搅拌设备空心搅拌轴的设计开发.pdf

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1、第11期一3J一搅拌设备空心搅拌轴的设计开发陆旭(中航黎明锦西化工机械(集团)有限责任公司，辽宁葫芦岛125001)[摘要]介绍了搅拌设备空心搅拌轴的设计背景，从技术可行性及经济性，对空心轴的选用进行了论证，得出了空心轴适用的轴径范围。[关键词]搅拌设备；空心轴；实心轴：共振区；设计开发随着搅拌设备不断向大型化发展，为了满足搅拌轴在强度、刚度及临界转速的要求，需将搅拌轴设计得更粗更长。传统的设计理念认为：为了使搅拌轴获得较好的刚性，应将其设计为实心轴。在目前市场竞争相当激烈的情况下，特别是在多家竞争的项目中，搅拌设备的价格起着决

2、定性的作用。为此，在满足合理设计的前提下，必须降低成本。在大型搅拌设备中如能采用空心搅拌轴代替实心轴，则可在很大程度上降低设备成本，为设备订货赢得机会。以下从技术可行性及经济性，对空心轴的选用进行论证，并得出空心轴适用的轴径范围。1搅拌设备图例啡捌k自王n点‘字醋行1王瞻l=41l墨《务。It．擎％舅y厂。＼勺《l-卜()一鲁T1／＼T]-弋；r_广‘1‘1r-广’下1’迎≮吣淋塞jI●t∥0L阵列u芈鼍r』图l搅拌设备作者简介：陆旭(1983一)，男，辽宁葫芦岛人，2006年毕业于沈阳工业大学机械设计制造及自动化专业，本科，工

3、程师。从事搅拌设备等压力容器设计及工艺工作。一36一_论文广场l身慧冀君爹2技术论证方法(1)计算方法：利用计算程序，填写空心轴计算相关参数，获得空心轴轴径(应满足强度、刚度及临界转速要求)。(2)空心轴与实心轴相比较的优缺点：优点：①降低了传动装置的重量，根据临界转速计算公式，一阶临界转速提高，在满足设备抗振条件的前提下，避开共振区，减少了传动装置的振动。②由于受力集中在轴的外缘，轴中部不受力，因此采用空心轴结构，只要壁厚通过强度及刚度计算即可，减少了浪费。缺点：由于要考虑到加工余量，接管的规格很有可能受限。3经济性论证方法(

4、1)将碳钢棒料与碳钢厚壁管价格进行对比204钢棒料：①200mm，L=6000mm(长度6m以内为标准规格，易采购。6m以上需特殊定制，且10吨起轧)，价格6200元／吨；20”钢厚壁管：0219×12，价格6200元／吨。(2)将不锈钢棒料与不锈钢厚壁管价格进行对比$30408不锈钢棒料：①200mm，L=10000mm以内，价格21000元／吨；$30408不锈钢厚壁管：①219×12，28000元／吨。(3)通过计算得出价格差异①当O_<80mm时，空心轴与实心轴材料成本相差很小。②当①兰150mm时，空心轴与实心轴成本相

5、差较大(碳钢相差7000元，不锈钢相差20000元)。4通过论证获得空心轴选用原则(1)当@_<80mm时，宜采用实心轴；(2)当80mm_<<150mm时，两者均可。(3)当①>150mm时，宜采用空心轴。收稿日期：2016-08。24；修回日期：2016-10-13(上接28页)◆参考文献[1】仇伟德编著．机械振动嗍．北京：石油大学出版社，2001．[2】罗超，韩笑，赵翠华，等．海上石油平台在设计中的噪声分析[A]第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(下)『E1．太原：2011．【3]杨进，刘书杰，姜伟，谢仁军著．AN

6、SYS在海洋石油工程上的应用[MILL京：石油工业出版社，2010．[4]中国船级社．船上振动控制指南(2000)．[5]振动对人体的危害及应用http：／／wenku．baidu．corn／view／0d955e04de80d4d8d15a4fc9．hmal[6】《海洋石油工程设计指南》编委会．海洋工程设计指南[M】一B京：石油工业出版社，2013．[7】陆建辉，彭临慧，李华军．固定式近海石油平台振动控制研究叨冲国造船，2000，(3)：63—68．收稿日期：2016-07．18；修回日期：2016-09．08(上接32页)E

7、XCEL表格或采用专业软件计算，将更加简洁。以上公式原理简单明了，符合标准要求，经长期大量实践证明，是安全经济的，为非结构专业的储罐设计人员提供了有力的支持与帮助。◆参考文献[1]GB50341．2014，立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范【S】．[2】SH3046．1992，石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范[S】．[3]GB50017．2003，钢结构设计规范[S]．『41WarrenCYoung，RichardGBudynas．Roark’SFormulasforStressandstrainM1．SeventhEditi

8、on．R．R．Donnelley&SonsCo娜y,2002：502．502．『51API650．2014．12thEdition，E1泳ArA2，WeldedTanksforOilStorage[S]．[6】6LloydEBrownell，EdwinHYoun