雙軸激振器不同步的原因有電機(jī)轉(zhuǎn)速偏差、聯(lián)軸器失效、負(fù)載不均及控制系統(tǒng)故障等引發(fā).
雙軸激振器通過兩根平行軸上的偏心塊反向旋轉(zhuǎn),合成定向直線振動(dòng),廣泛應(yīng)用于振動(dòng)篩、給料機(jī)和輸送機(jī)等設(shè)備。兩軸的同步性是保證振動(dòng)方向穩(wěn)定、軌跡和受力均衡的前提。一旦兩軸出現(xiàn)不同步,振動(dòng)方向發(fā)生偏轉(zhuǎn),物料跑偏、設(shè)備側(cè)向受力、結(jié)構(gòu)共振和軸承過載等問題接踵而至,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致設(shè)備損壞和生產(chǎn)中斷。本文將從電氣驅(qū)動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)、負(fù)載特性及控制系統(tǒng)四個(gè)層面,系統(tǒng)分析雙軸激振器不同步的原因,并提供針對(duì)性的解決措施。
雙軸激振器通常由兩臺(tái)電機(jī)分別驅(qū)動(dòng),或單臺(tái)電機(jī)通過分傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)兩軸。兩臺(tái)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速存在制造公差,即使同型號(hào)同批次,空載轉(zhuǎn)速差異可達(dá)額定轉(zhuǎn)速的百分之一至百分之二。負(fù)載后,電機(jī)轉(zhuǎn)差率受電壓波動(dòng)、溫升和負(fù)載不均影響,實(shí)際轉(zhuǎn)速進(jìn)一步分化。電壓不平衡時(shí),兩臺(tái)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩差異顯著,轉(zhuǎn)速偏差擴(kuò)大。變頻器驅(qū)動(dòng)時(shí),參數(shù)設(shè)置不一致或V/F曲線漂移,同樣導(dǎo)致轉(zhuǎn)速不同步。
單電機(jī)分傳動(dòng)結(jié)構(gòu)中,中間軸、聯(lián)軸器和齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)。聯(lián)軸器彈性元件老化、磨損或變形,傳動(dòng)間隙增大,相位滯后。齒輪齒面磨損、斷齒或嚙合間隙超標(biāo),傳動(dòng)比波動(dòng),瞬時(shí)不同步。鏈條或皮帶傳動(dòng)時(shí),伸長、跳齒或打滑使兩軸瞬時(shí)速度失配。傳動(dòng)件失效初期的不同步呈周期性波動(dòng),后期發(fā)展為持續(xù)性偏差。
兩軸上的偏心塊理論質(zhì)量應(yīng)完全一致,實(shí)際制造和安裝中存在偏差。偏心塊質(zhì)量差使兩軸慣性力矩不同,加速和減速特性差異,動(dòng)態(tài)過程中轉(zhuǎn)速波動(dòng)相位不一致。偏心塊安裝角度偏差,即使轉(zhuǎn)速相同,初始相位錯(cuò)位,合成振動(dòng)方向偏斜。運(yùn)行中偏心塊松動(dòng)、位移或脫落,破壞原有平衡和相位關(guān)系,不同步突然加劇。
兩軸支撐軸承的潤滑狀態(tài)、磨損程度和預(yù)緊力不一致,摩擦阻力差異使軸的響應(yīng)特性不同。阻力大的軸啟動(dòng)慢、制動(dòng)快,在變速過程中始終滯后于阻力小的軸。軸承損壞或潤滑失效時(shí),阻力劇增,該軸甚至卡滯停轉(zhuǎn),與另一軸形成嚴(yán)重不同步。
振動(dòng)篩上物料分布不均,一側(cè)料層厚、一側(cè)料層薄,兩軸承受的負(fù)載阻力不同。料層厚的一側(cè)阻力大,該軸減速;料層薄的一側(cè)阻力小,該軸加速。物料黏性或粒度變化時(shí),負(fù)載波動(dòng)加劇,不同步呈動(dòng)態(tài)變化。給料機(jī)出料口偏斜,單側(cè)受料沖擊,同樣導(dǎo)致負(fù)載不均。
采用同步控制策略時(shí),編碼器或旋轉(zhuǎn)變壓器檢測兩軸位置,控制器調(diào)整輸出使轉(zhuǎn)速一致。編碼器安裝松動(dòng)、信號(hào)線干擾或分辨率不足,反饋信號(hào)失真,控制器誤判。控制器PID參數(shù)整定不當(dāng),響應(yīng)遲緩或振蕩,無法抑制轉(zhuǎn)速偏差。通信延遲或丟包使同步指令到達(dá)兩軸的時(shí)間不同,實(shí)時(shí)性喪失。