軸向位移怎么測量和定零位

軸向位移怎么測量和定零位？

劉峰炎

熱控圈

2017-09-0811:151、軸向的概念又叫串軸，就是沿著軸的方向上的位移?？偽灰瓶赡懿辉谶@一個軸線上，我們可以將位移按平行、垂直軸兩個方向正交分解，在平行軸方向上的位移就是軸向位移。軸向位移反映的是汽輪機轉(zhuǎn)動部分和靜止部分的相對位置，軸向位移變化，也是靜子和轉(zhuǎn)子軸向相對位置發(fā)生了變化。全冷狀態(tài)下一般以轉(zhuǎn)子推力盤緊貼推力瓦為零位。向發(fā)電機為正，反之為負。汽輪機轉(zhuǎn)子沿軸向向后移動的距離就叫軸向位移。

2、軸位移探頭安裝示意圖3、軸向位移測量說明1)機動設備在轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)子因本身特性會產(chǎn)生軸向竄動；2)

轉(zhuǎn)子的竄動只要不超過一定的限度，就不會發(fā)生動靜部件的碰磨，因此就會安裝推力軸承限制轉(zhuǎn)子軸向竄動量，安裝推力軸承后轉(zhuǎn)子的軸向竄動總量稱為推力間隙，該間隙大小為d；3)

從上圖可以看出轉(zhuǎn)子推力間隙大?。篸=C1+C2＝Cf-Cb，在停機狀態(tài)下，可推動轉(zhuǎn)子由百分表直接測量出d值；注:圖中所架百分表為傳感器安裝后走線性時用4)當設備運轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子在兩推力軸承之間的實際位置無法由百分表直接測量得出，因此采用軸位移探頭對轉(zhuǎn)子的位置實時監(jiān)測，確保轉(zhuǎn)子始終在兩個推力軸承限定的范圍內(nèi)竄動。5)當出現(xiàn)不正常情況時，推力軸承會磨損，轉(zhuǎn)子可竄動的量將增大，為了確保動靜部件之間不會碰磨，通過軸位移探頭測得的軸位置如果超出前后允許的極限（該極限值大于推力間隙，也就是說允許主副推力軸承有一定量的磨損，該值由設計單位給出，即軸位移的報警和聯(lián)鎖值），因此一般將軸位移探頭的零點定在推力軸承所限制的前后極限位置的中間，即圖中所示的1位置。4、軸位移測量原理及方法1）機組軸位移的測量一般采用電渦流傳感器來測量。測量原理是由電渦流傳感器和同其配套的前置器形成一個高頻振蕩器。該振蕩器的振幅（間隙電壓）隨著傳感器探頭與金屬被測物的接近而衰減（這是因為隨著探頭與被測物之間距離發(fā)生變化（減?。?，探頭線圈內(nèi)的磁通量就會發(fā)生變化（增大），因而線圈產(chǎn)生的反電動勢就會跟著變化（增大）。所以該振蕩器的振幅就會衰減。）衰減的幅度與傳感器探頭和金屬被測物之間的距離成正比。2）我們通常使用的電渦流傳感器和前置器以及二次儀表（或監(jiān)測系統(tǒng)）為BentlyNevedaCorporation公司的產(chǎn)品。該公司的電渦流傳感器有3300系列和7200系列兩種大類。對軸向位移探頭，其探頭直徑有5mm8mm11mm16mm等幾種，前置器和探頭的設計使前置器的輸出電壓變化與間隙變化相關聯(lián)，電壓變化與間隙變化之間的比值稱為比例系數(shù)，在前置器和探頭的銘牌上有比例系數(shù)。一般為3.94mV/mm或7.87mV/mm。位移探頭的測量范圍一般為-1mm到1mm或-2mm到2mm.我們常用的為-1mm到1mm，比例系數(shù)為7.87mV/mm（注意：在10mil到90mil之間的80mil的間隙變化是線性范圍）（1mil＝1/1000inch＝0.0254mm）。一般傳感器與前置器在出廠前已經(jīng)進行了線性校準。所以在安裝時，不再校準（如需重新標定，這可以用本特利提供的專用工具TK-3校驗）。3）在對位移探頭安裝時，應注意到測量的是以轉(zhuǎn)子在中點位置為零點的軸向移動，是正負兩個方向的位移。因此首先要確定零點的電壓或電流值，保證所測量值始終在探頭特性的線性范圍內(nèi)。與位移探頭配套的前置器有兩種，一種是常用的其輸出信號是電壓信號，需經(jīng)過Bently公司的配套監(jiān)測系統(tǒng)3300或3500系統(tǒng)對信號進行處理以后，進行位移顯示和安全保護聯(lián)鎖等功能或輸出一個標準的4-20mA的電流信號給其他PLC或DCS系統(tǒng)去做進一步的顯示和運算處理。另一種是輸出信號是一個標準的4-20mA的電流信號，該信號可直接接入PLC或DCS系統(tǒng)去做顯示和安全保護功能。4）對于輸出信號是電壓信號的前置器，在安裝位移探頭確定零位時，一般取間隙電壓為10V左右的位置為零點（根據(jù)bently系統(tǒng)組態(tài)不同有差異），該電壓為零點電壓（U0）。

5）對于輸出信號是一個標準的4-20mA的電流信號的前置器，一般都在出廠時已經(jīng)由廠家調(diào)整好了零位和量程范圍（根據(jù)型號），并在前置器的銘牌上注明。這時我們需記下零點電流(I0＝12mA)對應的間隙電壓，以備在探頭安裝時用到。5、軸位移安裝方法1）在探頭安裝前，應預先確定零點電壓（U0）或電流(I0)；2）通常機械專業(yè)會將轉(zhuǎn)子推至：中間位置、前極限位置、后極限位置三種位置，對應關系如下：止推盤貼緊推力軸承1（C1=0，C2=d）

前極限位置止推盤貼緊推力軸承2（C1=d，C2=0）

后極限位置止推盤在中間（C1=C2=d/2）

中間位置

注：一般兩副推力軸承分為主推力軸承和副推力軸承。注:軸向位移傳感器安裝前,應將推力盤緊靠正推力瓦或緊靠負推力瓦,推力盤即止推盤3）因為位移盤與止推盤同時固定在轉(zhuǎn)子上，所以位移盤與止推盤具有相同的位置關系，如上圖所示1（中間位置）、2（前極限位置）、3（后極限位置）；4）在軸位移探頭安裝過程中，首先由機械專業(yè)人員測量推力間隙值（d），然后將轉(zhuǎn)子推至上述三個位置的任意一個，并將實際位置一并告知儀表專業(yè)人員(中間位置一般不采用)。5）當轉(zhuǎn)子軸向?qū)嶋H位置確定后，安裝并調(diào)整軸位移探頭位置。6）對于輸出信號是電壓信號的前置器：（1）間隙電壓U＝U0±KDSU0為中點電壓DS為轉(zhuǎn)子偏離中點位置的大小K：探頭的比例系數(shù)(即探頭的靈敏度V/mm)探頭與位移盤間隙比中間位置增大時取正，反之取負兩個極限位置DS為d/2.根據(jù)上式計算轉(zhuǎn)子所處實際位置時的間隙電壓U（2）初步調(diào)節(jié)軸位移探頭使間隙電壓為U,此時觀察操作站上軸位移讀數(shù)是否為±d/2，如存在偏差，則微調(diào)探頭位置，使操作站軸位移讀數(shù)顯示為±d/2（符號由轉(zhuǎn)子在哪個極限位置決定）。7）對于輸出信號是一個標準的4-20mA的電流信號的前置器（1）電流I＝I0±KiDSI0為中點電流DS為轉(zhuǎn)子偏離中點位置的大小Ki：比例系數(shù)探頭與位移盤間隙比中間位置增大時取負，反之取正兩個極限位置DS為d/2.Ki＝16/SS為量程根據(jù)上式計算出轉(zhuǎn)子所處實際位置時的電流（2）初步調(diào)節(jié)軸位移探頭使電流為I,此時觀察操作站上軸位移讀數(shù)是否為±d/2，如存在偏差，則微調(diào)探頭位置，使操作站軸位移讀數(shù)顯示為±d/2（符號由轉(zhuǎn)子在哪個極限位置決定）。5）鎖緊探頭鎖緊螺母；6）將轉(zhuǎn)子調(diào)到兩個極限位置，操作站軸位移應顯示±d/2，偏差不應超出1%。6、軸向位移的影響因素1).負荷變化.2