活塞桿沉降監測的基本原理
發布于:2021-05-20 瀏覽次數:1155
臥式往復壓縮機一般會在活塞上安裝導向環以減小活塞環的磨損并避免活塞與汽缸的直接接觸從而損壞缸套,因此需要在機組運行時監測導向環的磨損量,以便及早采取防范措施。
過去檢查導向環厚度的方法是停機測量,目前這種方法已被活塞桿沉降監測系統所代替?;钊麠U沉降監測系統由機組監測保護表模塊、鍵相傳感器和安裝在每個汽缸處的電渦流傳感器組成。以下以現場應用較多的本特利3300/81六通道桿沉降監測保護表模塊為例,其他廠家的產品基本原理相同。
1.桿沉降值的計算
導向環磨損后活塞桿會下沉,這將導致傳感器與活塞桿的間隙發生變化并引起間隙電壓的變化,傳感器測得的桿沉降值與導向環的磨損量成正比。
如圖2所示,由相似三角形原理可得出比例系數(L1+L2)/ L1,比例系數乘以傳感器間隙即為導向環的磨損情況,為此需將一些特定的機組參數輸入3300框架進行計算,包括連桿長度、活塞桿長度、活塞沖程和傳感器的定位(如圖3所示)。
2.桿沉降數據的兩種采集方式
3300/81桿沉降監測模塊可由用戶組態為采集桿沉降的平均值或瞬間值。平均值是測量活塞一個完整沖程的間隙電壓的平均值。
采集瞬間值時首先需確定兩個重要參數并將其輸入3300框架。第yi個參數是活塞角度,如圖3所示,它是將活塞位置與鍵相信號聯系起來的基準,指壓縮機主軸轉動360°的過程中兩個位置之間的相位差。第yi個位置是主軸或飛輪上的鍵相凹槽對準鍵相傳感器的位置;第二個位置是活塞位于上死點時的位置。同一根曲軸上不同曲柄的活塞角度有一些可能是相同的,有一些則不同。
第二個參數是觸發采集的觸發角,指壓縮機主軸轉動360°的過程中兩個位置之間的相位差,一個是活塞位于上死點時的位置(該位置已由上述活塞角度確定),另一個是瞬間采集時的位置。3300/81使用鍵相信號作為基準來確定瞬間采集的時刻,采集時刻可設定為一個沖程中的某一瞬間(對應曲軸旋轉的1°~360°)。由于采集瞬間值的觸發時刻對應于活塞桿上的一個固定位置,所以其好處在于能消除兩個可能影響監測精度的因素,一個是活塞桿在往復運動中產生的輕微彎曲,另一個是由于十字頭與十字頭滑道間存在間隙,所以在往復運動中十字頭會有輕微的上下移動。