轴向位移监测的安装及调试

　　1 冷活动区和热活动区

　　推力轴承间隙中推力盘在通常情况下可以移动的范围叫做冷活动区。测量“冷”活动区时(见图1)要在冷态(外界温度)和停机的情况下进行。在满负荷和工作转速的情况下,冷活动区是要增大的。这个变化是由于高负荷(工作负荷)作用在推力轴承上产生的。影响活动区的其他因素还有热膨胀,推力轴承组件的弹性形变,推力盘形变和油膜压缩。因此,当机械在满负荷情况下运行时就会产生一个“热”活动区,通常热活动区要比冷活动区要大许多。在图1所示的例子中,冷活动区是16mils(0.4mm),探头间隙为42到58mils,其相应的前置器输出是-8.4到-11.6Vdc。而热活动区是24mils(0.6mm),探头间隙是38到62mils,前置器相应的输出电压是-7.6到-12.4Vdc。这表明活动区的范围增加了50%,当然,情况并非总是这样。

　　常见的情况是,没有经验的用户在使用轴向位移监测系统时不考虑冷活动区和热活动区的变化。而是根据机械停下来时测得的冷活动区来设置代表推力盘与推力轴承接触点的报警值(I值)。因此当活动区增大时,用这种方法设置的报警点表示的是推力盘在推力轴承间隙中的位置,而不是推力盘与推力轴承接触点的位置。当大轴发生变化,达到报警值时,就会导致监测系统产生误报。

　　防止这种类型的误报有两个方面的工作要做。第一,要认识到冷活动区和热活动区的不同,并以此为依据设置报警点。第二,报警点应表示已有5到10mils(25到250um)厚的乌金磨损。在此基础上设置的危险报警表示乌金块在报警磨损的基础上又有10到20mils(250um到500um)的磨损。即使考虑到热活动区存在也有发生误报的可能,这可能是由以下的原因产生的;(1)设置的报警点太靠近轴承的表面。(2)热活动区的范围不够大。(3)在安装探头时有一些小的偏差。最后说明一点,准确的监测轴向位置,不一定能避免轴承的磨损,但能够避免机械严重的轴向磨损和潜在的损坏。

　　实际上,从监测的观点上来看,我们希望推力轴承有一些磨损。如果轴向位移监测器发出报警,而检查的结果却没有发现推力轴承损坏,那么运行人员就会丧失对监测系统的信任。在设计机械时,大多数机械的推力轴承都被设计成能承受一定的乌金磨损,并在达到轴向磨损的危险值之前长期运行,这就是说有理由允许在检测器发出报警I值之前有一定的乌金磨损。确定特定机械的冷活动区和热活动区时,应向生产厂家咨询,并结合实际运行经验改进轴向位移测量。

　　2 传感器的测量范围和轴位移的范围

　　对于任何机械来说,所要求的轴向位移测量范围都应包括大轴在推力轴承中正反两个方向上所允许变化的最大范围。轴向位移的范围不仅仅包括推力轴承的间隙(冷活动区和热活动区),还应包括乌金在两个方向上(工作面和非工作面)允许的磨损在内。在图1所示的机械中,推力轴承的间隙(热活动区)是24mils(0.6mm),在达到危险点之前,在推力轴承的两侧还允许有17mils(0.4mm)的乌金磨损量。因此,“转子的活动范围”(转子所有允许活动范围的总和)是58mils(1.4mm)。在图1中所标出的传感器的线性范围大于转子可移动的范围。安装所有的轴向位移检测系统时,都要求传感器的线性范围大于转子允许移动的范围。实际上,传感器的测量范围超出转子可移动范围越多,越容易将系统安装好。