旋转机械的轴振动测量方法和评价
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中华人民共和国国家标准旋转电机振动测定方法及限值 GB 10068.1-88振动测定方法代替GB 2807-81Measurement evaluation and limits of the vibration severityof rotatingelectrical machinery Measurement of mechanical vibration中华人民共和国机械电子工业部1988-08-31 批准1989-07-01实施本标准参照采用下列国际标准:IEC34—14(1986)《中心高为56mm及以上旋转电机的振动——振动烈度的测量,评定及限值》ISO2372(1974)《转速从10~200r/s机器的机械振动——评定标准的基础》ISO2954(1975)《往复式和旋转式机器的机器振动——对测量振动烈度仪器的要求》ISO3945(1985)《转速从10~200r/s大型旋转式机器的机械振动——在运行地点对振动烈度的测量和评定》1 主题内容与适用范围本标准规定了测量电机振动时有关测量仪器精度,试品的安装与测定时的运行状态,测点配置,测量程序及试验报告等要求。
本标准适用于轴中心高为45~630mm、转速为600~3600r/min以及轴中心高为630mm以上、转速为150~3600r/min的单台卧式安装的电机。
对立式安装的电机亦可参照执行,但应在该电机的标准中规定具体要求。
注:无底脚电机、上脚式电机或任何立式电机,是以同一机座带底脚卧式电机(IMB3) 的中心高作为其中心高。
2 引用标准GB2298 机械振动冲击名词术语3 测量值对转速为600~3600r/min的电机,稳态运行时采用振动速度有效值表示,其单位为mm/s;对转速低于600r/min的电机,则采用位移振幅值(双幅值)表示,其单位为mm。
4 测量仪器4.1 仪器的检定仪器应经过国家计量部门定期检定,检定范围包括测量系统的各个单元(传感器、振动测量仪等)。
iso20816振动标准
ISO 20816是国际标准化组织(ISO)制定的振动测量和评估的标准。
它提供了在旋转机械中测量和评估振动的一般原则和要求。
ISO 20816标准分为三个部分:ISO 20816-1、ISO 20816-2和ISO 20816-3。
ISO 20816-1是基本标准,提供了振动测量的一般原则,包括测量设备、传感器及其安装、测量位置选择、数据采集和分析等方面的要求。
ISO 20816-2是用于旋转机械中测量不同频率范围振动级别的指南。
它提供了不同频率范围(高频、中频和低频)的振动级别的测量方法和评估标准。
ISO 20816-3是用于旋转机械中测量轴向振动的指南。
轴向振动是指与旋转轴平行的振动方向。
该标准提供了轴向振动的测量方法和评估标准。
ISO 20816标准的目的是确保旋转机械在正常运行条件下的振动水平在可接受范围内,以减少机械故障、延长设备寿命,并提高工作环境的安全性和可靠性。
ISO 20816标准在全球范围内得到广泛应用,用于检测和评估各种旋转设备的振动水平,包括发电机、泵、风机、压缩机、机床等。
机械振动标准一、轴承座振动轴承座振动,又称为轴承振动或瓦振,它是以轴承座垂直、水平和轴向三个方向中的最大振动为评定依据,测点布置如图30所示。
振动位移和振动烈度是轴承座振动监测所主要采用的两个尺度。
1、轴承座振动位移《电力工业技术管理法规》中给出的汽轮发电机组轴承振动标准。
轴承座振动测量方向和位置2、轴承振动烈度功率>15KW并且≤300KW的大型机组;转轴高度160mm≤H<315mm的电机二、转轴振动标准对于额定转速从1000rpm ~30000rpm 具有滑动轴承的耦合工业机器,如:蒸汽轮机、涡轮压缩机、涡轮泵、透平发电机组、涡轮风机、电力驱动装置及相关联的齿轮变速装置,ISO7919制定的转轴相对振动标准为:区域边界A/B n S /4800pp =区域边界B/C n S /9000pp = (16)区域边界C/D n S /13200pp =式中n 为旋转速度(每分钟转速,r/min )。
图为耦合的工业机器运行转速与最大相对位移推荐值关系图图给出了根据上式绘出的不同转速下的振动标准区域。
具有滑动轴承、额定功率大于3MW、额定转速从3000rpm到30000rpm的燃气轮机组(包括带有齿轮箱的燃气轮机机组)振动标准与此相同。
该标准不适用于电站输出功率大于50MW 的陆地安装的大型汽轮发电机组和输出功率大于等于1MW的水轮动力机组及泵。
2.6.8.8 用经过平稳的转子所装配的机器在其最高连续转速或规定的运转转速范围内的其它任何转速下机组进行机械运转试验时,在靠近和相对每个径向轴承的任意平面上所测得的未滤波的峰—峰振幅不应超过下列值或25μm(1mil),取两者之中的较小值。
在国际单位制单位中:服务器三、有关振动的常用术语1. 机械振动机械振动是物体相对于平衡位置所作的的往复运动。
通常用振动的基本参数、即所谓的“振动三要素”—振幅、频率、相位加以描述。
例如,机器箱体的颤动、管线的抖动、叶片的摆动等都属于机械振动。
英国标准旋转电机---第14部分:轴中心高56mm 及以上的电机机械振动 ---振动强度的测量、评价和限值欧洲标准EN 60034:2004具有英国标准的地位,带有勘误表 A.1:2006 ICS 29.160内部前言本英国标准是EN60034-14:2004的官方的英语版,和IEC 60034-14:2003一致。
BS EN 60034-14:1998使用到2006-12-01截止,BS4999:1987也取消了。
技术委员会PEL/2,旋转电机,委托英联邦参与起草,它的职责是:—帮助问寻者理解文本;—对负责的国际/欧洲委员会出现的任何询问者解释,或者更改的提议,并通知英联邦。
有关这个委员会描述组织的列表能够在秘书处获得咨询。
参照执行本文件里参考的国际或欧洲出版物英国标准,可能在BSI 目录里发现,在部分授权的“国际标准相应索引”,或者通过用“搜索”BSI电气目录的设备或在线的英国标准。
本出版物没有声称包括合同的所有必要的规定,用户对它的正确应用负责。
符合英国标准从法律责任上没有授予它本身的免疫性。
页码摘要本文件包括封面,内部封面,EN ISO 主题页,封底。
在本文档中展示的BSI版权通知在最后出版时给出。
自从出版后的补充目录1范围 (7)2参考标准 (7)3术语和定义 (8)4测量量 (8)4.1概述 (8)4.2振动量纲 (8)4.3相关轴的振动 (8)5测量设备 (9)6电机安装 (9)6.1概述 (9)6.2自由悬挂 (9)6.3刚性安装 (9)6.4活动的环境决定 (10)7测量环境 (11)7.1键 (11)7.2测量位置 (11)7.3试验条件 (11)7.4振动变频器 (12)8轴承支架振动的限制 (12)8.1振动量的限制 (12)表1-对于轴中心高H的电机在位移、速度和加速度(r.m.s.)的最大振动限制值128.2对交流电机带双线频率的振动速度的限制值 (13)8.3轴向振动 (14)9相关轴振动的限制 (14)表2-最大轴振动(S pp )和最大伸出量的限制 (14)图1-最小弹性位移作为名义速度的一个函数 (16)图2-应用到电机的一端或者两端测量的最佳位置 (16)图3-没有未装的零件对于依照图2是不可能的测量的地方,这些电机端头的测量位置 (17)图4-支承轴承的测量位置 (17)图5-对于相关轴位移的测量,变频器圆周上的最佳位置 (18)图6-垂向电机的测量位置(在轴承支架上测量,当不易接近时,就尽可能靠近) (18)附录ZA(标准化的)标准化参考标准和他们相应的欧洲标准 (19)参考书目 (20)欧洲标准EN 60034-142003年12月ICS 29 160英文版旋转电机第14部分:轴中心高56mm及以上的电机机械振动-振动强度的测量、评价和限值(IEC 60034-14:2003)本欧洲标准由CEN在2003-12-01批准。
中华人民共和国国家标准旋转电机振动测定方法及限值GB 10068.1-88振动测定方法代替GB 2807-81Measurement evaluation and limits of the vibration severity of rotating electrical machinery Measurement of mechanical vibration中华人民共和国机械电子工业部1988-08-31 批准1989-07-01实施本标准参照采用下列国际标准:IEC34—14(1986)《中心高为56mm及以上旋转电机的振动——振动烈度的测量,评定及限值》ISO2372(1974)《转速从10~200r/s机器的机械振动——评定标准的基础》ISO2954(1975)《往复式和旋转式机器的机器振动——对测量振动烈度仪器的要求》ISO3945(1985)《转速从10~200r/s大型旋转式机器的机械振动——在运行地点对振动烈度的测量和评定》1 主题内容与适用范围本标准规定了测量电机振动时有关测量仪器精度,试品的安装与测定时的运行状态,测点配置,测量程序及试验报告等要求。
本标准适用于轴中心高为45~630mm、转速为600~3600r/min以及轴中心高为630mm以上、转速为150~3600r/min的单台卧式安装的电机。
对立式安装的电机亦可参照执行,但应在该电机的标准中规定具体要求。
注:无底脚电机、上脚式电机或任何立式电机,是以同一机座带底脚卧式电机(IMB3) 的中心高作为其中心高。
2 引用标准GB2298 机械振动冲击名词术语3 测量值对转速为600~3600r/min的电机,稳态运行时采用振动速度有效值表示,其单位为mm/s;对转速低于600r/min的电机,则采用位移振幅值(双幅值)表示,其单位为mm。
4 测量仪器4.1 仪器的检定仪器应经过国家计量部门定期检定,检定范围包括测量系统的各个单元(传感器、振动测量仪等)。
旋转机械振动分析基础一、引言旋转机械振动是指旋转机械运行过程中产生的机械结构的振动现象。
由于旋转机械的工作原理决定了它们在运行过程中不可避免地产生振动,而过大的振动会导致机械的损坏和性能下降,因此旋转机械振动分析具有重要的工程应用价值。
本文将介绍旋转机械振动分析的基础概念和方法。
二、旋转机械振动的类型1.变速振动:由于旋转机械的传动系统存在齿轮啮合、轴承传动等机械系统,其传动系统的不平衡和不匀速会导致振动速度的变化,从而产生变速振动。
2.转子动平衡振动:旋转机械的转子由于质量轮廓不一致或者轴承刚度不平衡等原因,转子会产生不平衡力矩,从而使整个机械结构产生振动。
3.阻尼振动:阻尼振动是指由于旋转机械的结构材料存在内部摩擦、空气阻力等因素,使机械振动以一定的幅度逐渐减小并最终消失的振动。
4.外界激励振动:由于外界激励导致机械结构振动,比如由于机械运行过程中的悬挂系统、地震机械结构的振动,以及风吹草动、频率和振幅变化的源数据导致的振动。
三、旋转机械振动分析的方法和技术1.振动感知与测量:通过使用传感器,如加速度计、速度计和位移传感器等,来感知和测量旋转机械的振动状况。
这些传感器可以将振动信号转换为电信号,并通过数据采集和处理系统进行记录和分析。
2.振动特征分析:通过对振动信号进行频域分析和时域分析,可以获取机械振动的频率和幅值等特征。
其中频域分析方法常用的有傅里叶变换和功率谱分析,时域分析方法常用的有包络分析和相关分析等。
3.故障诊断与预测:通过对旋转机械振动的特征进行分析和比对,可以判断机械结构是否存在故障,并进行故障诊断。
同时,结合故障样本的统计学分析和机械振动特征的剩余寿命预测模型,可以对机械故障的发生时间进行预测。
4.振动控制与减振:通过采取振动控制的手段来减少旋转机械的振动。
常用的控制方法包括动平衡调整、减振剂和阻尼器的应用等。
四、旋转机械振动分析的应用领域1.机械设备的故障诊断与维修:通过振动分析技术,可以实时监测机械设备的振动状态,及时发现故障并进行维修,从而提高设备的可靠性和使用寿命。
振动评定1、机器分类在10-1000Hz的频段内,振动速度均方根值相同的振动,被被为具有相同的烈度,为使各种不同的旋转机械能用同一烈度标准进行评定,本标准根据机器的尺寸和功能(振动体质量、尺寸、机器的输出功率等)、机器一支承系统的刚性等将旋转机械分为如下4类:I--小型转机如15KW以下的电机;II--安装在刚性基础上的中型转机,功率300KW以下;III--大型转机,机器一支承系统为刚性状态;IV--大型转机,机器一支承系统为挠性支承状态。
2、评定振动标准每类旋转机械分4个区段作振动状态评定,振动烈度评定界限见表1。
当振动烈度变化达到表中所列一级数值时,表示振动烈度变化了1.6倍,即相差了4dB,表明大多数机器振动状态发生了有意义的变化,应及时报告。
振动烈度变化了两级,意味着振动变化了2.5倍,即振动状态变化了一个区段,应及时调查研究,分析原因。
表1 振动烈度评定等级表①I、Ⅱ、III、Ⅳ为机器分类,见机器分类;②A区-新交付使用的机器应达到的状态或优良状态;B区--机器可以长期运行或合格状态;C区一机器尚可短期运行但必须采取相应补救措施,或不合格状态;D区一不允许状态。
关于轴振动的测量与评定1、测量方法与要求(1)轴相对振动测量通常使用非接触式传感器进行测量。
在轴承内安装传感器时,不能影响润滑油膜压力区。
在支架上安装传感器时,支架的固有频率要高于机器最高转速的10倍以上。
(2)轴绝对振动测量轴绝对振动测量有两种方法,即有接触式轴振动传感器方法和把惯性传感器与非接触式,传感器结合使用的方法。
当采用惯性传感器与非接触式传感器结合使用的方法时。
要求惯性传感器和非接触式传感器固接在一起,刚性地安装在机器的轴承座上,以保证两个传感器在测量方向上承受相同支承的绝对振动。
两种传感器的灵敏度轴线应尽量重合,以保证它们输出信号的矢量和能成为轴绝对振动的精确测量值。
(3)两种轴振动测量方法,都需确定由于轴表面金相组织不均匀、局部剩磁及轴的机械偏差所引起的总的非振动性偏差,其值不超过振动位移允许值的1/4或6um两者中的较大值。
旋转电机、泵的检修后校验及振动测定方法、限值以及振动仪的使用方法设备校验目的是为了检验转动机械的安装或检修质量是否符合标准,以验证其工作的可靠性。
一、检修后校验:(一)空载校验:1.试运行前检查:(1)确认转动机械及其电气设备、热工设备检修工作完毕,并有各方会签的试运行申请单,方可进行试运行。
(2)确认辅机试运行应不影响人身安全和其它设备检修及正在正常运行的设备安全。
(3)检查现场清洁,所有安全遮栏及保护罩应完好、牢固。
(4)检查地脚螺丝不松动。
(5)检查轴承滑油油质合格,油位正常。
(6)检查冷却水充足,回水畅通。
(7)测量电机绝缘良好,检查通风口无杂物,接地线完整。
2.空载校验步骤:(1)检查电动机与机械部分连接确已断开。
(2)手动启动电动机,待电动机达到全速后,停用电动机,检查电动机转动方向是否正确。
(3)再次手动启动电动机,用钳形电流表测量、记录电动机启动电流和运行电流,测量电动机振动、温度,并做好记录。
(4)检查电动机内部有无烟火或绝缘的焦臭味,并无异常声音。
(5)空载试验中,如发现电动机电流、振动、温升异常,应立即停止试验,查明原因,待异常消除后方可继续试验。
(6)电机空载试验合格后,方可进行重载试验。
(二)重载校验:1.转动机械重载校验的主要温度安全定值:(1)滚动轴承温度<100℃。
(2)滑动轴承温度<80℃。
(3)轴承内润滑油温度<60℃。
2.转动机械重载校验的轴承振幅安全定值:(1)转速<700 r/min 振动值不允许超过0.16mm。
(2)转速1000 r/min 振动值不允许超过0.13mm。
(3)转速1500 r/min 振动值不允许超过0.10mm。
(4)转速3000 r/min 振动值不允许超过0.06mm。
3.转动机械重载校验电动机定子铁芯温度:绝缘等级B级为<75℃,F级为<90℃。
4.鼠笼式电动机的启动次数规定:(1)冷态在正常情况下允许启动2次,每次间隔不得少于5分钟,热态下可启动一次及根据启动间隔时间的规定再启动一次,只有在事故处理时可多启动一次。
如何对旋转机械设备进⾏振动分析检测?亚泰光电来源:亚泰光电机器设备的旋转部件会不时产⽣频率介于50Hz~10kHz之间的振动,我们可以测量设备的振动幅度,以便从中了解滚轴及其它转动部分的物理状态,这个监控过程⼀般称为振动分析。
这些设备如果出现机械问题及电⽓问题,均会引起振动幅度的变异,振动⼤⼩与设备问题的严重性息息相关。
如果能掌握振动的⼤⼩及变异来源,就能在设备尚未严重恶化之前,事先完成检修⼯作,以避免造成设备更⼤的损坏,⽽影响⽣产或增加维修费⽤。
⼀、振动显⽰信号 设备振动显⽰出来的信号⽐较复杂,但从确定性⾓度,分为确定性信号和⾮确定性信号。
在旋转部件中,有不少是确定性信号: 机组的联接及转⼦存在不对中、不平衡。
齿轮箱中轮齿的点蚀、剥落、断齿 滚动轴承中零部件损坏 滑动轴承中存在油膜涡动等等这些常见的故障。
这些确定性信号都有可以⽤函数关系来描述,即通过理论计算和频谱分析技术均可确定它们的特征频率,从⽽确定故障的类型和部位。
振动分析仪利⽤电压加速度传感器将振动信号转换为电信号。
⽽对电信号进⾏处理和分析,就能反推出设备各种振动量的准确值。
从振动量的值来了解设备及其部件的状况,进⽽判断这些设备运转状态是否良好。
这样就可以把检测到的振动情况可作为是否停机之依据,降低意外当机的机率。
还可以分析出故障的部位和故障原因,并推断出检修的⽅法。
⼆、振动的⼀些基本概念 为了更好地研究振动分析设备故障诊断技术,⾸先要对振动有⼀定的了解。
1、表⽰振动的要素包括:振幅、频率、相位、能量等。
振幅:表明振动幅度的⼤⼩,振幅能说明设备或部件损坏的严重程度。
频率:表明振动的来源,能说明设备或机械组件损坏的原因。
相位:代表测点间振动的相互关系,能说明设备或机械组件的运转模态。
能量:代表振动的破坏⼒,设备或机械组件损坏的冲击状况。
2、其中振幅有三种数据类型:位移值(毫⽶)、速度值(毫⽶/秒)、加速度值。
位移值,⽤于低转速成设备诊断上。
旋转机械转速,角速度及转轴横向位移测量实验报告(文章一):振动位移转速在旋转机械中的测量振动位移转速在旋转机械中的测量(一)、振动位移的测量原理(1)、传感器原理机器的振动、位移总是伴随着机器的运转,即使是机器在最佳的运动状态,由于很微小的缺陷,也将产生某些振动。
在工作中我们常用的振动位移监测仪是由电涡流传感器、前置器、延伸电缆、监测仪转换器组成,其构成原理如图所示。
探头线圈接受前置器振荡电路来的高频电流,在其周围产生高频磁场,该磁场穿过靠近它的转轴金属表面,在其中产生一个电涡流,该电涡流产生的磁场方向和线圈磁场方向相反,改变了原线圈的感抗,该感抗的变化随探头顶部金属表面的间隙变化而变化。
前置器检测电路检测探头线圈的感抗变化。
再经放大电路将感抗变化量变换放大成相应电压变化信号输出。
经监测仪进行信号转换并显示,转换成4~20mA,1~5V的标准信号送入DCS或PLC中,在测量中,前置器放大输出的直流电压信号用做机械位移的测量,交流电压信号用做振动的测量。
(2)、机械量测量原理由于机械物体振动量的大小可以用振动的基本参量——位移、速度、加速度来表述。
对于简谐振动来说,用如下数学表达式来确定各参量之间的关系:X=XmSin(ωt+φ) 式中X——位移,即物体振动时相对于基准位置的位置变化(其最大的位置变化称为振幅,即式中的Xm,单位为μm);t——时间;ω——圆频率;φ——初始相角,根据上图的机械实际变化量,电涡流传感器能够真实地把它反映到输出电压变化上,并根据量值对振动进行指示。
如传感器特性为7.87V/mm,V峰-峰=78.7mv则此时振动值应为10μm,但在实际工作时我们用万用表测量的交流电压是有效值,必须进行换算,就有如下公式:振动值=交流毫伏值x2.828/7.87(此式在处理故障时非常实用)对实际测量产生的振动量,转换前进行计算,确定量值,比对转换器输出。
机械位移主要是指轴的轴向移动量,根据电涡流传感器的工作原理,感抗的变化随探头与顶部金属表面的间隙变化而变化,正是利用这点,我们对轴位移量进行测量。