原创《立式搅拌釜不锈钢机架结构设计》：此文是一篇结构设计论文范文,为你的毕业论文写作提供有价值的参考。
摘 要：机架是机械搅拌系统的重要组成部分,合理科学的机架结构设计能有效的控制搅拌器的摆动量,延长机械密封的使用寿命,减少机架占用封头的面积,降低反应釜对厂房高度要求等.
关键词：机架设计；单支点机架；不锈钢
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.02.046
机架的主要用途是用于减速机与封头之间的的连接支承.机架可分为无支点机架、单支点机架、双支点机架.标准机架的生产制造由低合金钢铸造,工艺制作粗糙,高能耗,高污染,且标准机架输出输入端尺寸大小、机架高度、单支点机架轴封到封头接緣距离等尺寸都是确定值,而搅拌设备厂地高度,使用环境,供应商机械密封尺寸、搅拌物料、搅拌结构形式等都不是固定的,所以标准化机架在许多情况下不符合搅拌设备实际工况要求,或者说没有发挥搅拌设备的最优性能,影响了设备的寿命.行业设备的日益高端化,要求搅拌设备运行更加平稳,节能降耗是搅拌设备的发展方向之一.机架的设计与选用是搅拌设备平稳运行关键因素之一,机架的合理设计能优化搅拌设备运行,协调减速机、罐体、搅拌器、机械密封、厂房等之间关系,使搅拌设备运行更加平稳、高效、节能.
机架设计主要从两个方面着手：首先选择合理的机架类型,再结合搅拌轴径、转速、机械密封高度等,根据设计要点确认机架的结构与尺寸.
1机架类型
无支点机架本身无支承点,搅拌轴系以减速机输出轴的支点作为支承,适用于轴向力较小,搅拌负载均匀的场合.
单支点机架设有能承受双载荷的支承,轴向载荷全部卸到机架支承上,能保证减速机的传动质量,适用于负载均匀、中等冲击条件下的搅拌作业.单支点机架是最为广泛使用的机架之一.
双支点机架中间设有两个独立支承,适用于重冲击负载或对搅拌密封装置有较高要求的特殊场合.
不同类型的机架,载荷能力不同,双支点>单支点>无支点.机架类型可依据径向载荷的大小,但不是绝对的,有搅拌系统的径向、轴向载荷很大,却选择无支点机架的情况,如制药行业过滤洗涤干燥机机架.选择机架类型在考载荷的同时,也要具体问题,具体分析.
2机架设计要点
（1）确认输入端尺寸.机架输入端的尺寸与所选减速机输出端尺寸相匹配,并符合装配公差,机架与减速机之间不设置过渡盘,简化机架设计,减轻机架重量,减少加工制作程序.
（2）确认支承间距值.机架设计宜使搅拌轴有足够的支承间距,控制搅拌轴对挠度的要求,保证操作时搅拌轴端的偏摆量不大,并保证摆动量在密封允许的范围之内,一般填料密封控制在0.08mm～0.18mm,机械密封控制0.04mm～0.08mm,机械密封不同品牌对摆动量要求不同,通常机械密封精度越加,其允许的摆动量越小,如国外品牌约翰克兰机械密封,加工精度高,机械密封常不带轴承,如果机架又不合理,很容易因为搅拌轴摆动量超过其允许范围而造成机械密封失效.图1为fD/d和a/d关系图,从曲线趋势得出一个结果：机架支承最优间距约为2～5倍的搅拌轴直径.
曲线1：σb等于800kgf/cm2.
曲线2：σb等于400kgf/cm2.
曲线3：σb等于200kgf/cm2.
a——两支承点间的距离.
b——支承点到机械密封的距离.
d——搅拌轴直径.
l——支承点到搅拌轴底的距离.
fD机械密封处的摆幅.
（3）确认轴承座距输出法兰的高度.对于单、双支点机架轴承座高度宜参考机械密封的型号和厂家选型手册,轴承座高度要保证机械密封有合理的安装空间,且轴承座与机械密封端部的间距预留30mm～50mm空间.
（4）确认机架输出端尺寸.输出端法兰与封头接缘过渡配合,输出端法兰在保证机封安装的同时,还要尽量减少封头的占用空间,给管口留置足够的空间.
（5）确认机架高度和外径.两支承间距与轴承座与机械密封端部的间距之和,得到高度数值,并对该值做参数圆整,便得到机架的高度.通过机械密封最外圆直径,确认机架的最小内径.确定了高度和外径,就确定了机架外形尺寸.
（6）机架应保证减速机的输出轴与搅拌轴对中,同时还应与轴封装置对中.
（7）用于制药行业的搅拌设备,机架材质宜优先使用不锈钢材质,低合钢材质在使用的过程容易锈蚀,不符合制药区间洁净要求.
3结论
搅拌设备是化工制药行业的重要单元,通过非标机架的合理科学设计,能更好优化提升搅拌系统综合性能,减少摆动量,延长机械密封寿命.
结构设计论文参考资料：
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