工业设备振动在线监测系统应用

1、压缩机电动机振动分析

压缩机是一种通用机械，作为核心设备广泛应用于空气动力、制冷、化工、食品、医药、纺织等诸多领域。振动是评价压缩机质量的重要指标，目前关于压缩机振动的研究已相对成熟，压缩机的减振降噪技术也得到相应的提升。按照压缩机电动机故障类型统计分析，机械类的故障占故障总数的80%以上，而机械类的故障往往都是从振动开始的。所以如何正确进行电动机异常振动分析，对电动机长周期平稳运行具有十分重要的意义。

电动机异常或者偏大的振动，不仅影响压缩机设备整体的振动水平，而且会带来额外的功率损失，同时在一定程度上缩短压缩机设备的使用寿命。异常振动是机械内部缺陷的表征，设备缺陷引起的异常振动，因此通过振动监测分析，正常的机械振动并不可怕。通过振动监测可获知设备内部隐形缺陷的存在以及发展状况，有利于及时检修，防止缺陷蔓延与发展。对于旋转设备而言，对异常振动不采取措施及时治理，会导致设备的损坏。振动所表征的设备缺陷有很多，例如静或动不平衡，轴系不对中，转子轴承损坏。部件连接部分松动，轴承润滑不良，动静部件发生摩擦，碰撞等。

2、电动机振动的危害

机械噪声是由电动机运转部分的摩擦、撞击、不平衡以及结构共振形成的。电动机机械噪声主要包括轴承噪声和转子不平衡引起的噪声，轴承噪声分为滚动轴承噪声及滑动轴承噪声。

电动机产生振动，会使绕组绝缘和轴承寿命缩短，影响滑动轴承的正常润滑，振动力促使绝缘缝隙扩大，使外界粉尘和水分入侵其中，造成绝缘电阻降低和泄露电流增大，甚至形成绝缘击穿等事故。另外电动机产生振动，又容易使冷却器水管振裂、焊接点振开，同时会造成负载机械的损伤，降低工件精度，会造成所有遭到振动的机械部分的疲劳，会使地脚螺丝松动或断掉，电动机又会造成碳刷和滑环的异常磨损，甚至会出现严重刷火而烧毁集电环绝缘，电动机将产生很大噪音，这种情况一般在直流电机中也时有发生。

3、工业设备振动在线监测系统

工业设备振动在线监测系统是一套专业化、智能化的机电设备运行状态监测系统，广泛应用于煤矿、化工、冶金发电等行业的电机、减速风机、空压机、水泵等旋转机械在线监测。

设备发生机械故障时，必然会引起设备状态参数变化，导致设备振动值及温度剧变，造成设备故障事故。然而，工业设备振动在线检测系统将采集设备运行三轴振动值及温度参数，通过4G组网将监测参数传至设备状态监控平台，反映设备运行状态的特征参数和技术性能的变化，找出其特性和发展趋势，有利于设备运行状态的趋势分析，从而确定设备的检测周期和维修项目及时间表，实现了设备运行状态实时监测及维保预警可视化。从根本上，减少设备故障事故发生，避免非计划停车，降低设备运维成本。

工业设备振动在线监测系统优点：

Ø 自主研发、可定制，高效率、高精度、通道灵活，支持多通道数据采集；

Ø 高性能、低功耗、抗干扰，是一款复合型振动、温度监测的产品；

Ø 可靠性高，实现长期稳定在线监测，实时大容量不间断数据采集、存储；

Ø 阈值设定，自动报警，利于设备趋势化管理；

Ø 支持PC端、手机端数据展示，具有设备报警告知功能。

工业设备振动在线监测系统适合于对重点设备的运行状态进行长期在线监测、监测报警、故障记录和数据管理等过程自动进行，无需人工干预。建立每台设备建立运行状态和测点数据库，得到长期运行状态变化趋势，实现对所监测设备的自行诊断预警，帮助人工诊断，实现对设备故障的有效判断。

4、设备现场监测（某公司举例）

根据压缩机现场实际工况和设备管理人员对压缩机电动机监测情况，结合压缩机电动机管理及故障分析，电动机机械噪声主要包括轴承噪声和转子不平衡引起的噪声，轴承噪声分为滚动轴承噪声及滑动轴承噪声。然而，轴承本身几何缺陷、外来异物侵入、润滑状态不佳、承受交变载荷等都会引起设备振动及温度剧变。因此采用如图所示振动分析。

压缩机电动机现场监测图

工业设备振动在线监测系统平台现场监测情况展示：

图4至图6是工业设备振动在线监测系统平台数据趋势展示情况。在监测开始至结束时段内，根据国家旋转设备振动标准，依据现场监测的振动、温度参数变化趋势，对压缩机电动机整体工况分析，得出此时段内设备运行状态良好。

图4和图6所示振动值波动，皆因传感器安装调试引起数据异常。其三轴振动值均在数据允许范围内小幅波动；监测时间接近中午，环境温度上升引起设备温度略有提升，总体看未见异常数据。