水平型モータと比較して、垂直型モータ、特に大型モータは、一端にアンギュラ玉軸受を使用する特殊な軸受システムを備えています。 -アンギュラ玉軸受の独特な設計により、軸受を逆方向に取り付けると直ちに故障が発生するため、絶対に行わないでください。ベアリングが正しく取り付けられていなかったり、エンジン回転中に軸方向にズレが生じたりすると、異常振動や異音の原因となることがあります。
縦型モーターの騒音問題
垂直モーター、特に大型モーターは特殊なベアリング設計を採用しており、多くの場合、一端にアンギュラ玉軸受が装備されています。この精密ベアリング設計は、組み立て中に方向を誤ると損傷する可能性があります。また、軸受の取り付け不良やエンジン運転時の軸方向のズレにより、異常振動や騒音が発生することがあります。
単列アンギュラ玉軸受は、複合荷重に耐えるように特別に設計されており、一方向の大きな軸力に耐えることができます。垂直モーターでは、これらのベアリングは通常、深溝玉軸受の負荷容量を超える軸方向の力に対処するために、非シャフト延長端で使用されます。それらの寸法は、エンジンで使用される対応する単列ラジアルベアリングと互換性があり、設計の再設計時に発生する潜在的な問題を回避します。
垂直モーターにアンギュラ玉軸受を使用すると、大きな軸方向の力に耐え、ローターとステーターの間のバランスの取れた位置を維持できます。このような用途では、これらのベアリングは通常、さまざまな動作要件を満たすためにペアで取り付けられます。ベアリングを戦略的に配置することにより、軸方向の力を加えてモーター ローターの重量のバランスをとることができ、ローターとステーターの間の軸方向の相対位置が安定します。
アンギュラ玉軸受の支持構成と吊り下げ構成はいずれも、エンジン動作中にそれぞれ特有の課題を抱えています。特に軸方向の動きや振動は不安定な動作や騒音の原因となります。軸方向の寸法の一致に加えて、電力が印加された後、ステータとロータの磁気中心は電磁力の影響で自発的に整列します。
モーターのベアリング構成を選択する際には、いくつかの手段を講じることができます。これらには、軸方向の変位を効果的に制御するためのペアのアンギュラ玉軸受の使用、安定性を向上させるための 3 軸受設計の使用、およびステータとロータ間の適切な事前変位の実装が含まれます。ただし、悪影響を避けるために、事前変位の量は許容範囲内に制御する必要があることに注意することが重要です。さらに、垂直モーターの保管、輸送、テスト中は、不適切な外力によるベアリングの損傷を防ぐために、ユニットを正しい垂直位置に維持する必要があります。
大型垂直モーターの振動の問題
ここでは、大型の垂直ポンプ モーターの振動の問題に焦点を当てます。このようなエンジンは通常、かなりのシリンダー ベアリングと全高を備えており、約 1500 rpm で動作します。トップベアリングには通常、プレーンベアリングまたは転がりベアリングが使用されます。ただし、滑り軸受の振動の問題は通常、ガイド ブッシュの調整に関連しているため、この説明の範囲を超えています。上部にベアリングを備えたエンジンの振動問題に焦点を当てます。エンジンの設計には、エンジン、シリンダーサポート、ポンプハウジング、吸排気管が含まれます。
振動の振幅はエンジンの上部で最大となり、明確な方向パターンで下方に向かって徐々に減少します。乾式モーターのテスト中、モーターがサポート ハウジングに接続されているが、ポンプ ローターには接続されていない場合、支配的な振動周波数は回転速度と同じになります。ただし、モーターをポンプ ローターに接続すると、主周波数が最大 2 倍シフトする可能性があります。
エンジンの振動は高度とともに徐々に減少し、指向性を示します。モーターをポンプに接続すると、振動周波数が大きく変化する場合があります。たとえば、モータの振動の問題は、初期の試運転中、モータの交換または修理後の過度の振動、または動作中にポンプ ローターがオフになっているにもかかわらず持続する振動など、いくつかの要因によって引き起こされる可能性があります。
エンジンの振動は、エンジン自体、サポート シリンダー、ポンプ ハウジング、吸気/排気ラインなど、いくつかの発生源から発生する可能性があります。
エンジンの振動はさまざまな内部要因によって引き起こされる可能性があります。不十分なバランス精度は、特に全体の剛性が低いモーターと結合されたサポートシリンダーシステムにおいて、重大な問題です。わずかなアンバランスでも、重大なエンジン振動を引き起こす可能性があります。ただし、多くの場合、不均衡を軽減することは振動を軽減するのに効果的です。さらに、ベアリングの取り付けが不適切であると、エンジンの振動が発生することがよくあります。たとえば、上部のベアリングが荷重を支え、下部のベアリングがサポートと方向を提供する場合、ローターは吊り下げられたままになります。これは、上部ベアリングが最初に故障することが多い理由を説明しています。両方のベアリングの荷重分布を確認することで、このような問題を防ぐことができます。
支持構造の剛性が不十分だと、振動の問題が発生する可能性があります。モーターが支持構造に接続されると、モーター固有の剛性限界が徐々に明らかになります。問題 - がエンジンにあるのかサポート構造にあるのかを判断するには、テストベンチで個別のテストを実行できます。1 つはエンジンのみ、もう 1 つはエンジンとサポート構造を組み合わせたものです。同時に、サポートを強化し、調整技術を適用することで、衝撃を軽減することができます。
一部のエンジンの構造共振は、振動レベルに大きな影響を与える可能性があります。フィールドテストでは、共振周波数が±160 rpmの範囲で動作に影響を及ぼし、場合によっては定格速度に直接影響を与える可能性があることが示されています。このような場合、振動を低減するには実験による検証とモータの精度向上が必要です。構造共振はエンジンの振動に大きな影響を与える可能性があります。この影響を軽減するには、実験による確認とエンジンの精度の向上が必要です。
振動問題を解決するには、さまざまな要因を総合的に考慮し、的を絞った対策を講じる必要があります。これらには、バランス精度の向上、全体的な垂直方向の位置合わせの確保、ベアリングのクリアランスの調整、一時的なサポートの追加、ドラムサポート構造の再設計などが含まれます。一時的なサポート措置を講じる場合は、サポート ポイントがエンジンの上部に位置するようにし、それに応じてサポート力を調整して振動を大幅に低減する必要があります。
