Chẩn đoán trục cong
A trục bị cong là một tình trạng trong đó cánh quạt đã bị biến dạng vĩnh viễn — dẫn — sao cho đường trung tâm hình học của nó không còn chạy thẳng. Nó tạo ra một rung động chữ ký trông giống như mất cân bằng hoặc sự không thẳng hàng, nhưng nó có một dấu hiệu đặc trưng duy nhất giúp nó khác biệt: high axial vibration at running speed. Nhận biết dấu hiệu đó — và xác nhận nó bằng phân tích pha — là điều ngăn chặn một kỹ sư khỏi lãng phí hàng giờ cố gắng cân bằng một lỗi mà cân bằng không bao giờ có thể chữa được.
1. Bản chất của trục cong
Một trục uốn là kết quả của vật liệu trục bị căng vượt quá giới hạn đàn hồi của nó, vì vậy độ võng không trở lại khi tải được loại bỏ. Một số cơ chế gây ra nó:
- Ứng suất nhiệt: một roto nóng — ví dụ như một roto tua bin bị để lạnh không đều, hoặc một roto không được quay trên một bộ quay — có thể mang một cánh cung vĩnh viễn khi nó lắng xuống. Điều này khác với một cung nhiệt biến mất sau khi nhiệt độ cân bằng.
- Hư hỏng cơ học: a dropped rotor, a heavy impact, or rough handling during transport or overhaul.
- Sympathetic failure: hoạt động liên tục dưới điều kiện mất cân bằng hoặc không thẳng hàng nghiêm trọng có thể quá tải trục cho đến khi nó gãy, biến một lỗi thành một lỗi khác.
Cần phải phân biệt rõ ràng giữa một độ cong dẻo thực sự và một độ cong có thể phục hồi trục cung: một độ cong do nhiệt độ hoặc trọng lực có thể thẳng lại trong quá trình vận hành hoặc sau khi dừng, trong khi trục bị cong sẽ vẫn ở trạng thái biến dạng và phải được hiệu chỉnh vật lý hoặc thay thế.
2. Dấu hiệu rung động của trục cong
Đặc trưng chủ yếu là một đỉnh biên độ cao ở 1× the tốc độ vận hành. Độ cong hoạt động như một điểm nặng lớn phân bố, vì vậy khi trục quay, nó tạo ra một dao động một lần mỗi vòng quay lực ly tâm rất giống với mất cân bằng. Các chỉ báo phân biệt là:
- Dao động trục lớn: là dấu hiệu quan trọng nhất. Khi trục bị cong quay, nó buộc các bộ phận được gắn cố định vào nó — các khớp nối, vòng bi, thân rotor — phải di chuyển qua lại dọc theo trục của trục. Khi rung động trục vượt quá khoảng 50% của mức độ hướng tâm (ngang hoặc dọc), một trục bị cong hoặc không thẳng hàng nghiêm trọng được chỉ định rõ ràng.
- Similar radial vibration: như với mất cân bằng, đỉnh 1× radial vibration is high.
- Dominant 1× frequency: cái quang phổ thường được chi phối bởi đỉnh 1×, mặc dù một thành phần 2× cũng có thể xuất hiện — đặc biệt khi độ cong gần tâm của trục.
Vì bức tranh hướng tâm mô phỏng mất cân bằng rất chặt chẽ, nên đó là số đọc trục và mối quan hệ pha được mô tả dưới đây thực sự giúp xác nhận chẩn đoán.
3. Phân biệt trục cong và trục lệch
Một trục bị cong và trục không thẳng hàng có thể trông gần như giống hệt nhau về mặt biên độ, vì cả hai đều làm tăng rung động trục. Cách để phân biệt chúng là phân tích pha, sử dụng mối quan hệ thời gian a máy đo tốc độ reference makes possible.
- Quy trình: lấy dữ liệu hướng tâm và hướng trục giai đoạn các phép đo ở cả vòng bi bên trong và bên ngoài — bốn lần đọc tổng cộng.
- Chỉ định trục cong: nếu trục bị cong, các phép đọc pha trục được thực hiện ở cùng vị trí hướng tâm (ví dụ, đỉnh của mỗi vòng bi) sẽ xấp xỉ lệch pha 180° với nhau. Khi một đầu của rotor bị đẩy về phía trước bằng độ cong, đầu kia bị kéo lại.
- Chỉ định misalignment: trong trường hợp không thẳng hàng góc cổ điển, những phép đọc pha trục tương tự đó có xu hướng xấp xỉ cùng pha (gần 0° cách nhau).
Việc đọc các giá trị pha trên bộ khớp nối cung cấp bằng chứng thêm, thường là bằng chứng quyết định, để phân biệt hai lỗi này. A máy tính góc pha rất tiện dụng để kết hợp và so sánh các phép đo vectơ này trong quá trình đánh giá.
4. Phân biệt trục cong với trục mất cân bằng
Cả hai điều kiện tạo ra độ rung 1× hướng tâm cao, nhưng mất cân bằng tạo ra rất ít độ rung hướng trục. Vì vậy, một đỉnh 1× cao kết hợp với chuyển động trục đáng kể chỉ ra rằng không phải là do mất cân bằng đơn thuần mà là do trục bị cong hoặc sai trích.
Có cả một hành vi thực tế, gần như chẩn đoán, xảy ra trong quá trình hiệu chỉnh. Trục bị cong không thể được sửa bằng cân bằng: adding trọng số hiệu chỉnh có thể làm giảm rung động ở một vòng bi trong khi làm tăng ở vòng bi khác, vì độ cong là một biến dạng phân bố thay vì một khối lượng cục bộ duy nhất. Nếu một roto chứng tỏ khó chịu hoặc không thể cân bằng — các phép đo từ chối hội tụ thành một mất cân bằng còn lại — hành vi khó chịu đó chính là bằng chứng mạnh mẽ chứng tỏ trục bị cong hơn là mất cân bằng đơn giản.
5. Xác nhận và Đo lường Thực tế
Xác nhận thực sự về mặt cơ học: gắn roto trên các khối V hoặc giữa các tâm của tiện và quét trục bằng đồng hồ chỉ để đo chạy ra ngoài (phép đọc chỉ báo toàn phần). Một sự quỹ đạo đáng kể, có thể lặp lại cực đại ở một vị trí góc xác nhận độ cong vật lý, sau đó trục phải được sửa thẳng hoặc thay thế. A máy tính runout hướng tâm trục giúp liên hệ phép đo TIR với độ lệch tâm thực của đường trung tâm.
Tuy nhiên, trước khi một máy được mở ra, lỗi này thường được xác định lần đầu trên thiết bị đang chạy. Một bộ phân tích hai kênh di động như Balanset-1A cho phép kỹ thuật viên ghi lại biên độ 1× và pha đồng thời theo hướng xuyên tâm và trục ở cả hai vòm bi, trong các vòm bi riêng của máy ở tốc độ hoạt động — chính xác là bộ bốn điểm pha cần thiết để phân tách trục bị cong khỏi sai trích, và để xác nhận rằng roto thực sự sẽ không cân bằng được. Phép đọc tại chỗ đó biến một triệu chứng cao 1× mơ hồ thành một chẩn đoán tự tin trước khi bất kỳ quá trình tháo dỡ nào bắt đầu.
