Forståelse af akselcenterlinjen i vibrationsovervågning

Definition: Hvad er akselens centerlinjeposition?

I forbindelse med maskinovervågning med nærhedsprober, den akselens midterlinjeposition er den gennemsnitlige eller steady-state position af akslens geometriske centrum inden for dens fluidfilmlejespillerum. Mens vibrationsmålinger (signalets AC-komponent) beskriver akslens hurtige dynamiske bevægelse *omkring* denne gennemsnitlige position, beskriver akslens centerlinjemåling (signalets DC-komponent) *hvor* denne gennemsnitlige position er placeret. Sporing af ændringer i denne DC-position over tid giver kritisk indsigt i lejebelastning, justering og langvarigt slid.

Hvordan måles akselens centerlinjeposition?

Akselens centerlinjeposition måles ved hjælp af DC-spændingsudgangen fra et par XY-nærhedsprober (to prober monteret 90 grader fra hinanden). Sådan fungerer det:

1. Sondeafstandsspænding: Hver nærhedssondes driver udsender en negativ jævnspænding, der er direkte proportional med afstanden mellem sondespidsen og akseloverfladen. For eksempel er en almindelig kalibrering -200 mV/mil, hvilket betyder, at spændingen bliver mere negativ, når akslen bevæger sig væk fra sonden.
2. Nulstilling af positionen: For at etablere en reference bliver DC-gabspændingerne typisk "nulstillet" eller registreret, når akslen er i hvile i bunden af sit leje.
3. Sporing af den gennemsnitlige position: Når maskinen starter og når driftshastighed og -temperatur, løfter akslen sig på sin hydrodynamiske oliefilm. Nærhedssondesystemet overvåger løbende de gennemsnitlige DC-gabspændinger fra X- og Y-sonderne.
4. Plotning af positionen: Ved at plotte X- og Y-jævnspændingerne mod hinanden kan overvågningssystemet vise akslens gennemsnitlige position på en 2D-graf, der repræsenterer lejets spillerum.

Den diagnostiske værdi af et plot af et akselcenterlinje

A plot af akselens centerlinje, som viser den gennemsnitlige akselpositions bane, når maskinens hastighed eller belastning ændrer sig, er et effektivt diagnostisk værktøj til turbomaskineri.

1. Bekræftelse af normal lejedrift

Ved opstart vil en sund rotor i et fluidfilmleje hæve sig og bevæge sig vandret, efterhånden som den hydrodynamiske oliekile udvikler sig. Den bane, den tager på centerlinjeplottet, skal være jævn og gentagelig hver gang maskinen starter. Dette plot bekræfter, at lejerne genererer den korrekte løft, og at rotoren er korrekt placeret.

2. Diagnosticering af lejeslid

Over tid, efterhånden som et leje slides, vil akslen gradvist sætte sig lavere og lavere i sin frigang. Ved at overlægge akslens nuværende centerlinjeposition med positionen fra et år siden, kan en analytiker tydeligt se denne tendens og forudsige, hvornår lejet skal udskiftes, længe før det begynder at forårsage høje vibrationer.

3. Registrering af ændringer i justering eller belastning

Akslens position i dens leje bestemmes af de kræfter, der virker på den. Hvis en maskines justering ændres (f.eks. på grund af termisk vækst eller rørspænding), vil kræfterne på lejerne ændre sig, hvilket igen vil medføre, at akslens centerlinjeposition forskydes. En pludselig ændring i centerlinjepositionen under stationær drift er en stærk indikator for en betydelig ændring i de kræfter, der virker på rotoren, og kræver øjeblikkelig undersøgelse.

4. Identificering af lejeinstabiliteter

Under visse forhold kan akslen muligvis ikke stabilisere sig og begynde at præcessere eller "piske" i lejet. Denne tilstand, kendt som oliehvirvel eller -pisk, er synlig som en stor, ustabil bevægelse på centerlinjeplottet.

Centerlinjeposition vs. bane

Det er vigtigt at skelne mellem de to plots, der er udledt af nærhedssonder:

• Den Akselcenterlinjeplot bruger DC-spænding for at vise akslens *gennemsnitlige* position. Den bruges til at analysere langsomme ændringer over tid (tendenser) eller under opstart/nedlukning.
• Den Akselbaneplot bruger AC-spænding at vise akslens *dynamiske bevægelse* omkring dens gennemsnitlige centerlinjeposition. Det bruges til at diagnosticere specifikke fejl som ubalance og forkert justering.

Sammen giver disse to grafer et komplet og detaljeret billede af rotorens tilstand og opførsel i dens lejer.

← Tilbage til hovedindekset