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  大功率電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，由于各種干擾力作用而產(chǎn)生振動(dòng)，振動(dòng)是旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子發(fā)生故障的主要問(wèn)題之一。對(duì)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(dòng)是最普遍的，特別是在某個(gè)或某幾個(gè)特定大功率電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，振幅會(huì)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。為了避免軸系在正常運(yùn)行過(guò)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(kāi)機(jī)組正常運(yùn)行的轉(zhuǎn)頻和外界激勵(lì)頻率一定的范圍。

  本文主要依托長(zhǎng)輸管線壓縮機(jī)20MW 級(jí)高速變頻防爆大功率電動(dòng)機(jī)項(xiàng)目，采用 DyRoBeS 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析軟件對(duì)大功率電機(jī)的整個(gè)軸系(主機(jī)和勵(lì)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(lì)磁機(jī)端軸瓦需下端承載 300kg，安裝時(shí)需將軸承座抬高一定量，需要通過(guò)理論計(jì)算得出。

  一、軸系臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算

  軸系的臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算是轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析的一項(xiàng)基本的內(nèi)容，合理設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速是機(jī)組安全可靠運(yùn)行的重要前提。

  1.1 臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算結(jié)果

  根據(jù)軸系的簡(jiǎn)化模型和軸承的油膜支撐剛度和阻尼，可計(jì)算出軸系的前三階臨界轉(zhuǎn)速，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 3。由計(jì)算結(jié)果可知，前三階臨界轉(zhuǎn)速均避開(kāi)了大功率電機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速3120 ～ 5040rpm，并有一定的安全余量。

  1.2 軸承安裝位置計(jì)算

  此機(jī)組為三軸承結(jié)構(gòu)，為了保證勵(lì)磁機(jī)端 3#軸承能夠穩(wěn)定運(yùn)行，需要下軸瓦承載 300kg 的支撐載荷，因此3#軸承在安裝時(shí)需要抬高，根據(jù)軸系的靜撓度和承載載荷可計(jì)算出 3#軸承的抬高量為 1.9mm。

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