RU2594387C1 - Method of monitoring change in state of crankshaft of diesel engine bearings during operation of diesel shaft duct system - Google Patents
Method of monitoring change in state of crankshaft of diesel engine bearings during operation of diesel shaft duct system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2594387C1 RU2594387C1 RU2015121126/28A RU2015121126A RU2594387C1 RU 2594387 C1 RU2594387 C1 RU 2594387C1 RU 2015121126/28 A RU2015121126/28 A RU 2015121126/28A RU 2015121126 A RU2015121126 A RU 2015121126A RU 2594387 C1 RU2594387 C1 RU 2594387C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vibration
- support
- diesel
- shaft
- state
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для эксплуатационного контроля изменения состояния подшипников двигателя (дизеля).The invention relates to measuring equipment and can be used for operational monitoring of changes in the state of bearings of the engine (diesel).
В настоящее время состояние подшипников дизеля в соответствии с Инструкциями заводов-изготовителей и Правил Регистра определяют по замерам раскепов во время остановки дизеля (см. Правила технической эксплуатации судовых технических средств и конструкций. РД31.21.30-97. Министерство транспорта Российской Федерации. Санкт-Петербург. 1997 г. ) (Раскепы - это разность расстояний между щеками мотыля коленчатого вала при двух диаметрально противоположных положениях колена. По расхождению щек судят о изгибе вала в районе данного мотыля). О недопустимом состоянии рамовых подшипников дизеля судят по увеличенному раскепу.Currently, the condition of diesel bearings in accordance with the Instructions of manufacturers and the Register Rules is determined by measuring clearances during a diesel shutdown (see Rules for the technical operation of ship technical equipment and structures. RD31.21.30-97. Ministry of Transport of the Russian Federation. St. Petersburg . 1997) (Raskepy is the difference in the distance between the cheeks of the crankshaft bloodworm at two diametrically opposite positions of the knee. Based on the divergence of the cheeks, the shaft bends in the region of this bloodworm). The unacceptable condition of the diesel frame bearings is judged by the increased clearance.
Износ вкладыша рамового подшипника дизеля приводит к расцентровке выходного вала дизеля с валопроводом и повышенной вибрации. Таким образом, расцентровка может являться диагностическим признаком состояния неисправности подшипников дизеля, связанных с износом вкладышей.Deterioration of the liner of the frame bearing of the diesel engine leads to misalignment of the output shaft of the diesel engine with the shaft drive and increased vibration. Thus, misalignment may be a diagnostic sign of the condition of a malfunction of diesel bearings associated with wear on the liners.
Известны приборы, которые позволяют оценить расцентровку и отцентровать систему дизель - валопровод. Эти приборы используют сразу после остановки двигателя на прогретом двигателе или после длительной остановки на холодном двигателе (см. Прибор К-601, НПФ «Ресурс, Санкт-Петербург; Прибор ПЦВ-1, ФНЦП НИИКИ ОЭП, ИНФОРМТЕХ, Сосновый бор; Прибор Квант, Балтех, Санкт-Петербург).Known devices that allow you to evaluate the alignment and center the diesel-shaft system. These devices are used immediately after the engine is stopped on a warm engine or after a long stop on a cold engine (see K-601, NPF Resurs, St. Petersburg; PTsV-1, FNCP NIIKI OEP, INFORMTECH, Sosnovy Bor; Kvant, Baltech, St. Petersburg).
В процессе эксплуатации происходит ухудшение состояния подшипников дизеля, которое может сказаться на безопасности эксплуатации судна, особенно при длительных рейсах. Поэтому необходимо контролировать состояние подшипников дизеля не только при остановках, но и при работающем дизеле. Указанные приборы не позволяют осуществить контроль за изменением расцентровки системы дизель - валопровод, а следовательно, проконтролировать изменение состояния рамовых подшипников дизеля при его работе.During operation, the condition of the diesel bearings deteriorates, which may affect the safety of the operation of the vessel, especially during long voyages. Therefore, it is necessary to monitor the condition of diesel bearings not only during stops, but also when the diesel engine is running. These devices do not allow monitoring the change in the alignment of the diesel - shaft drive system, and therefore, to monitor the change in the state of the frame bearings of the diesel engine during its operation.
Известен способ контроля расцентровки системы дизель - валопровод, основанный на измерении спектров вибрации, который позволяет автоматизировать процесс контроля и который можно использовать для оценки изменения состояния рамовых подшипников (см. Русов В.А. «Спектральная вибродиагностика». 1996, 120 с.). Этот способ является ближайшим аналогом.A known method of controlling the alignment of the diesel-shaft drive system, based on the measurement of vibration spectra, which allows you to automate the control process and which can be used to assess changes in the state of frame bearings (see V. A. Rusov, “Spectral vibration diagnostics.” 1996, 120 pp.). This method is the closest analogue.
Известный способ осуществляется следующим образом. В процессе эксплуатации определяют спектр вибросигнала на опорах дизеля. При наличии расцентровки системы дизель - валопровод в спектре вибросигнала появляются три гармоники оборотной частоты - первая, вторая и, довольно часто, третья. Об изменении состояния подшипников дизеля судят по наличию расцентровки, т.е. по появлению в спектре вибросигнала дополнительных гармоник. Этот способ может быть автоматизирован и тем самым позволил бы исключить человеческий фактор при оценке технического состояния подшипников дизеля.The known method is as follows. During operation, the spectrum of the vibration signal on the diesel supports is determined. If there is a misalignment of the diesel - shaft drive system, three harmonics of the reverse frequency appear in the spectrum of the vibration signal - the first, second and, quite often, third. A change in the condition of diesel bearings is judged by the presence of misalignment, i.e. by the appearance in the spectrum of the vibration signal of additional harmonics. This method can be automated and thereby would eliminate the human factor in assessing the technical condition of diesel bearings.
Однако такой же набор гармоник имеется в спектре вибросигнала при ослаблении крепления к фундаменту, при дефектах посадки подшипника и т.д. Кроме того, для многочисленных типов двигателей весьма затруднительно устанавливать нормы по абсолютной величине характеристик для указанных гармоник спектра вибраций. Кроме того, при измерении не учитывают фазовые соотношения между различными формами колебаний, которые различны при различных причинах возникновения расцентровки. Указанные недостатки не позволяют оперативно, точно и надежно оценить наличие расцентровки системы дизель - валопровод, а следовательно, определить изменение состояния рамовых подшипников. Поэтому практического применения указанный способ не получил.However, the same set of harmonics is present in the spectrum of the vibration signal when the fastening to the foundation is weakened, with defects in the bearing seating, etc. In addition, for many types of engines it is very difficult to establish standards for the absolute value of the characteristics for the indicated harmonics of the vibration spectrum. In addition, when measuring do not take into account phase relationships between different forms of vibrations, which are different for different reasons for the occurrence of misalignment. These shortcomings do not allow you to quickly, accurately and reliably assess the presence of alignment of the diesel - shaft drive system, and therefore, determine the change in the state of frame bearings. Therefore, the practical application of this method has not received.
Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, состоит в создании способа, который позволял бы оперативно, надежно и точно, при необходимости в автоматическом режиме определять изменение состояния рамовых подшипников дизеля при эксплуатации судна, а не только при остановленном двигателе.The technical problem solved by the present invention is to create a method that would quickly, reliably and accurately, if necessary, automatically determine the change in the state of the frame bearings of a diesel engine during operation of the vessel, and not only when the engine is stopped.
Эта задача решается тем, что, как в известном решении, контроль изменения состояния рамовых подшипников дизеля в процессе эксплуатации системы дизель - валопровод осуществляют путем измерения вибрации на корпусе подшипника.This problem is solved by the fact that, as in the well-known solution, the control of changes in the state of the diesel frame bearings during operation of the diesel-shaft shaft system is carried out by measuring vibration on the bearing housing.
Отличие предлагаемого решения состоит в том, что изменение состояния рамовых подшипников дизеля определяют по возникновению расцентровки выходного вала дизеля и валопровода в процессе эксплуатации путем измерения на эксплуатационном режиме на частоте вращения выходного вала дизеля амплитуды и фазы вибрации на двух опорах: на первой опоре - корпусе подшипника выходного вала дизеля и на второй опоре - корпусе первого подшипника валопровода в осевом и радиальном направлениях с помощью датчиков вибрации, установленных на опорах навстречу друг другу в осевом направлении и в одну сторону в радиальном направлении, а об изменении состояния рамовых подшипников делают вывод, если амплитуда вибрации на каждой опоре в осевом направлении больше, чем в радиальном направлении, и вибрация на первой опоре синфазна по отношению к вибрации на второй опоре в радиальном и в осевом направлениях, или если амплитуда вибрации на каждой опоре в радиальном направлении больше, чем в осевом направлении, и вибрация на первой опоре противофазна по отношению к вибрации на второй опоре в радиальном направлении.The difference of the proposed solution is that the change in the state of the diesel frame bearings is determined by the occurrence of misalignment of the output shaft of the diesel engine and the shaft during operation by measuring the operating amplitude and vibration phase of the diesel engine output shaft at two bearings: on the first support, the bearing housing the output shaft of the diesel engine and on the second support - the housing of the first shaft shaft bearing in the axial and radial directions using vibration sensors mounted on opposite bearings to each other in the axial direction and in one direction in the radial direction, and a conclusion is made about the change in the state of the frame bearings if the amplitude of vibration on each bearing in the axial direction is larger than in the radial direction, and the vibration on the first support is in phase with respect to the vibration on the second support in the radial and axial directions, or if the amplitude of vibration on each support in the radial direction is greater than in the axial direction, and the vibration on the first support is out of phase with respect to the vibration on the second support in the radial direction.
Необходимый результат достигается тем, что независимо от типа дизеля соотношения фаз вибрации на корпусе выходного вала дизеля и на корпусе первого подшипника валопровода в радиальном и осевом направлениях при расцентровке (изломе осей валов) становятся синфазными и при расцентровке (смещении осей валов) становятся в радиальном направлении противофазными.The necessary result is achieved by the fact that, regardless of the type of diesel engine, the ratio of the phases of vibration on the housing of the output shaft of the diesel engine and on the housing of the first bearing of the shaft shaft in the radial and axial directions during alignment (kink of shaft axes) becomes in-phase and when alignment (shift of shaft axes) becomes radial out of phase.
Сущность изобретения поясняется фиг. 1, где 1 - двигатель (дизель), 2 - выходной вал дизеля, 3 - валопровод, 4 - первая опора (корпус подшипника выходного вала дизеля), 5 - вторая опора (корпус первого подшипника валопровода), 6, 7 - датчики вибрации в радиальном и осевом направлениях, установленные на первой опоре соответственно, 8, 9 - датчики вибрации в радиальном и осевом направлениях, установленные на второй опоре соответственно.The invention is illustrated in FIG. 1, where 1 is the engine (diesel), 2 is the output shaft of the diesel engine, 3 is the shaft line, 4 is the first support (bearing housing of the output shaft of the diesel engine), 5 is the second support (body of the first shaft shaft bearing), 6, 7 are vibration sensors in radial and axial directions mounted on the first support, respectively, 8, 9 - vibration sensors in radial and axial directions mounted on the second support, respectively.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Изначально система дизель - валопровод находится в рабочем состоянии. Дизель 1 и валопровод 3 закреплены, выходной вал дизеля 2 и валопровод 3 отцентрованы. На первой 4 и второй 5 опорах закрепляют датчики вибрации 6, 7 и 8, 9 соответственно. При этом датчики 6 и 8, измеряющие вибрацию в радиальном направлении, установлены на первой 4 и второй 5 опорах в одну сторону (в одном направлении), а датчики 7 и 9, измеряющие вибрацию в осевом направлении, устанавливают навстречу друг другу. Такое крепление датчиков вибрации обусловлено практическим удобством их крепления на опорах, и при таком креплении датчиков вибрации можно получить указанное соотношение фаз.Initially, the diesel - shaft system is in working condition. Diesel 1 and
После запуска дизеля в процессе его работы снимают показания датчиков:After starting the diesel engine during its operation, the readings of the sensors are taken:
амплитуду и фазу в радиальном AP1, ФР1 (датчик 6) направлении, амплитуду и фазу в осевом АО1, ФО1 (датчик 8) направлении на первой опоре;amplitude and phase in the radial direction A P1 , Ф Р1 (sensor 6), amplitude and phase in the axial direction А О1 , Ф О1 (sensor 8) direction on the first support;
амплитуду и фазу в радиальном АР2, ФР2 (датчик 7) направлении, амплитуду и фазу в осевом АО2, ФО2 (датчик 9) направлении на второй опоре.amplitude and phase in the radial А P2 , Ф Р2 (sensor 7) direction, amplitude and phase in the axial А О2 , Ф О2 (sensor 9) direction on the second support.
Сравнивают амплитуды и фазы в радиальном направлении на каждой опоре с амплитудами и фазами в осевом направлении.The amplitudes and phases in the radial direction on each support are compared with the amplitudes and phases in the axial direction.
Если амплитуды в осевом направлении на обеих опорах больше, чем в радиальном AP1<AO1, АР2<АО2, и вибрации в радиальном направлении синфазны ФР1=ФР2, ФО1=ФО2, то это свидетельствует о наличии расцентровки валов - изломе осей выходного вала дизеля и валопровода и соответственно о наличии износа вкладышей рамовых подшипниковIf the amplitudes in the axial direction on both supports are greater than in the radial A P1 <A O1 , A P2 <A O2 , and the vibrations in the radial direction are in-phase Ф Р1 = Ф Р2 , Ф О1 = Ф О2 , then this indicates the alignment of the shafts - kink of the axes of the output shaft of the diesel engine and the shaft line and, accordingly, the presence of wear of the bearings of the frame bearings
Если амплитуды вибрации в радиальном направлении на обеих опорах больше, чем в осевом направлении AP1>AO1, АР2>АО2, и вибрация в радиальном направлении на обеих опорах находится в противофазе, ФР1=-ФР2, то это свидетельствует также о наличии расцентровки (смещении осей выходного вала дизеля и валопровода), она тоже говорит о наличии износа вкладышей рамовых подшипников.If the amplitudes of vibration in the radial direction on both supports are greater than in the axial direction A P1 > A O1 , A P2 > A O2 , and the vibration in the radial direction on both supports is in antiphase, Ф Р1 = -Ф P2 , this also indicates about the presence of misalignment (displacement of the axes of the output shaft of the diesel engine and the shaft line), it also indicates the presence of wear on the liners of the frame bearings.
Любые другие соотношения амплитуд и фаз вибрации не являются свидетельством наличия расцентровки валов и износа вкладышей рамовых подшипников.Any other ratios of amplitudes and phases of vibration are not evidence of the alignment of the shafts and wear of the liners of the frame bearings.
Процесс контроля можно проводить непрерывно в течение всего времени работы дизеля. Этот способ позволяет автоматизировать процесс контроля за изменением состояния рамовых подшипников дизеля в процессе эксплуатации. В случае возникновения ситуации указанной выше подается сигнал к остановке дизеля и проверке состояния вкладышей рамовых подшипников дизеля.The control process can be carried out continuously during the entire duration of the diesel engine. This method allows you to automate the process of monitoring the state of the frame bearings of a diesel engine during operation. In the event of the situation described above, a signal is sent to stop the diesel engine and check the condition of the liners of the frame bearings of the diesel engine.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015121126/28A RU2594387C1 (en) | 2015-06-02 | 2015-06-02 | Method of monitoring change in state of crankshaft of diesel engine bearings during operation of diesel shaft duct system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015121126/28A RU2594387C1 (en) | 2015-06-02 | 2015-06-02 | Method of monitoring change in state of crankshaft of diesel engine bearings during operation of diesel shaft duct system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2594387C1 true RU2594387C1 (en) | 2016-08-20 |
Family
ID=56697150
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015121126/28A RU2594387C1 (en) | 2015-06-02 | 2015-06-02 | Method of monitoring change in state of crankshaft of diesel engine bearings during operation of diesel shaft duct system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2594387C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111060317A (en) * | 2020-01-03 | 2020-04-24 | 上海电器科学研究所(集团)有限公司 | Method for judging fault signal of rolling bearing of mining fan motor |
EA039294B1 (en) * | 2019-04-19 | 2021-12-30 | Акционерное общество "РОТЕК" (АО "РОТЕК") | Method for automatic ranking assessment of causes of wear in rotary unit bearing assemblies |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1434307A1 (en) * | 1987-04-17 | 1988-10-30 | Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского | Method of monitoring the bearings of an electric motor |
SU1642297A1 (en) * | 1988-10-03 | 1991-04-15 | Украинский научно-исследовательский институт природных газов | Method for vibrodiagnosing defects in machine kinematic chains |
-
2015
- 2015-06-02 RU RU2015121126/28A patent/RU2594387C1/en active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1434307A1 (en) * | 1987-04-17 | 1988-10-30 | Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского | Method of monitoring the bearings of an electric motor |
SU1642297A1 (en) * | 1988-10-03 | 1991-04-15 | Украинский научно-исследовательский институт природных газов | Method for vibrodiagnosing defects in machine kinematic chains |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Русов В.А. "Спектральная вибродиагностика". 1996, 120 с.. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA039294B1 (en) * | 2019-04-19 | 2021-12-30 | Акционерное общество "РОТЕК" (АО "РОТЕК") | Method for automatic ranking assessment of causes of wear in rotary unit bearing assemblies |
CN111060317A (en) * | 2020-01-03 | 2020-04-24 | 上海电器科学研究所(集团)有限公司 | Method for judging fault signal of rolling bearing of mining fan motor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5073533B2 (en) | How to detect damage to engine bearings | |
RU2594387C1 (en) | Method of monitoring change in state of crankshaft of diesel engine bearings during operation of diesel shaft duct system | |
RU2528219C2 (en) | Method and device for pinpointing of turbojet low-pressure fuel pump and turbojet with said device | |
BR0203413A (en) | Method and diagnostic system for turbine engines | |
Barkova et al. | Vibration diagnostics of equipment units with gas turbine engines | |
RU2682839C1 (en) | Method of in-service control of technical condition of the ship diesel generator | |
EP3473985B1 (en) | Diagnosis device and diagnosis method for rotation angle sensor, and actuator control device | |
RU2478923C2 (en) | Diagnostics method of technical state of inter-rotor bearing of two-shaft gas turbine engine | |
EP2912302B1 (en) | A liquid detection system of an internal cumbustion engine | |
JP2006138293A (en) | Malfunction diagnosis device for fuel injection system | |
RU2773562C1 (en) | Method for monitoring the technical condition of a marine gearbox in operation | |
EP3767255A1 (en) | Field calibration for torsional vibration transducer | |
RU2624089C1 (en) | Method of determining the operating modes of the gas turbine engine, meaning the minimum values of the axial power, acting on the radial-steering bearing | |
RU2691414C1 (en) | Method of providing tightness of turbo-pump unit under conditions of high vibration loads | |
JP2010007672A (en) | Method for detecting abnormality of diesel engine for marine use | |
Rudnicki et al. | Diagnostic testing of marine propulsion systems with internal combustion engines by means of vibration measurement and results analysis | |
Luo et al. | Keyphasor® based torsional vibration detection and field applications | |
Dasanayaka et al. | Trending of Vibration Spectrum in Marine Diesel Engine, Marine Gear Box and Variations with Rotational Speeds | |
RU2495395C1 (en) | Method of diagnosing twin-shaft gas turbine engine transmission | |
RU2238532C2 (en) | Method of predicting operation condition of intershaft bearing | |
Luo et al. | Torsional vibration detection using high sampling rate and high resolution keyphasor information | |
RU2422794C1 (en) | Procedure for evaluation of technical state of internal combustion engine of vehicle | |
Feese | Coupling failure in engine-driven pipeline compressor system | |
Murawski | Kinematic of marine piston-crankshaft system | |
RU2664748C1 (en) | Gas turbine engine rotor rolling bearing technical condition diagnostics method |