陈玉球

（湖南有色金属职业技术学院，湖南 株洲412006）

0 引 言

水泵机组的运行状态可以通过振动判断，因而振动也是评价水泵的重要指标。当振动过大时，不仅会造成连接件或紧固件的松脱，甚至引起基础的裂纹，而起会引起泵组管路系统的共振，从而造成机毁人亡[1]。本文以某七级立式泵为研究对象，针对其底座振动过大的问题，涉及了振动吸振器，以期有效抑制振动。

1 动力吸振器设计计算

图1 水泵机组简图

1.1 水泵机组参数

本文分析的水泵机组参数如下：三相异步电动机功率为20 kW，质量为80 kg，泵体质量为200 kg，扬程为120 m，流量为20 m3/h，转速为2270 r/min，弹簧隔振器的刚度为230 N/mm，阻尼比为0.07，数量4个。根据现场采集的数据，泵组在运行时基座4个角的垂向振动加速度超标，振动最大幅值对应的频率为1275 Hz。期望通过设计动力吸振器减少4个角的Z向振动。

图2 动力吸振器力学模型

1.2 动力吸振器参数计算

主系统与吸振器的位移分别用X1、X2表示，则系统的运动方程为：

式中：M为主系统质量；K为主系统支撑刚度；m为吸振器质量；k为吸振器支撑刚度；c为吸振器阻尼系数;f为外激力，f=Fsinωt。

求解主系统、吸振器的振幅比,见式（3）、式（4）。吸振器的作用是降低主系统的振幅比[2]，将主系统的振动转移到吸振器的振动上[3]。

式中：Xst为主系统静变形；μ为质量比,μ=m/M，一般取0.01～0.1；ξ为阻尼比λ为强迫振动与主系统固有频率之比；γ为吸振器固有频率与主系统固有频率之比；f为外激力，f=Fsinωt。

根据最优同调及最优阻尼条件，可以推导出动力吸振器的支撑刚度和阻尼系数[4]：