Розуміння центральної лінії вала при моніторингу вібрації

Визначення: Що таке положення центральної лінії вала?

У контексті моніторингу машин з зонди наближення, той/та/те положення центральної лінії вала – це середнє, або стаціонарне, положення геометричного центру вала в межах зазору його підшипника з рідинною плівкою. У той час як вимірювання вібрації (змінна складова сигналу) описують швидкий динамічний рух вала *навколо* цього середнього положення, вимірювання центральної лінії вала (постійна складова сигналу) описує, *де* знаходиться це середнє положення. Відстеження змін цього постійного положення з часом надає важливе розуміння навантаження на підшипник, вирівнювання та довгострокового зносу.

Як вимірюється положення центральної лінії вала?

Положення центральної лінії вала вимірюється за допомогою вихідної напруги постійного струму з пари безконтактних зондів XY (два зонди, встановлені під кутом 90 градусів один від одного). Ось як це працює:

1. Напруга міжзондового зазору: Кожен драйвер датчика близькості видає негативну постійну напругу, яка прямо пропорційна зазору між кінчиком датчика та поверхнею стрижня. Наприклад, загальне калібрування становить -200 мВ/міл, що означає, що напруга стає більш негативною, коли стрижень віддаляється від датчика.
2. Обнулення позиції: Для встановлення опорного значення напруги постійного зазору зазвичай «обнуляються» або записуються, коли вал знаходиться в стані спокою в нижній частині свого підшипника.
3. Відстеження середньої позиції: Коли машина запускається та досягає робочої швидкості й температури, вал піднімається на своїй гідродинамічній масляній плівці. Система датчиків близькості постійно контролює середні напруги постійного струму на зазорі від датчиків X та Y.
4. Побудова позиції: Зіставляючи напруги постійного струму X та Y одна з одною, система моніторингу може відображати середнє положення вала на двовимірному графіку, який представляє зазор підшипника.

Діагностичне значення графіка центральної лінії вала

A діаграма центральної лінії вала, який показує траєкторію середнього положення вала залежно від зміни швидкості або навантаження машини, є потужним діагностичним інструментом для турбомашин.

1. Підтвердження нормальної роботи підшипника

Під час запуску справний ротор у підшипнику з рідинною плівкою підніматиметься та рухатиметься горизонтально, коли розвиватиметься гідродинамічний масляний клин. Шлях, який він проходить на графіку центральної лінії, має бути плавним та повторюваним щоразу, коли машина запускається. Цей графік підтверджує, що підшипники створюють належну підйомну силу, а ротор розташований правильно.

2. Діагностика зносу підшипників

З часом, у міру зношування підшипника, зазор вала поступово опускатиметься все нижче і нижче. Порівнюючи сьогоднішнє положення центральної лінії вала з положенням минулої доби, аналітик може чітко побачити цю тенденцію та передбачити, коли підшипник потрібно буде замінити, задовго до того, як він почне спричиняти сильну вібрацію.

3. Виявлення змін у вирівнюванні або навантаженні

Положення вала в підшипнику визначається силами, що діють на нього. Якщо вирівнювання машини змінюється (наприклад, через теплове зростання або деформацію труби), сили на підшипниках змінюються, що, у свою чергу, призводить до зміщення положення центральної лінії вала. Раптова зміна положення центральної лінії під час стаціонарної роботи є вагомим показником значної зміни сил, що діють на ротор, і вимагає негайного розслідування.

4. Визначення нестабільності підшипників

За певних умов вал може не зайняти стабільне положення та почати прецесію або «хитання» всередині підшипника. Цей стан, відомий як масляний вихор або хлитання, проявляється як значний, нестабільний рух на графіку центральної лінії.

Положення центральної лінії проти орбіти

Важливо розрізняти два графіки, отримані за допомогою датчиків близькості:

• У "The Діаграма центральної лінії вала використовує Постійна напруга щоб показати *середнє* положення вала. Використовується для аналізу повільних змін з часом (трендів) або під час запуску/зупинки.
• У "The Графік орбіти вала використовує Змінна напруга щоб показати *динамічний рух* вала навколо його середнього положення центральної лінії. Він використовується для діагностики конкретних несправностей, таких як дисбаланс та перекіс.

Разом ці два графіки надають повне та детальне уявлення про стан та поведінку ротора в його підшипниках.

← Назад до головного індексу