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矿山机械强烈振动影响设备使用寿命?找准振源,降低振动是关键

工程机械视点2020-09-15 14:38:26

振动是矿山机械工作时最大的问题,如何提高设备减震性是众多企业一直为之努力的。经过研究分析发现,发动机是矿山设备的主要振动源。发动机振动的传播直接影响到矿山设备的整机可靠性和使用寿命,同时也使操作人员操作的舒适性变差,降低工作效率。本文从两个方面介绍如何降低矿山机械的振动。


一、振源控制


发动机在工作中产生振动的形式是多样的,主要原因有:发动机重心周期性移动,往复运动件沿气缸上下作用的惯性力,所有旋转运动件的离心惯性力,气体压力交替作用引起曲轴回转周期变化等。这些不平衡力和力矩通常可以通过改变发动机结果设计参数来调整系统的固有频率避免结构共振,改进系统共振特性。

1、橡胶隔振

传统的发动机采用弹性支承降低振动,隔振装置结构简单,成本低,性能可靠。橡胶支承一般安装在车架上,根据受力情况分为压缩型、剪切型和压缩剪切复合型等。

  • 压缩型结构简单,制造容易,应用广泛且由于自振频率较高,一般限于垂直方向上使用。

  • 剪切型自振频率较低,但强度不高。

  • 压缩剪切复合型综合了前面两种结构的优点可以满足耐久性和可靠性要求,这是国内外目前最广泛采用的。

为了使隔振橡胶支承系统具有较好的减振性能,参数表要求同一方向的弹簧常数,这样也可使尺寸减小。


2、螺旋钢丝绳隔振

钢丝绳作为减振元件,具有低频大阻尼、高频低刚度的变参数性能,因而能有效的降低机体振动。与传统的橡胶减振源相比,具有抗油、抗腐蚀、抗温差、抗高温、耐老化以及体积小等优点,隔振效果主要取决于它的非线性迟滞特性。


3、液压隔振

液压支承系统是传统橡胶支承与液压阻尼组成一体的结构,在低频率范围内能提供较大的阻尼,对发动机大幅值振动起到迅速衰减的作用,中高频时具有较低的动刚度、能有效得降低驾驶室内的振动与噪声。


二、矿山机械发动机振动的控制


工程上有时无法避免共振,因此,常用增大系统阻尼或用动力吸振器来减少振动响应。动力吸振器属于窄频带控制,采用粘弹性阻尼材料具有很高的能量损耗,当振动传到阻尼材料时,在材料内部产生拉伸、弯曲、剪切等变形,从而消耗大量的振动能量,使振动衰减。采用阻尼技术减振的主要优点是不必改变原结构,不需增加辅助设备,不需要外部能源,占用有效空间少,是一种很有前途的减振降噪措施。


随着人们对矿山机械性能要求的提高,传统的减振动技术越来越不能满足要求,采用新的减振技术势在必行。


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