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1、本科毕业设计（论文）开题报告题目煤矿流体机械选型及设计4-72No.20B 离心风机减振设计学院名 称 机械电子工程学院专业班 级 机械设计制造及其自动化学生姓名学号指导教师填表时间： 2011 年 04 月 16 日注意：填表时间要与大纲要求相一致）填表说明1。开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之o2。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期完成，经指 导教师签署意见、相关系主任审查后生效。3。学生应按照学校统一设计的电子文档标准格式，用 A4 纸打印。4。参考文献不少于 8篇，其中应有适当的外文资料（一般不少于 2 篇）。5。开题报告作为毕
2、业设计（论文）资料，与毕业设计（论文）一同存档。设计（论文） 题目离心风机扩散器出口噪声综合治理设计（论文） 类型（划“厂）工程设计应用研究开发研究基础研究其它V、本课题的研究目的和意义流体机械体研究各种以流体作为工质和能量载体的机械设备的流体动力学原 理与设计，以及与流体动力学相关的复杂流动现象的实验与数值模拟。以流体工 程、车辆工程和动力工程等多个领域的流体动力学问题为主要研究背景，以积极 为我国国防工业现代化和新型高科技兵器的开发提供理论和技术保障服务为特 色，同时兼顾能源、机械、航空、航天和水利等领域的需求。煤炭资源作为我国能源供应的重要环节，其地位日益显现，煤矿应用设备相 关的研究日
3、益丰富。流体机械是煤矿生产设备中重要的环节之一，其研究必然得 到极大关注。而机械选型是煤矿工作中应用比较强的环节，做好这个工作对于煤 矿的正常运行是至关重要的。现代煤矿生产中，随着流体机械理论的越来越成熟。流体机械在通风机设备, 泵及管路的排水等设备中得到了广泛使用。煤矿生产条件相对较差，对工程机械 在安全、使用性能、性价比等各方面要求相对较高。只有充分研究流体机械的特 性，提高风机空气动力特性、水力机械过流部件的水力性能，抗空蚀、耐磨蚀性 能，充分发挥设备的优点，对于煤矿流体机械的选型及设计具有重要的应用价值。所以，流体机械的选型工作是煤矿正常原作之前必不可少，且必须高质量完 成的工作。做好
4、流体机械的选型可以充分发挥机器设备的性能，更好的适应现场 作业需要，节约生产成本，减少机器设备损耗，便于工人操作维护。最大程度的 降低企业生产经营成本，提高企业竞争力，以适应现代快速多变市场的需求。总之，流体机械选型与设计是现代煤矿的基石。对于设计者来说，这是与现 场紧密相连的课题，同时是提高自己设计能力，应用能力的一次绝佳的机会。作 为这项课题的承担者，我既应该感觉到其中的压力，更应该感觉到这是自己的一 个锻炼机会。自己应该抓住这个机会，充分发挥自己的才智，切实提高自己的能 力。为自己即将走向工作岗位打下一个坚实的基础。二、本课题的主要研究内容（提纲）1、煤矿主排水设备选型与设计1.1选定水
5、泵的型号、台数；1.2选择排水、吸水管的规格、趟数；1.3缺点水泵工况点；1.4验算稳定性，排水时间，计算年电耗。2、通风机设备选择与设计2.1选择风机类型和型号；2.2选配辅助装置；2.3确定设备组合方案；2.4提出经济核算结果。3、4-72NO.20B离心风机减振设计3.1根据隔振原理设计计算，设计选择合适的隔振器3.2设计隔振台架3.3隔振器的安装流体机械的选型与设计其中选型是关键，是各项工作的重中之重。而振动控制 是最终工作必不可少的步骤，是决定各项设备正常运转确保使用寿命的重要手段。三、文献综述（国内外研究情况及其发展）1、中国排水设备发展状况概述1.1中国水泵发展现状概述水泵行业看
6、似是一个无足轻重的产业，但是水泵在矿业，电力，石化各方面均 发挥重要作用，渗透在现代生产的方方面面。中国水泵技术的发展参差不齐，生 产企业众多，但是质量，技术相对较低。特别是高端产品，绝大多数被国外生产 厂家垄断。中国水泵的发展急需国家的战略支持，需要中国众多厂家联合技术， 实现技术壁垒突破，争取实现水泵产业的成功升级。目前，对煤矿排水泵的需求量逐年增加，全国有几十个泵厂生产，但多为中小 型泵厂。泵的品种有所增加，但泵的质量不高，有些产品效率较低，故障多，易 磨损，寿命不长。总之，煤矿排水泵的产品质量和技术水平还不能满足煤炭生产 和发展的需求。1.2矿用排水泵的发展方向1）为适应大型矿井的需要
7、，应重点开发大流量、高扬程、高效节能、运行 可靠的大型排水泵。2）矿山排水泵，配用电动机的功率大，提高泵的效率是重要研究课题。设 计、制造和使用部门应共同为此而努力。使用单位和制造厂都应对泵进行性能测 试，明确泵的性能指标。设定泵性能检测和质量评定机构，对优质排水泵产品进 行宣扬推广。3）轴向力平衡机构是制约排水泵质量的关键，应设立专项试验研究新型轴向 力平衡装置。4）矿井排水含的杂质较多，叶轮、口环和平衡机构等，应当用不锈钢等耐 蚀和耐磨材料制造。5）矿井的使用条件差，有时可能无法近泵操作，为此应提高泵的自动化程 度，做到远程操作、无人值守。2、中国通风设备发展状况概述2.1中国通风机发展现
8、状离心风机方面，我国国情不同于工业发达国家，中小型风机是劳动力密集型 产品，附加值较低，先进的工业国家不会再在技术和工艺方面大量投资，但仍在 提高产品质量、降低成本、便于维护和环保四个方面注重对产品的改进。对于离 心 风机产品，国外公司在质量上注重于提高机械效率及延长使用寿命，向节约资源 和节省能量方向发展；在成本上则加强新材料的研制，降低物耗，并注重整个系 统总成本的降低；在维护上从部件的通用化、维护换件简易化向自动化、无需维 修、节省人力方向发展；在环保方面，注重于谋求安全可靠、向低噪声、低振动 等防公害技术方向发展。2.2我国通风机企业技术上与国外的差距1）产品外观质量普遍不高，表面处理
9、上与国外有差距。2）离心风机产品过于追求高效率，使产品加工难度加大。3）对离心风机运行系统不完全了解，出现“大马拉小车”现象。4）离心风机产品系列化有待提咼。5）对新的、特殊的行业认识不足，缺乏必要的技术储备。6）离心风机制造厂综合生产能力不配套，不能按期交货，售前售后服务不能 使用户满意。3、离心风机减振技术概述3.1离心风机常用的减振技术离心风机的振动过大不仅影响自身的设备安全，也影响到电厂的安全运行。 风机的制造质量，安装质量和运行维护是影响离心风机振动过大的三大因素，特 别是安装的质量的高低直接影响到风机的振动大小。要减小离心风机的振动，必 须在安装风机时加装减振装置，对离心风机采取的
10、措施有：风机和电机轴不同心; 风机转子不平衡；叶轮轴向晃动大；轴弯曲；轴承弹子油隙过大；轴承座地脚螺 栓松动；电机地脚螺栓或台板连接螺栓松动；轴承座与其垫铁或垫铁与垫铁之间 的间隙过大；电机台板与其垫铁或垫铁与垫铁之间的间隙过大以及电机四脚与台 板之间有不接触者；转子与机壳摩擦；叶轮装反；叶轮。一与轴连接处松动；调 节门开度方向不对；机壳因刚度不够造成机壳振动引起转子共振；基础刚度不够; 地脚螺栓孔灌浆不密实使得地脚螺栓松动。3.2离心风机减振的意义振动工程机械工作时的一大公害，一旦发生类似的情况会对工程机械造成一定 的影响，机械振动的传播直接影响到工程机械的整机可靠性和使用寿命，降低工 作效
11、率，必须采取一些有效方法来减少振动。1）振源控制振源控制贯穿于设计、制造乃至使用的全过程，体现在诸如改善风机平衡性 能、动力学性能、零部件的加工与装配精度等。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, 如通过对机体的模态分析和有限元计算来研究机体的固有频率的振型等。2）通过吸振技术控制振动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。动力吸振器属于榨频带控制，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
12、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。3）振动隔离a、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，对风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、能有效得降低振动与燥声。b、橡胶隔振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
13、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，这样也可使几形尺寸减小。c、螺旋钢丝绳隔振钢丝绳作为减振元件，具有低频大阻尼的高频低刚度的变参数性能，因而能 有效的降低机械发动机机体振动。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。4、国际间相同领域的研究与发展4.1国外风机发展方向概论随着科学技术的不断发展，人们对风机使用的要求也愈来愈高，就目前国外 风机技术发展趋势而言，将朝着风机容量不断增大、高效化、高速小型化和低噪 音方向发展。大型风机容量继续增大。随着各种工业装
14、置规模的大型化，需要的各类风机的 容量也在不断增加，大机号的风机在未来几年在市场中将会有所增加。高效化。为提高效率，三元流动叶轮已在通风机中得到越来越广泛的应用。其 他的如斜流风机等特殊用途的风机发展将会更有市场。高速小型化。各类风机采用三元流动叶轮后，在提高效率的同时，压力也可提 高。所以在同等条件下，叶轮外径可减少10%30%，这样就取得缩小体积和减 轻重量的明显效果。提高转速也是风机小型化的重要途径之一。低噪声化。风机的噪声是工业生产中噪声污染源最主要来源之一。风机大型化 和高速化使噪声问题更加突出。对低频噪声，风机主要通过改进风机结构设计， 降低本体噪声，若达不到要求，可采取加装消声器
15、等措施。4.2国外减振技术研究及发展概论常规的在机房内部做吸声隔音减振等处理措施，是无法改善水泵噪声的影响。 因此要改善室内的声环境质量，必须尽量减弱水泵主机的振动往外传递来消除它 们之间的钢性连接实现。另外采用不同的材料，对减振效果的影响也比较明显。 目的在于使最经济的手段，取得最佳的达到环境要求的标准。在隔振吸振材料方 面的研究是发展趋势之一。4.3水泵未来的发展方向对于煤矿用水泵而言，主要分为离心式和轴流式。这两种水泵各有优缺点， 但是未来水泵发展是向着大容量，高效率，低能耗，高可靠性，自动化方向发展。 效率的提咼一方面在于提咼泵自身性能，另一方面在于提咼生产技术，降低咼精 度制造工艺生产成本。低能耗，需要不断改进技术，提高资源利用率，提高电能 的使用率。并可以在计算机辅助下完成无人值守，实时监控的效果。四、拟解决的关键问题1、在风机的选型上，常存在一些错误的做法。如何降低风机的运行能耗，取 得良好经济效益，具有重要意义。降低风机的运行能耗，首先要正确选择风机。 如何选择符合工作环境和工作要求的风机，是我们待解决的问题。2、在排水设备的选型上，水泵的选型是关键。但排水管路的布局设计是非常 重要的环节。3、离心风机的减振设计需要减少风机进出口的空气振动，以此来减少噪声， 达到噪声振动控制的目的。但是空气动
