0 引言
    电除尘器是一种高效除尘设备，它将电的作用力直接施加在烟气中的尘粒上，使荷电尘粒从烟气中分离出来，因为没有能量的转换，故耗电量也最低。因此，电除尘器在有色金属、钢铁、水泥、化工、电力、造纸等工业中得到了广泛的应用。
    电除尘器电晕极板经常沉积粉尘，为使粉尘即时振落，必须设置振打装置。平行板面振打优于垂直板面振打，它既可保证极间距又可使粉尘和板面在振打时产生剪切(剥离)力，使黏附在板面上的粉尘更易脱落。振打装置的工作性能与振打周期、频率、强度及含尘气体成分、粉尘性质和电除尘器结构形式等诸多因素有关，因此，在设计时应留有调整的余地，以便在运转过程中逐步调整并确定合适振打制度。同时还须考虑极板积尘能顺利振落，传动力矩要小，操作和维修要方便。此外，还要求振打系统高度可靠。
1 电晕极振打装置的设计
    挂锤式(挠臂锤)振打装置是电晕极常见的振打方式，它具有结构简单，造价低，运转可靠和不易卡死等优点，能确保极板表面所需振打加速度。但振打周期、频率、和振打强度调整幅度小。其结构如图1所示，各振打锤相互错开一定角度，以避免在振打时产生严重二次扬尘。

图1 挂锤式(挠臂锤)振打装置

    由于所需功率与锤头质量、连杆、曲柄长度、转速和轴承结构等因素有关，往往计算功率值很小，因此在工程设计时，可根据经验取每个锤头所需功率近似0．014kW。
    目前一般采用XWED0．09-8115A-1／5133型行星摆线针轮减速器。其性能为许用扭矩1 960Nm，拖动电机功率0．09kW，速比5 133，转速1500 r／min，可适当调节振打频率。振打功可按锤头质量和锤头扬起的高度估算，一般按经验取振打功为98～147 N·m／t极板。水泥工业用电除尘器建议取39-60 Nm／t极板。
    为使极板在振打时获得50g-100g振打加速度，应存在相应的撞击能，通常都是根据实践经验(可用加速度测定仪进行测定)确定。振打机构对撞击杆撞击，根据经验，锤重5kg-12k时，连杆长度取150mm-225mm，曲柄长度取100mm左右。本振打机构连杆长度取220 mm，曲柄长度取95mm。
2 三维实体建模及虚拟装配
2.1 Solid Edge软件及特点
    我国计算机三维CAD／CAE／CAM软件的应用与普及，使得传统的二维机械设计逐步向三维设计转化。三维设计更加形象、直观，设计构思的表达由原来的二维图纸演变成直接用计算机模拟三维实体模型的虚拟产品，是CAD技术发展的历史必然趋势。采用三维设计软件，具有能够实时地评价零部件的结构工艺性、可装配性和可制造性等优点。

    Solid Edge是—个三维计算机辅助设计(CAD)软件，它能使机械产品、加工产品、机电产品和其他产品的设计者方便快捷地创建、记录和共享产品知识，这一功能是通过工程管理实现的。Solid Edge的Insight的知识共享技术直接嵌入到设计管理模块，使得它能提供高品质、低成本和较短的交付周期的产品。该软件支持参数驱动，可以通过更改设计参数的数值自动改变所设计的零件，其全相关技术使得零部件之间、零部件与工程图之间以及零部件与装配图之间的更新同步。从而缩短产品的设计周期，降低设计成本，提高设计质量，因此被广泛应用于产品开发中。
2.2 装置三维实体建模与装配
    振打装置的三维实体建模根据零件的结构特点主要采用拉伸、旋转、除料等基本操作以及倒角、圆角、拔模、肋等特征进行建模。
    在对减速器中渐开线圆柱齿轮的建模中采用关系式进行三维参数化建模，使整个设计便于修改。在Solid Edge建模中要确定好所建零件模型的基准平面，使后面的特征尽量都参考这个基准平面，这样修改各部分特征时不会相互影响。
2.2.1 锤头部分设计及建模
    加强型锤头不易损坏和脱落，振打力比普通型锤头明显加强，夹板锤是由锤头通过柱销与连杆相连，连杆通过销轴和曲柄连接，曲柄是对开的，用螺柃夹紧在振打轴上。但夹板锤锤头与连杆的连接柱销冈长期磨损而引起掉锤事故，因此，目前国内外普遍将锤头与连杆做成一体的，即所谓的整体锤，习惯上称仿形锤，其特点是：降低了锤头与连杆的连接柱销因长期磨损而引起掉锤事故，提高了除尘效率，保证了除尘质量，设计中采用仿形锤。图2所示为完成的振打锤三维装配模型。

图2 振打锤2.2.2 虚拟装配
    装配的过程就是确定装配体中各个组成零件如何连接的过程。Solid Edge的组件模块提供了如下装配关系：贴合、对齐、插入、相切、各种点线面的连接和夹角等装配关系等，综合解决了零件装配的各种情况。装配零件的过程，实际就是定义零件与零件之间装配关系的过程。从零件库中拖动一个零件作为装配窗口，然后在动态工具条的引导下逐步指定装配关系就能完成零件装配。参照装配和自动装配命令能根据选择的目标自动判定适用的装配关系，简化了步骤，提高了装配效率。
    在完成振打装置的零件建模之后，就可以进行装配了。直接用Solid Edge中的匹配、对齐、插入、方向等命令将所有零件模型按要求装配在一起即可。
    振打装置模型的装配采用自底向上和自顶向下两种汇合的装配设计，具体装配步骤为：
    a)完成机体的装配；
    b)减速器模型的装配；
    c)完成总装配。图3是振打装置的装配模型。

图3 电晕极振打装置的装配模型

3 运动仿真及干涉检查
    完成各个子装配体以及整机装配后，为了方便观察，可以将不同零部件渲染成不同的颜色，可以对其进行旋转，从不同的角度观察各个零部件，从直观的角度检查是否存在位置干涉。
    在Solid Edge中还可以实现装配体的动态仿真，只要零部件在装配体中没有完全定位，即存在自由度，就可以通过鼠标拖动使得该零部件在未约束的自由度上进行移动或者旋转，这样就实现了装配体的动态仿真，可以检查是否会产生运动干涉。在动态仿真中，碰撞和间隙检查是非常重要的，借此能够直观地看出整体设计效果以及装配体是否达到预期效果。比如，运动轨迹、传动路线是否准确无误；部件间是否碰撞，间隙是否达到要求等，尽量避免不应有的错误，从而提高设计的准确性。减少不必要的损失。
    Solid Edge中还带有Animator插件，可以进行三维动态模拟装配。Animator不仅可以动态模拟整个机器的装配过程和运动方式，还可以把这些过程制成AVI格式的文件，脱离软件本身独立播放。