旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸系保護(hù)研究

旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸系保護(hù)研究,旋轉(zhuǎn),機(jī)械,保護(hù),維護(hù),研究,鉆研 西安文理學(xué)院機(jī)械電子工程系 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸系保護(hù)研究 專業(yè)班級(jí) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化（2）班 學(xué) 號(hào) 08102080218 學(xué)生姓名 王利卓 指導(dǎo)教師 武善業(yè) 設(shè)計(jì)所在單位 西安文理學(xué)院 2012 年 5 月 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 題 目 旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸系保護(hù)研究 學(xué)生姓名 王利卓 學(xué) 號(hào) 08102080218 專業(yè)班級(jí) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 制 造 及 其 自 動(dòng) 化 08 機(jī) 電 (2)班 指導(dǎo)教師 武善業(yè) 職 稱 教授級(jí)高工 教 研 室 機(jī)械 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)與要求 任務(wù)：旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸系保護(hù)主要由以下幾部分組成：(1)軸振動(dòng)監(jiān)測(cè)保護(hù)（2）軸位移監(jiān)測(cè)保護(hù) （3）轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)保護(hù)（4）軸溫度監(jiān)測(cè)保護(hù)。本設(shè)計(jì)在系統(tǒng)總結(jié)旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸系保護(hù)的類型、作 用及系統(tǒng)構(gòu)成的基礎(chǔ)上，通過(guò)社會(huì)調(diào)查和工程實(shí)踐，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，掌握保護(hù)裝置的 使用方法，提出自己的見(jiàn)解。 要求：1、收集并整理關(guān)于旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸系保護(hù)的相關(guān)資料，學(xué)習(xí)相關(guān)理論； 2、確定研究?jī)?nèi)容，并對(duì)各部分進(jìn)行總結(jié)； 3、完成相關(guān)圖文表達(dá)，撰寫(xiě)畢業(yè)論文。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作進(jìn)程 起止時(shí)間 工作內(nèi)容 2012.1.102012.3.02 2012.3.032012.3.17 2012.3.182012.4.01 2012.4.022012.4.23 2012.4.242012.5.06 2012.5.072011.5.11 2012.5.142012.5.18 查（借）閱資料，學(xué)習(xí)旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸系保護(hù)的基礎(chǔ)理論和知識(shí)，了解 旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸系保護(hù)的重要性，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告； 了解軸系保護(hù)主流廠家的產(chǎn)品型號(hào)與市場(chǎng)應(yīng)用情況； 對(duì)軸振動(dòng)、位移、轉(zhuǎn)速、溫度監(jiān)測(cè)保護(hù)的作用及系統(tǒng)構(gòu)成進(jìn)行研究； 在自動(dòng)化中心實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行軸系保護(hù)的實(shí)驗(yàn)； 對(duì)前期理論與實(shí)踐進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)，撰寫(xiě)畢業(yè)論文； 論文定稿； 答辯。 開(kāi)始日期 2012-1-10 完成日期 2012-5-11 教研室主任（簽字） 系主任（簽字） 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 題 目 旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸系保護(hù)研究 學(xué)生姓名 王利卓 學(xué) 號(hào) 08102080218 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及 其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 武善業(yè) 開(kāi)題時(shí)間 2012.3.4 班 級(jí) 08 機(jī)電（2）班 一、 選題目的和意義 機(jī)械設(shè)備中大部分都是旋轉(zhuǎn)機(jī)械，它覆蓋著動(dòng)力、電力、化工、冶金、機(jī)械制造等重 要工程領(lǐng)域，是工廠的關(guān)鍵設(shè)備。其工況狀態(tài)不僅影響該機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行，而且還會(huì)對(duì)后 續(xù)生產(chǎn)造成損失，甚至導(dǎo)致機(jī)毀人亡事故。此時(shí)就需要對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)， 其監(jiān)測(cè)結(jié)果能反應(yīng)出機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)。在設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)異常信號(hào)時(shí)，盡早地采取保護(hù)措施， 避免事故的發(fā)生。 本設(shè)計(jì)對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸系保護(hù)的類型、作用及系統(tǒng)構(gòu)成進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)，通過(guò)社會(huì)調(diào)查和 工程實(shí)踐，掌握保護(hù)裝置的使用方法。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，對(duì)軸系保護(hù) 進(jìn)行系統(tǒng)的總結(jié)。 二、 本課題在國(guó)內(nèi)外的研究狀況及發(fā)展趨勢(shì) 在國(guó)內(nèi)，工業(yè)部門中開(kāi)展?fàn)顟B(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究的工作起步于1986年,80年代中后期以來(lái),我 國(guó)開(kāi)始研究旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù),無(wú)論在理論研究、測(cè)試技術(shù)和儀器研制方面, 都取得了成 果, 并開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)?，F(xiàn)在國(guó)產(chǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)主要有5000 系列和8000系列。5000系列采用電感式測(cè)量原理測(cè)量軸位移和絕對(duì)振動(dòng)，采用磁阻脈沖傳感 器側(cè)轉(zhuǎn)速。8000系列采用電渦流式測(cè)量原理測(cè)量軸位移和轉(zhuǎn)速，采用雙探頭電渦流式傳感器 可測(cè)量軸的絕對(duì)振動(dòng)、相對(duì)振動(dòng)或軸承座的絕對(duì)振動(dòng)。 在國(guó)外，機(jī)械設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)研究起步較早，因此監(jiān)測(cè)保護(hù)技術(shù)比國(guó)內(nèi)較為先進(jìn)。目 前，在風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸系監(jiān)測(cè)保護(hù)中較為常用的有美國(guó)本特利公司7200系列、3300系列、 3500系列和西德飛利浦公司RMS700系列旋轉(zhuǎn)機(jī)械監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)等。其中，美國(guó)本特利公司 3300系列使用雙通道電渦流式軸向位移監(jiān)測(cè)器，邏輯“或”報(bào)警，邏輯“與”停機(jī)，采用電 渦流式傳感器和速度傳感器組合成的雙探頭徑向振動(dòng)傳感器監(jiān)測(cè)軸的絕對(duì)振動(dòng)、相對(duì)振動(dòng)和 軸承座的相對(duì)振動(dòng)。它具有參數(shù)顯示功能、狀態(tài)顯示與開(kāi)關(guān)量輸出功能、參數(shù)設(shè)定功能、緩 沖輸入功能、可編程選擇記錄驅(qū)動(dòng)信號(hào)類型、報(bào)警功能等。3500系列保留了3300系列的有優(yōu) 點(diǎn)，還降低了使用時(shí)的安裝和維修費(fèi)用，改進(jìn)利系統(tǒng)的整體性，加強(qiáng)信息運(yùn)行，進(jìn)行遠(yuǎn)距離 的數(shù)據(jù)通信。 隨著社會(huì)的發(fā)展，旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸系保護(hù)研究也會(huì)不斷發(fā)展。旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)趨向 由離線定期監(jiān)測(cè)方式、在線檢測(cè)離線分析監(jiān)測(cè)方式，發(fā)展為自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)方式。對(duì)于旋轉(zhuǎn)機(jī) 械，它的工作環(huán)境一般較差，因此監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)能更好地適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，監(jiān)測(cè)信號(hào) 是隨機(jī)的變量，需要監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)具有更好的快速響應(yīng)能力，使機(jī)器更加可靠安全運(yùn)行。由 于機(jī)組不斷增大和對(duì)選裝機(jī)械軸的要求不斷提高，要求監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)更全面、更精確監(jiān)測(cè) 旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸系的各個(gè)參數(shù)。檢測(cè)保護(hù)系統(tǒng)還應(yīng)更加方便使用，使用戶易于操作。 三、 主要研究?jī)?nèi)容 1.學(xué)習(xí)旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸系保護(hù)的基礎(chǔ)理論和知識(shí)，了解旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸系保護(hù)的的重要性，了 解軸系保護(hù)主流廠家的產(chǎn)品型號(hào)及其應(yīng)用情況； 2.研究軸振動(dòng)監(jiān)測(cè)保護(hù)、軸位移監(jiān)測(cè)保護(hù)、轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)保護(hù)、軸溫度監(jiān)測(cè)保護(hù)，總結(jié)旋 轉(zhuǎn)機(jī)械軸系保護(hù)的類型、作用及系統(tǒng)構(gòu)成； 3.完成軸系保護(hù)的實(shí)驗(yàn)，掌握保護(hù)裝置的使用方法； 4.系統(tǒng)分析總結(jié)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。 指導(dǎo)教師意見(jiàn)及建議： 研究方向正確，研究?jī)?nèi)容比較全面。同意開(kāi)題。 建議重點(diǎn)研究軸系保護(hù)中最重要的內(nèi)容軸振動(dòng)和軸位移監(jiān)測(cè) 保護(hù)系統(tǒng)在實(shí)際中的應(yīng)用。 簽字： 2012 年 3 月 7 日 教研室審核意見(jiàn)： 簽字： 年 月 日 注：此表前三項(xiàng)由學(xué)生填寫(xiě)后，交指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)，經(jīng)教研室審批后，才能開(kāi)題。 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表 題 目 旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸系保護(hù)研究 學(xué)生姓名 王利卓 學(xué) 號(hào) 08102080218 專業(yè)名稱 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 制 造 及其 自 動(dòng) 化 指導(dǎo)教師 武善業(yè) 檢查時(shí)間 2012/4/6 班 級(jí) 08 機(jī) 電 (2)班 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） 進(jìn) 展 情 況 通過(guò)學(xué)習(xí)旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸系保護(hù)的基礎(chǔ)理論知識(shí)及相關(guān)資料 ，現(xiàn)已完成以下任 務(wù)： 1、了解旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸系保護(hù)的的重要性以及以及研究的主要內(nèi)容； 2、了解旋轉(zhuǎn)機(jī)軸系保護(hù)主流廠家的產(chǎn)品型號(hào)與市場(chǎng)應(yīng)用情況； 3、對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸系保護(hù)主要組成部分：軸振動(dòng)監(jiān)測(cè)保護(hù)、軸位移監(jiān)測(cè)保護(hù)、 轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)保護(hù)、軸溫度監(jiān)測(cè)保護(hù)的作用、系統(tǒng)構(gòu)成及使用方法進(jìn)行研究。 下一步畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容：在自動(dòng)化中心實(shí)驗(yàn)室完成軸系保護(hù)的實(shí)驗(yàn)，完成相 關(guān)圖文表達(dá)、畢業(yè)論文。 指 導(dǎo) 教 師 意 見(jiàn) 能按畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間節(jié)點(diǎn)要求完成任務(wù)，完成情況好，請(qǐng)盡快安排時(shí)間到自動(dòng) 化中心實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行軸系保護(hù)的模擬實(shí)驗(yàn)，以確保畢業(yè)論文的按期完成。 簽字： 年 月 日 教研室意見(jiàn) 簽字： 年 月 日 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評(píng)分表 學(xué)生姓名 王利卓 學(xué) 號(hào) 08102080218 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 08 機(jī) 電 (2)班 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸系保護(hù)研究 設(shè)計(jì)（論文）起止時(shí)間 2012 年 1 月 10 日至 2012 年 5 月 11 日 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： （應(yīng)從選題、收集資料與運(yùn)用、論點(diǎn)、論述依據(jù)、結(jié)論、論證方法、寫(xiě)作規(guī)范 以及日常表現(xiàn)等方面對(duì)論文進(jìn)行評(píng)述。 ） 建議成績(jī)： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱教師評(píng)分表 學(xué)生姓名 王利卓 學(xué) 號(hào) 08102080218 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 08 機(jī) 電 (2)班 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸系保護(hù)研究 設(shè)計(jì)（論文）起止時(shí)間 2012 年 1 月 10 日至 2012 年 5 月 11 日 評(píng)閱教師評(píng)語(yǔ)： （應(yīng)從選題、寫(xiě)作規(guī)范、問(wèn)題論證或說(shuō)明效果等方面對(duì)論文進(jìn)行評(píng)述） 建議成績(jī)： 評(píng)閱教師簽名： 年 月 日 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯記錄 學(xué)生姓名 王利卓 學(xué) 號(hào) 08102080218 專業(yè)名稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其 自動(dòng)化 答辯時(shí)間 年 月 日 答辯地點(diǎn) 指導(dǎo)教師 武善業(yè)/張雪妮 題 目 旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸系保護(hù)研究 姓 名 職 稱 姓 名 職 稱 答辯小組 成 員 提問(wèn)及回答情況記錄： 記錄人簽字： 年 月 日 答辯成績(jī)： 答辯小組組長(zhǎng)簽名： 年 月 日 畢業(yè)論文成績(jī) 答辯委員會(huì) 認(rèn)定成績(jī) 畢業(yè)論文等級(jí) 系（院）答辯委員會(huì)意見(jiàn)： 負(fù)責(zé)人簽名： 年 月 日 注：1、畢業(yè)論文成績(jī)=指導(dǎo)教師成績(jī)40% 評(píng)閱教師成績(jī)20% 答辯成績(jī)40%； 2、答辯委員會(huì)認(rèn)定成績(jī)是根據(jù)該生畢業(yè)設(shè)計(jì)期間的表現(xiàn)及該專業(yè)整體論文情況的綜合評(píng)定成績(jī)。 3、論文等級(jí)分優(yōu)秀（90 分） 、良好（8089 分） 、中等（7079 分） 、及格（6069 分） 、 不及格（508mm 152mm 探頭中心線應(yīng)與軸心線正交，探頭監(jiān)測(cè)的表面(正對(duì)探頭中心線的兩邊 1.5 倍 探頭直徑寬度的軸的整個(gè)圓周面，見(jiàn)圖 3.2)應(yīng)無(wú)刻劃痕跡或其它任何不連續(xù)的表面 (如油孔或鍵槽等)，且在這個(gè)范圍內(nèi)不能有噴鍍金屬或電鍍，表面粗糙度應(yīng)在 0.4m 0.8m 之間。 除非特別說(shuō)明，通常將軸的徑向振動(dòng)測(cè)量探頭安裝在傳感器的線性范圍中點(diǎn)， 對(duì)應(yīng)的前置器輸出電壓為中點(diǎn)電壓(線性范圍中點(diǎn)間隙值和中點(diǎn)電壓值可以從校準(zhǔn) 數(shù)據(jù)單或校準(zhǔn)曲線中查到，一般電壓輸出傳感器線性中點(diǎn)電壓為-10V 左右，電流輸 出傳感器線性中點(diǎn)電流為 12mA)。特別是對(duì)于大軸承機(jī)器，其最大軸承間隙接近傳 感器線性工作范圍時(shí)(建議選用線性工作范圍更寬的傳感器)。但是對(duì)于臥式機(jī)器， 在機(jī)器啟動(dòng)時(shí)，軸會(huì)抬高 0.25mm 左右，因而在停機(jī)時(shí)安裝垂直方向探頭，應(yīng)將安 裝間隙(冷態(tài)間隙)調(diào)整到傳感器的線性范圍中點(diǎn)偏 0.25mm 左右，對(duì)應(yīng)的前置器輸 出電壓可從校準(zhǔn)數(shù)據(jù)單或校準(zhǔn)曲線中查到。 3.5.2 振動(dòng)探頭安裝步驟 電渦流式傳感器的探頭安裝結(jié)構(gòu)示意圖如圖 3.3 所示。 1）檢查連接螺紋：安裝振動(dòng)、位移探頭前首先需要檢查各處連接螺紋是否完 好，具體包括： （1）松開(kāi)調(diào)節(jié)桿鎖緊螺母后，調(diào)節(jié)桿在安裝支架上伸縮靈活； 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 17 頁(yè) （2）探頭在調(diào)節(jié)桿上安裝螺紋正確，旋轉(zhuǎn)靈活； （3）安裝支架與安裝底板（一般為軸承箱壓蓋）連接螺紋正確，旋入深度符 合要求。 注意：第（3）項(xiàng)是最容易出現(xiàn)問(wèn)題的地方，經(jīng)常是螺紋不對(duì)或加工深度不夠。 圖 3.3 探頭安裝結(jié)構(gòu)示意圖 2）檢查探頭好壞和極性：安裝探頭前需要檢查探頭的好壞與極性，以便后面 調(diào)整的正確。將探頭、延伸電纜和前置器連接（如圖 3.4 所示） 。 圖 3.4 探頭連接示意圖 連接好后，接通系統(tǒng)供電，用萬(wàn)用表測(cè)量 VT 和 COM 端子之間應(yīng)有-24V 左右 的直流電壓。 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 18 頁(yè) 用萬(wàn)用表測(cè)量 COM 和 OUT 端子，手持探頭逐漸向一個(gè)光滑的金屬表面靠近， 直到最終基本接觸，觀察電壓在整個(gè)移動(dòng)過(guò)程中的變化。 一般來(lái)講，隨著探頭接近金屬表面的距離變小，電壓從-24 逐漸增大到接近 0V，說(shuō)明整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)是完好的。 拆開(kāi)探頭與延伸電纜之間的連接，進(jìn)行下一步工作。 3）粗測(cè)調(diào)節(jié)位置：由于探頭與金屬表面之間的間隙在調(diào)整是無(wú)法觀察，此項(xiàng) 工作就是為了防止由于連接不好或個(gè)別器件問(wèn)題，在調(diào)節(jié)時(shí)萬(wàn)用表檢查電壓沒(méi)有變 化，一直將調(diào)節(jié)桿向內(nèi)旋，結(jié)果最終將探頭前端被擠碎。 具體方法為：不要安裝探頭，將安裝支架安裝在安裝底板上并緊固，用一根焊 條從調(diào)節(jié)桿內(nèi)孔插入一直到與被檢測(cè)對(duì)象接觸，記錄焊條長(zhǎng)度?？紤]探頭安裝在調(diào) 節(jié)桿上后的長(zhǎng)度 L，粗略計(jì)算出調(diào)節(jié)桿旋入的基本長(zhǎng)度，并在調(diào)節(jié)桿上做好標(biāo)記。 L 長(zhǎng)度（如圖 3.5 所示） 。 L 圖 3.5 探頭長(zhǎng)度示意圖 4）探頭與調(diào)節(jié)桿的固定：將探頭安裝于調(diào)節(jié)桿中并用兩個(gè)扳手緊固。 注意：（1）一定不要忘記安裝密封圈，否則可能導(dǎo)致漏油。 （2）探頭沒(méi)有緊固，將來(lái)會(huì)發(fā)出虛假信號(hào)。 5）安裝支架與安裝底板的連接：安裝支架之前，一定要將調(diào)節(jié)桿向外退出， 確保探頭與被測(cè)量面之間有 3 厘米以上的安全距離，否則在安裝支架的過(guò)程中有可 能損壞探頭。 將支架纏上生料帶，并擰進(jìn)安裝底板孔中并緊固。 注意：支架沒(méi)有緊固，將來(lái)同樣可能發(fā)出虛假信號(hào)。 6）間隙的調(diào)整：用手或扳手輕輕旋入調(diào)節(jié)桿，在接近預(yù)測(cè)位置（粗測(cè)標(biāo)記） 約 1 厘米左右，將延伸電纜、前置器連接好并送電。將萬(wàn)用表兩個(gè)表筆壓在前置器 的 COM 和 VT 端子，看著萬(wàn)用表調(diào)整調(diào)節(jié)桿，直到間隙電壓符合要求。 注意：調(diào)整時(shí)在接近標(biāo)記的地方如果間隙電壓還沒(méi)有變化，一定不要用扳手強(qiáng) 行加力，可以改為用手輕輕擰一點(diǎn)，如果還是不行要將支架拆除做全面檢查。 7）調(diào)節(jié)桿的鎖定：在鎖定調(diào)節(jié)桿時(shí)探頭的間隙電壓會(huì)發(fā)生變化，所以第一次 鎖緊時(shí)有一定的力就可以了，然后再次調(diào)整探頭和鎖緊，有時(shí)需要幾個(gè)反復(fù)。 8）扣蓋，連線：鎖緊調(diào)節(jié)桿后，松開(kāi)延伸電纜與探頭的連接頭，扣好支架上 蓋。最后連接探頭、延伸電纜、前置器（注意探頭引出線的接頭和延伸電纜的接頭 不要放到機(jī)殼上，要用絕緣膠布纏好） ，探頭安裝完成。 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 19 頁(yè) 第四章 軸位移監(jiān)測(cè)保護(hù) 4.1 產(chǎn)生軸位移的原因 在正常工作狀態(tài)下，高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子借助潤(rùn)滑油膜緊貼于止推軸承工作面上， 瓦塊一般為平面結(jié)合單錐面或雙錐面形式，在起動(dòng)和停車的低速過(guò)程中，利用平面 來(lái)承受載荷以減輕磨損。瓦塊背面鉸支點(diǎn)使瓦面上壓力分布不對(duì)稱，從而形成力矩 使瓦塊始終平行貼合于轉(zhuǎn)子推力盤上。 旋轉(zhuǎn)機(jī)械的動(dòng)靜部分一般都有一定的間隙，在有軸向推力的作用時(shí)，轉(zhuǎn)子就會(huì) 產(chǎn)生軸向位移，是動(dòng)靜部分之間的間隙減少甚至消失，這是不允許的。以風(fēng)機(jī)為例， 造成軸位移異常增大的原因主要有以下幾個(gè)方面： 1）殘余不平衡力的影響：轉(zhuǎn)子葉輪前后靜壓差、氣動(dòng)推力及聯(lián)軸器產(chǎn)生的軸 向推力，主要由平衡盤產(chǎn)生的反力抵消掉，其殘余不平衡力由止推軸承承擔(dān)，殘余 不平衡力發(fā)生變化，經(jīng)常表現(xiàn)出軸位移、止推軸承溫度或軸向振動(dòng)等參量的變化； 2）密封泄漏量的影響：高壓氣體沿葉輪輪盤流向外緣，然后又沿輪蓋流向葉 輪吸入口。由于在擴(kuò)壓器中壓力升高，回流器內(nèi)的氣體壓力高于輪盤背后的壓力， 因而產(chǎn)生一個(gè)由回流器向輪盤、再沿輪盤向外流動(dòng)的泄漏。密封的損壞不但造成了 效率的下降，而且也使軸向載荷加大，造成軸位移增大； 3）止推軸承及潤(rùn)滑狀況的影響。止推軸承常見(jiàn)故障有瓦塊卡澀、硬質(zhì)顆粒進(jìn) 入及合金層磨損等，以及潤(rùn)滑不量，都會(huì)不同程度地造成軸承瓦塊合金的磨損，使 軸位移的變化超出到正常范圍； 4）超負(fù)荷運(yùn)行，使軸向推力增大； 5）由于煙、風(fēng)道系統(tǒng)中氣流的壓力脈動(dòng)與擾動(dòng)而引起的軸向推力。 另外，其他因素如溫度變化、熱膨脹異常以及止推盤(或測(cè)位移圓盤)瓢偏等都 可能對(duì)軸位移變化產(chǎn)生不同程度的影響。 4.2 軸向位移的危害 當(dāng)軸向推力過(guò)大時(shí)，推力軸承過(guò)載，使推力瓦塊燒毀或動(dòng)靜部分發(fā)生碰擦，造 成設(shè)備的損壞。也會(huì)破壞油膜，使推力瓦塊烏金燒熔，造成轉(zhuǎn)子竄動(dòng)。當(dāng)軸向位移 超過(guò)動(dòng)靜部分之間預(yù)留的間隙時(shí)，將會(huì)造成葉片折斷、大軸彎曲、隔板和葉輪碎裂 等惡性事故。因此對(duì)機(jī)組進(jìn)行軸向位移監(jiān)測(cè)保護(hù)非常必要。 4.3 軸向位移監(jiān)測(cè)保護(hù)措施 機(jī)組軸位移過(guò)大時(shí)，不僅會(huì)影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，而且會(huì)直接危害機(jī)組的安全運(yùn) 行。一般在機(jī)組上裝設(shè)軸向位移監(jiān)測(cè)保護(hù)裝置，當(dāng)機(jī)組正常工作時(shí)顯示軸的位移量； 當(dāng)軸向位移超過(guò)一定限值時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒工作人員嚴(yán)格監(jiān)視機(jī)組狀態(tài)，采 取處理措施；當(dāng)軸向位移達(dá)到“危險(xiǎn)”限值時(shí)，發(fā)出脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)保護(hù)控制電路實(shí) 現(xiàn)緊急停機(jī)，保護(hù)機(jī)組安全。 4.3.1 軸向位移的測(cè)量 測(cè)量軸的軸向位移時(shí)，測(cè)量面應(yīng)該與軸是一個(gè)整體，這個(gè)測(cè)量面是以探頭中心 線為中心，寬度為 1.5 倍（如圖 4.1 所示）探頭頭部直徑的圓環(huán)(在停機(jī)時(shí)，探頭只 對(duì)正了這個(gè)圓環(huán)一部分，機(jī)器啟動(dòng)后，整個(gè)圓環(huán)都會(huì)成為被測(cè)面)，整個(gè)被測(cè)面應(yīng) 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 20 頁(yè) 該滿足第二章中對(duì)被測(cè)體尺寸與材料的要求。 探頭安裝位置距離止推法蘭盤不應(yīng)超過(guò) 305mm(API670 標(biāo)準(zhǔn)推薦值)，否則測(cè) 得的結(jié)果不僅包括軸向位置的變化，而且包括脹差在內(nèi)的變化，不能真實(shí)地反映軸 向位移量。 圖 4.1 軸向位移測(cè)量 通常采用兩套傳感器對(duì)推力軸承端同時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，這樣即使有一套傳感器損壞 失效，也可以通過(guò)另一套傳感器有效地對(duì)軸的軸向位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)。這兩個(gè)探頭可以 設(shè)置在軸的同一個(gè)端面，也可以是兩個(gè)不同端面進(jìn)行監(jiān)測(cè)，但這兩個(gè)端面應(yīng)在止推 法蘭盤 305mm 以內(nèi)；安裝方向可以相同，也可以不同。一般將這兩套傳感器的測(cè)量 結(jié)果通過(guò)“與”的邏輯關(guān)系控制機(jī)器，安裝方向不同時(shí)，其邏輯關(guān)系要先“非”再 “與”。 在停機(jī)時(shí)安裝傳感器探頭，由于軸通常都會(huì)移向工作推力的反方向，因而探頭 的安裝間隙應(yīng)該偏大，原則是保證：當(dāng)機(jī)器啟動(dòng)后，軸處于其軸向竄動(dòng)量的中心位 置時(shí)，傳感器應(yīng)工作在其線性工作范圍的中點(diǎn)。 4.3.2 常用位移監(jiān)測(cè)器 用于軸向位移監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)器有 3500/40M 位移監(jiān)測(cè)器和 3500/42M 位移/速度加 速度監(jiān)測(cè)器, 3500/40M 位移監(jiān)測(cè)器可以接受本特利內(nèi)達(dá)華位移傳感器的輸入，而 3500/42M 位移 /速度加速度監(jiān)測(cè)器可以接受來(lái)自位移、速度、加速度、傳感器的信 號(hào)，功能比 3500/40M 更強(qiáng)一些，應(yīng)用比較多。 3500/42M 監(jiān)測(cè)器已在第三章振動(dòng)監(jiān)測(cè)保護(hù)中介紹，在監(jiān)測(cè)軸向位移時(shí)，情況 與振動(dòng)監(jiān)測(cè)相似。 4.4 位移探頭的安裝 軸位移探頭一般都已止推間隙的中間位置作為位移測(cè)量的基準(zhǔn)零點(diǎn)(如圖 4.2)， 但是機(jī)械一般很難將止推盤推到中間位置，故圖 4.2 的狀態(tài)只是理想狀態(tài)，實(shí)際中 達(dá)不到，下面我們以止推盤靠到主推力面上來(lái)計(jì)算間隙電壓。 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 21 頁(yè) 圖 4.2 推力結(jié)構(gòu)示意圖 1）測(cè)量止推間隙 b 的值，并做記錄； 注：至少測(cè)量 23 次。 2）查看隨機(jī)文件（如附錄一）中提供的軸位移報(bào)警和停機(jī)值，并做好記錄； 報(bào)警值：A 停機(jī)值：B 3）將推力盤與主推面靠死(如圖 4.3)； 圖 4.3 推力盤與主推面靠死示意圖 4）計(jì)算間隙電壓或電流；我們所用的探頭在測(cè)量范圍內(nèi)直線位移與間隙電壓 的關(guān)系為 1mm/7.87V。 （1）假定實(shí)際結(jié)構(gòu)如圖 4.3 所示，推力盤靠死主推面是向遠(yuǎn)離探頭的方向移 動(dòng)，間隙 b 實(shí)測(cè)為 0.4，探頭零點(diǎn)電壓為-10V（零點(diǎn)電壓隨著探頭的型號(hào)不同有差 異，詳見(jiàn)表 2.1），主推間隙中點(diǎn)為零點(diǎn)，那么目前顯示的位移量應(yīng)當(dāng)是-b/2（假定 遠(yuǎn)離為負(fù)），所對(duì)應(yīng)的間隙電壓應(yīng)當(dāng)是： -b/27.87-10（9.75）= -0.27.87-10= -11.574V （2）假定推力盤靠死主推面是向靠近探頭的方向移動(dòng)，其它條件不變，則間 隙電壓應(yīng)當(dāng)是： 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 22 頁(yè) b/27.87-10（9.75）= 0.27.87-10=-8.246 V 5）調(diào)整探頭：調(diào)整間隙電壓為-11.574V，調(diào)整過(guò)程見(jiàn)振動(dòng)監(jiān)測(cè)保護(hù)中的探頭 安裝。 6）開(kāi)車后觀察結(jié)果，驗(yàn)證數(shù)據(jù)。 開(kāi)車后機(jī)組顯示的軸位移應(yīng)當(dāng)是 b/2（或 b/2）左右且數(shù)值穩(wěn)定，說(shuō)明安裝正確， 如果差別較大，則說(shuō)明探頭安裝有問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)查找原因。 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 23 頁(yè) 第五章 轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)保護(hù) 機(jī)組超速時(shí)，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，本章以汽輪機(jī)為例介紹轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)保護(hù)。 5.1 超速的原因 汽輪機(jī)運(yùn)行中的轉(zhuǎn)速是由調(diào)速器自動(dòng)控制并保持恒定的。當(dāng)負(fù)荷變動(dòng)時(shí)，機(jī)組 的轉(zhuǎn)速將發(fā)生變化。這時(shí)調(diào)速器便動(dòng)作，調(diào)速汽門隨著開(kāi)大或關(guān)小，改變進(jìn)汽量， 使轉(zhuǎn)速維持在額定轉(zhuǎn)速。 汽輪機(jī)發(fā)生超速的原因主要是負(fù)荷突變且調(diào)速系統(tǒng)不能正常工作時(shí)，無(wú)法控制 轉(zhuǎn)速。 在下列情況下，汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速上升很快，這時(shí)若調(diào)速系統(tǒng)工作不正常，失去控 制轉(zhuǎn)速的作用，就會(huì)發(fā)生超速： 1）汽輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中，由于電力系統(tǒng)線路故障，使發(fā)電機(jī)油斷路器跳閘， 汽輪機(jī)負(fù)荷突然甩到零。 2）單個(gè)機(jī)組帶負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，負(fù)荷聚然下降。 3）正常停機(jī)過(guò)程中，解列的時(shí)候或解列后空負(fù)荷運(yùn)行時(shí)。 4）汽輪機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中，闖過(guò)臨界速度后應(yīng)定速時(shí)或定速后空負(fù)荷運(yùn)行時(shí)。 5）危急保安器作超速試驗(yàn)時(shí)。 6）運(yùn)行操作不當(dāng)。如運(yùn)行中同步器加得太多，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)高限位置，開(kāi)啟升速 主汽門開(kāi)得太快，或停機(jī)過(guò)程中帶負(fù)荷解列等。 調(diào)速系統(tǒng)工作不正常造成超速的原因： 1）調(diào)速器同步器的下限太高，當(dāng)汽輪機(jī)甩負(fù)荷降至零時(shí)，轉(zhuǎn)速上升速度太快 以致超速。 2）速度變動(dòng)率過(guò)大，當(dāng)負(fù)載聚然由滿負(fù)荷降至零時(shí)，轉(zhuǎn)速上升速度太快以致 超速。 3）調(diào)速系統(tǒng)遲緩率過(guò)大，在甩負(fù)荷時(shí)，調(diào)速汽門不能迅速關(guān)閉，立即切斷進(jìn) 氣。 4）調(diào)速系統(tǒng)連桿卡澀或調(diào)速汽門卡住，失去控制轉(zhuǎn)速的作用。 5.2 超速的危害 汽輪機(jī)是高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)部件會(huì)產(chǎn)生很大的離心力，這個(gè)離心力 與材料承受的應(yīng)力有關(guān)，而離心力與轉(zhuǎn)速的平方成正比。當(dāng)轉(zhuǎn)速增加 10%時(shí)，應(yīng)力 將增加 21%；當(dāng)轉(zhuǎn)速增加 20%時(shí)，應(yīng)力將增加 44%。在設(shè)計(jì)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)部件的強(qiáng)度裕 度是有限的，與葉輪等緊力配合的旋轉(zhuǎn)件，其松動(dòng)轉(zhuǎn)速通常是按高于額定轉(zhuǎn)速的 20%考 慮的。尤其是隨著機(jī)組參數(shù)的提高和單機(jī)功率的增大，機(jī)組時(shí)間常數(shù)越來(lái)越來(lái)小， 甩負(fù)荷后飛升加速度更大。因此，運(yùn)行中若轉(zhuǎn)速超過(guò)這個(gè)極限，就會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的設(shè) 備損壞事故，甚至造成飛車事故。所以，為了保護(hù)機(jī)組的安全，必須嚴(yán)格監(jiān)視轉(zhuǎn)子 的轉(zhuǎn)速，并設(shè)置超度保護(hù)裝置。 5.3 轉(zhuǎn)速的測(cè)量 5.3.1 轉(zhuǎn)速的測(cè)量方法 轉(zhuǎn)速的測(cè)量方法有很多種，有離心式、測(cè)速發(fā)電機(jī)式、磁阻式、磁敏式、電渦 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 24 頁(yè) 流式等，本章主要以電渦流式說(shuō)明轉(zhuǎn)速的測(cè)量方法。 采用電渦流傳感器測(cè)速時(shí)，在旋轉(zhuǎn)軸上開(kāi)一條或數(shù)條槽，或者在軸上安裝一塊 有輪齒的圓盤或圓板，在有槽的軸或有輪齒的圓板附近按裝電渦流傳感器。當(dāng)軸旋 轉(zhuǎn)時(shí)，由于槽或齒的存在，電渦流傳感器將周期性地改變輸出信號(hào)電壓，此電壓經(jīng) 過(guò)過(guò)大、整形變成脈沖信號(hào)(如圖 5.1 所示)，然后輸入頻率計(jì)指示出脈沖數(shù)，或者 輸入專門的脈沖計(jì)數(shù)電路指示頻率值。此脈沖值（或頻率值）與轉(zhuǎn)速相對(duì)應(yīng)。用計(jì) 數(shù)器對(duì)脈沖計(jì)數(shù)時(shí)，如果每秒鐘計(jì)數(shù) N 個(gè)，標(biāo)記的數(shù)量或者齒輪的齒數(shù)為 K 個(gè)，則 轉(zhuǎn)速 V 按下式計(jì)算： （式 5.1）min60rKV 如軸上有一條槽或一個(gè)齒，頻率計(jì)指示 1Hz 相當(dāng)于轉(zhuǎn)速為 1r/s；如有 60 個(gè)槽或齒的 存在，若頻率計(jì)指示 3000Hz，則轉(zhuǎn)速為 50r/s 或 3000r/min，這時(shí)每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)就可 以直接讀出。如果軸上無(wú)法安裝齒形圓板或者不開(kāi)槽，那么可以利用軸上的凹凸部 分來(lái)產(chǎn)生脈沖信號(hào)，例如軸上的鍵槽等。 圖 5.1 轉(zhuǎn)速測(cè)量 5.3.2 轉(zhuǎn)速測(cè)量的要求 軸上有一條槽或一個(gè)齒可以測(cè)量機(jī)器的轉(zhuǎn)速，但是只能產(chǎn)生每轉(zhuǎn)一個(gè)脈沖的信 號(hào)，用它作為轉(zhuǎn)速測(cè)量的精度不高。專門的轉(zhuǎn)速測(cè)量一般都是在軸的測(cè)量圓周上設(shè) 置多個(gè)凹槽或凸鍵標(biāo)記，或者直接利用軸上的齒輪，使探頭能每轉(zhuǎn)產(chǎn)生多個(gè)脈沖。 標(biāo)記的數(shù)量或者齒輪的齒數(shù)，就是傳感器每轉(zhuǎn)產(chǎn)生的脈沖數(shù)量，數(shù)量越大，測(cè)量越 精確。但是當(dāng)轉(zhuǎn)速較高時(shí)，由于傳感器的頻率響應(yīng)限制，標(biāo)記的數(shù)量或者齒輪的齒 數(shù)不能太多，一般要求脈沖的頻率不能超過(guò) 10kHz。 凹槽或凸鍵要足夠大，以使得產(chǎn)生的脈沖峰峰值足夠大。一般若采用 8 探頭， 則這一凹槽或凸鍵寬度應(yīng)大于 7.6mm、深度或高度應(yīng)大于 1.5mm(推薦采用 2.5mm 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 25 頁(yè) 以上)、長(zhǎng)度應(yīng)大于 10mm。凹槽或凸鍵應(yīng)平行于軸中心線，其長(zhǎng)度盡量長(zhǎng)，以防止 當(dāng)軸產(chǎn)生軸向竄動(dòng)時(shí)，探頭還能對(duì)著凹槽或凸鍵。應(yīng)盡可能地將電渦流探頭安裝在 機(jī)組的驅(qū)動(dòng)部分上，這樣即使機(jī)組的驅(qū)動(dòng)部分與載荷脫離，傳感器仍會(huì)有轉(zhuǎn)速信號(hào) 輸出。軸上的標(biāo)記可以是凹槽，也可以是凸鍵（如圖 5.2 所示）。當(dāng)標(biāo)記是凹槽時(shí)， 安裝探頭要對(duì)著軸的完整部分調(diào)整初始安裝間隙，而不能對(duì)著凹槽來(lái)調(diào)整初始安裝 間隙。而當(dāng)標(biāo)記是凸鍵時(shí)，探頭一定要對(duì)著凸起頂部表面調(diào)整初始安裝間隙，不能 對(duì)著軸的其它完整表面進(jìn)行調(diào)整。否則當(dāng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可能會(huì)造成凸鍵與探頭碰撞， 剪斷探頭。為了便于快速判斷轉(zhuǎn)速信號(hào)的位置，應(yīng)該對(duì)電渦流探頭安裝位置在機(jī)器 外殼上做上標(biāo)志。 5.4 轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)保護(hù) 汽輪機(jī)在正常運(yùn)行時(shí),其轉(zhuǎn)速是由調(diào)速系統(tǒng)自動(dòng)控制在額定轉(zhuǎn)速 3000 轉(zhuǎn)/分的。 當(dāng)機(jī)組或電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)就有可能發(fā)生超速現(xiàn)象。汽輪發(fā)電機(jī)組主軸轉(zhuǎn)動(dòng)部件等都 是按照額定轉(zhuǎn)速的 115設(shè)計(jì)的,若機(jī)組轉(zhuǎn)速超過(guò)額定轉(zhuǎn)速的 115時(shí),就有可能發(fā) 生設(shè)備損壞事故。因此,為保證機(jī)組安全,在機(jī)組上都設(shè)置了轉(zhuǎn)速監(jiān)視和超速保護(hù)裝 置。 我們以測(cè)速盤上裝有 6 個(gè)轉(zhuǎn)速探頭（如圖 5.2）為例來(lái)介紹轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 圖 5.2 轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)示意圖 SE6406 轉(zhuǎn)速探頭連接轉(zhuǎn)速表，直觀的顯示機(jī)組的轉(zhuǎn)速；SE640464056406 三 個(gè)轉(zhuǎn)速探頭信號(hào)進(jìn)入 203 超速保護(hù)器，進(jìn)行三取二表決，在 PLC 內(nèi)部將測(cè)得的實(shí) 際值和設(shè)定值進(jìn)行 PID 運(yùn)算，繼而發(fā)出“報(bào)警”或“停機(jī)”信號(hào)；轉(zhuǎn)速控制回路 接受兩個(gè)來(lái)自電磁式傳感器 SE6401/6402 或有源轉(zhuǎn)速探頭的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)。轉(zhuǎn) 速 PID 控制放大器將信號(hào)與轉(zhuǎn)速給定值相比較并給執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出- 輸出信號(hào) （通過(guò)信號(hào)低選總線） 轉(zhuǎn)速回路的給定值可以通過(guò)調(diào)速器面板鍵盤，遠(yuǎn)程觸電輸入或通信線路的升或 降指令來(lái)調(diào)整，也可以通過(guò)鍵盤或 Modbus 通訊直接輸入新的給定值。此外，也 能夠?qū)⒛M輸入組態(tài)用于遠(yuǎn)程調(diào)整轉(zhuǎn)速給定值。 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 26 頁(yè) 第六章 軸溫度監(jiān)測(cè)保護(hù) 機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中，由于出現(xiàn)故障或潤(rùn)滑不良動(dòng)靜部分相互摩擦，機(jī)組運(yùn)行時(shí) 間過(guò)長(zhǎng)等，都會(huì)產(chǎn)生大量的熱，使機(jī)組（特別軸頸和軸瓦接觸部分）溫升過(guò)高，從 而損壞機(jī)組，因此再生產(chǎn)中就需要進(jìn)行軸溫度監(jiān)測(cè)保護(hù)。 6.1 熱電阻的測(cè)量原理 熱電阻是根據(jù)在中低溫區(qū)導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化的性質(zhì)制成的最常 用的一種溫度檢測(cè)器。它的主要特點(diǎn)是測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定。目前使用的金屬熱 電阻有兩種，一是銅熱電阻，一種是鉑熱電阻，其中鉑熱電阻的測(cè)量精確度是最高 的，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。 PT100(鉑熱電阻) 溫度傳感器（見(jiàn)圖 6.1）具有精度高、測(cè)溫范圍寬、使用方 便等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)過(guò)程控制和測(cè)量系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。平時(shí)所說(shuō)的 Pt100 指 的是電阻在 0時(shí)的阻值是 100，常溫下熱電阻的阻值可以用以下公式近似計(jì)算， 即 Rt=100+0.385t （式 6.1） 式中：t 是環(huán)境溫度，Rt 是當(dāng)前測(cè)量阻值。Pt100 溫度傳感器的主要技術(shù)參數(shù) 如下：測(cè)量范圍：-200 +850 ；允許偏差值 ：A 級(jí)（0.150.002t ）， B 級(jí) （0.30 0.005t）；熱響應(yīng)時(shí)間 100k Outputs 4-20mA Outputs: Each output is independently programmed to represent speed or acceleration, from 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 36 頁(yè) either channel 2 isolated outputs 300 ohm max load Buffered Outputs: 1 active buffer per input channel Resistive buffer for tachometer Indicators 7 LEDs: Module Status - red/green Network Status - red/green Channel 1 Status - off/yellow/red Channel 2 Status - off/yellow/red Tachometer Status - off/yellow/red Setpoint Multiplier - off/yellow Relay - off/red Signal Conditioning Sampling Modes: Asynchronous Synchronous Frequency range: 1 Hz to 20 kHz Resolution: A/D Conversion: 24 bits Dynamic Range: 100k 輸出 4-20mA輸出： 每個(gè)輸出從任意的通道獨(dú)立的通過(guò)軟件選擇測(cè)速度或加速度 兩個(gè)獨(dú)立的輸出 最大負(fù)載300 ohm 輸出緩沖： 每個(gè)輸入通道1有效地緩沖 轉(zhuǎn)速傳感器電阻緩沖 指示燈 7 個(gè) LED狀態(tài)指示燈 模塊狀態(tài)- 紅色/綠色 網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)-紅色/綠色 通道1狀態(tài)-熄滅/黃色/紅色 通道2狀態(tài)-熄滅/黃色/紅色 轉(zhuǎn)速表狀態(tài)-熄滅/黃色/紅色 設(shè)定值倍乘-熄滅/黃色 繼電器-熄滅/黃色 信號(hào)調(diào)節(jié) 采樣模式： 非同步 同步 頻率范圍：1 Hz到20 kHz 分辨率： A/D 轉(zhuǎn)換： 24 位 動(dòng)態(tài)范圍： 80 dB 滿量程(0.01% 滿量程) ，90 dB 滿量程(典型值) FFT線 /波形的大數(shù) 100/256 200/512 400/1024 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 45 頁(yè) 800/2048 振幅范圍：依靠靈敏度 集成:提供兩個(gè)層面,首先在硬件，第二軟件 平均值：任何平均值的數(shù)據(jù)可以被指定的抽樣模式： 異步：平均值在范圍內(nèi)。 同步：平均值表現(xiàn)在時(shí)間波形上 低通濾波器:獨(dú)立配置每通道 最大頻率范圍： 10 Hz - 20 kHz 可選的總測(cè)量 LP過(guò)濾器：200 Hz - 20 kHz 頻率響應(yīng)下降：每倍頻-24dB 高通濾波器 ：獨(dú)立配置每通道 XM-120: 集成斷路：1, 5, 10, 40, 1000 Hz 頻率響應(yīng)下降：1Hz 可用最高頻率每倍頻-30dB，其他可用最高頻率時(shí)每倍頻- 24dB 集成閉路： 5, 10, 40, 1000 Hz 頻率響應(yīng)下降： 單個(gè)集成：5Hz 可用最高頻率每倍頻-30dB， 其他可用最高頻率時(shí)每倍頻-24dB 雙集成：5Hz 可用最高頻率每倍頻-42dB， 其他可用最高頻率時(shí)每倍頻-24dB XM-121: 集成閉路：0.2, 0.8, 2, 4, 23.8 Hz 頻率響應(yīng)下降：0.2Hz 可用最高頻率每倍頻-30dB，其他可用最高頻率時(shí)每倍頻 -24dB 集成閉路： 0.8, 2, 4, 23.8 Hz 頻率響應(yīng)下降： 單個(gè)集成：0.8Hz 可用最高頻率每倍頻-30dB， 其他可用最高頻率時(shí)每倍頻-24dB 雙集成：0.8Hz 可用最高頻率每倍頻-42dB， 其他可用最高頻率時(shí)每倍頻-24dB 單位： g volt mils um mm/s Pa ips psi 合成數(shù)據(jù) 范圍（同步的和異步的） 時(shí)間波形（同步的和異步的） 同步時(shí)間波形（同步的） 數(shù)據(jù)緩沖 趨勢(shì)緩沖：儲(chǔ)存一系列包含在響應(yīng)一個(gè)觸發(fā)事件的測(cè)量參數(shù)的記錄 趨勢(shì)記錄：1到16個(gè)數(shù)據(jù) 趨勢(shì)間隔： 1到3600秒鐘 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 46 頁(yè) 觸發(fā)：趨勢(shì)是為了關(guān)閉一個(gè)指定的繼電器,或在命令一個(gè)XM-440,主機(jī)或控制 器 容量：170至 2048的記錄取決于有多少參數(shù)存儲(chǔ) 旅行范圍或時(shí)間波形：保存在同一個(gè)觸發(fā)事件的當(dāng)前時(shí)間波形或范圍是緩沖的趨勢(shì) (以上)。 速度緩沖：儲(chǔ)存一個(gè)啟動(dòng)/ 在響應(yīng)速度變化時(shí)測(cè)量參數(shù)滑行測(cè)試趨勢(shì) Su/Cd記錄：1到16個(gè)數(shù)據(jù) Su/Cd間隔：1到3600 RPM 觸發(fā)：速度在用戶指定的最大和最小值之間記錄是樣本 只有在啟動(dòng)時(shí)速度增加的取樣。 Su/Cd緩沖器可能在后續(xù)事件被鎖定維持的初始數(shù)據(jù) 測(cè)量參數(shù) 總體： 均方根 峰值（真實(shí)或計(jì)算） 峰峰值（真實(shí)或計(jì)算） 每通道4波段：在頻率域或命令領(lǐng)域定義范圍。波段可以重疊 計(jì)算值： 波段的總體 波段的最大峰值 差距（傳感器偏壓） 速度 加速度(RPM/min) 命令： 量：1x, 2x, 3x 位相：: 1x, 2x 非1x SMAX大小和相位 總和諧波：總和諧波之和都從一個(gè)用戶定義的諧波階最大波形。 報(bào)警 數(shù)量：16對(duì)警告和危險(xiǎn)報(bào)警 報(bào)警參數(shù)：任何可測(cè)量參數(shù) 運(yùn)算符： 大于 小于 范圍內(nèi) 范圍外 滯后值：用戶定義 啟動(dòng)禁止/設(shè)定值倍乘： 周期：在0.1最小時(shí)間增量0到1092分鐘 禁止/倍乘功能： -乘以 2 -乘以3 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 47 頁(yè) -解除 啟動(dòng)禁止/倍乘功能： -前面的終端(SPM)電路關(guān)閉 -設(shè)備網(wǎng)命令 終止禁止/倍乘功能： -過(guò)期定時(shí)器 -前面的終端(SPM)電路開(kāi)放 -設(shè)備網(wǎng)命令 速度禁止：為每個(gè)報(bào)警指定速度范圍。啟動(dòng)該功能時(shí)，如果速度超過(guò)了定義的范圍， 則報(bào)警功能失效。 繼電器 數(shù)量： 一個(gè)內(nèi)部繼電器，兩個(gè)接觸方式 DPDT (2 Form C) 四個(gè)虛擬繼電器-或- 當(dāng)連接到一個(gè)XM - 441擴(kuò)展模塊繼電器四個(gè)附加繼電器 內(nèi)部繼電器功能： 最大電壓=12VDC,125VAC 最大電流=3.5（最大電流可達(dá)40C,65C時(shí)減小到2A） 最小電流=0 最大功率：60W，62.5VA UL等級(jí)： 120 Vac 0.5安培 電阻式; 110 Vdc 0.3安培 電阻式; 30 Vdc 1.0安培 電阻式 故障防護(hù)： 常勵(lì)磁(安全模式) 非常勵(lì)磁(非安全模式) 鎖定： 鎖定，-或- 非鎖定 延時(shí)：100 毫秒增量時(shí)0到25.5秒 表決邏輯：?jiǎn)蝹€(gè)或成對(duì)的“與”或“或”邏輯，適用于任何報(bào)警 復(fù)位： 頂部模塊的當(dāng)?shù)刂刂瞄_(kāi)關(guān) 連接到終端基地的遠(yuǎn)程重置開(kāi)關(guān) 通過(guò)串接或設(shè)備網(wǎng)界面的數(shù)碼重置命令 激活條件： 報(bào)警狀態(tài) 故障 正常 傳感器超程 警告 模塊錯(cuò)誤 危險(xiǎn) 轉(zhuǎn)速表故障 解除故障 認(rèn)證 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 48 頁(yè) CE, C-Tick, ODVA, UL, EEX, CSA I 類 2 區(qū)，A、B、C和 D 組 記憶配置 一份模塊配置副本是保留在非記憶性記錄從那里在上電。 注意：配置儲(chǔ)存在記憶只能通過(guò)串行接口被模塊復(fù)位命令,利用串行配置實(shí)用 程序,或通過(guò)用從任何兼容的應(yīng)用軟件。 供電 備用電源：所有XM測(cè)量和繼電器模塊備用電源。每個(gè)模塊包括備用電源投入終端 設(shè)備的基地。 模塊：21.6 - 26.4Vdc 功耗： 最大值 300mA 典型值 175mA 生熱： 最大值 7W (24 BTU/hr) 典型值 4W(14 BTU/hr) 傳感器：24V DC，用戶配置和布線 環(huán)境 工作溫度：-20到+65C(-4到149F) 存儲(chǔ)溫度：-40到+85C(-40到185F) 相對(duì)濕度：95%(非凝結(jié)) 保護(hù)涂層：所有印刷電路板是形涂層： 材料規(guī)格：MIL-I-46058C/IPC-CC-830 依照IPC-A-610C 物理特性 尺寸： 高度：3.8 in（97mm） 寬度：3.7 in（94mm） 厚度：3.7 in（94mm） 重量： 模塊：6.8 盎司(193 克) 端子基座：8.2 盎司(232 克) 西安文理學(xué)院畢業(yè)論文答辯西安文理學(xué)院畢業(yè)論文答辯旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸系保護(hù)研究旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸系保護(hù)研究v導(dǎo)導(dǎo) 師師:武善業(yè)武善業(yè)/張雪妮張雪妮v學(xué)學(xué) 生生:王利卓王利卓v班班 級(jí)級(jí):08:08機(jī)電（機(jī)電（2 2）班）班選題目的與意義選題目的與意義 旋轉(zhuǎn)機(jī)械是工廠機(jī)械設(shè)備中的關(guān)鍵設(shè)備，其工況狀態(tài)不僅影響該機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行，而且還會(huì)對(duì)后續(xù)生產(chǎn)造成損失，甚至導(dǎo)致機(jī)毀人亡事故。因此就需要對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其監(jiān)測(cè)結(jié)果能反應(yīng)出機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)。在設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)異常信號(hào)時(shí)，盡早地采取保護(hù)措施，避免事故的發(fā)生。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸系保護(hù)的類型、作用及系統(tǒng)構(gòu)成進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)，掌握保護(hù)裝置的使用方法。論文的主要內(nèi)容論文的主要內(nèi)容軸溫度監(jiān)測(cè)保護(hù)軸溫度監(jiān)測(cè)保護(hù)轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)保護(hù)轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)保護(hù)軸位移監(jiān)測(cè)保護(hù)軸位移監(jiān)測(cè)保護(hù)軸振動(dòng)監(jiān)測(cè)保護(hù)軸振動(dòng)監(jiān)測(cè)保護(hù)電渦流傳感器系統(tǒng)電渦流傳感器系統(tǒng)電渦流傳感器系統(tǒng)電渦流傳感器系統(tǒng)v電渦流傳感器的工作原理：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理，當(dāng)接通傳感器系統(tǒng)電源時(shí)，在探頭的頭部周圍產(chǎn)生交變磁場(chǎng)H1。如果有金屬導(dǎo)體材料接近探頭頭部，則交變磁場(chǎng)H1將在導(dǎo)體的表面產(chǎn)生電渦流場(chǎng)，該電渦流場(chǎng)也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)方向與H1相反的交變磁場(chǎng)H2。由于H2的反作用，就會(huì)改變探頭頭部線圈高頻電流的幅度和相位，即改變了線圈的有效阻抗。電渦流傳感器系統(tǒng)電渦流傳感器系統(tǒng)v這種變化與金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、幾何形狀、線圈幾何參數(shù)、激勵(lì)電流頻率以及線圈到金屬導(dǎo)體的距離等參數(shù)有關(guān)。通常我們能控制其他參數(shù)在一定范圍內(nèi)不變，那么阻抗Z就成為距離d的單值函數(shù)。通過(guò)前置器電子線路的處理，將線圈阻抗Z的變化，即頭部體線圈與金屬導(dǎo)體的距離D的變化轉(zhuǎn)化成電壓或電流的變化。軸振動(dòng)監(jiān)測(cè)保護(hù)軸振動(dòng)監(jiān)測(cè)保護(hù)機(jī)械性原因機(jī)械性原因 、介質(zhì)流動(dòng)動(dòng)力性原因、介質(zhì)流動(dòng)動(dòng)力性原因 、機(jī)組變形、機(jī)組變形 、電氣性原因、電氣性原因 、基礎(chǔ)性原因、基礎(chǔ)性原因原原因因影響設(shè)備的性能、壽命甚至安全運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生噪音影響設(shè)備的性能、壽命甚至安全運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生噪音危危害害監(jiān)監(jiān)測(cè)測(cè)措措施施用軸承和軸的振動(dòng)檢測(cè)裝置來(lái)監(jiān)視機(jī)組的振動(dòng)情用軸承和軸的振動(dòng)檢測(cè)裝置來(lái)監(jiān)視機(jī)組的振動(dòng)情況，當(dāng)振動(dòng)超過(guò)允許值時(shí)，就發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提況，當(dāng)振動(dòng)超過(guò)允許值時(shí)，就發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒工作人員注意，或者同時(shí)發(fā)出脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)保醒工作人員注意，或者同時(shí)發(fā)出脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)保護(hù)控制電路，實(shí)現(xiàn)緊急停機(jī)，以保護(hù)機(jī)組的安全護(hù)控制電路，實(shí)現(xiàn)緊急停機(jī)，以保護(hù)機(jī)組的安全軸位移監(jiān)測(cè)保護(hù)軸位移監(jiān)測(cè)保護(hù)原原因因一些非正常因素引起軸向推力增大一些非正常因素引起軸向推力增大 ，破壞原來(lái)，破壞原來(lái)軸向力的平衡軸向力的平衡危危害害推力瓦塊燒毀、葉片折斷、大軸彎曲、隔板和葉推力瓦塊燒毀、葉片折斷、大軸彎曲、隔板和葉輪碎裂等惡性事故輪碎裂等惡性事故監(jiān)監(jiān)測(cè)測(cè)措措施施軸位移監(jiān)測(cè)措施與軸振動(dòng)監(jiān)測(cè)相似軸位移監(jiān)測(cè)措施與軸振動(dòng)監(jiān)測(cè)相似轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)保護(hù)轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)保護(hù)原原因因主要是負(fù)荷突變且調(diào)速系統(tǒng)不能正常工作時(shí)，無(wú)主要是負(fù)荷突變且調(diào)速系統(tǒng)不能正常工作時(shí)，無(wú)法控制轉(zhuǎn)速法控制轉(zhuǎn)速危危害害損壞設(shè)備，甚至造成飛車事故損壞設(shè)備，甚至造成飛車事故 監(jiān)監(jiān)測(cè)測(cè)措措施施轉(zhuǎn)速的監(jiān)測(cè)保護(hù)措施：將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成與之成比例轉(zhuǎn)速的監(jiān)測(cè)保護(hù)措施：將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成與之成比例的脈沖信號(hào)，處理并記錄脈沖信號(hào)，將測(cè)得的實(shí)的脈沖信號(hào)，處理并記錄脈沖信號(hào)，將測(cè)得的實(shí)際值與設(shè)定值進(jìn)行比較，再通過(guò)邏輯運(yùn)算，發(fā)出際值與設(shè)定值進(jìn)行比較，再通過(guò)邏輯運(yùn)算，發(fā)出“報(bào)警報(bào)警”及及“危險(xiǎn)危險(xiǎn)”信號(hào)，由控制系統(tǒng)對(duì)信號(hào)，由控制系統(tǒng)對(duì)“報(bào)警報(bào)警”及及“危險(xiǎn)危險(xiǎn)”信號(hào)進(jìn)行聯(lián)鎖處理信號(hào)進(jìn)行聯(lián)鎖處理軸溫監(jiān)測(cè)保護(hù)軸溫監(jiān)測(cè)保護(hù)熱熱電阻電阻根據(jù)在中低溫區(qū)導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度根據(jù)在中低溫區(qū)導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化的性質(zhì)制成的最常用的一種溫度檢測(cè)器，變化的性質(zhì)制成的最常用的一種溫度檢測(cè)器，Pt100Pt100Pt100Pt100溫度傳感器溫度傳感器00時(shí)的阻值是時(shí)的阻值是100 100 阻值近似計(jì)算公式阻值近似計(jì)算公式RtRt=100+0.385t=100+0.385t熱電阻的熱電阻的引線方式引線方式二線制二線制三線制三線制四線制四線制西安文理學(xué)院畢業(yè)論文答辯西安文理學(xué)院畢業(yè)論文答辯請(qǐng)各位評(píng)委老師批評(píng)指正請(qǐng)各位評(píng)委老師批評(píng)指正