），並且（qiě）由於高速 轉動、偏心和經常出現加速（sù）減速狀態，所以（yǐ）其受力十分複雜，容易出現損壞，經 常需要檢修。所以在（zài）已有的基礎上，運用更精確的現代設計方法（fǎ），對其進（jìn）行校（xiào）核 也迫在眉睫。對於以上出現的問題都製約了設備的生產能力和使用壽命，對這些 關鍵部（bù）件進行（háng）深入的研究，運用合理的，現代設（shè）計方法進行優化（huà）設計意義重要。對於甘（gān）肅工大機電設備製造有限公司，對（duì）該設備進行深入的分析，解決，這些實際的（de）問題，提高設備的整體性能，延長（zhǎng）使用壽命，減少維修（xiū）檢測時間。這樣可以為工（gōng）廠贏得更（gèng）大（dà）的市場，更好（hǎo）地滿足客戶的要求，對於設備生產企業有實際的商業價值。且對（duì）於企業長遠來說，進行（háng）深（shēn）入的分析（xī），獲得精確的實用， 資料，對以後設備進行改進，生產技（jì）術指標（biāo）進行設定有實際的意（yì）義。 對於整個製糖（táng）業，相比於國外設備，國內產品的在價格上（shàng）有（yǒu）很大的優勢（shì）(一 台設（shè）備進（jìn）口160~200萬元，國產70~90萬元) [3]，使該（gāi）係列設備完全實現國產 化對於（yú）提高我國（guó）製糖業（yè）的生產率，增（zēng）加國際（jì）競爭力具（jù）有重（chóng）要的意義。以黑龍江省 依安瑞雪糖業有限責任公司為例，該公司（sī）於（yú）2003-2004, 2004-2005分兩期引進該， 類全自動（dòng）離心機，通過兩個糖期的（de）使用，受（shòu）益匪淺（qiǎn）。具體體現在在一個糖期(120 天)內，七台全自動離心機人工費節約4.8萬（wàn），材（cái）料費節（jiē）約2.5萬，水氣費節（jiē）約6 萬（wàn），砂糖品質提高增加效益30萬，產量增加所增加效益60萬，總共節（jiē）約103.3 萬元。不但節約了費用，由於引進先進設備，糖砂質（zhì）量（liàng）有了很（hěn）大的（de）提高，滿足了（le） 客戶的要求，拓展了市場。新設備的廣泛運用，對於我國的製糖業的發展（zhǎn）有舉（jǔ）足 輕（qīng）重的作用（yòng）。中國是一個製造業大國，長期的仿製對我國的工業發展和技術的提 升有了一（yī）個很（hěn）大的積累，但是長期的仿（fǎng）製也帶了很多問題。在注重自（zì）主知識產權 的今天，走自主研發的道（dào）路是中國發展的必經之路。為適（shì）應發（fā）展（zhǎn）和設備的改造升 級，對離心機（jī）進行（háng）深入（rù）的研究能為下（xià）一代高效離心機的研製國產化做好準備。 本課（kè）題是對離心（xīn）機的轉鼓進行分（fèn）析，轉鼓是一個組合件（jiàn），有多個（gè）零件組成， 是離心機的核心所在。對其進（jìn）行研究，解決一（yī）些實際的問題，積累一些（xiē）理論知識， 對於以後（hòu）設備的改進具有一定的意義，對這些關鍵部件（jiàn）進行應力（lì）和模態分析，找 出對其影響的主要因素，對結構進（jìn）行優（yōu）化；探（tàn）討對於離心機分析、優化的（de）實（shí）用（yòng）方 法，對離心機（jī）關鍵部（bù）件的發展做一些探討對於離心機械行業有長遠的意義。