淺析振動給料機共振帶來的危害及解決辦法
一、共振對振動給料機的危害說明:
振動給料機在啟動和停機過程中,其運行頻率和某階固有頻率相接近時,產生共振,系統振幅顯著增大。對現場安裝基礎、設備減振系統、設備結構本身、振動電機,均存在很大程度的損壞。如果在高頻率的頻繁啟停狀態下使用,共振和破壞性更大,更容易造成基礎振裂、振塌樓板或地基松動、減振彈簧振裂、主機鋼板振裂焊縫開裂等損壞,并造成電機過流燒壞等系列事故發生。本章,鶴壁市煤化機械有限責任公司為您講解振動給料機啟動、停止、頻繁啟動對給料機的危害,以及解決辦法!
二、給料機共振原因:
為減少傳給基礎的動載荷、靜載荷,通常在振動給料機和基礎(分懸掛式和坐式)之間裝有隔振彈簧或者隔振彈簧加阻尼器。這樣便構成了給料機、彈簧和阻尼的振動系統。振動給料機在啟動過程中隨轉速逐漸升高,必然要經過共振區,當自身運行頻率和減震系統頻率接近時,系統的振幅明顯增大。
三、振動給料機啟動過程中的共振
振動給料機啟動過程的啟動過程大致可分為兩個階段。第一階段為電機帶動負載的啟動過程。該階段是電機帶動偏心塊從零到正常轉速的過渡,在這個過渡過程中,當轉子的轉速和系統的固有頻率接近或相等時,機械系統將處于共振狀態,振幅將明顯增大。但由于啟動速度較快,轉子在共振狀態下運轉時間較短,振幅增長有限,通常為正常工作時振幅的3-5倍;
第二階段取決于第一階段啟動的快慢,啟動得快,初始位移和初始速度就小,第二階段的過渡過程也就短,否則相反。所以說加裝變頻器的場合減振彈簧容易損壞,就是啟動速度太慢,共振區間太長,共振振幅大大超過了該彈簧的設計極限,造成彈簧斷裂或變形或失效等系列問題。
四、振動給料機停機過程中的共振
振動給料機停機過程也可大致分為兩個階段。第一階段電機電源切斷,偏心轉子在慣性力矩和阻尼力矩作用下,處于減速回轉狀態。當激振頻率逐漸接近系統固有角頻率時,振幅將增大,產生共振。由于轉子的阻尼力矩較小,所以,停機過程越過共振區較啟動過程越過共振區的時間充分,越過共振區時的振幅通常可以達到機械正常工作時振幅的5~7倍。這一點設計和使用時應充分重視。否則給料機由于振幅過大,瞬時機體可能脫離彈簧,當機體重新落在彈簧上時,對機體和彈簧都會造成很大沖擊,對給料機和彈簧的使用壽命有很大影響。更有甚者,不僅機體振幅大于彈簧的靜變形,造成機體和彈簧的脫離,而且使限位裝置不起作用,彈簧會像炮彈一樣地飛出,造成人身喪備的嚴重事故。第二階段為衰減自由振動,這種自由振動衰減快慢主要取決于系統的阻尼。
五、傳統解決辦法:
通過以上分析我們可以看出,振動給料機在啟動停機過程中對設備本身和基礎的危害很大,在高頻率頻繁啟動的場合更是不言而喻。傳統的解決辦法是在振動電機上增加停機制動裝置。在停機過程中,電機兩端制動裝置將轉子抱緊制動。這種辦法的缺陷就是:制動裝置容易損壞、轉子很容易損壞斷裂、對軸承破壞很大、電機極易掃膛燒壞。
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