25kW防爆泵動(dòng)力學(xué)性能校核分析.pdf

1、本文以25kW防爆泵為研究對(duì)象進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，首先對(duì)泵固定件、運(yùn)動(dòng)件和整機(jī)進(jìn)行了模態(tài)及振動(dòng)傳遞路徑分析，接著對(duì)整機(jī)進(jìn)行了隔振計(jì)算，然后對(duì)流體脈動(dòng)壓力進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，最后對(duì)轉(zhuǎn)子的固有特性及轉(zhuǎn)子不平衡響應(yīng)進(jìn)行了數(shù)值分析。結(jié)果表明：
　　1）整機(jī)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(jī)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(yuǎn)，故泵體和軸系不會(huì)發(fā)生共振；隔振設(shè)計(jì)中所選的BE400型隔振器是合適的；
　　2）流體激勵(lì)以軸頻為主，葉頻幅值較??；流體激勵(lì)在葉輪內(nèi)迅速升高，且葉輪出口處流體激勵(lì)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(jí)，蝸殼內(nèi)流體激勵(lì)頻率組成穩(wěn)定；動(dòng)靜干涉引起的壓力脈動(dòng)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(duì)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(guò)第一階臨界轉(zhuǎn)速；通過(guò)保守計(jì)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(shuō)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(gè)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(rèn)為可以從以下幾點(diǎn)進(jìn)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(lì)的特性，葉輪流道滿足連續(xù)性就是說(shuō)在額定工況且無(wú)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(duì)于本文的研究對(duì)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(lì)；優(yōu)化之后的葉輪流道內(nèi)由于二次流作用可能會(huì)依然存在較大漩渦，可以通過(guò)加短葉片的方法將漩渦區(qū)域分開(kāi)，偏置角度可以按照已有的資料設(shè)計(jì)，也可以由實(shí)驗(yàn)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