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  一、軸系不平衡響應(yīng)分析

  由于制造安裝轉(zhuǎn)軸的質(zhì)量偏心總是存在的，所以設(shè)計(jì)階段軸系不平衡響應(yīng)計(jì)算也是非常重要的，通過預(yù)估不平衡響應(yīng)，調(diào)整轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)參數(shù)以保證大功率電機(jī)組運(yùn)行時(shí)振動(dòng)達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

  1.1 轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)不平衡響應(yīng)計(jì)算模型

  轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程為

式中，ω—旋轉(zhuǎn)頻率; M1，K1，G1—整體質(zhì)量矩陣、剛度矩陣和回轉(zhuǎn)矩陣; cij，kij( i，j = 1，2) —整體油膜等效阻尼和剛度矩陣; U1，2—系統(tǒng)位移向量，即

文中其余繁復(fù)的公式就不寫了。我們主要看貼近工程應(yīng)用的部分。

  1.2 不平衡量計(jì)算

  加不平衡質(zhì)量時(shí)，根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)《旋轉(zhuǎn)剛體的平衡質(zhì)量》，取平衡等級(jí)G3.2。e × ω = 3.2式中，e—旋轉(zhuǎn)部件的偏心距; ω—旋轉(zhuǎn)部件的角速度。在主機(jī)本體和勵(lì)磁機(jī)鐵心位置加載相應(yīng)的不平衡量，計(jì)算了三個(gè)軸承位置的最大振動(dòng)響應(yīng)，計(jì)算結(jié)果見表4。

  本文采用DyRoBeS轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析軟件對(duì)長輸管線壓縮機(jī)20MW 級(jí)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，得到以下結(jié)論:

  (1) 為保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，需對(duì)大功率電機(jī)軸系進(jìn)行合理的簡化，簡化過程中需考慮軸本體月牙槽和3#軸承抬高量的影響。

  (2) 采用DyRoBeS轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析軟件對(duì)軸系的臨界轉(zhuǎn)速進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算的結(jié)果分別為: 一階臨界轉(zhuǎn)速1756rpm，二階臨界轉(zhuǎn)速2232rpm和三階臨界轉(zhuǎn)速5952rpm，有效的避開了大功率電機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速3120~5040rpm，因此軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是合理的。

  (3) 根據(jù)軸系的平衡等級(jí)計(jì)算了軸系在過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)軸承位置的最大響應(yīng)值為 0.048mm，位于3#軸承位置，此結(jié)果滿足旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)的要求。

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