Förstå axelns mittlinje vid vibrationsövervakning

Definition: Vad är axelns mittlinjeposition?

I samband med maskinövervakning med närhetsprober, den axelns mittlinjeposition är den genomsnittliga, eller stationära, positionen för axelns geometriska centrum inom dess fluidfilmslagerspel. Medan vibrationsmätningar (signalens växelströmskomponent) beskriver axelns snabba dynamiska rörelse *runt* denna genomsnittliga position, beskriver axelns mittlinjemätning (signalens likströmskomponent) *var* denna genomsnittliga position är belägen. Att spåra förändringar i denna likströmsposition över tid ger viktiga insikter i lagerbelastning, uppriktning och långsiktigt slitage.

Hur mäts axelns mittlinjeposition?

Axelns mittlinjeposition mäts med hjälp av likspänningsutgången från ett par XY-prober (två prober monterade 90 grader ifrån varandra). Så här fungerar det:

1. Probgapsspänning: Varje närhetssonds drivkrets matar ut en negativ likspänning som är direkt proportionell mot avståndet mellan sondspetsen och axelns yta. Till exempel är en vanlig kalibrering -200 mV/mil, vilket innebär att spänningen blir mer negativ när axeln rör sig bort från sonden.
2. Nollställning av positionen: För att etablera en referens nollställs eller registreras DC-gapspänningarna vanligtvis när axeln är i vila vid botten av sitt lager.
3. Spårning av genomsnittlig position: När maskinen startar och når driftshastighet och temperatur lyfts axeln på sin hydrodynamiska oljefilm. Närhetsprobsystemet övervakar kontinuerligt de genomsnittliga DC-gapsspänningarna från X- och Y-proberna.
4. Plotta positionen: Genom att plotta X- och Y-likspänningarna mot varandra kan övervakningssystemet visa axelns genomsnittliga position på ett 2D-diagram som representerar lagerspelet.

Det diagnostiska värdet av en axelcentrumlinjeplott

A axelns mittlinjediagram, som visar banan för den genomsnittliga axelpositionen när maskinens hastighet eller belastning ändras, är ett kraftfullt diagnostiskt verktyg för turbomaskiner.

1. Bekräfta normal lagerdrift

Vid uppstart kommer en felfri rotor i ett vätskefilmslager att stiga och röra sig horisontellt när den hydrodynamiska oljekilen utvecklas. Banan den tar på mittlinjediagrammet bör vara jämn och repeterbar varje gång maskinen startar. Detta diagram bekräftar att lagren genererar rätt lyftkraft och att rotorn är korrekt positionerad.

2. Diagnostisering av lagerslitage

Med tiden, allt eftersom ett lager slits, kommer axeln gradvis att sänka sitt spelrum. Genom att lägga dagens axelcentrumläge över läget från ett år sedan kan en analytiker tydligt se denna trend och förutsäga när lagret behöver bytas ut, långt innan det börjar orsaka höga vibrationer.

3. Upptäcka förändringar i uppriktning eller belastning

Axelns position i sitt lager bestäms av de krafter som verkar på den. Om en maskins uppriktning ändras (till exempel på grund av termisk tillväxt eller rörspänning) kommer krafterna på lagren att förändras, vilket i sin tur kommer att orsaka att axelns mittlinjeposition förskjuts. En plötslig förändring av mittlinjens position under stationär drift är en stark indikator på en betydande förändring i de krafter som verkar på rotorn och motiverar omedelbar undersökning.

4. Identifiera lagerinstabiliteter

Under vissa förhållanden kan axeln inte stabiliseras och börja precessera eller "piska" inuti lagret. Detta tillstånd, känt som oljevirvel eller "piskrörelse", syns som en stor, instabil rörelse på mittlinjediagrammet.

Centrumlinjeposition kontra bana

Det är viktigt att skilja mellan de två diagrammen som härrör från närhetsprober:

• Den Schaktets mittlinjediagram använder Likspänning för att visa axelns *genomsnittliga* position. Den används för att analysera långsamma förändringar över tid (trender) eller under start/avstängning.
• Den Axelomloppsdiagram använder AC-spänning för att visa axelns *dynamiska rörelse* runt dess genomsnittliga mittlinjeposition. Den används för att diagnostisera specifika fel som obalans och feljustering.

Tillsammans ger dessa två diagram en komplett och detaljerad bild av rotorns tillstånd och beteende i dess lager.

← Tillbaka till huvudmenyn