本课题研究的是一种海上石油钻井泥浆处理用过滤离心机——密闭式切屑脱液离心机。它是固相控制系统里出现的新型高效固液分离设备,使用它能够满足限制日益严格的离岸钻屑排放要求。 本课题首先对密闭式切屑脱液离心机的工程应用进行了系统深入的调研,摸清了它的应用场合和结构特点。然后使用大型通用有限元分析软件ANSYS的快捷分析工具箱Workbench Environment,首次对离心机的回转部件——鼠笼形转鼓和螺旋推料器进行了考虑动力效应的等效静力学结构分析。分析中,将惯性力场、物料静压力和组合工况分别加以计算,不仅将复杂的计算问题得以简化,而且较好地模拟了真实工况并体现出各种载荷的影响程度。以此为基础,进一步分析了分离因数和物料厚度对回转部件强度与刚度的影响,得到了各种工况下回转部件的应力分布与变形情况,依据应力分析设计法确定了离心机部件合理的结构参数和操作参数。 研究认为,随着物料厚度或者分离因数的增加,回转部件的各响应参数(应力和变形量)呈现线性增大趋势。合理的减轻结构的质量能够使模型的应力场和位移场更加满足运行经济性与安全性的要求。螺旋叶片的根部是应力最大值出现的区域,尤其是在螺旋叶片环绕螺旋筒的起始与终止的边缘区域应力集中和变形明显。 本文的分析方法和计算结果可以用于类似机器的结构分析和设