针对卧式螺旋脱水机在污水处理厂使用中由于螺旋输送器不平衡引起的振动问题,采用了加重法动平衡进行校正解决,并应用ANSYS Workbench对焊接加重时产生的焊接热应力进行了模拟分析。结果表明:焊接热应力对螺旋输送器结构没有造成大的变形影响;实际操作显示剩余不平衡量随着温度的降低趋于稳定,平衡品质等级达到了G2.5以下限元分析动平衡的加重处理通常伴随着焊接操作，焊接是一种利用高温熔融金属原理进行的金属连接方式。金属焊接会在焊接部分产生极高的温度，从而在材料内部产生温度梯度和晶相的变化，进而产生热应力和相变应力［8］。这些应力伴随着温度变化而相互影响产生复杂的应力场，应力改变又影响了焊件的变形，最终会对焊件的质心产生一定的影响。针对卧式螺旋离心脱水机螺旋输送器利用Ansysworkbench进行了热－结构耦合分析，对其焊接后的温度变化和应力变形进行了模拟。其网格划分如图1所示。图1网格划分焊接残余应力进行有限元分析是一个复杂的过程，需要考虑众多的材料特征值及其与温度的关系，同时还涉及显微组织的状态和材料特征值的局部各向异性或不均匀性等。因而对焊接过程可根据需要进行简化，但需要反应的核心问题需要能够表现出来［9］。首先根据螺旋输送器的实际焊接位置模拟添加了一个加重块，现施加一个模拟的温度热源，环境温度为29℃，不锈钢的辐射黑度选取为0．75。从图2可见其温度影响范围主要集中在焊接区域呈对称分布

转载 ，动平衡研究与应用-电动液压滚圆机滚弧机张家港液压弯管机数控滚弧机由于分料口的存在使其与空气接触面积较大温度影响范围相对较校图2温度场2016年第44卷第8期流体机械55。正应力主要也是分布在加重块部分，分料口处反而有较小的正应力，总体影响较小，如图3所示。图3正应力变形量是对动平衡结果有主要影响的因素，利用矢量运算把整个输送器上的不平衡汇总到设置的平衡面进行平衡。通过模拟分析可发现焊接引起的总变形量整体是比较小的，但影响范围广。这表明焊接加重不会对输送器的整体结构造成破坏，但是其产生的变形量还是会对剩余不平衡量产生影响，因此在实际校正中对焊接引起的不平衡量变化不可忽视，将在下面实际校正过程中进行研究。总变形量如图4所示。图4总变形量4平衡校正通过建模分析，发现焊接热应力并不会对螺旋输送器造成大的变形破坏，遂决定对其进行机上动平衡。针对螺旋输送器的结构特点在其两端安装心轴作为支撑位，平衡面的选择要避开其右面的分料口，在左右两端靠近支撑处分别选择一平衡面。螺旋输送器作为一个刚性转子，不同转速对平衡结果影响较小，同时为了安全考虑，一般选择在低速下进行动平衡校正。在平衡机上固定好螺旋输送器进行动平衡测量，结果显示其总的不平衡量达到235．3g(见表1)，不平衡等级为G40，远远超过行业安全标准。鉴于其不平衡量较大，决定对其进行加重处理。表1初始不平衡量数值校正方式转速(r/min)左校准面右校准面质量(g)角度(°)质量(g)角度(°)加重45020524130．380在2个平衡面处分别对其进行焊接加重，经测试决定在右侧添加30g，左侧配重量经质量分解为60，80，60g进行加重。由图3可知:经过焊接加重后，在输送器加重处和分料口处均存在应力集中问题，估计焊接产生的温度应力对其有较大影响。等其自然冷却，并每过3min进行一次动平衡测试，剩余不平衡量发生显著变化，结果见表2。表2自然冷却后测量校正方式转?动平衡研究与应用-电动液压滚圆机滚弧机张家港液压弯管机数控滚弧机 转载