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乳化机设计

作者: admin 时间:2019-05-28 来源:未知
摘要:乳化机设计 乳化机 直接安全技术设计 强度、刚度、稳定性和可靠性等因素是设备及其零部件安全设计的常规要求,虽然也进行一些理论的计算,但只是作为设计基础,在设计与加工过...

乳化机设计
 
乳化机直接安全技术设计
强度、刚度、稳定性和可靠性等因素是设备及其零部件安全设计的常规要求,虽然也进行一些理论的计算,但只是作为设计基础,在设计与加工过程中,更多的是借助于经验。然而,以同类零部件的设计方法或经验为依据的设计方式有一定的局限性,在设备大量加工和使用过程中有些问题就会显现。
 
乳化机制造加工、使用数量较少,通常难以通过试验尤其是破坏性试验来验证设备或关键零部件的设计和加工制造缺陷。
 
乳化机是制造乳化炸药的关键设备,若存在设计缺陷,将严重威胁运行安全。
 
3.1 乳化机搅拌齿设计
一些乳化机的定子与转子设计若干小齿,一般搅拌齿数量较多,尺寸较小,若在设计时不注意对齿 根提出要求,加工过程可能会出现根切的情况,造成强度、刚度下降,影响乳化机的使用寿命。
乳化机齿形,齿根部被削弱,承载能力降低,所以应当避免。齿根设计适当直径的倒圆角。 乳化机小齿受形状的限制和加工的影响,强度会有所下降,若选 用的原材料存在裂纹、夹杂、折叠、气孔、砂眼等缺陷时势必进一步 影响齿的强度。必须采用无损探伤方法检测、定位、评估和诊断定转 子及齿是否存在上述缺陷。
 
2.2 乳化机密封设计
主轴与定子接触部位需要设计密封以防止料液外泄或进入转动部 件(如轴承)产生干磨,引发事故。可采用的密封方式很多,如盘根、软填料、机械密封等,机械密封 是通常采用的方式。 机械密封(如图 3 所示)是靠 一对相对运动的环(静环 3 固定, 动环 2 与轴一起旋转)的端面 A 相 互贴合形成的微小轴向间隙或者 产生一层极薄的液体膜而达到密 封的目的。机械密封采用外装平衡 型安装结构,静环置于密封端盖外 侧方式,有效提高安全性。 机械密封在设计与应用过程 中避免产生以下几个误区:
 ⑴ 弹簧压缩量越大密封效果越好。弹簧压缩量过大,可致使摩擦副急剧磨损甚至烧损;过度的压 缩使弹簧失去调理动环端面的功能,致使密封失效。
⑵ 动环越紧越好。动环过紧有害无益:一是加重密封圈与轴套间的磨损,过早泄漏;二是增大了 动环轴向调整、移动的阻力,工况改变频繁时无法自行调整;三是压簧过度疲惫易损坏;四是使动环密 封圈变形,影响密封效果。
⑶ 静环越紧越好。静环处于静止状况,密封严实,但过紧 也是有害的:一是致使静环因过度变形,影响密封效果;二是 静环材料以石墨居多,一般较脆,过度受力很容易致使碎裂; 三是安装、拆开困难,容易损坏静环。
⑷ 新机械密封的效果好。但若不整体更换,新旧机械密封 件的配合误差较大,会影响密封效果。静环如无过度磨损,最 好不更换,因为静环在静环座中长时间静止,会与渗出的材料 沉积为一体,起到了较好的密封效果。 另外,密封方面还可以考虑零泄漏非接触式机械端面密封, 即将开槽密封技术应用于机械密封,其结构特点是:其膜厚和 流槽的深度均属微米级,具有泄漏量小(甚至无泄漏)、膜厚大, 消除接触摩擦等优点。
 
2.3 乳化机主轴组件的设计
乳化机有立式和卧式两种布置方式,卧式布置时主轴为悬 臂梁,径向挠动大,对主轴组件的要求较高。因此,立式布置设计更合理。 乳化机主轴组件的寿命主要取决于主轴的刚度、转子旋转的平稳性和主轴径向跳动。可采取以下措 施:⑴ 合理设计主轴直径、采用锻件主轴、提高轴承刚度等方式提高主轴刚度。⑵ 通过动平衡实验测 1 机械密封 2 轴承 3 主轴 4 支撑架 图 4 主轴组件 图 2 合理的乳化机齿 1 固定调正环 2 动环 3 静环 4 静环压板 5 油槽 图 3 机械密封 32 煤 矿 爆 破 2016 年第 4 期总第 116 期 量、校正、消除主轴和转子由于质量偏心而产生的离心惯性力和惯性力偶矩。⑶ 主轴下部采用成对双 联角接触轴承,其轴承强度提高,承受负荷更大,定位精度更高,寿命更长。主轴顶部安装反向角接触 轴承,适当增大轴承作用点之间的距离,可增加主轴刚度,减小转子转动时的挠动(摆动)的可能性。
 
 2.4 选材设计
乳化机选材方面除保证材料的强度、刚度外,还应充分考虑材料性能对设备本体的适应状况,以提高安全 性和使用寿命。如定、转子与主轴等对材料性能要求较高的关键部件,应采用锻件,通过锻打后能消除 冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷,提高塑性和力学性能;还可以采用无损探伤方法检测、定位、评估 和诊断主轴、乳化机定转子等关键部件是否存在裂纹、夹杂、折叠、气孔、砂眼等缺陷。
 
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