高速離心機(jī)驅(qū)動(dòng)部件振動(dòng)原因及其解決方法
高速離心機(jī)驅(qū)動(dòng)部件振動(dòng)原因及其解決方法
根據(jù)對(duì)離心機(jī)的驅(qū)動(dòng)部件進(jìn)行了分析。分析認(rèn)為，引起振動(dòng)的原因是多因素的，其中主要包括轉(zhuǎn)子的剩余不平衡量、電機(jī)轉(zhuǎn)子的剩余不平衡量、電機(jī)與驅(qū)動(dòng)組件的聯(lián)接方式和減振器的設(shè)置等。根據(jù)動(dòng)力學(xué)原理，轉(zhuǎn)子在一定轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的乎衡方程式為 G+M(e+y)CO ：(y +y)。
其中影響較大的是轉(zhuǎn)子的偏心量e及撓度Y，而這兩者與轉(zhuǎn)子的制造精度、傳動(dòng)軸的幾何尺寸和軸承的支承位置有關(guān)。該振源將造成徑向和軸向同時(shí)振動(dòng)，主要在徑向。根據(jù)這一原理， 我們仔細(xì)分析了原設(shè)計(jì)圖， 發(fā)現(xiàn)原結(jié)構(gòu)在徑向上無任何減振裝置，而在軸向上又重復(fù)破振。
第二，轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子蓋的影響 檢查發(fā)現(xiàn)，原轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子蓋之間的配臺(tái)有2ram的間隙。第三，彈性聯(lián)軸器的影響。由于轉(zhuǎn)子和電機(jī)始終存在不同程度的剩余不平衡量，這兩個(gè)不平衡量就是兩個(gè)不同的振源。在直接驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的高速離心機(jī)上，這兩個(gè)振源叉不得不連接起來，這就需要設(shè)計(jì)一個(gè)有效隔離開兩個(gè)振源的聯(lián)軸器。該機(jī)原設(shè)計(jì)的聯(lián)軸器為一個(gè)開有方孔的尼龍?zhí)�。雖然尼龍?zhí)啄芷鹨欢ǖ淖枘岣粽褡饔�，但用在此處還不能滿足使用要求。針對(duì)上面提出的問題，我們首先在原驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)上增加了橡皮隔振圈來隔離徑向振動(dòng)，轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子蓋之間的間隙由原來的2ram減小到0．1mm，聯(lián)軸器由原來的尼龍?zhí)赘臑槿鐖D2我們稱之為萬象聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)。通過上述改動(dòng)后，經(jīng)試驗(yàn)，轉(zhuǎn)速僅用不到3分鐘就達(dá)到了20000rPm，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)上測(cè)得自 振動(dòng)加速度為4g．
三、影響振動(dòng)的其它因素
1． 軸承的選用。
2．軸承的軸向預(yù)緊力。經(jīng)我們多次試驗(yàn)證明，借助彈簧的軸向預(yù)緊力來消除軸承中的內(nèi)部間隙，在一系列情況下能改善運(yùn)轉(zhuǎn)中的振動(dòng)特性。
3．潤(rùn)滑脂的選擇。這種高速旋轉(zhuǎn)裝置，在選用潤(rùn)滑脂時(shí)，最好不要選用過稠的潤(rùn)滑脂。原使用的潤(rùn)滑脂為7018高速潤(rùn)滑脂。在試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)該脂粘度太大，當(dāng)轉(zhuǎn)速升至1 5000rPm時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)溫升達(dá)到7O～8O℃ 。這樣對(duì)電機(jī)無疑是很不利的。后來我們選用了特12號(hào)高速軸承潤(rùn)滑脂， 效果明顯好轉(zhuǎn)，電機(jī)溫升最高也只有4O～5O℃ 。
4． 傳動(dòng)軸上的軸承支承位置的影響。我們?cè)O(shè)計(jì)了一根軸，軸承支承跨度為49mm，懸伸部分為65ram，懸伸部分直徑為6ramo經(jīng)試驗(yàn)．發(fā)現(xiàn)振動(dòng)頻率由原來的12000rPm，下降到5000rpm， 再升速， 振動(dòng)就急尉增加。接著又設(shè)計(jì)了軸承跨度為46ram、懸伸部分為40ram、懸伸部分直徑為9mm 的軸，經(jīng)試驗(yàn)．符合使用要求。
四、結(jié)束語
我們?cè)诮鉀Q高速冷凍離心機(jī)驅(qū)動(dòng)部件的振動(dòng)問題中，參考了其它高速冷凍離心機(jī)的驅(qū)動(dòng)部件，使轉(zhuǎn)動(dòng)性能達(dá)到了指標(biāo)。
總之，我們?cè)谠O(shè)計(jì)這一驅(qū)動(dòng)部件時(shí)走了自己的路，這項(xiàng)工作的成功，對(duì)從事高速冷凍離心機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員及維修人員具有一定的參考價(jià)值。
根據(jù)對(duì)離心機(jī)的驅(qū)動(dòng)部件進(jìn)行了分析。分析認(rèn)為，引起振動(dòng)的原因是多因素的，其中主要包括轉(zhuǎn)子的剩余不平衡量、電機(jī)轉(zhuǎn)子的剩余不平衡量、電機(jī)與驅(qū)動(dòng)組件的聯(lián)接方式和減振器的設(shè)置等。根據(jù)動(dòng)力學(xué)原理，轉(zhuǎn)子在一定轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的乎衡方程式為 G+M(e+y)CO ：(y +y)。
其中影響較大的是轉(zhuǎn)子的偏心量e及撓度Y，而這兩者與轉(zhuǎn)子的制造精度、傳動(dòng)軸的幾何尺寸和軸承的支承位置有關(guān)。該振源將造成徑向和軸向同時(shí)振動(dòng)，主要在徑向。根據(jù)這一原理， 我們仔細(xì)分析了原設(shè)計(jì)圖， 發(fā)現(xiàn)原結(jié)構(gòu)在徑向上無任何減振裝置，而在軸向上又重復(fù)破振。
第二，轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子蓋的影響 檢查發(fā)現(xiàn)，原轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子蓋之間的配臺(tái)有2ram的間隙。第三，彈性聯(lián)軸器的影響。由于轉(zhuǎn)子和電機(jī)始終存在不同程度的剩余不平衡量，這兩個(gè)不平衡量就是兩個(gè)不同的振源。在直接驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的高速離心機(jī)上，這兩個(gè)振源叉不得不連接起來，這就需要設(shè)計(jì)一個(gè)有效隔離開兩個(gè)振源的聯(lián)軸器。該機(jī)原設(shè)計(jì)的聯(lián)軸器為一個(gè)開有方孔的尼龍?zhí)�。雖然尼龍?zhí)啄芷鹨欢ǖ淖枘岣粽褡饔�，但用在此處還不能滿足使用要求。針對(duì)上面提出的問題，我們首先在原驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)上增加了橡皮隔振圈來隔離徑向振動(dòng)，轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子蓋之間的間隙由原來的2ram減小到0．1mm，聯(lián)軸器由原來的尼龍?zhí)赘臑槿鐖D2我們稱之為萬象聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)。通過上述改動(dòng)后，經(jīng)試驗(yàn)，轉(zhuǎn)速僅用不到3分鐘就達(dá)到了20000rPm，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)上測(cè)得自 振動(dòng)加速度為4g．
三、影響振動(dòng)的其它因素
1． 軸承的選用。
2．軸承的軸向預(yù)緊力。經(jīng)我們多次試驗(yàn)證明，借助彈簧的軸向預(yù)緊力來消除軸承中的內(nèi)部間隙，在一系列情況下能改善運(yùn)轉(zhuǎn)中的振動(dòng)特性。
3．潤(rùn)滑脂的選擇。這種高速旋轉(zhuǎn)裝置，在選用潤(rùn)滑脂時(shí)，最好不要選用過稠的潤(rùn)滑脂。原使用的潤(rùn)滑脂為7018高速潤(rùn)滑脂。在試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)該脂粘度太大，當(dāng)轉(zhuǎn)速升至1 5000rPm時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)溫升達(dá)到7O～8O℃ 。這樣對(duì)電機(jī)無疑是很不利的。后來我們選用了特12號(hào)高速軸承潤(rùn)滑脂， 效果明顯好轉(zhuǎn)，電機(jī)溫升最高也只有4O～5O℃ 。
4． 傳動(dòng)軸上的軸承支承位置的影響。我們?cè)O(shè)計(jì)了一根軸，軸承支承跨度為49mm，懸伸部分為65ram，懸伸部分直徑為6ramo經(jīng)試驗(yàn)．發(fā)現(xiàn)振動(dòng)頻率由原來的12000rPm，下降到5000rpm， 再升速， 振動(dòng)就急尉增加。接著又設(shè)計(jì)了軸承跨度為46ram、懸伸部分為40ram、懸伸部分直徑為9mm 的軸，經(jīng)試驗(yàn)．符合使用要求。
四、結(jié)束語
我們?cè)诮鉀Q高速冷凍離心機(jī)驅(qū)動(dòng)部件的振動(dòng)問題中，參考了其它高速冷凍離心機(jī)的驅(qū)動(dòng)部件，使轉(zhuǎn)動(dòng)性能達(dá)到了指標(biāo)。
總之，我們?cè)谠O(shè)計(jì)這一驅(qū)動(dòng)部件時(shí)走了自己的路，這項(xiàng)工作的成功，對(duì)從事高速冷凍離心機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員及維修人員具有一定的參考價(jià)值。
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高速離心機(jī)
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