Dudukan Penyeimbang Rotor Berkecepatan Tinggi untuk Pompa Vakum

Pendahuluan

Penyeimbangan rotor berkecepatan tinggi dalam pompa vakum memerlukan peralatan khusus yang mampu mempertahankan akurasi dalam kondisi operasi ekstrem. Untuk memenuhi persyaratan ini, dudukan penyeimbang khusus dikembangkan pada tahun 2002 dan 2009. Sistem ini dirancang untuk penyeimbangan dinamis rotor turbin yang dirakit pada kecepatan operasi aktual berkisar antara 42.000 hingga 60.000 rpm, langsung pada penyangga bantalannya sendiri. Tujuan desain adalah untuk mencapai nilai ketidakseimbangan residual sesuai dengan akurasi Kelas 1 sesuai dengan GOST ISO 22061-76.

Desain dan Konfigurasi Struktural

Gambar 1 menunjukkan tata letak skema dudukan penyeimbang kecepatan tinggi yang digunakan untuk rotor pompa vakum.

Gambar 1 – Tata letak struktural dudukan penyeimbang pompa vakum berkecepatan tinggi:
1 – Platform kaku
2 – Pegas isolasi getaran silinder
3 – Basis pemasangan silinder
4 – Pompa vakum seimbang
5 – Penutup pelindung
6 – Sensor sudut fase
7 – Sensor getaran pada penutup
8 – Sensor getaran di pangkalan
9 – Unit pengukuran dan komputasi

Dudukan ini dibangun di atas platform persegi panjang (1), yang ditopang oleh empat pegas silinder (2), yang memberikan isolasi getaran. Platform ini diperkuat dengan pengaku memanjang dan melintang, sehingga mencapai kekakuan tinggi sekaligus meminimalkan berat. Solusi struktural ini memastikan sensitivitas tinggi terhadap gaya ketidakseimbangan dan mencegah osilasi resonansi di seluruh rentang kecepatan pompa selama penyeimbangan.

Basis pemasangan (3) terpasang dengan kokoh pada platform dan berfungsi untuk memposisikan pompa (4) secara tepat. Pompa ditutup dengan penutup khusus (5), yang juga menampung sensor sudut fase (6). Dua sensor getaran (7 dan 8) dipasang pada penutup dan basis, masing-masing. Semua sensor terhubung ke unit pengukuran dan komputasi (9), yang melakukan analisis waktu nyata dan menghitung bobot korektif.

Prosedur Penyeimbangan

Penyeimbangan dilakukan dalam dua tahap berurutan untuk memastikan presisi pada kondisi rotor yang kaku dan fleksibel.

Tahap 1 – Penyeimbangan Rotor Kaku

Pada tahap awal, rotor pompa diseimbangkan pada kecepatan putar hingga 8.000 rpm, yang mana ia berperilaku seperti badan kaku. Tujuannya di sini adalah untuk mengompensasi ketidakseimbangan statis dan kopel. Sistem mencapai tingkat getaran residual di bawah 0,01 mm/s RMS dalam rentang frekuensi 3.500–8.000 rpm.

Tahap 2 – Penyeimbangan Rotor Fleksibel Berkecepatan Tinggi

Pada tahap kedua, penyeimbangan dilakukan pada kecepatan operasional rotor—baik 42.000 atau 60.000 rpm, tergantung pada model pompa. Pada kecepatan ini, rotor memasuki kondisi fleksibel dan mengalami deformasi, yang menyebabkan ketidakseimbangan dinamis tambahan. Koreksi akhir dihitung dan diterapkan untuk meminimalkan efek ini. Tingkat getaran sisa setelah penyeimbangan kecepatan tinggi tidak melebihi 0,3 mm/s RMS, yang memastikan pengoperasian pompa yang stabil dalam jangka panjang.

Karakteristik Kinerja

• Getaran sisa (tahap kaku): ≤ 0,01 mm/detik (3.500–8.000 rpm)

• Getaran sisa (tahap fleksibel): ≤ 0,3 mm/detik (42.000–60.000 rpm)

• Total waktu siklus untuk penyeimbangan: Biasanya kurang dari 30 menit

Kesimpulan

Dudukan penyeimbang kecepatan tinggi untuk rotor pompa vakum menggabungkan kekakuan struktural, pengukuran presisi, dan komputasi canggih. Dudukan ini memungkinkan penyeimbangan yang akurat dalam kondisi operasional nyata, mengimbangi ketidakseimbangan statis dan dinamis. Solusi ini memenuhi standar getaran yang ketat dan secara signifikan meningkatkan keandalan dan masa pakai sistem pompa vakum kecepatan tinggi.