Forstå akselens senterlinje i vibrasjonsovervåking

Definisjon: Hva er akselens senterlinjeposisjon?

I forbindelse med maskinovervåking med nærhetsprober, den akselens midtlinjeposisjon er den gjennomsnittlige, eller steady-state, posisjonen til akselens geometriske sentrum innenfor dens væskefilmlagerklaring. Mens vibrasjonsmålinger (AC-komponenten av signalet) beskriver akselens raske dynamiske bevegelse *rundt* denne gjennomsnittlige posisjonen, beskriver akselens senterlinjemåling (DC-komponenten av signalet) *hvor* denne gjennomsnittlige posisjonen befinner seg. Sporing av endringer i denne DC-posisjonen over tid gir kritisk innsikt i lagerbelastning, justering og langsiktig slitasje.

Hvordan måles akselens senterlinjeposisjon?

Akselens senterlinjeposisjon måles ved hjelp av likespenningsutgangen fra et par XY-nærhetsprober (to prober montert 90 grader fra hverandre). Slik fungerer det:

1. Spenning for sondegap: Hver nærhetssondes driver sender ut en negativ likespenning som er direkte proporsjonal med gapet mellom sondespissen og akseloverflaten. For eksempel er en vanlig kalibrering -200 mV/mil, som betyr at spenningen blir mer negativ når akselen beveger seg bort fra sonden.
2. Nullstilling av posisjonen: For å etablere en referanse blir DC-gapspenningene vanligvis "nullstilt" eller registrert når akselen er i ro i bunnen av lageret.
3. Sporing av gjennomsnittlig posisjon: Når maskinen starter og oppnår driftshastighet og temperatur, løfter akselen seg på sin hydrodynamiske oljefilm. Nærhetsprobesystemet overvåker kontinuerlig de gjennomsnittlige DC-gapspenningene fra X- og Y-probene.
4. Plotting av posisjonen: Ved å plotte X- og Y-likestrømspenningene mot hverandre, kan overvåkingssystemet vise akselens gjennomsnittlige posisjon på en 2D-graf som representerer lagerklaringen.

Den diagnostiske verdien av et plott av et senterlinjediagram for sjakten

A plott av senterlinjen til sjakten, som viser banen til den gjennomsnittlige akselposisjonen når maskinens hastighet eller belastning endres, er et kraftig diagnostisk verktøy for turbomaskineri.

1. Bekreftelse av normal lagerdrift

Ved oppstart vil en frisk rotor i et væskefilmlager heve seg og bevege seg horisontalt etter hvert som den hydrodynamiske oljekilen utvikler seg. Banen den tar på senterlinjeplottet skal være jevn og repeterbar hver gang maskinen starter. Dette plottet bekrefter at lagrene genererer riktig løft og at rotoren er riktig plassert.

2. Diagnostisering av lagerslitasje

Over tid, etter hvert som et lager slites, vil akselens klaring gradvis synke lavere og lavere. Ved å legge dagens akselens senterlinjeposisjon over posisjonen fra et år siden, kan en analytiker tydelig se denne trenden og forutsi når lageret må byttes ut, lenge før det begynner å forårsake høy vibrasjon.

3. Oppdage endringer i justering eller belastning

Akselens posisjon i lageret bestemmes av kreftene som virker på den. Hvis en maskins justering endres (for eksempel på grunn av termisk vekst eller rørstrekk), vil kreftene på lagrene endres, noe som igjen vil føre til at akselens senterlinjeposisjon forskyves. En plutselig endring i senterlinjeposisjonen under stasjonær drift er en sterk indikator på en betydelig endring i kreftene som virker på rotoren og krever umiddelbar undersøkelse.

4. Identifisering av lagerinstabiliteter

Under visse forhold kan det hende at akselen ikke stabiliserer seg, og den kan begynne å pressere eller «piske» inne i lageret. Denne tilstanden, kjent som oljevirvel eller «pisk», er synlig som en stor, ustabil bevegelse på senterlinjeplottet.

Senterlinjeposisjon vs. bane

Det er viktig å skille mellom de to plottene som er utledet fra nærhetsprober:

• Den Plott av senterlinje for sjakt bruker DC-spenning for å vise den *gjennomsnittlige* posisjonen til akselen. Den brukes til å analysere langsomme endringer over tid (trender) eller under oppstart/avstengning.
• Den Plott av akselbane bruker AC-spenning for å vise den *dynamiske bevegelsen* til akselen rundt dens gjennomsnittlige senterlinjeposisjon. Den brukes til å diagnostisere spesifikke feil som ubalanse og feiljustering.

Sammen gir disse to plottene et komplett og detaljert bilde av rotorens tilstand og oppførsel i lagrene.

← Tilbake til hovedindeksen