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高速离心机驱动部件振动原因及其解决方法

作者：湘仪离心机仪器有限公司 2009-04-03T00:00 (访问量:3245)

根据对离心机的驱动部件进行了分析。分析认为，引起振动的原因是多因素的，其中主要包括转子的剩余不平衡量、电机转子的剩余不平衡量、电机与驱动组件的联接方式和减振器的设置等。根据动力学原理，转子在一定转速下运转时的乎衡方程式为 G+M(e+y)CO ：(y +y)。
其中影响较大的是转子的偏心量e及挠度Y，而这两者与转子的制造精度、传动轴的几何尺寸和轴承的支承位置有关。该振源将造成径向和轴向同时振动，主要在径向。根据这一原理，我们仔细分析了原设计图，发现原结构在径向上无任何减振装置，而在轴向上又重复破振。
第二，转子与转子盖的影响检查发现，原转子与转子盖之间的配台有2ram的间隙。第三，弹性联轴器的影响。由于转子和电机始终存在不同程度的剩余不平衡量，这两个不平衡量就是两个不同的振源。在直接驱动结构的高速离心机上，这两个振源叉不得不连接起来，这就需要设计一个有效隔离
开两个振源的联轴器。该机原设计的联轴器为一个开有方孔的尼龙套。虽然尼龙套能起一定的阻尼隔振作用，但用在此处还不能满足使用要求。针对上面提出的问题，我们首先在原驱动结构上增加了橡皮隔振圈来隔离径向振动，转子与转子盖之间的间隙由原来的2ram减小到0．1mm，联轴器由原来的尼
龙套改为如图2我们称之为万象联轴器的结构。通过上述改动后，经试验，转速仅用不到3分钟就达到了20000rPm，在驱动电机上测得自振动加速度为4 g．
三、影响振动的其它因素
1．轴承的选用。
2．轴承的轴向预紧力。经我们多次试验证明，借助弹簧的轴向预紧力来消除轴承中的内部间隙，在一系列情况下能改善运转中的振动特性。
3．润滑脂的选择。这种高速旋转装置，在选用润滑脂时，最好不要选用过稠的润滑脂。原使用的润滑脂为7018高速润滑脂。在试验过程中发现该脂粘度太大，当转速升至1 5000rPm时，驱动电机温升达到7O～8O℃ 。这样对电机无疑是很不利的。后来我们选用了特12号高速轴承润滑脂，效果明显好转，电机温升最高也只有4O～5O℃ 。
4．传动轴上的轴承支承位置的影响。我们设计了一根轴，轴承支承跨度为49mm，悬伸部分为65ram，悬伸部分直径为6ramo经试验．发现振动频率由原来的12000rPm，下降到5000rpm，再升速，振动就急尉增加。接着又设计了轴承跨度为46ram、悬伸部分为40ram、悬伸部分直径为9mm 的轴，经试验．符合使用要求。
四、结束语
我们在解决高速冷冻离心机驱动部件的振动问题中，参考了其它高速冷冻离心机的驱动部件，使转动性能达到了指标。
总之，我们在设计这一驱动部件时走了自己的路，这项工作的成功，对从事高速冷冻离心机结构设计人员及维修人员具有一定的参考价值。

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