Under produktudviklingsprocessen fandt den tekniske forsknings- og udviklingsafdeling ud af, at rotoren havde et mere tydeligt vibrationsfænomen, når den nåede 100.000 omdrejninger. Dette problem påvirker ikke kun produktets ydeevnestabilitet, men kan også udgøre en trussel mod udstyrets levetid og sikkerhed. For dybt at analysere årsagen til problemet og søge effektive løsninger, organiserede vi aktivt dette tekniske diskussionsmøde for at studere og analysere årsagerne.
1. Analyse af faktorer for rotorvibrationer
1.1 Ubalance af selve rotoren
Under fremstillingsprocessen af rotoren, på grund af ujævn materialefordeling, bearbejdningsnøjagtighedsfejl og andre årsager, falder dens massecenter muligvis ikke sammen med rotationscentret. Ved rotation med høj hastighed vil denne ubalance generere centrifugalkraft, som vil forårsage vibrationer. Selvom vibrationen ikke er tydelig ved lav hastighed, da hastigheden stiger til 100.000 omdrejninger, vil den lille ubalance blive forstærket, hvilket får vibrationen til at intensivere.
1.2 Lejeydelse og installation
Forkert valg af lejetype: Forskellige typer lejer har forskellige bæreevner, hastighedsgrænser og dæmpningsegenskaber. Hvis det valgte leje ikke kan opfylde rotorens højhastigheds- og højpræcisionsdriftskrav ved 100.000 omdrejninger, såsom kuglelejer, kan der forekomme vibrationer ved høje hastigheder på grund af friktion, opvarmning og slid mellem kuglen og løbebanen.
Utilstrækkelig lejeinstallationsnøjagtighed: Hvis lejets koaksialitet og vertikalitetsafvigelser er store under installationen, vil rotoren blive udsat for yderligere radiale og aksiale kræfter under rotation og derved forårsage vibrationer. Derudover vil uhensigtsmæssig lejeforspænding også påvirke dets driftsstabilitet. For stor eller utilstrækkelig forspænding kan forårsage vibrationsproblemer.
1.3 Akselsystemets stivhed og resonans
Utilstrækkelig stivhed af akselsystemet: Faktorer som materialet, diameteren, længden af akslen og layoutet af de komponenter, der er forbundet med akslen, vil påvirke stivheden af akselsystemet. Når stivheden af akselsystemet er dårlig, er akslen tilbøjelig til at bøje og deformeres under den centrifugalkraft, der genereres af rotorens højhastighedsrotation, hvilket igen forårsager vibrationer. Især når man nærmer sig den naturlige frekvens af akselsystemet, er resonans tilbøjelig til at opstå, hvilket får vibrationen til at stige kraftigt.
Resonansproblem: Rotorsystemet har sin egen naturlige frekvens. Når rotorhastigheden er tæt på eller lig med dens naturlige frekvens, vil der opstå resonans. Ved højhastighedsdrift på 100.000 rpm kan selv små eksterne excitationer, såsom ubalancerede kræfter, luftstrømsforstyrrelser osv., når de er matchet med akselsystemets naturlige frekvens, forårsage kraftige resonansvibrationer.
1.4 Miljøfaktorer
Temperaturændringer: Ved højhastighedsdrift af rotoren vil systemtemperaturen stige på grund af friktionsvarmeudvikling og andre årsager. Hvis de termiske ekspansionskoefficienter for komponenter såsom akslen og lejet er forskellige, eller varmeafledningsforholdene er dårlige, vil tilpasningsafstanden mellem komponenterne ændre sig, hvilket forårsager vibrationer. Derudover kan udsving i den omgivende temperatur også påvirke rotorsystemet. For eksempel, i et miljø med lav temperatur, øges viskositeten af smøreolien, hvilket kan påvirke lejets smøreeffekt og forårsage vibrationer.
2. Forbedringsplaner og tekniske midler
2.1 Rotor dynamisk balance optimering
Brug dynamisk balanceringsudstyr med høj præcision til at udføre dynamisk balancekorrektion på rotoren. Udfør først en foreløbig dynamisk balanceringstest ved lav hastighed for at måle rotorens ubalance og dens fase, og reducer derefter gradvist ubalancen ved at tilføje eller fjerne kontravægte på bestemte positioner på rotoren. Efter at have gennemført den foreløbige korrektion hæves rotoren til en høj hastighed på 100.000 omdrejninger for fin dynamisk balancejustering for at sikre, at rotorens ubalance kontrolleres inden for et meget lille område under højhastighedsdrift, hvorved vibrationerne forårsaget af ubalance effektivt reduceres.
2.2 Valg af lejeoptimering og præcisionsinstallation
Reevaluer lejevalg: Kombineret med rotorhastighed, belastning, driftstemperatur og andre arbejdsforhold, vælg lejetyper, der er mere egnede til højhastighedsdrift, såsom keramiske kuglelejer, som har fordelene ved let vægt, høj hårdhed , lav friktionskoefficient og høj temperaturbestandighed. De kan give bedre stabilitet og lavere vibrationsniveauer ved en høj hastighed på 100.000 omdrejninger. Overvej samtidig at bruge lejer med gode dæmpningsegenskaber for effektivt at absorbere og undertrykke vibrationer.
Forbedre lejeinstallationsnøjagtigheden: Brug avanceret installationsteknologi og højpræcisionsinstallationsværktøjer til strengt at kontrollere koaksialiteten og vertikalitetsfejlene under lejeinstallationen inden for et meget lille område. Brug for eksempel et laserkoaksialitetsmåleinstrument til at overvåge og justere lejeinstallationsprocessen i realtid for at sikre matchnøjagtigheden mellem akslen og lejet. Med hensyn til lejeforspænding, i henhold til lejets type og specifikke arbejdsforhold, bestemme den passende forspændingsværdi gennem præcis beregning og eksperiment, og brug en speciel forspændingsanordning til at anvende og justere forspændingen for at sikre lejets stabilitet under høj -hastighedsdrift.
2.3 Styrkelse af stivheden af akselsystemet og undgåelse af resonans
Optimering af akselsystemdesignet: Gennem finite element-analyse og andre midler optimeres og designes akselstrukturen, og stivheden af akselsystemet forbedres ved at øge akslens diameter, bruge højstyrkematerialer eller ændre tværsnittet akslens form for at reducere bøjningsdeformationen af akslen under højhastighedsrotation. Samtidig er layoutet af komponenterne på akslen rimeligt justeret for at reducere udkragningsstrukturen, så kraften i akselsystemet er mere ensartet.
Justering og undgåelse af resonansfrekvens: Beregn akselsystemets egenfrekvens nøjagtigt, og juster akselsystemets egenfrekvens ved at ændre akselsystemets strukturelle parametre, såsom længde, diameter, materialets elasticitetsmodul osv. eller tilføje dæmpere, støddæmpere og andre enheder til akselsystemet for at holde det væk fra rotorens arbejdshastighed (100.000 rpm) for at undgå forekomsten af resonans. I produktdesignstadiet kan modal analyseteknologi også bruges til at forudsige mulige resonansproblemer og optimere designet på forhånd.
2.4 Miljøkontrol
Temperaturkontrol og termisk styring: Design et rimeligt varmeafledningssystem, såsom tilføjelse af køleplader, ved hjælp af tvungen luftkøling eller væskekøling, for at sikre rotorsystemets temperaturstabilitet under højhastighedsdrift. Beregn og kompenser nøjagtigt for den termiske udvidelse af nøglekomponenter såsom aksler og lejer, såsom ved at bruge reserverede termiske udvidelsesspalter eller brug af materialer med matchende termiske udvidelseskoefficienter, for at sikre, at matchningsnøjagtigheden mellem komponenterne ikke påvirkes, når temperaturen ændres. På samme tid, under driften af udstyret, skal du overvåge temperaturændringerne i realtid og justere varmeafledningsintensiteten i tide gennem temperaturkontrolsystemet for at opretholde systemets temperaturstabilitet.
3. Sammenfatning
Forskerne fra Hangzhou Magnet Power Technology Co., Ltd. gennemførte en omfattende og dybdegående analyse af de faktorer, der påvirker rotorens vibrationer og identificerede nøglefaktorerne for rotorens egen ubalance, lejeydelse og installation, akselstivhed og resonans, miljøfaktorer og arbejdsmedium. Som svar på disse faktorer blev der foreslået en række forbedringsplaner, og de tilsvarende tekniske midler blev forklaret. I den efterfølgende forskning og udvikling vil R&D-personalet gradvist implementere disse planer, nøje overvåge rotorens vibrationer og yderligere optimere og justere i henhold til de faktiske resultater for at sikre, at rotoren kan arbejde mere stabilt og pålideligt under højhastighedsdrift , der giver en stærk garanti for ydeevneforbedring og teknologisk innovation af virksomhedens produkter. Denne tekniske diskussion afspejler ikke kun F&U-personalets ånd i at overvinde vanskeligheder, men afspejler også virksomhedens vægt på produktkvalitet. Hangzhou Magnet Power Technology Co., Ltd. er forpligtet til at give hver kunde højere kvalitet, bedre pris og bedre kvalitetsprodukter, kun udvikle produkter, der er egnede til kunder og skabe professionelle one-stop-løsninger!
Indlægstid: 22. nov. 2024
