Trong quá trình phát triển sản phẩm, bộ phận nghiên cứu và phát triển kỹ thuật nhận thấy rôto có hiện tượng rung rõ ràng hơn khi đạt tới 100.000 vòng quay. Sự cố này không chỉ ảnh hưởng đến độ ổn định hiệu suất của sản phẩm mà còn có thể đe dọa đến tuổi thọ và độ an toàn của thiết bị. Để phân tích sâu sắc nguyên nhân cốt lõi của vấn đề và tìm kiếm giải pháp hiệu quả, chúng tôi đã tích cực tổ chức cuộc họp thảo luận kỹ thuật này để nghiên cứu và phân tích nguyên nhân.
1. Phân tích các yếu tố gây rung động rôto
1.1 Bản thân rôto mất cân bằng
Trong quá trình sản xuất rôto, do phân bố vật liệu không đồng đều, lỗi độ chính xác gia công và các lý do khác, tâm khối lượng của nó có thể không trùng với tâm quay. Khi quay với tốc độ cao, sự mất cân bằng này sẽ tạo ra lực ly tâm gây ra rung động. Ngay cả khi độ rung không rõ ràng ở tốc độ thấp, khi tốc độ tăng lên 100.000 vòng quay, sự mất cân bằng nhỏ sẽ được khuếch đại, khiến độ rung tăng lên.
1.2 Hiệu suất và lắp đặt vòng bi
Lựa chọn loại vòng bi không đúng: Các loại vòng bi khác nhau có khả năng chịu tải, giới hạn tốc độ và đặc tính giảm chấn khác nhau. Nếu ổ trục được chọn không thể đáp ứng yêu cầu vận hành tốc độ cao và độ chính xác cao của rôto ở 100.000 vòng quay, chẳng hạn như ổ bi, thì rung động có thể xảy ra ở tốc độ cao do ma sát, nóng lên và mài mòn giữa quả bóng và mương.
Độ chính xác lắp đặt ổ trục không đủ: Nếu độ lệch đồng trục và độ thẳng đứng của ổ trục lớn trong quá trình lắp đặt, rôto sẽ phải chịu thêm lực hướng tâm và hướng trục trong quá trình quay, từ đó gây ra rung động. Ngoài ra, tải trước vòng bi không phù hợp cũng sẽ ảnh hưởng đến độ ổn định khi vận hành của nó. Tải trước quá mức hoặc không đủ có thể gây ra vấn đề rung.
1.3 Độ cứng và cộng hưởng của hệ trục
Độ cứng của hệ thống trục không đủ: Các yếu tố như vật liệu, đường kính, chiều dài của trục và cách bố trí các bộ phận kết nối với trục sẽ ảnh hưởng đến độ cứng của hệ thống trục. Khi độ cứng của hệ thống trục kém, trục dễ bị uốn cong và biến dạng dưới lực ly tâm do rôto quay với tốc độ cao, từ đó gây ra rung động. Đặc biệt khi tiến gần đến tần số tự nhiên của hệ trục dễ xảy ra hiện tượng cộng hưởng khiến độ rung tăng mạnh.
Vấn đề cộng hưởng: Hệ thống rôto có tần số riêng. Khi tốc độ rôto gần bằng hoặc bằng tần số tự nhiên của nó sẽ xảy ra hiện tượng cộng hưởng. Khi vận hành ở tốc độ cao 100.000 vòng/phút, ngay cả những kích thích nhỏ từ bên ngoài, chẳng hạn như lực không cân bằng, nhiễu loạn luồng không khí, v.v., một khi phù hợp với tần số tự nhiên của hệ thống trục, có thể gây ra rung động cộng hưởng mạnh.
1.4 Yếu tố môi trường
Thay đổi nhiệt độ: Trong quá trình rôto hoạt động ở tốc độ cao, nhiệt độ hệ thống sẽ tăng lên do sinh nhiệt do ma sát và các lý do khác. Nếu hệ số giãn nở nhiệt của các bộ phận như trục và ổ trục khác nhau hoặc điều kiện tản nhiệt kém thì khe hở lắp giữa các bộ phận sẽ thay đổi, gây ra rung động. Ngoài ra, sự dao động của nhiệt độ môi trường cũng có thể ảnh hưởng đến hệ thống rôto. Ví dụ, trong môi trường nhiệt độ thấp, độ nhớt của dầu bôi trơn tăng lên, điều này có thể ảnh hưởng đến hiệu quả bôi trơn của ổ trục và gây rung.
2. Kế hoạch cải tiến và phương tiện kỹ thuật
2.1 Tối ưu hóa cân bằng động rôto
Sử dụng thiết bị cân bằng động có độ chính xác cao để thực hiện hiệu chỉnh cân bằng động trên rôto. Đầu tiên, thực hiện kiểm tra cân bằng động sơ bộ ở tốc độ thấp để đo độ mất cân bằng của rôto và pha của nó, sau đó giảm dần sự mất cân bằng bằng cách thêm hoặc loại bỏ các đối trọng tại các vị trí cụ thể trên rôto. Sau khi hoàn thành hiệu chỉnh sơ bộ, rôto được nâng lên tốc độ cao 100.000 vòng quay để điều chỉnh cân bằng động tinh tế nhằm đảm bảo sự mất cân bằng của rôto được kiểm soát trong phạm vi rất nhỏ khi vận hành tốc độ cao, từ đó giảm rung động do mất cân bằng một cách hiệu quả.
2.2 Lựa chọn tối ưu hóa vòng bi và lắp đặt chính xác
Đánh giá lại lựa chọn vòng bi: Kết hợp với tốc độ rôto, tải trọng, nhiệt độ vận hành và các điều kiện làm việc khác, chọn loại vòng bi phù hợp hơn khi vận hành tốc độ cao, chẳng hạn như vòng bi gốm có ưu điểm là trọng lượng nhẹ, độ cứng cao. , hệ số ma sát thấp và khả năng chịu nhiệt độ cao. Chúng có thể mang lại sự ổn định tốt hơn và mức độ rung thấp hơn ở tốc độ cao 100.000 vòng quay. Đồng thời, cân nhắc sử dụng các loại vòng bi có đặc tính giảm chấn tốt để hấp thụ và triệt tiêu rung động hiệu quả.
Cải thiện độ chính xác của việc lắp đặt vòng bi: Sử dụng công nghệ lắp đặt tiên tiến và các công cụ lắp đặt có độ chính xác cao để kiểm soát chặt chẽ các lỗi về độ đồng trục và độ thẳng đứng trong quá trình lắp đặt vòng bi trong phạm vi rất nhỏ. Ví dụ: sử dụng thiết bị đo độ đồng trục bằng laser để theo dõi và điều chỉnh quá trình lắp đặt ổ trục trong thời gian thực nhằm đảm bảo độ chính xác khớp giữa trục và ổ trục. Về mặt tải trước ổ trục, tùy theo loại và điều kiện làm việc cụ thể của ổ trục, xác định giá trị tải trước phù hợp thông qua tính toán và thử nghiệm chính xác, đồng thời sử dụng thiết bị tải trước đặc biệt để áp dụng và điều chỉnh tải trước để đảm bảo độ ổn định của ổ trục trong thời gian cao. -tốc độ hoạt động.
2.3 Tăng cường độ cứng vững cho hệ trục và tránh hiện tượng cộng hưởng
Tối ưu hóa thiết kế hệ thống trục: Thông qua phân tích phần tử hữu hạn và các phương pháp khác, kết cấu trục được tối ưu hóa và thiết kế, độ cứng của hệ trục được cải thiện bằng cách tăng đường kính trục, sử dụng vật liệu có độ bền cao hoặc thay đổi tiết diện trục. hình dạng của trục, để giảm biến dạng uốn của trục khi quay tốc độ cao. Đồng thời, việc bố trí các bộ phận trên trục được điều chỉnh hợp lý nhằm giảm bớt kết cấu đúc hẫng để lực của hệ trục được đồng đều hơn.
Điều chỉnh và tránh tần số cộng hưởng: Tính toán chính xác tần số tự nhiên của hệ trục và điều chỉnh tần số tự nhiên của hệ trục bằng cách thay đổi các tham số kết cấu của hệ trục như chiều dài, đường kính, mô đun đàn hồi của vật liệu, v.v. hoặc bổ sung thêm các bộ giảm chấn, giảm xóc và các thiết bị khác vào hệ thống trục để tránh xa tốc độ làm việc của rôto (100.000 vòng/phút) để tránh xảy ra hiện tượng cộng hưởng. Trong giai đoạn thiết kế sản phẩm, công nghệ phân tích phương thức cũng có thể được sử dụng để dự đoán các vấn đề cộng hưởng có thể xảy ra và tối ưu hóa thiết kế trước.
2.4 Kiểm soát môi trường
Kiểm soát nhiệt độ và quản lý nhiệt: Thiết kế hệ thống tản nhiệt hợp lý như bổ sung thêm tản nhiệt, sử dụng làm mát không khí cưỡng bức hoặc làm mát bằng chất lỏng để đảm bảo sự ổn định nhiệt độ của hệ thống rôto khi vận hành tốc độ cao. Tính toán và bù chính xác độ giãn nở nhiệt của các bộ phận chính như trục và ổ trục, chẳng hạn như sử dụng các khoảng giãn nở nhiệt dành riêng hoặc sử dụng vật liệu có hệ số giãn nở nhiệt phù hợp, để đảm bảo độ chính xác khớp giữa các bộ phận không bị ảnh hưởng khi nhiệt độ thay đổi. Đồng thời, trong quá trình vận hành thiết bị, theo dõi sự thay đổi nhiệt độ theo thời gian thực và điều chỉnh kịp thời cường độ tản nhiệt thông qua hệ thống kiểm soát nhiệt độ để duy trì sự ổn định nhiệt độ của hệ thống.
3. Tóm tắt
Các nhà nghiên cứu của Công ty TNHH Công nghệ Điện Nam châm Hàng Châu đã tiến hành phân tích toàn diện và chuyên sâu về các yếu tố ảnh hưởng đến độ rung của rôto và xác định các yếu tố chính gây ra sự mất cân bằng của rôto, hiệu suất và lắp đặt ổ trục, độ cứng và cộng hưởng của trục, các yếu tố môi trường và phương tiện làm việc. Để giải quyết những yếu tố này, một loạt kế hoạch cải tiến đã được đề xuất và các phương tiện kỹ thuật tương ứng đã được giải thích. Trong quá trình nghiên cứu và phát triển tiếp theo, nhân viên R&D sẽ từng bước thực hiện các kế hoạch này, theo dõi chặt chẽ độ rung của rôto, đồng thời tối ưu hóa và điều chỉnh hơn nữa theo kết quả thực tế để đảm bảo rôto có thể hoạt động ổn định và đáng tin cậy hơn khi vận hành tốc độ cao , mang lại sự đảm bảo chắc chắn cho việc cải thiện hiệu suất và đổi mới công nghệ cho các sản phẩm của công ty. Cuộc thảo luận kỹ thuật này không chỉ phản ánh tinh thần vượt qua khó khăn của nhân viên R&D mà còn phản ánh sự chú trọng của công ty đến chất lượng sản phẩm. Công ty TNHH Công nghệ Điện Nam châm Hàng Châu cam kết cung cấp cho mỗi khách hàng những sản phẩm chất lượng cao hơn, giá tốt hơn và chất lượng tốt hơn, chỉ phát triển những sản phẩm phù hợp với khách hàng và tạo ra các giải pháp một cửa chuyên nghiệp!
Thời gian đăng: 22-11-2024
