Inzicht in de as-middenlijn bij trillingsbewaking

Definitie: Wat is de positie van de schachtmiddenlijn?

In het kader van machinebewaking met nabijheidssondes, de positie van de middenlijn van de schacht is de gemiddelde, of stationaire, positie van het geometrische middelpunt van de as binnen de speling van het vloeistoffilmlager. Terwijl trillingsmetingen (de wisselstroomcomponent van het signaal) de snelle dynamische beweging van de as *rond* deze gemiddelde positie beschrijven, beschrijft de as-middenlijnmeting (de gelijkstroomcomponent van het signaal) *waar* deze gemiddelde positie zich bevindt. Het volgen van veranderingen in deze gelijkstroompositie in de loop van de tijd biedt cruciale inzichten in de lagerbelasting, uitlijning en slijtage op de lange termijn.

Hoe wordt de positie van de as-middenlijn gemeten?

De positie van de asmiddenlijn wordt gemeten met behulp van de gelijkspanning van een paar XY-naderingsprobes (twee probes die 90 graden uit elkaar zijn gemonteerd). Zo werkt het:

1. Spanning tussen sonde en spleet: De driver van elke nabijheidssonde geeft een negatieve gelijkspanning af die recht evenredig is met de afstand tussen de sondepunt en het schachtoppervlak. Een gebruikelijke kalibratie is bijvoorbeeld -200 mV/mil, wat betekent dat de spanning negatiever wordt naarmate de schacht zich van de sonde verwijdert.
2. Positie op nul zetten: Om een referentie te bepalen, worden de DC-spanningen doorgaans op nul gezet of geregistreerd terwijl de as in rust is aan de onderkant van het lager.
3. De gemiddelde positie volgen: Wanneer de machine opstart en op bedrijfssnelheid en -temperatuur komt, komt de as omhoog door de hydrodynamische oliefilm. Het nabijheidssondesysteem bewaakt continu de gemiddelde DC-spanningsafstand van de X- en Y-sondes.
4. Positie uitzetten: Door de X- en Y-gelijkspanningen tegen elkaar af te zetten, kan het bewakingssysteem de gemiddelde positie van de as weergeven in een 2D-grafiek die de lagerspeling weergeeft.

De diagnostische waarde van een schacht-middenlijnplot

A schacht middellijn plot, die het pad van de gemiddelde aspositie weergeeft als de snelheid of belasting van de machine verandert, is een krachtig diagnosehulpmiddel voor turbomachines.

1. Bevestiging van normale lagerwerking

Bij het opstarten zal een gezonde rotor in een vloeistoffilmlager omhoog komen en horizontaal bewegen naarmate de hydrodynamische oliewig zich ontwikkelt. Het pad dat de rotor op de middenlijn volgt, moet vloeiend en herhaalbaar zijn, elke keer dat de machine start. Deze grafiek bevestigt dat de lagers de juiste lift genereren en dat de rotor correct is gepositioneerd.

2. Lagerslijtage diagnosticeren

Na verloop van tijd, naarmate een lager slijt, zal de as geleidelijk steeds minder speling krijgen. Door de positie van de asmiddenlijn van vandaag te vergelijken met de positie van een jaar geleden, kan een analist deze trend duidelijk zien en voorspellen wanneer het lager vervangen moet worden, lang voordat het veel trillingen gaat veroorzaken.

3. Detectie van veranderingen in uitlijning of belasting

De positie van de as in het lager wordt bepaald door de krachten die erop inwerken. Als de uitlijning van een machine verandert (bijvoorbeeld door thermische groei of spanning op de buis), zullen de krachten op de lagers veranderen, wat op zijn beurt leidt tot een verschuiving van de ashartlijn. Een plotselinge verandering in de hartlijn tijdens stationair bedrijf is een sterke indicator van een significante verandering in de krachten die op de rotor inwerken en vereist onmiddellijk onderzoek.

4. Lagerinstabiliteiten identificeren

Onder bepaalde omstandigheden kan de as zich niet in een stabiele positie zetten en kan deze gaan precesseren of "zweep" in het lager. Deze situatie, bekend als oliewerveling of zweep, is zichtbaar als een grote, onstabiele beweging op de middenlijn.

Middenlijnpositie versus baan

Het is belangrijk om onderscheid te maken tussen de twee grafieken die zijn afgeleid van nabijheidssondes:

• De Schacht-middenlijnplot maakt gebruik van de gelijkspanning Om de *gemiddelde* positie van de as weer te geven. Het wordt gebruikt om langzame veranderingen in de tijd (trends) of tijdens het opstarten/afsluiten te analyseren.
• De Schachtbaanplot maakt gebruik van de wisselspanning Om de *dynamische beweging* van de as rond zijn gemiddelde middenlijnpositie weer te geven. Het wordt gebruikt om specifieke fouten zoals onbalans en verkeerde uitlijning te diagnosticeren.

Samen geven deze twee grafieken een volledig en gedetailleerd beeld van de gezondheid en het gedrag van de rotor in zijn lagers.

← Terug naar hoofdindex