Yatay motorlarla karşılaştırıldığında dikey motorlar, özellikle büyük olanlar, bir ucunda eğik bilyalı rulmanların kullanıldığı özel bir yatak sistemine sahiptir. Eğik bilyalı rulmanların-benzersiz tasarımından dolayı, rulmanların asla ters yönde monte edilmemesi zorunludur, zira bu durum anında arızaya neden olacaktır. Yataklar doğru şekilde takılmazsa veya motor çalışırken eksenel olarak yanlış hizalanırsa, anormal titreşimlere ve olağandışı seslere neden olabilir.
Dikey motorlarda gürültü sorunları
Dikey motorlar, özellikle büyük olanlar, genellikle bir ucunda eğik bilyalı rulmanlarla donatılmış özel bir rulman tasarımına sahiptir. Bu hassas rulman tasarımı, montaj sırasında yanlış yönlendirilirse hasar görebilir. Ayrıca, motorun çalışması sırasında yatağın yanlış takılması veya eksenel yer değiştirme, anormal titreşime ve gürültüye neden olabilir.
Tek sıralı eğik bilyalı rulmanlar, birleşik yüklere dayanacak şekilde özel olarak tasarlanmış olup, tek yönde önemli eksenel kuvvetlere dayanmalarına olanak tanır. Dikey motorlarda, bu rulmanlar genellikle sabit bilyalı rulmanların yük kapasitesini aşan eksenel kuvvetleri karşılamak için mil dışı uzatma ucunda kullanılır. Boyutları, motorda kullanılan karşılık gelen tek sıralı radyal rulmanlarla uyumludur ve tasarımın yeniden tasarlanmasında karşılaşılan olası sorunları ortadan kaldırır.
Dikey motorlarda eğik bilyalı rulmanların kullanılması, bunların önemli eksenel kuvvetlere dayanmasına ve rotor ile stator arasında dengeli bir konumu korumasına olanak tanır. Bu tür uygulamalarda bu rulmanlar, farklı çalışma gereksinimlerini karşılamak için genellikle çiftler halinde kurulur. Rulmanların stratejik olarak konumlandırılması yoluyla, motor rotorunun ağırlığını dengelemek için eksenel bir kuvvet uygulanarak rotor ve stator arasında sabit bir eksenel göreceli konum elde edilebilir.
Eğik bilyalı rulmanların hem destek hem de asılı konfigürasyonları, motorun çalışması sırasında kendi zorluklarını ortaya çıkarır. Özellikle herhangi bir eksenel hareket veya titreşim, dengesiz çalışmaya ve gürültüye neden olabilir. Eksenel boyut uyumuna ek olarak, güç uygulandıktan sonra statorun ve rotorun manyetik merkezleri elektromanyetik kuvvetin etkisi altında kendiliğinden hizalanır.
Motor yatağı konfigürasyonunun seçilmesi söz konusu olduğunda çeşitli önlemler alınabilir. Bunlar, eksenel yer değiştirmeyi etkili bir şekilde kontrol etmek için eşleştirilmiş açısal temaslı bilyalı rulmanların kullanımını, stabiliteyi geliştirmek için üç yataklı tasarımın kullanılmasını ve stator ile rotor arasında yeterli ön yer değiştirmenin uygulanmasını içerir. Ancak olumsuz etkilerden kaçınmak için ön yer değiştirme miktarının kabul edilebilir sınırlar içinde kontrol edilmesi gerektiğine dikkat etmek önemlidir. Ayrıca dikey motorların depolanması, taşınması ve test edilmesi sırasında, dış kuvvetlere uygun olmayan şekilde maruz kalınması nedeniyle yatakların hasar görmesini önlemek için ünitenin doğru dikey konumda tutulması gerekir.
Büyük dikey motorlarda titreşim sorunları
Şimdi büyük dikey pompa motorlarındaki titreşim sorunlarına odaklanacağız. Bu tür motorlar tipik olarak yaklaşık 1500 rpm'de çalışan önemli silindir yataklarına ve toplam yüksekliğe sahiptir. Üst yataklar genellikle düz veya sürtünmesiz yataklar kullanır; ancak kayar yatak titreşim sorunları tipik olarak kılavuz burç ayarlarıyla ilişkilidir ve bu nedenle bu tartışmanın kapsamı dışındadır. Tasarımı motor, silindir desteği, pompa gövdesi ve giriş/çıkış borularını içeren, yatakları üst konumda olan motorlardaki titreşim sorunlarına odaklanacağız.
Titreşim genliği motorun üst kısmında maksimumdur ve net bir yön düzeniyle aşağıya doğru kademeli olarak azalır. Kuru motor testi sırasında, motor destek mahfazasına bağlandığında ancak pompa rotoruna bağlanmadığında, baskın titreşim frekansı dönüş hızıyla aynıdır. Ancak motoru pompa rotoruna bağladıktan sonra baskın frekans 2 kata kadar kayabilir.
Motor titreşimi, yön özellikleri sergileyerek rakımla birlikte kademeli olarak azalır. Motoru pompaya bağladıktan sonra titreşim frekansı önemli ölçüde değişebilir. Örneğin, motor titreşim sorunlarına çeşitli faktörler neden olabilir: ilk devreye alma sırasında, motor değişimi veya onarımından sonra aşırı titreşim veya çalışma sırasında pompa rotorunun kapatılmasına rağmen sürekli titreşim.
Motor titreşimi, motorun kendisi, destek silindiri, pompa gövdesi ve emme/egzoz hatları dahil olmak üzere çeşitli kaynaklardan gelebilir.
Motor titreşimi çeşitli iç faktörlerden kaynaklanabilir. Yetersiz dengeleme doğruluğu, özellikle genel sertliğin düşük olduğu bir motorla birleştirilmiş destek silindiri sistemlerinde kritik bir sorundur. En ufak bir dengesizlik bile önemli motor titreşimine neden olabilir. Ancak dengesizliğin azaltılması genellikle titreşimin azaltılmasında etkilidir. Ek olarak, rulmanların yanlış takılması sıklıkla motor titreşimine katkıda bulunur. Örneğin, üst yatak yükü taşıdığında ve alt yatak destek ve yön sağladığında rotor asılı kalır. Bu, neden çoğunlukla ilk arızalananın üst yatak olduğunu açıklıyor. Her iki rulmandaki yük dağılımının kontrol edilmesi bu tür sorunların önüne geçebilir.
Destek yapısının yetersiz sertliği titreşim sorunlarına neden olabilir. Bir motor bir destek yapısına bağlandığında, onun doğasında olan sertlik sınırlamaları yavaş yavaş belirgin hale gelir. Sorunun - motorda mı yoksa destek yapısında mı olduğunu belirlemek için bir test tezgahında ayrı testler yapılabilir: biri yalnızca motorla, diğeri motor ve destek yapısıyla birlikte. Aynı zamanda desteğin güçlendirilmesi ve ayarlama tekniklerinin uygulanmasıyla etki azaltılabilir.
Bazı motorlardaki yapısal rezonans, titreşim seviyelerini önemli ölçüde etkileyebilir. Saha testleri, rezonans frekanslarının ±160 rpm aralığında çalışmayı etkileyebileceğini, bazen doğrudan nominal hızı etkileyebileceğini göstermektedir. Bu gibi durumlarda, titreşimi azaltmak için motor doğruluğunun deneysel olarak doğrulanması ve iyileştirilmesi gerekir. Yapısal rezonansın motor titreşimi üzerinde önemli bir etkisi olabilir; Bu etkiyi azaltmak için motor hassasiyetinin deneysel olarak doğrulanması ve iyileştirilmesi gerekmektedir.
Titreşim problemlerini çözerken çeşitli faktörleri kapsamlı bir şekilde hesaba katmak ve hedefe yönelik önlemler almak gerekir. Bunlar arasında dengeleme doğruluğunun iyileştirilmesi, genel dikey hizalamanın sağlanması, yatak boşluklarının ayarlanması, geçici destekler eklenmesi ve tambur destek yapısının yeniden tasarlanması yer alabilir. Geçici destek önlemlerini uygularken, destek noktalarının motorun üst kısmında bulunmasını ve destek kuvvetinin titreşimde önemli bir azalma sağlayacak şekilde ayarlanmasını sağlamak gerekir.
