叶轮磨损对浮选机叶轮脉动激励力的影响

作     者：张定堂 王博申 苏金鹏 张强 刘峻铭 ZHANG Dingtang;WANG Boshen;SU Jinpeng;ZHANG Qiang;LIU Junming

作者机构：郑州煤矿机械集团股份有限公司设计研究院郑州450016 山东科技大学机械电子工程学院山东青岛266000 

基　　金：国家自然科学基金重点资助项目(52234005) 国家自然科学基金资助项目(52174120,52174144) 矿冶过程自动控制技术国家重点实验室开放基金(BGRIMM-KZSKL-2021-05,BGRIMM-KZSKL-2022-12) 

出 版 物：《有色金属(选矿部分)》 (Nonferrous Metals(Mineral Processing Section))

年 卷 期：2023年第6期

页      码：102-108页

摘      要：叶轮磨损是影响浮选机安全可靠运行的主要故障,造成设备有害振动增加且直接影响选矿质量。针对浮选机运行过程中,叶轮转动与矿浆流体表面产生的流体脉动激励力,诱发叶轮-轴系乃至浮选机的振动问题,但局限于流固耦合非定常流体激励建模困难且计算难度大、矿浆-浮选机耦合系统模态特性复杂等问题,考虑叶轮磨损引起流体激励力与结构模态耦合变化,研究了叶轮磨损对叶轮脉动激励力及相关特征信号的影响。采用有限元CFD方法构建了浮选机非定常流固耦合动力学模型,通过网格无关性和文献结果对比,证明了动力学模型的准确性;基于体积磨损量定义了磨损程度,分别在时域、频域研究了不同磨损程度的叶轮脉动激励力变化规律和频谱特征,得到了不同方向、不同磨损程度下叶轮脉动激励力的变化。研究结果表明,当叶轮由健康状态变为轻度磨损过程中,在一倍叶频处脉动激励力呈增大趋势,随着磨损程度的增加,叶轮脉动激励力逐渐减小且减小趋势逐渐增加;二倍叶频以及其他倍频下的脉动激励力均随着磨损程度增加而减小。研究成果对于了解叶轮振动变化机理以及叶轮磨损故障诊断识别具有理论指导作用。

主 题 词：浮选机 叶轮磨损 流固耦合 流体脉动激励力 

学科分类：081901[081901] 0819[工学-海洋工程类] 081902[081902] 08[工学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1671-9492.2023.06.013

馆 藏 号：203124530...