[發明專利]一種中速磨煤機彈簧減振基礎設計方法

無效

• 申請號: 201210507431.8
• 申請日: 2012-11-29
• 公開（公告）號: CN103062322A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 朱麗華
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: F16F15/04
• 分類號: F16F15/04;E02D27/44;F16M9/00
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李婷

技術領域

本發明涉及一種動力機器基礎的設計方法，用于火力發電廠中速磨煤機彈簧減振基礎。發明的設計方法可以更精確的同時計算出中速磨煤機及其基礎的振動位移，并進行有效控制，從而獲得最優的彈簧減振基礎。?

背景技術

磨煤機是燃煤火力發電廠重要的輔助動力設備，其主要功能是將煤塊破碎并磨成煤粉用于燃燒。火力發電廠的磨煤機分為低速、中速和高速三種類型。近年來，隨著大容量火電機組的不斷投運，中速磨煤機的應用越來越廣泛。中速磨煤機初期投資費用少，磨煤電耗低，已成為大型火電機組的首選方案。但是，中速磨煤機是主廠房除氧煤倉間的主要振源之一，其引起的基礎平臺振動及主廠房振動不容忽視。?

中速磨煤機一般采用大塊式剛性基礎。為了控制基礎平臺和主廠房的振動反應大小，中速磨煤機基礎的體積通常很大，基礎與磨煤機的質量比一般要達到5-6。同時，由于中速磨煤機基礎體積很大，其位置和主廠房的基礎位置會發生沖突，這就要求降低主廠房基礎的埋置深度，這增加了主廠房的建造成本。?

實踐證明，采用減振技術能夠有效的減小低速和高速磨煤機的振動，但是對于中速磨煤機效果卻不明顯，其原因可能是其工作頻率與減振系統的頻率較為接近所致。為此，需要對中速磨煤機彈簧減振基礎進行精細化計算，從而對其振動響應進行有效控制。?

我國的結構設計師基本上是按照《動力機器基礎設計規范》（GB50040—96）的要求進行設備基礎設計。其主要思想是，通過限制動力機器基礎的振動物理量來保證結構與設備的振動安全性。我國的工程技術人員在長期的動力機器基礎設計中積累了豐富的經驗，以至于很多設計人員僅僅通過簡單的動力特性匹配來處理動力設備振動問題。?

傳統的中速磨煤機彈簧減振基礎設計方法是僅建立中速磨煤機基礎的計算?模型，將中速磨煤機的工作擾力簡化為靜力荷載，并將其作用在基礎上，并計算基礎的位移，判斷是否滿足規范的要求。有的甚至發展到只要保證設備基礎與中速磨煤機的質量比、調整中速磨煤機設備與基礎中心重合即可完成設計。這種方法雖然是建立在長期的設計經驗基礎上的，但是卻忽略了振動這種現象很多本質的問題。?

傳統的中速磨煤機減振基礎設計方法僅僅限制動力機器基礎頂面的振動位移，卻對設備本體的振動位移未作規定，因此就可能出現基礎振動位移滿足要求，而設備本體振動反應卻很大的情況。?

因此，要求發明一種中速磨煤機彈簧減振基礎設計方法，可以同時計算出設備基礎和設備本體的振動位移，并進行有效控制。?

發明內容

本發明的目的是提供一種中速磨煤機彈簧減振基礎的設計方法，能夠更精確計算出中速磨煤機及其基礎的振動位移，并能對中速磨煤機彈簧減振基礎進行有效控制。?

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案予以實現：?

一種中速磨煤機彈簧減振基礎的設計方法，該方法包括如下步驟：?

第一步，利用ANSYS建立有限元模型；?

采用ANSYS程序的SHELL181單元建立中速磨煤機設備本體模型；采用SOLID185單元建立基礎上臺板和基礎下臺板模型，采用COMBIN14單元建立彈簧減振器模型；其中彈簧減振器位于基礎上臺板、基礎下臺板之間，中速磨煤機位于基礎上臺板之上，其中磨煤機與基礎上臺板之間采用剛性連接，建立了中速磨煤機—彈簧減振基礎耦合模型。?

第二步，對中速磨煤機—彈簧減振基礎耦合模型進行模態分析，計算中速磨煤機—彈簧減振基礎耦合模型的整體自振頻率，如果得到的中速磨煤機—彈簧減振基礎耦合模型的自振頻率與中速磨煤機的工作頻率差值的絕對值大于等于中速磨煤機工作頻率的30%，則執行第三步；否則調整中速磨煤機基礎布置后重復第二步；?

第三步，對中速磨煤機—彈簧減振基礎耦合模型進行諧響應分析，將諧響應?分析的計算頻率段覆蓋中速磨煤機的工作轉速，計算得到速磨煤機工作轉速條件下的基礎上臺板和中速磨煤機頂部振動位移；?

第四步，當步驟三計算得到基礎上臺板的振動位移小于等于a，且中速磨煤機頂部振動位移滿足b為止；否則執行步驟五；?

其中a=0.25mm；?mm，H為中速磨煤機的高度，單位m；h為基礎下臺板的高度，單位m；?

第五步，調整中速磨煤機減振基礎質量，即調整基礎上臺板與基礎下臺板的總體質量之和與中速磨煤機的質量比，該質量比調整范圍為3.0±0.2；重復執行第二步至第四步；否則執行第六步；?