【摘 要】随着煤粉制备系统自动化程度不断提高，对磨煤机轴承运行状况进行监测已成为确保设备安全和高效运行的关键环节。研究针对传统监测方法存在的精度低、信号漂移严重和磨损预测不准确等问题，提出了一种综合监测方案，该方案基于高精度传感、多模信息融合和智能算法。采用分布式光纤温度感测、红外阵列成像和声发射信号协同分析等技术，建立温度-磨损关联模型以实现轴承健康状况动态辨识。研究结果表明，该系统可有效提升温度监测准确性和响应速度，可为磨煤机预测性维修提供科学依据和技术支持。

【关键词】磨煤机轴承；温度监测；磨损分析；多模融合；预测性维护

引言

在火电和水泥行业，磨煤机是煤粉制备系统的核心设备，磨煤机运行的稳定性直接关系到机组的效率和安全。轴承是磨煤机关键的支撑部件，轴承磨损和温度变化之间表现出强耦合关系，其中任何一项的异常升温都预示着早期失效的风险。传统的人工检测和单点测温方式已经不能适应实时监控、智能诊断等要求。近年来，电子传感、物联网及智能算法等技术的飞速发展为实现温度监测数字化和智能化提供了全新技术路径。文章以轴承温度电子监测为基础，系统地分析了其与磨损演化之间的联系机理，并探讨了复杂运行条件下高精度监测和预测性维修的最佳途径，以期为煤磨设备的可靠运行和智能运维提供理论支撑和工程借鉴。

一、磨煤机轴承温度监测的现状

（一）电子监测技术的发展与应用边界

磨煤机轴承温度监测技术的演化，实质上是工业测控体系由机械化向信息化、再向智能化过渡的缩影[1]。传统接触式温度计和热电偶测温方式尽管结构简单，造价低廉，但是在高尘、高振和高温等煤磨运行条件下往往存在响应迟滞和测点漂移等问题，很难满足连续监测和动态诊断需要。伴随着电子测控技术的飞速进步，红外非接触式温度测量、无线温度传感器网络和嵌入式智能芯片系统逐渐被用于轴承状态的实时监控[2]。这些系统利用多通道信号采集和模数转换技术实现高频率数据更新和远程传输，以打破时间和空间限制。然而它的应用边界还很明显，如传感器抗干扰能力不强，数据漂移校准机制不健全，功耗管理不足等。特别是复杂电磁环境中，温度信号真实性和稳定性往往受外界噪声的干扰较大。如何兼顾高可靠性和低能耗已成为煤磨装备领域中电子监测技术深化运用的重点问题。

（二）轴承温度与设备健康状态的耦合关系

轴承温度不仅是磨煤机运行状态的直观表征，更是设备健康度的内在映射。温度上升往往伴随摩擦系数增大、润滑膜破裂和结构件间隙变化等复杂现象，体现出机械系统的非线性动态特征[3]。轴承工作早期温度的上升主要来自启动摩擦和润滑油膜的不完全生成；在装置进入稳定工况时，温度波动更多地体现为负载不均、转子偏心和振动传递等次生效应。如果温度不正常地连续且大幅上升，就可能表明滚动体或其内外圈发生了疲劳磨损或润滑劣化。本节主要研究内容是通过对温度信号的时间序列和频域特征分析来揭示“热—磨损”响应机理：温度既是一个结果变量，也是一个预测性指标。构建基于热动力学与摩擦学耦合模型的温度响应框架，有助于实现磨煤机轴承（见图1）的早期故障诊断与健康状态评估，为预测性维护提供数据支撑。

二、磨煤机轴承温度监测存在的问题

（一）测温精度受限与信号漂移问题

磨煤机工作环境的极端复杂性，使得温度监测精度长期受到多重因素制约。粉尘颗粒的高浓度悬浮遮蔽红外辐射路径，造成非接触测温信号的能量衰减与反射失真；强振动条件下的接触式热电偶探头易出现机械松动，导致接触热阻变化，从而引发温度漂移[4]。