Lyginant su horizontaliais varikliais, vertikalūs varikliai, ypač dideli, turi specialią guolių sistemą, kurios viename gale naudojami kampiniai kontaktiniai rutuliniai guoliai. Dėl unikalios-kampinių kontaktinių rutulinių guolių konstrukcijos būtina, kad guoliai niekada nebūtų montuojami priešinga kryptimi, nes tai sukels tiesioginį gedimą. Jei guoliai nėra tinkamai sumontuoti arba jie nesutampa ašies kryptimi, kai variklis veikia, tai gali sukelti neįprastą vibraciją ir neįprastą garsą.
Triukšmo problemos vertikaliuose varikliuose
Vertikalūs varikliai, ypač dideli, turi specialią guolių konstrukciją, kurios viename gale dažnai yra kampiniai kontaktiniai rutuliniai guoliai. Ši tiksli guolių konstrukcija gali būti pažeista, jei surinkimo metu ji neteisingai nukreipta. Be to, netinkamas guolių montavimas arba ašinis poslinkis varikliui veikiant gali sukelti neįprastą vibraciją ir triukšmą.
Vienos eilės kampiniai kontaktiniai rutuliniai guoliai yra specialiai sukurti taip, kad atlaikytų kombinuotas apkrovas, todėl jie gali atlaikyti dideles ašines jėgas viena kryptimi. Vertikaliuose varikliuose šie guoliai paprastai naudojami ne veleno prailginimo gale, kad būtų galima valdyti ašines jėgas, kurios viršija gilių griovelių rutulinių guolių keliamąją galią. Jų matmenys yra suderinami su atitinkamais variklyje naudojamais vienos eilės radialiniais guoliais, todėl išvengiama galimų problemų, su kuriomis susidursite perkuriant konstrukciją.
Kampinių kontaktinių rutulinių guolių naudojimas vertikaliuose varikliuose leidžia jiems atlaikyti dideles ašines jėgas ir išlaikyti subalansuotą padėtį tarp rotoriaus ir statoriaus. Tokiose programose šie guoliai paprastai montuojami poromis, kad atitiktų skirtingus veikimo reikalavimus. Strategiškai nustatant guolius, variklio rotoriaus svoriui atsverti gali būti taikoma ašinė jėga, todėl tarp rotoriaus ir statoriaus susidaro stabili ašinė santykinė padėtis.
Tiek atraminės, tiek pakabinamos kampinių kontaktinių rutulinių guolių konfigūracijos varikliui veikiant kelia savo iššūkius. Visų pirma, bet koks ašinis judėjimas ar vibracija gali sukelti nestabilų veikimą ir sukelti triukšmą. Be ašinių matmenų suderinimo, įjungus maitinimą, statoriaus ir rotoriaus magnetiniai centrai spontaniškai susilygina veikiami elektromagnetinės jėgos.
Renkantis variklio guolių konfigūraciją, galima imtis kelių priemonių. Tai apima suporuotų kampinių kontaktinių rutulinių guolių naudojimą, siekiant efektyviai valdyti ašinį poslinkį, trijų guolių konstrukcijos naudojimą stabilumui pagerinti ir tinkamo išankstinio poslinkio tarp statoriaus ir rotoriaus įgyvendinimą. Tačiau svarbu pažymėti, kad išankstinio poslinkio kiekis turi būti kontroliuojamas priimtinose ribose, kad būtų išvengta neigiamo poveikio. Be to, vertikalių variklių sandėliavimo, transportavimo ir bandymo metu įrenginys turi būti laikomas tinkamoje vertikalioje padėtyje, kad būtų išvengta guolių pažeidimų dėl netinkamo išorinių jėgų poveikio.
Vibracijos problemos dideliuose vertikaliuose varikliuose
Dabar daugiausia dėmesio skirsime didelių vertikalių siurblių variklių vibracijos problemoms. Tokie varikliai paprastai turi didelius cilindrų guolius ir bendrą aukštį, veikia maždaug 1500 aps./min. Viršutiniuose guoliuose paprastai naudojami paprastieji arba antifrikciniai guoliai; tačiau slydimo guolių vibracijos problemos paprastai yra susijusios su kreipiančiosios įvorės reguliavimu, todėl jos nepatenka į šios diskusijos sritį. Daugiausia dėmesio skirsime variklių, kurių guoliai yra viršutinėje padėtyje, vibracijos problemoms, kurių konstrukcijoje yra variklis, cilindro atrama, siurblio korpusas ir įleidimo/išmetimo vamzdynas.
Vibracijos amplitudė yra didžiausia variklio viršuje ir palaipsniui mažėja žemyn, aiškiai nurodant kryptį. Sauso variklio bandymo metu, kai variklis prijungtas prie atraminio korpuso, bet ne prie siurblio rotoriaus, dominuojantis vibracijos dažnis yra toks pat kaip sukimosi greitis. Tačiau prijungus variklį prie siurblio rotoriaus, dominuojantis dažnis gali pasislinkti iki 2X.
Variklio vibracija palaipsniui mažėja didėjant aukščiui ir parodo krypties charakteristikas. Prijungus variklį prie siurblio, vibracijos dažnis gali labai pasikeisti. Pavyzdžiui, variklio vibracijos problemas gali sukelti keli veiksniai: per didelė vibracija pirminio paleidimo metu, po variklio pakeitimo ar remonto arba nuolatinė vibracija, nepaisant to, kad veikimo metu siurblio rotorius buvo išjungtas.
Variklio vibracija gali kilti iš kelių šaltinių, įskaitant patį variklį, atraminį cilindrą, siurblio korpusą ir įsiurbimo/išmetimo linijas.
Variklio vibraciją gali sukelti įvairūs vidiniai veiksniai. Nepakankamas balansavimo tikslumas yra kritinė problema, ypač atraminių cilindrų sistemose, sujungtose su varikliu, kai bendras standumas yra mažas. Net nedidelis disbalansas gali sukelti didelę variklio vibraciją. Tačiau disbalanso mažinimas dažnai veiksmingai sumažina vibraciją. Be to, netinkamas guolių montavimas dažnai prisideda prie variklio vibracijos. Pavyzdžiui, kai viršutinis guolis neša apkrovą, o apatinis guolis suteikia atramą ir kryptį, rotorius lieka pakabintas. Tai paaiškina, kodėl dažniausiai pirmasis sugenda viršutinis guolis. Abiejų guolių apkrovos paskirstymo patikrinimas gali užkirsti kelią tokioms problemoms.
Nepakankamas atraminės konstrukcijos tvirtumas gali sukelti vibracijos problemų. Kai variklis yra prijungtas prie atraminės konstrukcijos, pamažu išryškėja jam būdingi standumo apribojimai. Norint nustatyti, ar problema - yra variklyje ar atraminėje konstrukcijoje, bandymų stende galima atlikti atskirus bandymus: vieną su varikliu, o kitą su varikliu ir atramine konstrukcija kartu. Tuo pačiu metu poveikį galima sumažinti stiprinant atramą ir taikant koregavimo būdus.
Kai kurių variklių struktūrinis rezonansas gali labai paveikti vibracijos lygį. Lauko bandymai rodo, kad rezonansiniai dažniai gali paveikti veikimą ±160 aps./min. diapazone, kartais tiesiogiai įtakojantys vardinį greitį. Tokiais atvejais, norint sumažinti vibraciją, būtina atlikti eksperimentinį patikrinimą ir pagerinti variklio tikslumą. Struktūrinis rezonansas gali turėti didelės įtakos variklio vibracijai; Norint sumažinti šį poveikį, reikalingas eksperimentinis patvirtinimas ir variklio tikslumo pagerinimas.
Sprendžiant vibracijos problemas, būtina kompleksiškai atsižvelgti į įvairius veiksnius ir imtis tikslingų priemonių. Tai gali apimti balansavimo tikslumo gerinimą, bendro vertikalaus išlygiavimo užtikrinimą, guolių tarpų reguliavimą, laikinų atramų pridėjimą ir būgno atramos konstrukcijos pertvarkymą. Įgyvendinant laikinas palaikymo priemones, būtina užtikrinti, kad atramos taškai būtų variklio viršuje ir atitinkamai būtų sureguliuota atramos jėga, kad būtų pasiektas reikšmingas vibracijos sumažėjimas.
