Разбиране на централната линия на вала при мониторинг на вибрациите

Определение: Какво е положението на централната линия на вала?

В контекста на мониторинга на машините с сонди за близост, на положение на централната линия на вала е средната или стационарна позиция на геометричния център на вала в рамките на хлабината на флуидния му лагер. Докато измерванията на вибрациите (променливият компонент на сигнала) описват бързото динамично движение на вала *около* тази средна позиция, измерването на централната линия на вала (постоянният компонент на сигнала) описва *къде* се намира тази средна позиция. Проследяването на промените в тази постоянна позиция с течение на времето предоставя важна информация за натоварването на лагера, подравняването и дългосрочното износване.

Как се измерва позицията на централната линия на вала?

Позицията на централната линия на вала се измерва с помощта на постояннотоковото напрежение, изходно от двойка XY сонди за близост (две сонди, монтирани на 90 градуса една от друга). Ето как работи:

1. Напрежение на междината на сондата: Всеки драйвер на сондата за близост извежда отрицателно постоянно напрежение, което е правопропорционално на разстоянието между върха на сондата и повърхността на вала. Например, обичайната калибрация е -200 mV/mil, което означава, че напрежението става по-отрицателно с отдалечаването на вала от сондата.
2. Нулиране на позицията: За да се установи референтна стойност, напреженията на DC междината обикновено се „нулират“ или се записват, когато валът е в покой в долната част на лагера си.
3. Проследяване на средната позиция: Когато машината стартира и достигне работна скорост и температура, валът се повдига върху хидродинамичния си маслен филм. Системата от сонди за близост непрекъснато следи средните DC напрежения на междините от X и Y сондите.
4. Начертаване на позицията: Чрез нанасяне на постояннотокови напрежения X и Y едно спрямо друго, системата за наблюдение може да покаже средното положение на вала на 2D графика, която представлява хлабината на лагера.

Диагностичната стойност на графика на централната линия на вала

A графика на централната линия на вала, който показва траекторията на средното положение на вала при промяна на скоростта или натоварването на машината, е мощен диагностичен инструмент за турбомашини.

1. Потвърждаване на нормалната работа на лагера

При стартиране, здравият ротор в лагер с флуиден филм ще се повдигне и ще се движи хоризонтално, докато се развива хидродинамичният маслен клин. Пътят, който той поема върху централната линия, трябва да е гладък и повтарящ се всеки път, когато машината стартира. Този график потвърждава, че лагерите генерират правилната подемна сила и че роторът е позициониран правилно.

2. Диагностициране на износването на лагери

С течение на времето, с износването на лагера, хлабината на вала постепенно ще се спуска все по-ниско. Чрез съпоставяне на днешната позиция на централната линия на вала с позицията отпреди година, анализаторът може ясно да види тази тенденция и да предвиди кога лагерът ще се нуждае от смяна, много преди да започне да причинява силни вибрации.

3. Откриване на промени в подравняването или натоварването

Позицията на вала в лагера му се определя от силите, действащи върху него. Ако центровката на машината се промени (например поради термично увеличение или напрежение в тръбите), силите върху лагерите ще се променят, което от своя страна ще доведе до изместване на позицията на централната линия на вала. Внезапна промяна в позицията на централната линия по време на работа в стационарен режим е силен индикатор за значителна промяна в силите, действащи върху ротора, и изисква незабавно разследване.

4. Идентифициране на нестабилност на лагерите

При определени условия валът може да не се установи в стабилно положение и може да започне да се прецесира или „бичи“ в лагера. Това състояние, известно като маслен вихър или бич, се вижда като голямо, нестабилно движение на графиката на централната линия.

Позиция на централната линия спрямо орбита

Важно е да се прави разлика между двете графики, получени от сондите за близост:

• Сайтът Графика на централната линия на вала използва DC напрежение за да се покаже *средната* позиция на вала. Използва се за анализ на бавни промени във времето (тенденции) или по време на стартиране/спиране.
• Сайтът Графика на орбитата на вала използва Променливо напрежение да покаже *динамичното движение* на вала около средната му централна позиция. Използва се за диагностициране на специфични повреди като дисбаланс и несъосност.

Заедно тези две графики предоставят пълна и подробна картина на състоянието и поведението на ротора в неговите лагери.

← Обратно към основния индекс