摘要结合具体工程实例介绍选煤厂主要动力设备支承梁如何避免与动力设备发生共振

,及遇

到发生共振问题的解决方法。

 

　　关键词选煤厂

;动力设备;共振 

　　　　

 

　　选煤厂主厂房作为选煤厂的心脏部位

,车间内部设备多,布置紧凑,且在多处布置有动力

设备

,如:破碎机、分选机、给料机、振动筛离心脱水机、电动机等。在主厂房土建设计中,不仅要

保证结构的承载力和变形能满足设备荷载的要求

,更重要的是要避免在设备运转过程中结构

构件与设备发生共振

,从而保证设备的平稳运行,保证结构的安全和设备操作人员的身体健康。

 
　　

1 设计原则 

　　选煤厂的主要动力设备

,按其振动频率可划分为三类: 

　　

1)低频类(f<6.67Hz):破碎机、分选机、旋流器、跳汰机、浮选机、压滤机、磁选机、干燥机、

给料机等。

 

　　

2)中频类(6.67Hz

　　

3)高频类(f>33.33Hz):电动机、风机、电磁振动给料机、电磁振动旋流筛等。 

　　一般土建工程楼盖的竖向振动频率在

9-20Hz。在设计过程中,要掌握振动设备的工作方

式

,尤其是振动方式,采取合理的方法达到避免共振的目的。对于低频类设备,因其振动频率远

低于楼盖的竖向振动频率

,在设计过程中可不进行楼盖的自振频率计算,不考虑共振问题;对

于中频类设备中频率在

20Hz 以下的设备,因其振动频率在楼盖的竖向振动频率区间内,如设

计不合理

,极易发生共振,在支承结构构件的设计中,应采取措施使其竖向自振频率大于设备

振动频率

;对于高频类及中频类设备中频率在 20Hz 以上的设备,因其振动频率高于楼盖的竖

向振动频率

,在支承结构构件的设计中,应使其在承载力和变形符合规范要求的前提下,尽量

减小自振频率

,使其自振频率低于设备的振动频率,从而避免共振。 

　　

2 工程实例 

　　

1)某选煤厂主厂房内一精煤脱介筛下梁跨度为 6.5m,断面为 400x750mm,砼强度等级

C25,筛子振动频率为 15.8Hz,筛子试运转时,梁与设备发生共振。梁计算简图如图 1。 
　　换算均布质量

:(公式中各参数含义见规范) 

　　对于梁取倒

L 型梁截面计算梁刚度: 

　　

D=EI=5.22X107kgm2 

　　计算梁的第一组振动频率

:频率系数查表得=1.57 

　　

=16.2HZ 

　　计算频率误差取

0.15,则此梁的自振频率为 12.15HZ-18.63HZ,机器的振动频率在梁的第

一组振动频率计算误

(15%)差范围内,所以发生共振。 

　　从梁频率计算公式可以看出

,解决此类问题的关键有两个:一是增大梁的刚度,二是减小

梁的跨度。设计人员可根据现场实际情况采取不同的处理方法。本工程采用加大梁刚度的方
法进行处理

,方案一为在混凝土梁底增设 H300X300 钢梁,方案二为将混凝土梁截面高度加大

为

900mm,此时梁的自振频率为 17.14HZ-23.18HZ,大于脱介筛的振动频率。现场采用方案二

进行处理后

,设备运行平稳。 

　　

2)某选煤厂主厂房内一台立式离心脱水机,振动的频率为 12.33Hz,离心机处的支承梁为

型钢梁

,断面为 H500X300,跨度 6m,设备试运转时,梁与设备发生共振。 

　　经过计算该钢梁的自振频率为

7.26HZ-12.10Hz,与离心机频率接近,所以发生了共振。针

对现场的情况

,设计了两种方案来解决楼板振动的问题。第一种方案:在离心机的支承梁底增

设一根钢梁

H400X300,经过计算该组合梁振动频率为 14.0HZ-23.4Hz,大于该离心机的振动