Hiểu về đường tâm trục trong giám sát rung động

Định nghĩa: Vị trí đường tâm trục là gì?

Trong bối cảnh giám sát máy móc với đầu dò tiệm cận, cái vị trí đường tâm trục là vị trí trung bình, hoặc trạng thái ổn định, của tâm hình học trục trong khe hở ổ trục màng chất lỏng của nó. Trong khi các phép đo rung động (thành phần AC của tín hiệu) mô tả chuyển động động nhanh của trục *xung quanh* vị trí trung bình này, thì phép đo đường tâm trục (thành phần DC của tín hiệu) mô tả *vị trí* của vị trí trung bình này. Việc theo dõi các thay đổi trong vị trí DC này theo thời gian cung cấp những hiểu biết quan trọng về tải trọng ổ trục, độ thẳng hàng và độ mòn dài hạn.

Vị trí đường tâm trục được đo như thế nào?

Vị trí đường tâm trục được đo bằng điện áp DC đầu ra từ một cặp đầu dò tiệm cận XY (hai đầu dò được lắp cách nhau 90 độ). Cách thức hoạt động như sau:

1. Điện áp khe hở đầu dò: Mỗi bộ điều khiển của đầu dò tiệm cận tạo ra điện áp DC âm, tỷ lệ thuận với khoảng cách giữa đầu dò và bề mặt trục. Ví dụ, hiệu chuẩn phổ biến là -200 mV/mil, nghĩa là điện áp sẽ âm hơn khi trục di chuyển ra xa đầu dò.
2. Đặt vị trí về 0: Để thiết lập tham chiếu, điện áp khe hở DC thường được "đặt về 0" hoặc ghi lại khi trục ở trạng thái nghỉ tại đáy ổ trục.
3. Theo dõi vị trí trung bình: Khi máy khởi động và đạt đến tốc độ và nhiệt độ vận hành, trục sẽ nâng lên nhờ lớp dầu thủy động lực học. Hệ thống cảm biến tiệm cận liên tục theo dõi điện áp khe hở DC trung bình từ các đầu dò X và Y.
4. Xác định vị trí: Bằng cách biểu diễn điện áp DC X và Y so với nhau, hệ thống giám sát có thể hiển thị vị trí trung bình của trục trên đồ thị 2D biểu diễn khe hở ổ trục.

Giá trị chẩn đoán của biểu đồ đường tâm trục

A sơ đồ đường tâm trục, hiển thị đường đi của vị trí trục trung bình khi tốc độ hoặc tải của máy thay đổi, là một công cụ chẩn đoán mạnh mẽ cho máy móc tuabin.

1. Xác nhận hoạt động bình thường của ổ trục

Khi khởi động, một rotor khỏe mạnh trong ổ trục màng chất lỏng sẽ nâng lên và di chuyển theo phương ngang khi nêm dầu thủy động phát triển. Đường đi của nó trên biểu đồ đường tâm phải trơn tru và có thể lặp lại mỗi khi máy khởi động. Biểu đồ này xác nhận rằng các ổ trục đang tạo ra lực nâng phù hợp và rotor được định vị chính xác.

2. Chẩn đoán tình trạng mòn ổ trục

Theo thời gian, khi ổ trục bị mòn, khe hở trục sẽ dần dần hạ thấp. Bằng cách so sánh vị trí đường tâm trục hiện tại với vị trí của một năm trước, nhà phân tích có thể thấy rõ xu hướng này và dự đoán thời điểm cần thay ổ trục, rất lâu trước khi nó bắt đầu gây ra độ rung lớn.

3. Phát hiện những thay đổi về căn chỉnh hoặc tải trọng

Vị trí của trục trong ổ trục được xác định bởi các lực tác động lên nó. Nếu độ thẳng hàng của máy thay đổi (ví dụ, do nhiệt độ tăng hoặc biến dạng ống), lực tác động lên ổ trục sẽ thay đổi, từ đó làm dịch chuyển vị trí đường tâm trục. Sự thay đổi đột ngột vị trí đường tâm trong quá trình vận hành ổn định là dấu hiệu rõ ràng cho thấy lực tác động lên rô-to đã thay đổi đáng kể và cần được kiểm tra ngay lập tức.

4. Xác định sự mất ổn định của ổ trục

Trong một số điều kiện nhất định, trục có thể không ổn định ở vị trí ổn định và có thể bắt đầu tiến động hoặc "quất" bên trong ổ trục. Tình trạng này, được gọi là xoáy dầu hoặc "quất", có thể thấy rõ dưới dạng chuyển động lớn, không ổn định trên biểu đồ đường tâm.

Vị trí đường trung tâm so với quỹ đạo

Điều quan trọng là phải phân biệt giữa hai biểu đồ thu được từ các đầu dò tiệm cận:

• The Biểu đồ đường tâm trục sử dụng Điện áp DC để hiển thị vị trí *trung bình* của trục. Nó được sử dụng để phân tích những thay đổi chậm theo thời gian (xu hướng) hoặc trong quá trình khởi động/tắt máy.
• The Biểu đồ quỹ đạo trục sử dụng Điện áp AC để thể hiện *chuyển động động* của trục quanh vị trí đường tâm trung bình của nó. Nó được sử dụng để chẩn đoán các lỗi cụ thể như mất cân bằng và lệch trục.

Hai biểu đồ này kết hợp lại với nhau cung cấp bức tranh đầy đủ và chi tiết về tình trạng hoạt động và hành vi của rôto trong ổ trục của nó.

← Quay lại Mục lục chính