Durant el procés de desenvolupament del producte, el departament tècnic d'investigació i desenvolupament va trobar que el rotor tenia un fenomen de vibració més evident quan va arribar a les 100.000 revolucions. Aquest problema no només afecta l'estabilitat del rendiment del producte, sinó que també pot suposar una amenaça per a la vida útil i la seguretat de l'equip. Per tal d'analitzar en profunditat la causa del problema i buscar solucions efectives, hem organitzat activament aquesta reunió de discussió tècnica per estudiar i analitzar-ne les raons.
1. Anàlisi de factors de vibració del rotor
1.1 Desequilibri del propi rotor
Durant el procés de fabricació del rotor, a causa de la distribució desigual del material, errors de precisió de mecanitzat i altres motius, és possible que el seu centre de massa no coincideixi amb el centre de rotació. Quan es gira a gran velocitat, aquest desequilibri generarà força centrífuga, que provocarà vibracions. Fins i tot si la vibració no és òbvia a baixa velocitat, a mesura que la velocitat augmenta a 100.000 revolucions, el petit desequilibri s'amplifica, provocant que la vibració s'intensifiqui.
1.2 Rendiment i instal·lació dels coixinets
Selecció inadequada del tipus de coixinet: els diferents tipus de coixinets tenen diferents capacitats de càrrega, límits de velocitat i característiques d'amortiment. Si el coixinet seleccionat no pot complir els requisits de funcionament d'alta velocitat i alta precisió del rotor a 100.000 revolucions, com ara els coixinets de boles, es pot produir vibracions a altes velocitats a causa de la fricció, l'escalfament i el desgast entre la bola i la pista.
Precisió d'instal·lació del coixinet insuficient: si les desviacions de coaxialitat i verticalitat del coixinet són grans durant la instal·lació, el rotor estarà sotmès a forces radials i axials addicionals durant la rotació, provocant així vibracions. A més, una precàrrega inadequada del coixinet també afectarà la seva estabilitat de funcionament. Una precàrrega excessiva o insuficient pot provocar problemes de vibració.
1.3 Rigidesa i ressonància del sistema d'eix
Rigidesa insuficient del sistema d'eix: factors com el material, el diàmetre, la longitud de l'eix i la disposició dels components connectats a l'eix afectaran la rigidesa del sistema d'eix. Quan la rigidesa del sistema d'eix és deficient, l'eix és propens a la flexió i la deformació sota la força centrífuga generada per la rotació d'alta velocitat del rotor, que al seu torn provoca vibracions. Especialment quan s'acosta a la freqüència natural del sistema d'eix, la ressonància és propensa a produir-se, fent que la vibració augmenti bruscament.
Problema de ressonància: el sistema del rotor té la seva pròpia freqüència natural. Quan la velocitat del rotor és propera o igual a la seva freqüència natural, es produirà una ressonància. Amb un funcionament a alta velocitat de 100.000 rpm, fins i tot petites excitacions externes, com ara forces desequilibrades, pertorbacions del flux d'aire, etc., un cop combinades amb la freqüència natural del sistema d'eix, poden provocar una forta vibració ressonant.
1.4 Factors ambientals
Canvis de temperatura: durant el funcionament a alta velocitat del rotor, la temperatura del sistema augmentarà a causa de la generació de calor per fricció i altres motius. Si els coeficients d'expansió tèrmica dels components, com ara l'eix i el coixinet, són diferents, o les condicions de dissipació de calor són pobres, la distància d'ajust entre els components canviarà, provocant vibracions. A més, les fluctuacions de la temperatura ambient també poden afectar el sistema del rotor. Per exemple, en un entorn de baixa temperatura, la viscositat de l'oli lubricant augmenta, cosa que pot afectar l'efecte de lubricació del coixinet i provocar vibracions.
2. Plans de millora i mitjans tècnics
2.1 Optimització de l'equilibri dinàmic del rotor
Utilitzeu equips d'equilibri dinàmic d'alta precisió per realitzar la correcció de l'equilibri dinàmic al rotor. En primer lloc, realitzeu una prova d'equilibri dinàmic preliminar a baixa velocitat per mesurar el desequilibri del rotor i la seva fase, i després reduïu el desequilibri gradualment afegint o eliminant contrapesos en posicions específiques del rotor. Després de completar la correcció preliminar, el rotor s'eleva a una velocitat elevada de 100.000 revolucions per a un ajust d'equilibri dinàmic fi per assegurar-se que el desequilibri del rotor es controla dins d'un rang molt reduït durant el funcionament a alta velocitat, reduint així eficaçment la vibració causada pel desequilibri.
2.2 Selecció d'optimització de rodaments i instal·lació de precisió
Torneu a avaluar la selecció de coixinets: combinat amb la velocitat del rotor, la càrrega, la temperatura de funcionament i altres condicions de treball, seleccioneu els tipus de coixinets més adequats per al funcionament d'alta velocitat, com els coixinets de boles de ceràmica, que tenen els avantatges de pes lleuger i alta duresa. , baix coeficient de fricció i resistència a alta temperatura. Poden proporcionar una millor estabilitat i nivells de vibració més baixos a una velocitat elevada de 100.000 revolucions. Al mateix temps, considereu l'ús de coixinets amb bones característiques d'amortiment per absorbir i suprimir les vibracions de manera eficaç.
Millorar la precisió de la instal·lació del coixinet: utilitzeu tecnologia d'instal·lació avançada i eines d'instal·lació d'alta precisió per controlar estrictament els errors de coaxialitat i verticalitat durant la instal·lació del coixinet en un rang molt reduït. Per exemple, utilitzeu un instrument de mesura de coaxialitat làser per controlar i ajustar el procés d'instal·lació del coixinet en temps real per garantir la precisió de concordança entre l'eix i el coixinet. Pel que fa a la precàrrega del coixinet, segons el tipus i les condicions de treball específiques del coixinet, determineu el valor de precàrrega adequat mitjançant un càlcul i un experiment precís i utilitzeu un dispositiu de precàrrega especial per aplicar i ajustar la precàrrega per garantir l'estabilitat del coixinet durant les altes - operació de velocitat.
2.3 Reforç de la rigidesa del sistema d'eix i evitant la ressonància
Optimització del disseny del sistema d'eix: mitjançant l'anàlisi d'elements finits i altres mitjans, l'estructura de l'eix s'optimitza i es dissenya, i la rigidesa del sistema d'eix es millora augmentant el diàmetre de l'eix, utilitzant materials d'alta resistència o canviant la secció transversal. forma de l'eix, per reduir la deformació de flexió de l'eix durant la rotació a alta velocitat. Al mateix temps, la disposició dels components de l'eix s'ajusta raonablement per reduir l'estructura en voladís de manera que la força del sistema d'eix sigui més uniforme.
Ajustar i evitar la freqüència de ressonància: calculeu amb precisió la freqüència natural del sistema d'eix i ajusteu la freqüència natural del sistema d'eix canviant els paràmetres estructurals del sistema d'eix, com ara la longitud, el diàmetre, el mòdul elàstic del material, etc. , o afegir amortidors, amortidors i altres dispositius al sistema d'eix per mantenir-lo allunyat de la velocitat de treball del rotor (100.000 rpm) per evitar el aparició de ressonància. En l'etapa de disseny del producte, la tecnologia d'anàlisi modal també es pot utilitzar per predir possibles problemes de ressonància i optimitzar el disseny amb antelació.
2.4 Control ambiental
Control de temperatura i gestió tèrmica: dissenyeu un sistema de dissipació de calor raonable, com ara afegir dissipadors de calor, utilitzant refrigeració per aire forçat o refrigeració líquida, per garantir l'estabilitat de la temperatura del sistema del rotor durant el funcionament d'alta velocitat. Calculeu i compenseu amb precisió l'expansió tèrmica de components clau, com ara eixos i coixinets, com ara l'ús de buits d'expansió tèrmica reservats o l'ús de materials amb coeficients d'expansió tèrmica coincidents, per assegurar-vos que la precisió de concordança entre components no es vegi afectada quan la temperatura canvia. Al mateix temps, durant el funcionament de l'equip, controleu els canvis de temperatura en temps real i ajusteu la intensitat de dissipació de calor a temps mitjançant el sistema de control de temperatura per mantenir l'estabilitat de la temperatura del sistema.
3. Resum
Els investigadors de Hangzhou Magnet Power Technology Co., Ltd. van realitzar una anàlisi exhaustiva i en profunditat dels factors que afecten la vibració del rotor i van identificar els factors clau del propi desequilibri del rotor, el rendiment i la instal·lació del coixinet, la rigidesa i la ressonància de l'eix, els factors ambientals i mitjà de treball. En resposta a aquests factors, es van proposar una sèrie de plans de millora i es van explicar els mitjans tècnics corresponents. En la investigació i desenvolupament posteriors, el personal d'R + D implementarà aquests plans gradualment, controlarà de prop la vibració del rotor i optimitzarà i ajustarà encara més segons els resultats reals per garantir que el rotor pugui funcionar de manera més estable i fiable durant el funcionament d'alta velocitat. , que ofereix una forta garantia per a la millora del rendiment i la innovació tecnològica dels productes de l'empresa. Aquesta discussió tècnica no només reflecteix l'esperit del personal d'R+D per superar les dificultats, sinó que també reflecteix l'èmfasi de l'empresa en la qualitat del producte. Hangzhou Magnet Power Technology Co., Ltd. es compromet a oferir a cada client productes de major qualitat, millor preu i millor qualitat, només desenvolupant productes adequats per als clients i creant solucions professionals integrals!
Hora de publicació: 22-nov-2024
