大型焦炉推焦装置激励源分析与振动特性研究

发布时间：2023-03-01 18:04

　　推焦装置是成套炼焦机械设备中的核心部件,推焦装置在工作中的振动问题困扰相关从业人员多年,持续存在的振动问题给生产带来安全隐患。本文针对大型焦炉推焦装置结构稳定性和振动特性研究领域缺乏系统化研究分析的现状,提出了一套振动特性研究方法。基于该研究方法,本文确定了引起推焦装置振动的主要原因是干摩擦引起的自激振动。本文的主要研究内容如下:(1)对推焦装置所处的多激励源环境进行了全面分析。提出了以电机去、回程电流数值差异为基础的推焦阻力激励估算方法,采用齿轮啮合频率和齿轮转频作为齿轮啮合激励特征,将轴承内圈、外圈、滚动体转频作为滚动轴承振动激励特征,将支撑结构变化带来的负载变动作为支撑结构激励,刚固有频率作为干摩擦自激励的特征频率。其中详细分析了不同激励的产生原因与时域、频域特点。(2)对推焦装置进行了模态分析,其中完成了三维模型建立、非结构化网格划分、模态求解等工作。首先进行模型的简化,后针对推焦装置不同的工作状态分别进行了约束模态分析。分析结果反映出在不同工况下,推焦装置固有频率和对应模态呈现出较强的一致性。(3)对滑靴引起的干摩擦自激励振动进行分析,其中主要包括干摩擦自激励振动的数学建模与...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 推焦装置结构及工作特点
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 推焦装置振动研究
        1.3.2 时频变换算法研究
    1.4 本文研究的主要内容
第二章 推焦装置激励源分析
    2.1 推焦阻力激励
        2.1.1 推焦阻力确定
        2.1.2 推焦阻力激励时频特点
    2.2 齿轮啮合激励
        2.2.1 齿轮啮合激励产生原因
        2.2.2 齿轮啮合激励时频特点
    2.3 轴承故障激励
    2.4 支撑结构激励
        2.4.1 推焦工作状态划分
        2.4.2 不同工况下的受力变化
    2.5 干摩擦自激励
        2.5.1 自激振动
        2.5.2 干摩擦自激振动
        2.5.3 干摩擦自激振动时频特点
    2.6 本章小结
第三章 推焦装置模态分析
    3.1 模型简化与边界条件确定
    3.2 非结构化网格划分
    3.3 振动模态结果分析
    3.4 本章小结
第四章 推焦装置干摩擦自激励分析
    4.1 干摩擦自激振动机理研究
    4.2 仿真模型建立与参数确定
        4.2.1 推焦模型摩擦系数的确定
        4.2.2 驱动速度的选择
        4.2.3 系统传动刚度和阻尼确定
    4.3 自变量参数对干摩擦自激励的影响
        4.3.1 静、动摩擦系数之差对推焦杆稳定性的影响
        4.3.2 系统刚度对推焦杆稳定性的影响
        4.3.3 系统阻尼对推焦杆稳定性的影响
    4.4 本章小结
第五章 推焦装置振动试验研究
    5.1 振动试验设计与数据采集
    5.2 试验数据处理算法的选择
        5.2.1 短时傅里叶变换的参数选择
        5.2.2 Hilbert-Huang变换的选择
        5.2.3 推焦装置时频研究方法
    5.3 振动信号时域分析
    5.4 不同方向的振动频率分析
        5.4.1 X方向推焦振动分析
        5.4.2 Y方向推焦振动分析
        5.4.3 Z方向推焦振动分析
    5.5 振动原因分析
    5.6 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间完成学术成果



本文编号：3751976