【文章內(nèi)容簡介】 除塵器。根據(jù)上述條件，得總長度計(jì)算見圖（圖23）。已知，工作高度H=2500mm，頂梁上頂面距鉸鏈距離L1=200mm，底座下底面距鉸鏈距離L2=1000mm，掩護(hù)梁長度L3=2380mm，A點(diǎn)距鉸鏈距離L4=1640mm，堆煤高度H1=650mm，輸送機(jī)距下底面距離為300mm。圖23 引射器總長度計(jì)算簡圖由圖可知，引射除塵器總長度L應(yīng)滿足以下關(guān)系：Lsinα+H1+300＜L4sinα+L2sinα===∴ L＜∴ L＜=1732mm在L小于1732mm范圍內(nèi)，考慮折流板與輸送機(jī)的相對(duì)位置，最后確定總長度為1180mm。在寬度方向上掩護(hù)梁護(hù)板留給除塵器的空間為250mm。考慮到與除塵器相連接的高壓水管也要占據(jù)一定的空間，最后確定總寬度為170mm。在高度方向上尺寸的確定因素是考慮到與寬度尺寸的協(xié)調(diào)，確定為225mm。圖24 solidworks界面在能實(shí)現(xiàn)除塵的前提下，力求結(jié)構(gòu)簡單。依此原則設(shè)計(jì)。利用Solidworks進(jìn)行設(shè)計(jì)制圖（圖24）。 Solidworks簡介Solidworks是一套機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件，采用用戶熟悉的windows圖形用戶界面，由美國solidworks公司于1995年11月研制開發(fā)的，它提供基于特征的實(shí)體建模功能，通過拉伸、旋轉(zhuǎn)、薄壁、高級(jí)曲面、抽殼、筋、列陣以及打孔等特征操作實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)。目前較新的版本，可以十分方便地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的三維零件實(shí)體造型、復(fù)雜裝配和生成工程圖，圖形界面友好，操作方便，易于掌握，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車、航空等領(lǐng)域。Solidworks具有如下基本特性：（1）Solidworks模型由零件、裝配體及工程圖組成、并且三者具有聯(lián)動(dòng)功能，可以相互轉(zhuǎn)化。（2）Solidworks使用三維設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)零件時(shí)，從初始草圖開始，創(chuàng)建一個(gè)三維零件模型，并且用這個(gè)三維零件模型可建立二維工程圖和三維裝配體。（3）Solidworks是一種尺寸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，可指定尺寸和各實(shí)體之間的關(guān)系，改變尺寸就能改變零件的尺寸和形狀，并保留原有設(shè)計(jì)意圖。（4）具有特征造型功能，一般可用草圖建立一個(gè)基本特征，然后附加上更多的特征，最終建立零件模型。（5）給定材料或密度 SolidWorks 可以根據(jù)模型形狀自動(dòng)計(jì)算重量，精確度100%，大大簡化了設(shè)計(jì)者的計(jì)算量。（6）SolidWorks 可安裝一些插件，提供有限元計(jì)算的優(yōu)異分析功能。進(jìn)行仿真模擬。隨著solidworks的不斷完善，已逐漸運(yùn)用到國內(nèi)生產(chǎn)制造業(yè)的各個(gè)行業(yè)之中，對(duì)加快設(shè)計(jì)和制造速度，降低生產(chǎn)成本有很大的意義。solidworks便于進(jìn)行二次開發(fā)，并且在一些領(lǐng)域已經(jīng)產(chǎn)生了具有一定實(shí)用價(jià)值的產(chǎn)品。 總裝按照加工要求，把機(jī)體分成了四大部分，即集氣罩、引射筒、噴嘴座和折流板。集氣罩以焊接的方式與引射筒相聯(lián)，噴嘴座和折流板均通過螺栓與引射筒相聯(lián)。如圖25。圖25 總裝圖 聯(lián)接耳用于把除塵器聯(lián)到液壓支架的掩護(hù)梁上。如圖26。圖26 聯(lián)接耳 引射筒引射筒是引射除塵器的主要組成部分。噴嘴在引射筒內(nèi)射流而形成負(fù)壓區(qū)，粉塵由引射筒口吸入，并在引射筒中與水霧混和凝并。引射筒的結(jié)構(gòu)對(duì)引射除塵器的負(fù)壓大小和粉塵與水霧的溶和狀況有很大影響。引射筒的型式很多，但大致分為變徑管和不變徑管兩類。考慮到變徑管的加工工藝復(fù)雜，成本較高，而綜采工作面所用引射除塵器的數(shù)量很大，大大增加了煤礦的投入，因此，我們決定選用不變徑管作為引射筒。引射筒通過聯(lián)接板來聯(lián)接集氣罩和折流板。引射筒是吸塵和降塵的主要部件，引射筒尺寸和噴嘴在其上面的安裝位置均是由試驗(yàn)確定的，比如其直徑和長度的確定，開口位置及功能等。集氣罩用來引導(dǎo)利用礦井巷道的主風(fēng)流，其部件圖如圖27。集氣罩由板板板3組成。如圖22210。圖27 集氣罩圖28 板1圖29 板2圖210 板3引射筒如圖211。圖212 聯(lián)接板圖211 引射筒聯(lián)接板如圖212。 折流板折流板的作用是使含塵廢水改變方向，讓廢水流入輸送機(jī)，以免它積留在采煤工作面上。但是折流板的存在，會(huì)在除塵器出水口處產(chǎn)生回風(fēng)，影響除塵器的除塵效率。折流板主要包括聯(lián)接板、擋水板、斜套和螺桿。擋水板是該部件的主要組成部分，它的主要作用是使廢水流到煤輸送機(jī)上。螺桿用來加固擋水板，斜套用來安裝螺桿。折流板部件圖如圖213。擋水板如圖214。圖213 折流板圖214 擋流板斜套如圖215。圖215 斜套螺桿如圖216。圖216 螺桿 膠墊放置在噴嘴座與引射筒的接觸部位，減少兩者的碰撞。如圖217。圖217 膠墊主要包括噴嘴底座、過渡接頭和弧形蓋板。噴嘴底座用來把噴嘴固定在過渡接頭上。噴嘴座部件圖如圖218。圖218 噴嘴座過渡接頭是高壓供水系統(tǒng)和除塵器的連接部件。如圖219。圖219 過渡接頭噴嘴底座如圖220。圖220 噴嘴底座弧形蓋板起密封作用。如圖221。圖221 弧形蓋板 噴嘴噴嘴是引射除塵器中噴水裝置的關(guān)鍵部件，它的性能包括噴出霧粒的大小、速度及水霧的霧化角等，噴嘴的性能直接影響引射除塵器的效率指標(biāo)。噴嘴按用途大致分為三類：（1）用于切割的噴嘴。影響這種噴嘴性能的參數(shù)主要是噴嘴出口處的錐角和噴嘴出口段的長度。（2）用于清洗的噴嘴。其結(jié)構(gòu)與切割用噴嘴基本相同，只是要求沖擊力不能過大，以保證清洗對(duì)象不受損傷。有時(shí)為增大清洗面積，還在普通噴嘴出口處開個(gè)淺槽，這就是所謂的扇形噴嘴。水流出時(shí)，沿槽的方向展開為扇形，以增大清洗面積。（3）著重霧化效果的噴嘴。這種噴嘴多用于噴涂、降塵等。例如：螺旋流體霧化噴嘴，旋流室導(dǎo)流溝的軸線與平面成一定角度，目的是增加旋流體的紊流度，經(jīng)噴嘴噴射后水霧呈實(shí)心錐傘狀。從結(jié)構(gòu)型式看，噴嘴又分為有旋芯和無旋芯兩種型式。霧化用噴嘴均有旋芯，切割用噴嘴一般無旋芯。旋芯是霧化的關(guān)鍵，旋芯的旋轉(zhuǎn)增加水流的紊流度，把部分水射流的壓力能轉(zhuǎn)化成細(xì)微水滴的速度能，使水流得以霧化。 引射除塵器的噴嘴既要求噴出的射流有較高的速度，又要求霧化效果好。因此，在原來高壓射流切割用噴嘴的基礎(chǔ)上，加上旋芯，更能滿足我們的要求。有旋芯噴嘴在吸風(fēng)量和霧化效果上明顯好于無旋芯噴嘴。所以我們選用了有旋芯的結(jié)構(gòu)型式。旋芯的中心開有一個(gè)直通孔，旋芯外表面有螺旋槽。當(dāng)高壓水進(jìn)入噴嘴時(shí)，將形成幾股水流。一股沿旋芯中心孔前進(jìn)，其余幾股沿螺紋的螺旋溝槽旋轉(zhuǎn)前進(jìn)。多股水在噴嘴出口處匯合并噴出，形成實(shí)心錐傘狀的射流。噴嘴旋芯如圖222。圖222 噴嘴旋芯噴嘴外殼如圖223。圖223 噴嘴外殼 二維圖的生成利用Solidworks，可以方便地把三維圖生成二維工程圖。其缺點(diǎn)是對(duì)于某些零件，二維圖帶有壁厚，會(huì)影響圖樣。以下為幾張圖例。聯(lián)接耳二維圖如圖224。圖224 聯(lián)接耳二維圖板1二維圖如圖225。圖225 板1二維圖板2二維圖如圖226。圖226 板2二維圖板3二維圖如圖227。圖227 板3二維圖聯(lián)接板二維圖如圖228。圖228 連接板二維圖斜套二維圖如圖229。圖229 斜套二維圖膠墊二維圖如圖230。圖230 膠墊二維圖 本章小結(jié)本章首先介紹了引射除塵技術(shù)和了引射除塵器工作原理和性能要求，然后對(duì)引射除塵器進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，接著通過Solidworks軟件對(duì)引射除塵器的零部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并生成二維圖。3 引射除塵器的優(yōu)化 數(shù)字樣機(jī)技術(shù)數(shù)字樣機(jī)技術(shù)是以CAX/DFX技術(shù)為基礎(chǔ)，以機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和控制論為核心，融和虛擬現(xiàn)實(shí)、仿真技術(shù)、三維計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)，將分散的產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)和分析過程集成在一起，使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)者、制造者和使用者在產(chǎn)品研制的早期可以直觀形象地對(duì)數(shù)字化的虛擬原形產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化、性能測試、制造仿真和使用仿真,為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研發(fā)提供全新的數(shù)字化設(shè)計(jì)方法。對(duì)數(shù)字樣機(jī)的認(rèn)識(shí),從計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的角度出發(fā),數(shù)字樣機(jī)等同于虛擬樣機(jī)，虛擬樣機(jī)技術(shù)利用軟件建立機(jī)械系統(tǒng)的三維實(shí)體模型和力學(xué)模型，分析和評(píng)估系統(tǒng)的性能，在虛擬的環(huán)境中逼真地分析和顯示產(chǎn)品的全部特征，以代替或精簡物理樣機(jī)。通過虛擬樣機(jī)可進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)設(shè)計(jì)，即針對(duì)數(shù)字樣機(jī)進(jìn)行工程分析，如仿真分析，模擬真實(shí)條件下的運(yùn)動(dòng)特性，計(jì)算產(chǎn)品的受力情況，尋找最佳優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。對(duì)于設(shè)計(jì)中的缺陷和不足，可以很方便地做出修改和補(bǔ)充。數(shù)字樣機(jī)具有以下特點(diǎn)：（1）真實(shí)性：真實(shí)性是數(shù)字化樣機(jī)最本質(zhì)的屬性，能夠在幾何物理與行為各個(gè)方面逼近物理樣機(jī)。（2）面向產(chǎn)品全生命周期：數(shù)字化樣機(jī)技術(shù)是對(duì)物理產(chǎn)品全方位的一種計(jì)算機(jī)仿真。（3）多領(lǐng)域多學(xué)科：復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)往往涉及機(jī)械、控制、電子、液壓、汽動(dòng)等多個(gè)不同領(lǐng)域。下面從虛擬裝配、爆炸視圖等幾個(gè)方面，闡述數(shù)字樣機(jī)技術(shù)在除塵器設(shè)計(jì)優(yōu)化方面的實(shí)現(xiàn)。 虛擬裝配虛擬裝配一般定義為：無需產(chǎn)品或支撐過程的物理實(shí)現(xiàn)，只需通過