Vergeleken met horizontale motoren hebben verticale motoren, met name grote verticale motoren, hun eigen specifieke lagersysteem. Hoekcontactkogellagers worden aan één uiteinde van de motor gebruikt. Vanwege de specifieke structuur van hoekcontactkogellagers mag de lagermontagerichting niet worden omgekeerd, anders wordt het lager direct weggegooid. Wanneer het lager niet op zijn plaats zit of de axiale passing van het lager zelf niet goed is uitgelijnd terwijl de motor draait, kan dit abnormale trillingen en vreemde geluiden in de motor veroorzaken.

01. Geluidsprobleem van verticale motoren

Verticale motoren, met name grote verticale motoren, hebben unieke lagersystemen en zijn vaak aan één kant uitgerust met hoekcontactkogellagers. Dit type lager heeft een precieze structuur en een verkeerde montagerichting kan directe schade aan het lager veroorzaken. Bovendien kan een onjuiste montage of een verkeerde axiale passing van het lager tijdens het draaien van de motor ook abnormale trillingen en geluiden in de motor veroorzaken.

► Functie van hoekcontactkogellagers

Enkelrijige hoekcontactkogellagers zijn ontworpen om gecombineerde belastingen te weerstaan ​​en kunnen grote stuwkrachten in één richting verwerken. Bij verticale motoren wordt dit type lager vaak gebruikt aan de niet-as-uiteinde om situaties op te vangen waarin de axiale kracht het lagerbereik van het diepgroefkogellager overschrijdt. De afmetingen zijn compatibel met het enkelrijige diepgroeflager van de betreffende motor, waardoor een reeks potentiële problemen die kunnen ontstaan ​​door het herontwerpen van de structurele onderdelen, worden vermeden.

Hoekcontactkogellagers worden in verticale motoren toegepast om het probleem van het opvangen van grote axiale krachten en het balanceren van de positie tussen rotor en stator op te lossen. In deze toepassingen worden hoekcontactkogellagers meestal paarsgewijs gemonteerd om aan verschillende werkvereisten te voldoen. Door de lagers correct te positioneren, kan een axiale kracht, die in evenwicht is met het gewicht van de motorrotor, worden uitgeoefend om een ​​stabiele axiale relatieve positie tussen rotor en stator te garanderen.

► Uitdagingen bij installatie en bediening

Tijdens de werking van de motor, of het nu gaat om een ​​hijs- of hangende installatie met hoekcontactkogellagers, zullen er een aantal uitdagingen zijn. Met name een verkeerde axiale uitlijning of trillingen kunnen leiden tot een onstabiele werking en geluid. Naast de juiste verhouding van de axiale afmetingen zullen de magnetische hartlijnen van de stator en rotor, nadat de motor is ingeschakeld, spontaan uitlijnen onder invloed van elektromagnetische kracht.

Bij de selectie van de motorlagerstructuur kunnen we diverse maatregelen nemen, zoals het gebruik van hoekcontactkogellagers om de lagerverplaatsing in axiale richting effectief te regelen, een drielaagsconstructie te gebruiken om de stabiliteit te verbeteren en de uitlijningsafwijking van de stator en rotor redelijk vooraf in te stellen. Houd er echter rekening mee dat de grootte van de uitlijningsafwijking van de stator en rotor vóór de motor binnen een passend bereik moet worden gehouden om nadelige effecten te voorkomen. Bovendien moet er tijdens de opslag, het transport en het testen van verticale motoren voor worden gezorgd dat de motor zich altijd in de juiste verticale positie bevindt om lagerschade door externe krachten te voorkomen.

02 Trillingsproblemen van grote verticale motoren

Vervolgens zullen we ons richten op de trillingsproblemen van motoren in grote verticale pompen. De cilinderondersteuning en de totale hoogte van dergelijke motoren zijn meestal groot en het toerental bedraagt ​​ongeveer 1500 tpm. De bovenste lagers maken over het algemeen gebruik van glij- of rollagers, maar de trillingsproblemen van glijlagers worden meestal veroorzaakt door de afstelling van de geleidebus en worden daarom in dit artikel niet besproken. We zullen ons richten op de trillingsproblemen van motoren met rollagers als bovenste lagers. De constructie omvat de motor, cilinderondersteuning, pomphuis en in- en uitlaatleidingen.

► Kenmerken en invloed van trillingen

De trillingsamplitude aan de bovenkant van de motor is het grootst, en naarmate de positie daalt, neemt de trilling geleidelijk af, wat een duidelijke richtingsgevoeligheid aangeeft. Wanneer de motor leeg wordt getest, dat wil zeggen wanneer de motor is aangesloten op de steuncilinder maar niet op de pomprotor, is de trillingsfrequentie voornamelijk gebaseerd op de rotatiefrequentie. Wanneer de motor echter is aangesloten op de pomprotor, kan de trillingsfrequentie hoofdzakelijk 2x zijn.

De trillingen van de motor nemen geleidelijk af naarmate de positie afneemt, wat een richtingskarakteristiek vertoont. Nadat de motor op de pomp is aangesloten, kan de trillingsfrequentie aanzienlijk veranderen. Het probleem met motortrilling kan bijvoorbeeld ook door vele factoren worden beïnvloed, zoals overmatige trillingen bij de ingebruikname van een nieuwe installatie, overmatige trillingen na vervanging of reparatie van de motor, en toegenomen trillingen tijdens bedrijf, maar nog steeds voelbare trillingen na het loskoppelen van de pomprotor.

► Analyse van trillingsoorzaken

Trillingen in een motor kunnen worden veroorzaakt door diverse factoren, waaronder de motor zelf, de steuncilinder, de pompbehuizing en de in- en uitlaatleidingen.

► Oorzaken van de motor zelf

Motortrillingen kunnen worden veroorzaakt door diverse interne factoren. Onvoldoende balanceernauwkeurigheid is een belangrijk probleem, met name in het cilinderondersteunings- en motorsysteem met een zwakke algehele stijfheid. Een kleine onbalans kan hier aanzienlijke motortrillingen veroorzaken. Door de onbalans te verminderen, kunnen trillingen echter vaak effectief worden verminderd. Daarnaast is een onjuiste lagerinstallatie, die leidt tot motortrillingen, ook een veelvoorkomende oorzaak. Zo staat het bovenste lager onder spanning en speelt het onderste lager een ondersteunende en geleidende rol, en bevindt de rotor zich in een zwevende toestand, wat verklaart waarom het bovenste lager vaak als eerste beschadigd raakt. Dergelijke problemen kunnen worden voorkomen door de spanningscondities van de twee lagers te controleren.

► Problemen met het ondersteuningssysteem

Onvoldoende stijfheid van de steuncilinder kan trillingsproblemen veroorzaken. Wanneer de motor is aangesloten op de steuncilinder, zal het probleem van onvoldoende algehele stijfheid geleidelijk aan zichtbaar worden. Om te bepalen of het probleem bij de motor of de steuncilinder ligt, kunnen we de enkele motor en de motor plus de steuncilinder op het testplatform testen. Tegelijkertijd kunnen het toevoegen van ondersteunings- en aanpassingsmethoden de impact ervan verbeteren.

► Installatie- en resonantie-effecten

Sommige motoren kunnen structurele resonantie hebben die de trillingen aanzienlijk beïnvloedt. Na daadwerkelijke tests ontdekten we dat de resonantiefrequentie het bereik tot ±160 tpm kan beïnvloeden en soms zelfs direct van invloed is op het nominale toerental. Bij dergelijke problemen is het noodzakelijk om de motornauwkeurigheid door middel van experimenten te bevestigen en te verbeteren om trillingen te verminderen. Structurele resonantie kan de trillingen van motoren aanzienlijk beïnvloeden en het is noodzakelijk om de motornauwkeurigheid door middel van experimenten te bevestigen en te verbeteren om trillingen te verminderen.

Bij trillingsproblemen moeten we rekening houden met verschillende factoren en gerichte behandelingsmaatregelen nemen. Deze maatregelen kunnen bestaan ​​uit het verbeteren van de balanceernauwkeurigheid, het waarborgen van de algehele verticaliteit, het aanpassen van de lagerspeling, het toevoegen van tijdelijke ondersteuning en het herontwerpen van de cilinderondersteuning. Bij het implementeren van tijdelijke ondersteuningsmaatregelen moeten we ervoor zorgen dat het ondersteuningspunt zich aan de bovenkant van de motor bevindt en de ondersteuningssterkte dienovereenkomstig aanpassen om significante trillingsreductie te bereiken.