120kW发电机组隔振设计测试研究

    0前言

    某企业的柴油发电机组结构及隔振凭经验进行设计选型，在发电机组运行过程中易因振动过大而导致控制柜里个别电器件松脱，影响机组正常工作。 本文以该企业生产的 120kW 发电机组为研究对象，评价该发电机组振动烈度及隔振器的减振效果，依据相关国家标准在不同工况下布置测点，对该发电机组关键点 X、Y、Z 三个方向振动位移、速度、加速度振动进行了测试，计算分析振动烈度和隔振效果，并对测试数据进行分析， 以便为进一步结构优化设计提供依据。

    1 测试原理

    1.1  发电机组振动烈度测试原理

    振动测试国家标准中小功率发动机振动测量方法规定进行[1]。 当量振动烈度 Vm为：

   式中：Vx、Vy、Vz分别为 X、Y、Z 三个轴向上的振动速度有效值；

    Nx、Ny、Nz分别为 X、Y、Z 三个轴向上的测量次数；

    1.2 发电机组减振器振级落差测试原理

    隔振系统振级落差 N 为：

    式中：n 为测点数，aAi、aUi分别为减振器上、下方第 i 个测点的 z 方向的加速度值。

    2 测试数据及分析

    2 .1 振动烈度测试

    2.1.1 测试工况：0%、25%、50%、75%、100%和 110%额定负荷。

    2.1.2 测点布置：在发电机上、中、下及地面分别布 11 点。 每个测点的测量方向为 X、Y、Z 方向。

    2.1.3 频率范围：10-10kHz。

    测试结果见表 1，数据表明：振动烈度最大部位为发电机和柴油机上， 120kW 发电机组机架和控制箱上的振动烈度偏大，机架测点 9振动烈度为 vm=13.977mm/s，控制箱测点①振动烈度 vm=10.047mm/s。

    2.2 振级落差测试

    2.2.1 测试工况：0%、25%、50%、75%、100%和 110%额定负荷。

    2.2.2 测点布置：减振器上下各布置 1 点。 测量每个测点的 Z 方向。

    2.2.3 频率范围：10-10kHz

    表 2 中数据表明，振动落差均大于 10dB，其中发动机组振动落差最大值为 N=11.603dB。

    2.3 结论

    在相关企业对 75kW、170kW 两台发电机组在不同负荷情况下的稳态振动参数进行了现场测试。

    2.3.1 振动波形及其分析

    典型振动加速度波形如图所示。

    图3通道1加速度测试结果(10点位置)图 3 表明， 发动机组的振动是在25Hz 激励信号下的强迫随机振动。