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活塞杆沉降监测的基本原理

  活塞杆沉降监测是往复式机械状态监测使用最广泛的技术手段之一,卧式往复压缩机一般会在活塞上安装导向环以减小活塞环的磨损并避免活塞与汽缸的直接接触从而损坏缸套,因此需要在机组运行时监测导向环的磨损量,以便及早采取防范措施。
    过去检查导向环厚度的方法是停机测量,目前这种方法已被活塞杆沉降监测系统所代替。活塞杆沉降监测系统由机组监测保护表模块、键相传感器和安装在每个汽缸处的电涡流传感器组成。以下以现场应用较多的本特利3300/81六通道杆沉降监测保护表模块为例,其他厂家的产品基本原理相同。

    导向环磨损后活塞杆会下沉,这将导致传感器与活塞杆的间隙发生变化并引起间隙电压的变化,传感器测得的杆沉降值与导向环的磨损量成正比。
沉降监测模块可由用户组态为采集杆沉降的平均值或瞬间值。平均值是测量活塞一个完整冲程的间隙电压的平均值。
    采集瞬间值时首先需确定两个重要参数并将其输入3300框架。第一个参数是活塞角度,如图3所示,它是将活塞位置与键相信号联系起来的基准,指压缩机主轴转动360°的过程中两个位置之间的相位差。第一个位置是主轴或飞轮上的键相凹槽对准键相传感器的位置;第二个位置是活塞位于上死点时的位置。同一根曲轴上不同曲柄的活塞角度有一些可能是相同的,有一些则不同。

φ4-φ400(材质:45#钢)
2irc13 不锈铁

    第二个参数是触发采集的触发角,指压缩机主轴转动360°的过程中两个位置之间的相位差,一个是活塞位于上死点时的位置(该位置已由上述活塞角度确定),另一个是瞬间采集时的位置。3300/81使用键相信号作为基准来确定瞬间采集的时刻,采集时刻可设定为一个冲程中的某一瞬间(对应曲轴旋转的1°~360°)。由于采集瞬间值的触发时刻对应于活塞杆上的一个固定位置,所以其好处在于能消除两个可能影响监测精度的因素,一个是活塞杆在往复运动中产生的轻微弯曲,另一个是由于十字头与十字头滑道间存在间隙,所以在往复运动中十字头会有轻微的上下移动。