为什么大型立式电机容易出现噪音和振动？

与卧式电机相比，立式电机，尤其是大规格电机，在轴承系统方面有其自身的特点。

电机一端采用角接触球轴承。

由于角接触球轴承的独特结构，避免错误装反轴承装配方向至关重要，否则将直接损坏轴承。

如果轴承安装不当或电机运行时轴向配合不对中，可能会引起电机异常振动和异响。

Characteristics of angular contact ball bearings

单列角接触球轴承专为组合载荷而设计，可承受一个方向较大的推力。

大多数立式电机在轴的非延伸端使用一组单列角接触球轴承来处理足以超过深沟球轴承轴向载荷能力的轴向力。

在尺寸方面，它们可以与电机相应的单列深沟轴承互换，避免了重新设计结构部件和潜在的不可预见的问题。

角接触球轴承也常用于具有高轴向力的应用，例如齿轮减速器、泵、蜗轮传动装置、立轴和机床主轴。在这些情况下，它们通常以各种成对组合安装。

角接触球轴承载荷方式

角接触球轴承用于立式电机中，施加轴向力来平衡转子的重量，确保转子和定子之间的轴向位置平衡。当角接触球轴承位于电机转子下方时，为支撑方式；当它们位于电机转子上方时，为悬挂方式。

无论是吊装还是悬挂安装，电机运行过程中，除了轴向尺寸本身的配合关系外，电机通电后，在电磁力的作用下，定转子磁中心线会自发对齐。上，这可能会导致转子轴向位移。

由于零件加工和装配偏差不可避免的累积误差，实际发生的位移会造成轴承本身不同程度的不对中。当轴承不对中严重时，自发对中电磁力和转子重力成为相互增强的振动力，加剧轴承的噪声和振动。

 应对措施

在电机轴承结构的选择上多下功夫，如角接触球轴承的配对使用、轴承轴向的固定和控制、电机采用三轴承结构、适当预压等具体措施。 - 电机定子和转子的位移。

其中，电机定子和转子预位移的大小必须适当平衡，否则结果会适得其反。

特别需要注意的是，在立式电机的储存、运输和测试过程中，电机应保持正确的垂直位置，以避免有害的外力可能导致轴承损坏。

立式电机振动问题

大型立式泵的电机缸支架和整体高度一般接近2米甚至超过3米，通常以每分钟1500转左右的速度运行。电机上轴承一般分为滑动轴承和滚动轴承两种。

这里不讨论因调整滑动轴承而引起的振动问题。仅介绍采用滚动轴承作为上轴承的电机的振动。

其结构如下图所示，由电机、电机缸支架、泵体、进出水管等组成。

 振动特性

电机顶部的振动最大，向下逐渐减小。它具有很强的方向性（无论是南北还是东西）。

当电机在未连接泵转子的情况下进行测试时，振动频率是绝对的并且与旋转频率相对应。

将泵转子与电机连接后，主频率可能为2X。另一方面，在新安装和调试时、更换或修理电机后、或在运行过程中振动增大时，也存在振动超标的情况。然而，即使在断开泵转子之后，振动仍然相对较高。

振动原因

电机本身、支撑缸、泵体、进出水管等都可能是电机振动的潜在原因。下面，我们将一一讨论这些原因。

1、电机自问题

一般来说，可能存在平衡精度不够、轴承安装问题、电机安装问题、结构共振问题等。

至于电气问题，一般在闲置状态下由于电流不足不明显，基本可以排除。

 (1)平衡精度不够

这个问题其实并不常见。

之所以提到，是因为当枪管支架和电机的整体刚度比较弱时，少量的不平衡就很容易引起电机的明显振动。通常，减少不平衡就可以满足振动要求。

这类电机的平衡标准一般为G2.5，这意味着振动大约在15μm（p-p）左右。

只要达到这个标准，就可以排除平衡问题。您可以参考厂家提供的天平报告或者在测试平台上进行试运行。如果振动在30μm以上，可以重新平衡，应该有明显效果。此类问题通常发生在新安装的设备中。

 (2)轴承安装问题

大型立式电机一般由上轴承承受载荷，下轴承提供支撑和引导。

转子处于悬浮状态，这就是为什么此类电机中上轴承往往最先损坏的原因。

However, if the lower bearing bears the load due to installation issues, it will cause the "head shaking" phenomenon at the top of the motor, which is commonly observed in the field.

If the load on the lower bearing is significant, it is relatively easy to eliminate because the "head shaking" phenomenon is more severe during a dry run on the test platform.

但如果负载不大，在测试平台上空运行时可能不明显，但安装到外壳后（整体刚度较弱时）振动会放大。因此，最好的方法是检查两个轴承上的负载。

此类问题通常发生在电机维修或更换后。

(3)电机安装问题

此类故障通常是由于电机安装垂直度不够或与支撑筒连接螺栓紧固力不够造成的。可用水平尺测量，并重新拧紧连接螺栓。此类故障在泵转子连接后的振动问题中尤为突出。

(4)结构共振

有些电机结构的频率低于额定转速频率，而且低得多，特别是变频电机。

经电机厂确认后，这是预期的设计。经过测试，共振频率影响范围高达±160转，在某些情况下，实际上已经影响了额定转速。

如果是变频电机，结构频率低于额定转速，可以进行速度测试，判断是否存在共振。

如果是交流电机或结构频率高于额定转速频率，应进行初次启动试验分析，观察幅值和相位，以确定是否受到共振影响。

此类问题一般在初次安装调试时就存在，通常的现场解决办法是提高平衡精度。

 支撑油缸问题

此类问题在现场比较常见，常表现为连接电机后整体刚度较弱。

区分方法比较简单直接，在测试平台上分别对电机和带有支撑油缸的电机进行测试。

很多人尝试通过在筒体支撑上增加竖向加强筋来增加刚度，但效果并不显着。我只用过临时方法，比如在电机顶部加支撑，效果非常显着，连续运行了几年没有任何问题。另一种方法是更换更高质量的电机，这可能会产生意想不到的效果（我在现场见过一次）。

要彻底解决问题，可能需要重新设计。

泵体问题

基本类问题，除了接地松动外，现场没有遇到其他问题。这里只是提到一个因素，希望大家能够提供建议和补充信息。

进出管道问题

进出口管道本身的刚度，以及管道的布置，不仅可能造成流体问题，而且直接影响整个泵的刚度。

我在现场亲身经历过一种情况，在泵的出口管道上安装了膨胀节，由于其他原因，导致整个泵振动剧烈。

振动方向为进、出口方向，即使电机空转时，也大幅超标。拆除伸缩缝后，振动恢复正常。

 所采取的措施

基于上述原因，可以进行针对性的处理，包括提高平衡精度、保证整体垂直度、调整轴承间隙、增加临时支撑、重新设计筒体支撑等。

由于现场普遍采用临时支撑，需要强调的是，加支撑时，最好在电机上端加支撑，振动应明显减小，甚至明显减小。

否则不建议强行顶。当然，这只有在泵体旁边有支撑附件的情况下才能实现。

获取更多有关电动机的信息，请联系 Dongchun motor 以便快速回复。