在工業(yè)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測體系中,風(fēng)機(jī)作為廣泛應(yīng)用于電力、冶金、化工、水泥等行業(yè)的核心旋轉(zhuǎn)設(shè)備,其運(yùn)行穩(wěn)定性直接關(guān)系到整條產(chǎn)線的效率與安全。然而,風(fēng)機(jī)長期處于高負(fù)荷、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),軸承磨損、轉(zhuǎn)子不平衡、不對中、葉片松動等問題極易引發(fā)異常振動,若未能及時發(fā)現(xiàn),輕則造成非計劃停機(jī),重則導(dǎo)致設(shè)備損毀甚至安全事故。因此,對風(fēng)機(jī)實施有效的振動監(jiān)測,已成為現(xiàn)代預(yù)測性維護(hù)(Predictive Maintenance)不可或缺的一環(huán)。
振動傳感器作為感知設(shè)備機(jī)械狀態(tài)的“聽診器”,能夠?qū)崟r采集風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中的振動信號,為故障診斷提供原始數(shù)據(jù)支撐。在實際部署中,通常將加速度傳感器安裝于風(fēng)機(jī)軸承座或機(jī)殼關(guān)鍵位置,通過監(jiān)測振動幅值、頻譜特征及趨勢變化,識別潛在故障模式。例如,當(dāng)出現(xiàn)明顯的1倍頻(1×RPM)峰值時,往往提示存在轉(zhuǎn)子不平衡;而2倍頻成分突出,則可能指向不對中問題;高頻段能量突增則常與軸承早期損傷相關(guān)。
以某大型水泥廠高溫風(fēng)機(jī)為例,該風(fēng)機(jī)功率達(dá)2000kW,工作溫度超過200℃,環(huán)境粉塵大、電磁干擾強(qiáng)。傳統(tǒng)人工點(diǎn)檢難以覆蓋高頻次、全天候的監(jiān)測需求。引入在線振動監(jiān)測系統(tǒng)后,通過在驅(qū)動端與非驅(qū)動端軸承分別安裝工業(yè)級振動傳感器,結(jié)合邊緣計算單元進(jìn)行本地數(shù)據(jù)處理,實現(xiàn)了對振動有效值(RMS)、峰值、峭度等多維指標(biāo)的連續(xù)跟蹤。系統(tǒng)運(yùn)行半年內(nèi),成功預(yù)警一次軸承外圈早期剝落故障——當(dāng)時振動速度有效值由常規(guī)的2.1 mm/s緩慢上升至3.8 mm/s,并伴隨4.5 kHz附近高頻共振帶能量增強(qiáng)。運(yùn)維團(tuán)隊據(jù)此安排計劃停機(jī)更換,避免了突發(fā)停機(jī)造成的日均百萬元級產(chǎn)能損失。
值得注意的是,風(fēng)機(jī)監(jiān)測對振動傳感器的性能提出較高要求:首先需具備寬頻響應(yīng)能力(通常覆蓋1 Hz–10 kHz),以兼顧低頻結(jié)構(gòu)振動與高頻沖擊特征;其次,傳感器應(yīng)具有良好的溫度穩(wěn)定性與抗電磁干擾能力,尤其在變頻驅(qū)動(VFD)環(huán)境下;此外,長期運(yùn)行的可靠性與IP防護(hù)等級(如IP67)亦是選型關(guān)鍵。在復(fù)雜工況下,部分傳感器因密封不良或電路設(shè)計缺陷,易出現(xiàn)零漂、信號失真甚至失效,反而誤導(dǎo)判斷。
因此,在構(gòu)建風(fēng)機(jī)健康監(jiān)測系統(tǒng)時,除算法與平臺外,前端感知層的硬件質(zhì)量同樣決定整體方案的可信度。選擇經(jīng)過工業(yè)現(xiàn)場長期驗證、具備穩(wěn)定輸出特性的振動傳感器,是保障監(jiān)測數(shù)據(jù)真實有效的前提。這不僅關(guān)乎單臺設(shè)備的安全,更影響整個預(yù)測性維護(hù)體系的落地成效。
直川科技深耕工業(yè)傳感領(lǐng)域多年,其振動傳感器產(chǎn)品用戶提供了可靠的狀態(tài)感知基礎(chǔ)。未來,隨著智能制造與數(shù)字孿生技術(shù)的發(fā)展,振動傳感器將繼續(xù)作為風(fēng)機(jī)智能運(yùn)維體系的關(guān)鍵入口,助力企業(yè)實現(xiàn)從“被動維修”向“主動預(yù)防”的轉(zhuǎn)型。
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