工業設備振動在線監測系統應用

1、壓縮機電動機振動分析

壓縮機是一種通用機械，作為核心設備廣泛應用于空氣動力、制冷、化工、食品、醫藥、紡織等諸多領域。振動是評價壓縮機質量的重要指標，目前關于壓縮機振動的研究已相對成熟，壓縮機的減振降噪技術也得到相應的提升。按照壓縮機電動機故障類型統計分析，機械類的故障占故障總數的80%以上，而機械類的故障往往都是從振動開始的。所以如何正確進行電動機異常振動分析，對電動機長周期平穩運行具有十分重要的意義。

電動機異常或者偏大的振動，不僅影響壓縮機設備整體的振動水平，而且會帶來額外的功率損失，同時在一定程度上縮短壓縮機設備的使用壽命。異常振動是機械內部缺陷的表征，設備缺陷引起的異常振動，因此通過振動監測分析，正常的機械振動并不可怕。通過振動監測可獲知設備內部隱形缺陷的存在以及發展狀況，有利于及時檢修，防止缺陷蔓延與發展。對于旋轉設備而言，對異常振動不采取措施及時治理，會導致設備的損壞。振動所表征的設備缺陷有很多，例如靜或動不平衡，軸系不對中，轉子軸承損壞。部件連接部分松動，軸承潤滑不良，動靜部件發生摩擦，碰撞等。

2、電動機振動的危害

機械噪聲是由電動機運轉部分的摩擦、撞擊、不平衡以及結構共振形成的。電動機機械噪聲主要包括軸承噪聲和轉子不平衡引起的噪聲，軸承噪聲分為滾動軸承噪聲及滑動軸承噪聲。

電動機產生振動，會使繞組絕緣和軸承壽命縮短，影響滑動軸承的正常潤滑，振動力促使絕緣縫隙擴大，使外界粉塵和水分入侵其中，造成絕緣電阻降低和泄露電流增大，甚至形成絕緣擊穿等事故。另外電動機產生振動，又容易使冷卻器水管振裂、焊接點振開，同時會造成負載機械的損傷，降低工件精度，會造成所有遭到振動的機械部分的疲勞，會使地腳螺絲松動或斷掉，電動機又會造成碳刷和滑環的異常磨損，甚至會出現嚴重刷火而燒毀集電環絕緣，電動機將產生很大噪音，這種情況一般在直流電機中也時有發生。

3、工業設備振動在線監測系統

工業設備振動在線監測系統是一套專業化、智能化的機電設備運行狀態監測系統，廣泛應用于煤礦、化工、冶金發電等行業的電機、減速風機、空壓機、水泵等旋轉機械在線監測。

設備發生機械故障時，必然會引起設備狀態參數變化，導致設備振動值及溫度劇變，造成設備故障事故。然而，工業設備振動在線檢測系統將采集設備運行三軸振動值及溫度參數，通過4G組網將監測參數傳至設備狀態監控平臺，反映設備運行狀態的特征參數和技術性能的變化，找出其特性和發展趨勢，有利于設備運行狀態的趨勢分析，從而確定設備的檢測周期和維修項目及時間表，實現了設備運行狀態實時監測及維保預警可視化。從根本上，減少設備故障事故發生，避免非計劃停車，降低設備運維成本。

工業設備振動在線監測系統優點：

? 自主研發、可定制，高效率、高精度、通道靈活，支持多通道數據采集；

? 高性能、低功耗、抗干擾，是一款復合型振動、溫度監測的產品；

? 可靠性高，實現長期穩定在線監測，實時大容量不間斷數據采集、存儲；

? 閾值設定，自動報警，利于設備趨勢化管理；

? 支持PC端、手機端數據展示，具有設備報警告知功能。

工業設備振動在線監測系統適合于對重點設備的運行狀態進行長期在線監測、監測報警、故障記錄和數據管理等過程自動進行，無需人工干預。建立每臺設備建立運行狀態和測點數據庫，得到長期運行狀態變化趨勢，實現對所監測設備的自行診斷預警，幫助人工診斷，實現對設備故障的有效判斷。

4、設備現場監測（某公司舉例）

根據壓縮機現場實際工況和設備管理人員對壓縮機電動機監測情況，結合壓縮機電動機管理及故障分析，電動機機械噪聲主要包括軸承噪聲和轉子不平衡引起的噪聲，軸承噪聲分為滾動軸承噪聲及滑動軸承噪聲。然而，軸承本身幾何缺陷、外來異物侵入、潤滑狀態不佳、承受交變載荷等都會引起設備振動及溫度劇變。因此采用如圖所示振動分析。

壓縮機電動機現場監測圖

工業設備振動在線監測系統平臺現場監測情況展示：

圖4至圖6是工業設備振動在線監測系統平臺數據趨勢展示情況。在監測開始至結束時段內，根據國家旋轉設備振動標準，依據現場監測的振動、溫度參數變化趨勢，對壓縮機電動機整體工況分析，得出此時段內設備運行狀態良好。

圖4和圖6所示振動值波動，皆因傳感器安裝調試引起數據異常。其三軸振動值均在數據允許范圍內小幅波動；監測時間接近中午，環境溫度上升引起設備溫度略有提升，總體看未見異常數據。