煤炭火力发电机组中蛇簧联轴器的模态分析

　本文以煤炭火力发电机组中使用的蛇形弹簧联轴器为对象，先通过建立等效的系统来对蛇形弹簧联轴器进行了基本的振动特性分析；并且通过PRO/E建立了蛇簧联轴器的三维实体模型，借助大型有限元分析软件ANSYS Workbench对其进行了前4阶模态分析，了蛇簧联轴器的低阶固有频率以及各阶振型，通过计算分析给出了如何避免共振产生的方法。这对解决实际工程结构的振动问题，避免共振现象的产生，有的参考价值，同时也为后期的结构改进提供了的参考依据。 

　　煤炭在我国能源消费结构中的比例一直很高，其中煤电在电力装机总量中高达75%，随着煤矿火力发电的发展，蛇形弹簧联轴器被广泛的运用于煤炭火力发电中作为煤矿输送皮带机的连接设备。蛇簧联轴器是由左右半联轴器、蛇形弹簧、防护罩等主要结构组成的一种机械结构，它是依靠几组蛇形弹簧绕在两个半联轴器的齿间产生的周向力来传递运动和转矩的。因此蛇簧联轴器即兼有了刚性联轴器（比如齿轮联轴器）之经济和传递大扭矩特点以及弹性联轴器（比如弹性活销联轴器）的减震缓冲的优点，同时还具有联轴器过载保护的优点以及装拆方便的优点。 

　　但是，由于煤矿输送皮带机的不稳定性，使得该联轴器的工作转速不能够始终在某一固定的转速下运行工作，这就会导致一个问题：当工作转速比较高时，蛇形弹簧联轴器所传递扭矩就会减小，但是由于高转速的原因，很容易使得该联轴器发生振动，造成整个结构系统的共振，进而造成系统的疲劳破坏，大影响了整个煤矿火力发电机组的正常工作。 

　　本文通过运用理论的数值分析方法对联轴器的设计提出改进，并利用有限元分析软件对蛇簧联轴器进行模态分析，确定结构中的振动特性，得出的结果为解决蛇簧联轴器的振动现象提供了理论依据，同时模态分析也是结构的动力分析、谐响应分析以及静力试验的基础。