基于振动传感器的风机预测性维护实践

在工业设备状态监测体系中，风机作为广泛应用于电力、冶金、化工、水泥等行业的核心旋转设备，其运行稳定性直接关系到整条产线的效率与安全。然而，风机长期处于高负荷、连续运转状态，轴承磨损、转子不平衡、不对中、叶片松动等问题极易引发异常振动，若未能及时发现，轻则造成非计划停机，重则导致设备损毁甚至安全事故。因此，对风机实施有效的振动监测，已成为现代预测性维护（Predictive Maintenance）不可或缺的一环。

 

振动传感器作为感知设备机械状态的“听诊器”，能够实时采集风机运行过程中的振动信号，为故障诊断提供原始数据支撑。在实际部署中，通常将加速度传感器安装于风机轴承座或机壳关键位置，通过监测振动幅值、频谱特征及趋势变化，识别潜在故障模式。例如，当出现明显的1倍频（1×RPM）峰值时，往往提示存在转子不平衡；而2倍频成分突出，则可能指向不对中问题；高频段能量突增则常与轴承早期损伤相关。

以某大型水泥厂高温风机为例，该风机功率达2000kW，工作温度超过200℃，环境粉尘大、电磁干扰强。传统人工点检难以覆盖高频次、全天候的监测需求。引入在线振动监测系统后，通过在驱动端与非驱动端轴承分别安装工业级振动传感器，结合边缘计算单元进行本地数据处理，实现了对振动有效值（RMS）、峰值、峭度等多维指标的连续跟踪。系统运行半年内，成功预警一次轴承外圈早期剥落故障——当时振动速度有效值由常规的2.1 mm/s缓慢上升至3.8 mm/s，并伴随4.5 kHz附近高频共振带能量增强。运维团队据此安排计划停机更换，避免了突发停机造成的日均百万元级产能损失。

值得注意的是，风机监测对振动传感器的性能提出较高要求：首先需具备宽频响应能力（通常覆盖1 Hz–10 kHz），以兼顾低频结构振动与高频冲击特征；其次，传感器应具有良好的温度稳定性与抗电磁干扰能力，尤其在变频驱动（VFD）环境下；此外，长期运行的可靠性与IP防护等级（如IP67）亦是选型关键。在复杂工况下，部分传感器因密封不良或电路设计缺陷，易出现零漂、信号失真甚至失效，反而误导判断。

因此，在构建风机健康监测系统时，除算法与平台外，前端感知层的硬件质量同样决定整体方案的可信度。选择经过工业现场长期验证、具备稳定输出特性的振动传感器，是保障监测数据真实有效的前提。这不仅关乎单台设备的安全，更影响整个预测性维护体系的落地成效。

直川科技深耕工业传感领域多年，其振动传感器产品用户提供了可靠的状态感知基础。未来，随着智能制造与数字孪生技术的发展，振动传感器将继续作为风机智能运维体系的关键入口，助力企业实现从“被动维修”向“主动预防”的转型。