振动标准及机器振动测量与评价标准简介

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1、机器振动测量与评价标准简介,Expert,摘要,Expert,本讲主要是对机器振动测量与评价、状态监测与诊断标准的主要内容进行介绍；并围绕振动状态监测类型、程序、现场测量及传感器的选型应用等实际工作中常遇的问题进行探讨与交流。,机器振动测量与评价、状态监测与诊断标准化工作的国内外进展情况及其主要内容的介绍,0 引言 标准是先进技术的结晶，是构成国家核心竞争力的基本要素，是规范经济和社会发展的重要技术制度。 标准化是一切技术发展到一定水平后的必然要求,机器振动测量与评价、状态监测与诊断技术也不例外。振动信号是反映机械设备运行状态好坏的最灵敏、最直接的信号。因此，振动指标是否合格是评价机械设备质量

2、和运行状态最重要的指标之一。,Expert,0 引言(续) 目前，国内外大多数重要机器设备上都配置了监测诊断装置或系统，但各家公司采用的状态监测与故障诊断方法和评定准则各不相同。状态检测与故障诊断技术与系统的推广与应用，迫切需要制订相应的标准。否则，监测结果将难以进行比对和评估，提高诊断与预报的准确性更困难。如果没有协同一致的标准，测量结果只有实施的人才明白，就更难以实现远程诊断。 为了实现技术和经济发展的需要，上述技术领域的标准化工作在国际上由ISO/TC108(机械振动与冲击技术委员会)负责。国内有全国机械振动与冲击标准化技术委员会（代号SAC/TC53）归口。,Expert,1 ISO/

3、TC108的标准化工作简介 1.1 ISO/TC108成立于1964年。秘书处设在美国ANSI，.现有积极成员国22个，观察员成员国25个。现行国际标准117个。下设5个分技术委员会（SC）。 1.2 TC108的第2分技术委员会TC108/SC2负责机器、船舶、车辆、固定结构的振动测量与评定，秘书处设在德国DIN.。下属的WG 1负责机器的振动测量与评定标准。它制定的第1个有关机器振动的标准ISO2372-1974曾等效转化为GB/T6075-85,用作“制订机器振动标准的基础”。之后ISO3945-1985“大型旋转机械振动烈度的现场测量与评定”也曾等效转化为GB/T11347-89.这两

4、项国际标准和国家标准现在已经作废,被ISO7919和ISO 10816系列标准代替。,Expert,1 ISO/TC108的标准化工作简介（续） 1.3 1988年前后，经ISO中央秘书处批准，在ISO/TC108设立了SC5分技术委员会，专门从事“机器状态监测与诊断”方面的标准化工作。TC108/SC5种还包括其他多种综合检测手段，如基于摩擦学的监测、基于性能参数的监测、热成像、声发射及超声等监测技术的标准化也在其中。 1.4 目前ISO/TC108已发布的状态检测与诊断国标标准有11项，正在进行的新国际标准工作项目有7个，包括：,Expert,1）ISO/DIS 13374-2, 机器状态

5、监测与诊断 数据处理、通信与表示 第2部分： 数据处理 2）ISO/DIS 18434-1机器状态监测与诊断 热成像 第1部分：一般指南 在“ISO 18436, 机器状态监测与诊断 人员培训与认证的要求”总标题如下的： 3）ISO/CD 18436-3, 第3部分：对培训团体的要求 4）ISO/WD 18436-4, 第4部分：工业润滑分析 5）ISO/WD 18436-8, 第8部分：热成像 6）ISO/CD 18436-9, 第9部分：声发射 7）ISO/AWI 22096-1,机器状态检测与诊断 声技术 第1部分：声发射,Expert,SAC/TC53的有关情况 与ISO/TC108对

6、口的全国机械振动与冲击标准化技术委员会（代号SAC/TC53）,成立于1985年7月，直属国家标准化管理委员会（代号SAC）领导，代表“国标委”（即原国家标准局）负责本领域的标准化技术工作。 全国机械振动与冲击标准化技术委员下设2个分委会，秘书处均设在郑州机械研究所。,Expert,3 机器振动测量与评价标准简介 目前，国际和国内关于机器振动测量与评定的标准共有两个系列。ISO 7919(GB/T11348)系列“旋转机械转轴径向振动的测量和评定”，测量与评价的是轴的振动位移。ISO/TC10816(GB/T6075)系列“在非旋转部件上测量与评价机器的机械振动”,测量与评定的是轴承座的振动烈

7、度。这两个系列标准几乎覆盖了各类旋转和往复机器，作为评价产品动态性能的依据，也为机器设备的振动状态检测和诊断奠定了基础。 两个系列的第1部分都是总则，第25部分分别适用于50MW以上陆地装的汽轮机和发电机、耦合的工业机器、燃汽轮机组、水力发电厂和泵站机组。ISO/TC10816(GB/T6075)的第6部分则适用于大于100KW的往复式机器。,Expert,3 机器振动测量与评价标准简介（续） 每个标准都规定了机器振动的测量方法和参数、频率范围、测点位置和方向、运行工况及对测试仪器的要求等内容。 评价准则有两个：准则1是针对振动幅值，都分为A、B、C、D四个区域，针对不同的机器规定了不同的区域

8、界限。准则11 是针对振动幅值的变化的。是以稳态运行条件下振动幅值的变化为基础规定的，为了保证机器长期运行，对机器的运行限值也进行了设定，一般设置报警值和停机值。 两个系列标准对应部分给出的轴振动和轴承座振动测量和评价可以互相补充。但两者之间没有简单的转换关系。,Expert,3.1 GB/T 6075系列 在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动 第1部分：总则 （GB/T 6075.1-1998 idt ISO 10816-1：1995） 一、范围 本标准规定了在整机的非旋转或非往复式部件上测量和评价机器振动的通用条件及方法。本标准说明了振动幅值和振动变化与运行监测和验收测试的关系。 二、测

9、量： 1）测量参数：频率范围、测量量、振动幅值（通常采用速度的均方根值）、振 动烈度等。 2）测量位置:H/V/A 3) 验收测试的机器支撑结构 4）运行监测的机器支撑结构 5）机器运行状况 6）环境振动评价,Expert,三、仪器：1）有均方根检测电路并且显示均方根值的仪器 2）既有均方根又有品君之德检测电路，但刻度读峰-峰或峰值的仪器 四、评价准则 本章规定了评价机器振动的一般原理和准则，仅适用机器本身产生的振动，不适用于从外部传递的振动。 准则1：振动幅值，考虑所测量的宽带振动幅值； 准则2：幅值变化，考虑振动幅值变化，不管是增加还是减少。,Expert,Expert,运行限值：基线测量

10、与设定、报警设定、停机设定 其他因素：振动频率和矢量、机器对振动的灵敏度等 附录B 专用机组暂定宽带振动测量准则 机器分类如下： 级：小型机械，15kW以下； 级：中型机械，1575kW电动机； 级:刚性安装的大型机械（60012000r/min）； 级：柔性安装的大型机械；,Expert,第2部分：50MV 以上陆地安装的大型汽轮发电机组 （GB/T 6075.2-2002 idt ISO 10816-2:1996） 本标准规定了陆地安装的汽轮发电机组轴承座径向宽带振动的现场测量方法及评价准则。 本标准适用于额定功率大于50MW，额定转速范围为1500r/min, 3000r/min及360

11、0r/min的陆地安装的大型汽轮发电机组。 一般来说，汽轮发电机组的振动状态应从转轴振动和轴承座振动两个方面进行评价。,Expert,第3部分 额定功率大于15KW额定转速在120r/min至15000r/min之间的在现场测量的工业机器 （GB/T6075.3-2001 idt ISO 10816-3:1998） 本标准中所提供的振动准则适用于功率大于15KW运 行转速在120r/min至15000r/min之间的机组，如： 功率不大于50MW汽轮机； 汽轮机组功率大于50MW转速低于120r/min或高于 3600r/min； 旋转式压缩机； 功率不大于3MW的工业燃气轮机； 离心式、混流

12、式或轴流式泵； 除水力发电机机组或泵站以外的发电机； 各种类型的电动机； 鼓风机或风机。,Expert,Expert,第4部分 不包括航空器类的燃气轮机驱动装置 （GB/T 6075.4-2001 idt ISO10816-4：1998） 本标准的振动评价准则适用于功率在3MW以上 转速范围在3000r/min至20000r/min之间，用于发 电和机械驱动的重型燃气轮机。它包括同燃气轮机 直接相连的其他原动机，如蒸汽轮机。但蒸汽轮的 评价不包括在本标准中。 本标准也适用于与燃气轮机耦合的设备。,Expert,第5部分 水力发电厂和泵站机组 （GB/T6075.5-2002 idt ISO 1

13、0816-5:2000） 本标准规定了水力发电厂和泵站机组在非旋转部件上振动的测量和评价准则。 本标准适用于水力发电厂和泵站机组，其额定转速为（60-1800）r/min,轴瓦类型为筒式或分块瓦式轴承，主机功率大于或等于1MW。轴线的位置可以使垂直、水平或与这两个方向成任意角度。 如：水轮机和水轮发电机、水泵-水轮机和电动机-发电机。,Expert,第6部分 功率大于100KW的往复式机器 （GB/T 6075.6-2002 eqv ISO10816-6：1995） 1 范围 本标准采用测量整机非旋转及非往复部件振动的测量方法，评价往复式机器的机械振动。 本标准适用于刚性或弹性安装的额定功率大

14、于100KW往复活塞式机器上，如舰船用推进发动机、船用附机、柴用发电机、气体压缩机和机车柴油机。 本标准还应用于往复式机械驱动或驱动往复式机械的机器，这些将依照相关的标准和分级来评定。 本标准不适用于陆用车辆（如卡车、客车、自推进的建筑机械和拖拉机）。 2 测量 往复机器的主要激励频率一般在2Hz-300Hz，描述其振动特性至少应在2Hz-1000Hz范围。,Expert,3.2 GB/T 11348系列“旋转机械转轴径向振动测量和评定” 第1部分：总则 （GB/T 11348.1-1999 idt ISO7919-1：1996） 1 范围 本标准提出了采用在旋转轴上直接测量的方法了测量和评定

15、机械振动的总则。确定轴振动的目的与下列问题有关： 振动特性的变化 过大的动力负荷 径向间隙监测 本标准适用于测量转轴绝对振动和相对的径向振动，但扭转振动和轴向振动除外。 2 测量量（微米） a)相对位移 b) 绝对位移,。,Expert,3 测量类型 a)相对振动测量 b)绝对振动测量 4 仪器 考虑温度、湿度、腐蚀、轴表面速度、轴材料及表面粗糙度、传感器接触的工作介质、与传感器相邻里的金属物、 电源电压波动等 5 评定准则的两个主要参数 a)轴的相对振动 b)轴的绝对振动。,第2部分：陆地安装的大型汽轮发电机组 （GB/T 11348.2-1997epv ISO 7919-2:1996） 1

16、 范围 本标准规定了陆地安装的大型汽轮发电机组多转子系统转轴径向振动的测量方法及评定准则 本标准适用于额定功率大于50MW,额定转速范围为：1500-3600r/min的陆地安装的大型汽轮发电机组。 本标准不适用于非稳工况，如：启动、停机、超速及过临界时，轴系振动的评定。,Expert,Expert,2 定义 1）偏摆 由机械的、电磁的、材质的因素，如被测轴偏心、弯曲、轴表面不圆度及局部缺陷、剩磁、材料不均匀、表面残余应力等，引起的非振动偏差。 2）基线值 机组在稳态工矿运行时有代表性的、可重复的正常振动值，一般由该台具体机组在以前正常运行期间多次测量的统计平均得到。,Expert,3 测量方法：测量转轴的相对振动或转轴的绝对振动 4 测量参数：位移、相位、偏摆 5 评定准则:准则1：振动幅值的大小; 准则2：振动幅值的变化. 6 报警值的设定 a)”基线值+B区上限值的25%”和B区上限值二者中的小值； b) )”基线值-B区上限值的25%” 7 打闸值设定 一般在区域C或D，通常是按照C区域的上限值来设定,