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1、第8卷第24期2008年12月科学技术与工程Vol18No124Dec.2008167121819(2008)2426600203ScienceTechnologyandEngineeringZ2008Sci1Tech1Engng1机电技术两极电动机振动分析及对策1付兴娥曹冬青(陕西科技大学11,西安71002;西安西玛电机(集团)有限公司,西安710018)摘要根据实例分析了高转速电动机振动的原因,采取增加轴的强度,消除残余应力的对策,在以后的电机生产制造过程中得以应用,取得了令人满意的效果。关键词电动机振动残余应力中图法分类号TM301.4
2、2;文献标志码B振动是所有设备在运行过程中普遍存在的现2振动实验分析象,电动机和其他设备一样,在运转过程中会发生不同程度的振动,尤其是两极电动机,由于其转速3.1振动检查情况较高,更易发生振动。振动不仅影响电动机的工作这台电机转子是在1000kg圈带式平衡机上做性能和寿命,还会产生有损于基础的动载荷和不利的平衡,从转子不平衡量与整机振动测试值看,我们于工作的噪声,振动严重时,会使零部件失效,甚至的转子平衡工艺和设备不存在问题,平衡精度是可靠[1]破坏而造成事故。的,转子的不平衡量却是不断变化的。我们每次都平造成电动机振动的原因很多,下面我们通过
3、我衡到3g以内,但由于振动超标拆机后再进行实验,厂生产的两极电机振动实验的具体实例,来分析产转子又不平衡了,不平衡量增加了(10—100)g不等。正振动的具体原因并提出改进的措施。3.2不平衡量增加的原因经过试验和仔细分析,我们认为这主要是因为1两极电机振动实验具体实例转子在初始状况本身存在残余应力,在实验过程中,应力和变形不断进行,原来在存在应力情况下型号为YKK500522电机是我厂生产的两极高经过平衡试验的转子将不再平衡,于是转子不平衡压电机,在进行出厂振动实验时,按照国家有关标量将大大增加。这也是电机出厂前为什么我们3次准,对中心高H3
4、55及以上高压电机全部采用刚性平衡得到的平衡值都不一样的原因。基础,自由状态下,取空载或负载试验后热态振动3.3残余应力的产生[2]转子轴在加工中残存的压轴应力、焊接应力、值,均不大于2.8mm/s为准则,这也是我厂要求[3]的出厂振动合格值,但是我们这台电机的振动测试车削铣削应力均可能是产生残余应力的隐患。值较大,3次测试仍达不到出厂的合格值,相关数据针对具体这台YKK500522电机,我们认为:如表1。1)转子在压轴(或热套轴)时,由于转轴没有足够的强度,转轴产生轻微的临时性挠曲,它能随时间自行恢复,但由于生产任务急迫,一般压轴后立2008
5、年8月25日收到第一作者简介:付兴娥(1983—),女,河北衡水人,陕西科技大学刻车外圆和平衡,也就是我们在初始弯曲的轴上车在读研究生,专业:机械设计及理论。E2mail:ezi.com@163.com。了铁心,校正了平衡,待电机试验运行后,轴渐渐恢24期付兴娥,等:两极电动机振动分析及对策6601表1电机振动和转子不平衡量变化振动测试值(mm/s)转子残余不平衡量测试部位轴伸端风扇端校正前不平衡量校正后不平衡量测试方向水平垂直轴向水平垂直轴向轴伸端风扇端轴伸端风扇端第一次测试9.07.66.811123.6——控制在5g以内第二次测试4.43
6、.26.05.82.53.830克196克1.34克1.17克第三次测试8.09.42.25.47.23.220克96克1.5克3.0克复到正常状态,这就反映在振动拆机后,支在两轴的影响下,变形更加明显,所以为减少应力的影响,承档测铁心径跳比原来增大,增大的径跳值就是轴转轴考虑强度外,还应对其进行特殊工艺处理。目弯曲的变化量。前国内电机制造厂对非船用高速电机转轴进行热2)本台电机的风扇是铁风扇,质量较大。由离处理并不是很多,这也为高速电机振动埋下了隐2心力计算公式F=MV/R,在半径设计统一,转速一患。根据两极电机高速的特殊要求,我们将轴的材定
7、的情况下,其质量越大,对转子产生的离心力越质由45号锻钢改为40Cr并经过调质处理。两者的[5]大,尤其是在两极电机转速较大的情况下,虽然对机械性能对比如表2。轴不会产生破坏性的影响,但是很容易造成轴的轻表245号锻钢、40Cr锻钢机械性能对比表微变形。热处理抗拉强度屈服强度延伸率硬度牌号4防止残余应力产生的对策方法σB(MPa)σS(MPa)δ5(%)HBSHRS≤255通过以上分析得出,在转子动平衡前,尽可能45正火6103601640～45(热轧)消除加工过程中产生的残余应力,是保证平衡精度调质70050017201～269稳定的关键。因
8、此,为了防止残余应力的产生,我40Cr调质10008009241～28648～55们采取以下措施:1)增加轴的强度。通过试验验证,轴材质对残3)风扇的
