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高速離心機(jī)的減振與撓性系統(tǒng)

閱讀：1456 發(fā)布時間：2009-5-20

長期以來的生產(chǎn)實驗以及我們在售后服務(wù)中碰到的引起高速離心機(jī)振動的因素很多。離心機(jī)的振動是衡量離心機(jī)性能優(yōu)劣的重要標(biāo)志之一。通常，減振可采取主動減振和被動減振二種方法。主動減振就是在設(shè)計中將離心機(jī)的工作轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)遠(yuǎn)避開旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速（實驗室用高速離心機(jī)一般均將臨界轉(zhuǎn)速設(shè)計為遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于工作轉(zhuǎn)速）。另外，在轉(zhuǎn)子加工過程中一定要進(jìn)行動平衡。被動減振就是以各種型式的減振器將可能產(chǎn)生的振動與機(jī)架和基礎(chǔ)隔開。

    一般在離心機(jī)設(shè)計中，主動減振和被動減振是同時應(yīng)用的對高速離心機(jī)而言，一般可在三個部位考慮減振；（1）將主軸軸承座設(shè)計成撓性減振型式；（2）主軸與電機(jī)之間以撓性聯(lián)接；（3）整個驅(qū)動系統(tǒng)與機(jī)架撓性聯(lián)接。

    橡膠減振器一般即可滿足高速離心機(jī)的減振要求。在減振器結(jié)構(gòu)已定的情況下，橡膠硬度越大，系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速就越高。硬度太低的減振器，強(qiáng)度不能滿足要求，容易損壞。

    除以上三部位采用撓性減振型式外，轉(zhuǎn)頭和主軸之間還可采用彈性接合，美國索瓦公司生產(chǎn)~RC- z型高速冷凍離心機(jī)的主軸和轉(zhuǎn)頭之間有一層硅橡膠（SiliconeRubbet），它可進(jìn)一步吸收振動。各種減振措施除起到隔振作用外，還使旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速下降，從而使工作轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)遠(yuǎn)避開臨界轉(zhuǎn)速。這就是為什么有些高速離心機(jī)主軸很粗，也不很長，而整個系統(tǒng)仍工作在臨界轉(zhuǎn)速之上。

    實驗室用高速離心機(jī)的軸有二種。一種軸細(xì)長，本身就有較大的撓性，因而能自動調(diào)心。另一種軸較粗短，軸本身的彎曲撓度很小，但層層減振器仍使系統(tǒng)的工作轉(zhuǎn)速在臨界轉(zhuǎn)速之上，所以系統(tǒng)仍為撓性系統(tǒng)。雖然同樣是撓性系統(tǒng)，但細(xì)長撓性軸和剛性較大的軸運(yùn)轉(zhuǎn)時的區(qū)別在于；細(xì)長撓性軸的自動對中主要是通過軸的彎曲來實現(xiàn)轉(zhuǎn)子繞著它的質(zhì)心旋轉(zhuǎn)，而剛性較大的軸則是通過整個旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中各部件的撓性相對位移來實現(xiàn)自動對中的。

    基于此，我們認(rèn)為較細(xì)長的軸應(yīng)選用彈簧鋼，較短粗的軸應(yīng)選用調(diào)質(zhì)臺金鋼較為合理。

    美國 2—21型、東德VACZ5型、日立20PR-52D型離心機(jī)的主軸屬于前一種情況，即為細(xì)長、撓性較大的軸，而上海生化所的20000rpm高速離心機(jī)和北京生物物理所的高速離心機(jī)的主軸均屬于第二種情況，即為剛性較大的軸。主軸的直徑和長度取決于離心機(jī)的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)需要的功率和儀器的結(jié)構(gòu)型式，但主要取決于功率要求。因為實驗室用高速離心機(jī)的軸系結(jié)構(gòu)是大同小異的。美國J2－3型、東德VAC2 5型離心機(jī)抽r局部真空。因而軸為典型的細(xì)長撓性軸。而上海生化所和北京生物物理所的離心機(jī)來抽真空，消耗功率較大。因而選用粗短而剮性較大的軸。

    主軸確定之后，旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的橈性不足可通過關(guān)振器來彌補(bǔ)。所以，孤立地講主軸本身是剛性的還是撓性的是沒有意義的。系統(tǒng)本身是否撓性，不僅取決于軸本身的撓性，也取決于各種減振裝置的撓性和安裝方式。因而，嚴(yán)格地說，在高速離心機(jī)中，提撓性軸和剛性軸這個概念似乎是不妥的，而應(yīng)以是否撓性旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)來區(qū)分。

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