Tijdens het productontwikkelingsproces ontdekte de technische onderzoeks- en ontwikkelingsafdeling dat de rotor een duidelijker trillingsverschijnsel vertoonde toen deze 100.000 omwentelingen bereikte. Dit probleem heeft niet alleen invloed op de prestatiestabiliteit van het product, maar kan ook een bedreiging vormen voor de levensduur en veiligheid van de apparatuur. Om de hoofdoorzaak van het probleem diepgaand te analyseren en effectieve oplossingen te zoeken, hebben we actief deze technische discussiebijeenkomst georganiseerd om de redenen te bestuderen en analyseren.
1. Analyse van factoren van rotortrilling
1.1 Onbalans van de rotor zelf
Tijdens het productieproces van de rotor kan het zijn dat het massamiddelpunt niet samenvalt met het rotatiecentrum als gevolg van een ongelijkmatige materiaalverdeling, fouten in de bewerkingsnauwkeurigheid en andere redenen. Bij het draaien met hoge snelheid zal deze onbalans middelpuntvliedende kracht genereren, wat trillingen zal veroorzaken. Zelfs als de trilling niet duidelijk zichtbaar is bij lage snelheid, zal de kleine onbalans worden versterkt als de snelheid toeneemt tot 100.000 omwentelingen, waardoor de trilling sterker wordt.
1.2 Lagerprestaties en installatie
Onjuiste keuze van het lagertype: Verschillende typen lagers hebben verschillende draagvermogens, snelheidslimieten en dempingseigenschappen. Als het geselecteerde lager niet kan voldoen aan de hoge snelheids- en precisievereisten van de rotor bij 100.000 omwentelingen, zoals kogellagers, kunnen er bij hoge snelheden trillingen optreden als gevolg van wrijving, verwarming en slijtage tussen de kogel en de loopring.
Onvoldoende nauwkeurigheid van de lagerinstallatie: Als de coaxialiteits- en verticale afwijkingen van het lager tijdens de installatie groot zijn, wordt de rotor tijdens de rotatie onderworpen aan extra radiale en axiale krachten, waardoor trillingen worden veroorzaakt. Bovendien zal een onjuiste lagervoorspanning ook de bedrijfsstabiliteit beïnvloeden. Overmatige of onvoldoende voorspanning kan trillingsproblemen veroorzaken.
1.3 Stijfheid en resonantie van het schachtsysteem
Onvoldoende stijfheid van het assysteem: Factoren zoals het materiaal, de diameter, de lengte van de as en de lay-out van de componenten die op de as zijn aangesloten, hebben invloed op de stijfheid van het assysteem. Wanneer de stijfheid van het assysteem slecht is, is de as gevoelig voor buigen en vervormen onder de middelpuntvliedende kracht die wordt gegenereerd door de snelle rotatie van de rotor, die op zijn beurt trillingen veroorzaakt. Vooral bij het naderen van de eigenfrequentie van het schachtsysteem is de kans groot dat er resonantie optreedt, waardoor de trilling sterk toeneemt.
Resonantieprobleem: Het rotorsysteem heeft zijn eigen natuurlijke frequentie. Wanneer de rotorsnelheid dichtbij of gelijk is aan de natuurlijke frequentie, zal er resonantie optreden. Bij hoge snelheid van 100.000 tpm kunnen zelfs kleine externe excitaties, zoals ongebalanceerde krachten, verstoringen van de luchtstroom, enz., zodra ze zijn afgestemd op de eigenfrequentie van het assysteem, sterke resonante trillingen veroorzaken.
1.4 Omgevingsfactoren
Temperatuurveranderingen: Tijdens snelle werking van de rotor zal de systeemtemperatuur stijgen als gevolg van wrijvingswarmte en andere redenen. Als de thermische uitzettingscoëfficiënten van componenten zoals de as en het lager verschillend zijn, of als de omstandigheden voor warmteafvoer slecht zijn, zal de passingsspeling tussen de componenten veranderen, waardoor trillingen ontstaan. Bovendien kunnen schommelingen in de omgevingstemperatuur ook het rotorsysteem beïnvloeden. In een omgeving met lage temperaturen neemt de viscositeit van de smeerolie bijvoorbeeld toe, wat het smeereffect van het lager kan beïnvloeden en trillingen kan veroorzaken.
2. Verbeterplannen en technische middelen
2.1 Optimalisatie van de rotordynamische balans
Gebruik zeer nauwkeurige dynamische balanceerapparatuur om dynamische balanscorrectie op de rotor uit te voeren. Voer eerst een voorlopige dynamische balanceringstest uit bij lage snelheid om de onbalans van de rotor en de fase ervan te meten, en verminder vervolgens geleidelijk de onbalans door contragewichten op specifieke posities op de rotor toe te voegen of te verwijderen. Na voltooiing van de voorbereidende correctie wordt de rotor op een hoog toerental van 100.000 omwentelingen gebracht voor een fijne dynamische balansafstelling. Dit zorgt ervoor dat de onbalans van de rotor binnen een zeer klein bereik wordt gecontroleerd tijdens bedrijf op hoge snelheid, waardoor de trillingen die door onbalans worden veroorzaakt effectief worden verminderd.
2.2 Selectie van lageroptimalisatie en precisie-installatie
Evalueer de lagerkeuze opnieuw: selecteer, in combinatie met de rotorsnelheid, belasting, bedrijfstemperatuur en andere werkomstandigheden, lagertypen die geschikter zijn voor hoge snelheden, zoals keramische kogellagers, die de voordelen hebben van een laag gewicht en een hoge hardheid , lage wrijvingscoëfficiënt en weerstand tegen hoge temperaturen. Ze kunnen een betere stabiliteit en lagere trillingsniveaus bieden bij een hoge snelheid van 100.000 omwentelingen. Overweeg tegelijkertijd het gebruik van lagers met goede dempingseigenschappen om trillingen effectief te absorberen en te onderdrukken.
Verbeter de nauwkeurigheid van de lagerinstallatie: gebruik geavanceerde installatietechnologie en zeer nauwkeurige installatietools om de coaxialiteits- en verticale fouten tijdens de lagerinstallatie binnen een zeer klein bereik strikt te controleren. Gebruik bijvoorbeeld een lasercoaxialiteitsmeetinstrument om het lagerinstallatieproces in realtime te bewaken en aan te passen om de afstemmingsnauwkeurigheid tussen de as en het lager te garanderen. Wat de lagervoorspanning betreft, bepaalt u, afhankelijk van het type en de specifieke werkomstandigheden van het lager, de juiste voorspanningswaarde door middel van nauwkeurige berekeningen en experimenten, en gebruikt u een speciaal voorspanningsapparaat om de voorspanning toe te passen en aan te passen om de stabiliteit van het lager tijdens hoge temperaturen te garanderen. -snelheid werking.
2.3 Het versterken van de stijfheid van het schachtsysteem en het vermijden van resonantie
Optimaliseren van het ontwerp van het schachtsysteem: Door middel van eindige elementenanalyse en andere middelen wordt de schachtstructuur geoptimaliseerd en ontworpen, en wordt de stijfheid van het schachtsysteem verbeterd door de diameter van de schacht te vergroten, materialen met een hoge sterkte te gebruiken of de dwarsdoorsnede te veranderen vorm van de as, om de buigvervorming van de as tijdens rotatie op hoge snelheid te verminderen. Tegelijkertijd wordt de lay-out van de componenten op de as redelijk aangepast om de cantileverstructuur te verkleinen, zodat de kracht van het schachtsysteem uniformer is.
Resonantiefrequentie aanpassen en vermijden: bereken nauwkeurig de eigenfrequentie van het schachtsysteem en pas de eigenfrequentie van het schachtsysteem aan door de structurele parameters van het schachtsysteem te veranderen, zoals de lengte, diameter, elastische modulus van het materiaal, enz. of het toevoegen van dempers, schokdempers en andere apparaten aan het assysteem om het weg te houden van de werksnelheid van de rotor (100.000 tpm) om het optreden van resonantie te voorkomen. In de productontwerpfase kan modale analysetechnologie ook worden gebruikt om mogelijke resonantieproblemen te voorspellen en het ontwerp vooraf te optimaliseren.
2.4 Milieucontrole
Temperatuurregeling en thermisch beheer: Ontwerp een redelijk warmteafvoersysteem, zoals het toevoegen van koellichamen, met behulp van geforceerde luchtkoeling of vloeistofkoeling, om de temperatuurstabiliteit van het rotorsysteem tijdens hoge snelheid te garanderen. Bereken en compenseer nauwkeurig de thermische uitzetting van belangrijke componenten zoals assen en lagers, zoals het gebruik van gereserveerde thermische uitzettingsspleten of het gebruik van materialen met bijpassende thermische uitzettingscoëfficiënten, om ervoor te zorgen dat de afstemmingsnauwkeurigheid tussen componenten niet wordt beïnvloed wanneer de temperatuur verandert. Tegelijkertijd bewaakt u tijdens de werking van de apparatuur de temperatuurveranderingen in realtime en past u de warmtedissipatie-intensiteit op tijd aan via het temperatuurregelsysteem om de temperatuurstabiliteit van het systeem te behouden.
3. Samenvatting
De onderzoekers van Hangzhou Magnet Power Technology Co., Ltd. voerden een uitgebreide en diepgaande analyse uit van de factoren die de rotortrilling beïnvloeden en identificeerden de sleutelfactoren van de eigen onbalans van de rotor, lagerprestaties en -installatie, asstijfheid en -resonantie, omgevingsfactoren en werkend medium. Als reactie op deze factoren werd een reeks verbeteringsplannen voorgesteld en werden de bijbehorende technische middelen toegelicht. In het daaropvolgende onderzoek en de daaropvolgende ontwikkeling zal het R&D-personeel deze plannen geleidelijk implementeren, de trillingen van de rotor nauwlettend in de gaten houden en verder optimaliseren en aanpassen op basis van de daadwerkelijke resultaten om ervoor te zorgen dat de rotor stabieler en betrouwbaarder kan werken tijdens bedrijf op hoge snelheid. , wat een sterke garantie biedt voor de prestatieverbetering en technologische innovatie van de producten van het bedrijf. Deze technische discussie weerspiegelt niet alleen de geest van het R&D-personeel om moeilijkheden te overwinnen, maar weerspiegelt ook de nadruk die het bedrijf legt op productkwaliteit. Hangzhou Magnet Power Technology Co., Ltd. streeft ernaar elke klant producten van hogere kwaliteit, betere prijs en betere kwaliteit te bieden, door alleen producten te ontwikkelen die geschikt zijn voor klanten en professionele one-stop-oplossingen te creëren!
Posttijd: 22 november 2024
