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  采用DyRoBeS轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析軟件對長輸管線壓縮機(jī) 20MW 級高速變頻防爆大功率電機(jī)項(xiàng)目軸系進(jìn)行臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算和不平衡響應(yīng)分析，使其避免軸系在正常運(yùn)行過程中發(fā)生共振，從而為大功率電動機(jī)進(jìn)行軸系的穩(wěn)定性分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

  旋轉(zhuǎn)機(jī)械在運(yùn)行過程中，由于各種干擾力作用而產(chǎn)生振動，振動是大功率電機(jī)旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子發(fā)生故障的主要問題之一。對于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)本身，因?yàn)橘|(zhì)量偏心而引起的橫向彎曲振動是最普遍的，特別是在某個或某幾個特定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時，振幅會顯著增大，甚至?xí)?dǎo)致轉(zhuǎn)軸和軸承的破壞，這種現(xiàn)象通常是由共振引起的。為了大功率電機(jī)避免軸系在正常運(yùn)行過程中發(fā)生共振，軸系的設(shè)計(jì)都要求其臨界轉(zhuǎn)速要避開機(jī)組正常運(yùn)行的轉(zhuǎn)頻和外界激勵頻率一定的范圍。

  本文主要依托長輸管線壓縮機(jī)20MW 級高速變頻防爆大功率電機(jī)項(xiàng)目，采用 DyRoBeS 轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析軟件對大功率電機(jī)的整個軸系(主機(jī)和勵磁機(jī))進(jìn)行臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算和不平衡響應(yīng)分析。此機(jī)組是三軸承結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)速為 3120 ～ 5040rpm，為了保證機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，勵磁機(jī)端軸瓦需下端承載 300kg，安裝時需將軸承座抬高一定量，需要通過理論計(jì)算得出。

  一、 計(jì)算模型

  1.1 轉(zhuǎn)子建模

  此計(jì)算采用的是DyRoBeS 軟件，將大功率電機(jī)轉(zhuǎn)軸簡化成48個單元( 49個節(jié)點(diǎn)) ，將風(fēng)扇、護(hù)環(huán)、轉(zhuǎn)子繞組、整流盤等以附加質(zhì)量的形式加載在相應(yīng)位置的節(jié)點(diǎn)上并輸入轉(zhuǎn)動慣量; 此大功率電機(jī)為2級電機(jī)，在主機(jī)本體的軸段上開了24 個下線槽，這對軸水平和垂直方向的彎曲慣性矩有很大影響，易產(chǎn)生振動，為了保證軸水平和垂直方向的彎曲慣性矩一致，需要在大齒上開月牙槽，以降低軸此方向的彎曲剛度。轉(zhuǎn)子有限元模型如圖 1 所示。

  1.2 軸承參數(shù)

  軸承( 可傾瓦，直徑200mm) 安裝在節(jié)點(diǎn) 5上，2#軸承( 可傾瓦，直徑 200mm) 安裝在節(jié)點(diǎn) 22上，3#軸承( 普通滑動軸承，直徑 100mm) 安裝在節(jié)點(diǎn) 47 上，根據(jù)軸承載荷和基本參數(shù)計(jì)算出 1#、2#、3#軸承的油膜剛度和油膜阻尼，計(jì)算結(jié)果見表 1和表2。

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