2005-08-31發(fā)布 2006-04-01實施

附錄A

（資料性附錄）

測量類型和位置的指南

表A.1列出了各種類型的機器，以及在這些機器上典型地用于機器狀態(tài)監(jiān)測的振動傳感器。在該表中也包括了常用的振動傳感器類型，以及關(guān)于測量方向和測量位置的指南。在許多應(yīng)用中，可以使用較少數(shù)量的測量位置。

機器、傳感器和位置的識別不限于在表A.1中給出的信息，表A.1是基本的指南。然而，對于沒有列在表A.1中的機器類型，在振動狀態(tài)監(jiān)測時，可能需要適當(dāng)?shù)馗淖儌鞲衅鞯念愋秃臀恢谩?/p>

表1

機器類型 評價參數(shù) 傳感器類型 測試位置 方向 參考標(biāo)準(zhǔn) 注釋具有滑動軸承的大型電動機和發(fā)電機相對位移速度或加速度軸的軸向位移參考相位和轉(zhuǎn)速具有滾動軸承的中、小型電機速度或加速度參考相位和轉(zhuǎn)速非接觸式傳感器速度傳感器或加速度計非接觸傳感器或軸向傳感器渦流/感應(yīng)/光學(xué)傳感器速度傳感器或加速度計渦流/感應(yīng)/光學(xué)傳感器每個軸承處的軸箱體推力盤處軸每個軸承處的軸軸徑向±45°徑向x、y軸向z徑向徑向x、y軸向z徑向GB/T11348.3 GB/T 6075.3 GB/T 6075.5 GB/T 6075.3 見注5具有滑動軸承和剛性機箱的成套離心式壓縮機相對位移速度或加速度參考相位和轉(zhuǎn)速非接觸式傳感器速度傳感器或加速度計渦流/感應(yīng)/光學(xué)傳感器每個軸承，小齒輪箱體和行星軸每個軸承或齒輪嚙合處每個軸徑向±45°徑向x、y徑向GB/T11348.3 GB/T 6075.3離心式壓縮機相對位移速度或加速度軸的軸向位移參考相位和轉(zhuǎn)速（如果通過齒輪箱驅(qū)動）非接觸式傳感器速度傳感器或加速度計非接觸傳感器或軸向傳感器渦流/感應(yīng)/光學(xué)傳感器每個軸承處的軸軸承座推力盤或軸端軸徑向±45°徑向x、y軸向z徑向GB/T11348.3 GB/T 6075.5見注6具有滑動軸承的雙螺桿壓縮機相對位移速度或加速度軸的軸向位移每個軸的相角速度或加速度每個軸的相角非接觸式傳感器速度傳感器或加速度計非接觸傳感器或軸向傳感器渦流/感應(yīng)/光學(xué)傳感器速度傳感器或加速度計渦流/感應(yīng)/光學(xué)傳感器每個軸承處的軸軸承蓋或壓縮機箱體推力盤每個軸軸承蓋和壓縮機箱體每個軸徑向±45°徑向x、y，軸向z軸向z徑向徑向x和y，軸向z徑向GB/T 6075.1具有滑動軸承的大型齒輪裝置相對位移速度和/或加速度軸的軸向位移非接觸式傳感器速度傳感器和/或加速度計非接觸傳感器每個軸承處的軸軸承蓋和齒輪箱體軸端部徑向±45°徑向x、y，軸向z徑向具有滑動軸承的齒輪裝置 速度和/或加速度 速度傳感器和/或加速度計 軸承蓋和齒輪箱體 徑向x和y，軸向z具有滑動軸承的大型風(fēng)機相對位移速度或加速度軸的軸向位移參考相位和轉(zhuǎn)速非接觸式傳感器（不常用）速度傳感器或加速度計非接觸傳感器或軸向傳感器渦流/感應(yīng)/光學(xué)傳感器軸承座軸承箱體推力盤或軸端軸徑向±45°徑向x和y軸向z徑向GB/T11348.3 GB/T 6075.3見注7見注8具有滾動軸承的中小型風(fēng)機 速度和/或加速度 速度傳感器或加速度計 每個軸承蓋和風(fēng)機箱體 徑向x和y，軸向z GB/T 6075.1離心機相對位移速度或加速度軸的軸向位移參考相位和轉(zhuǎn)速非接觸式傳感器速度傳感器或加速度計非接觸傳感器或軸向傳感器渦流/感應(yīng)/光學(xué)傳感器每個軸承處的軸（如可接近）每個可接近的軸承推力盤軸徑向±45°徑向x、y軸向z徑向GB/T 6075.1漿料精煉機相對位移速度或加速度參考相位和轉(zhuǎn)速非接觸式傳感器速度傳感器或加速度計渦流/感應(yīng)/光學(xué)傳感器每個軸承處的軸軸承蓋每個軸上徑向x、y徑向x、y徑向GB/T 6075.1注1：±45°的正交測量通常用于狀態(tài)監(jiān)測，也可以用垂直和水平（x和y）位置代替，特別是如果它們是主剛度方向，可提供更有意義的數(shù)據(jù)。注2：建議實際應(yīng)用時測量靜位移和動位移，由于軸承間隙相對較大，這對于水輪發(fā)電機更為重要。注3：對于立式機器，通常相對于入口處在較大和較小的剛度方向進行測量。注4：不同運行條件下，泵的振動有明顯的變化，理想情況是在最佳效率點（BEP）運行將產(chǎn)生最小的振動，偏離最佳效率點情況下連續(xù)運行將使振動增加，無論在哪種情況下，在相同運行工況下進行測量記錄以利比較。注5：便攜式系統(tǒng)一般用于中小型設(shè)備，這些設(shè)備使用在線系統(tǒng)不經(jīng)濟。注6：如不是直接耦合，需要兩上鍵相基準(zhǔn)測量。注7：在大型軸流式風(fēng)機上測量振動，如軸承和驅(qū)動軸承不可接近，應(yīng)在風(fēng)機箱體上x、y方向進行測量。注8：外懸結(jié)構(gòu)：只是主承載軸承。

附錄B

（資料性附錄）

要求記錄的典型信息

B.1 機器的詳細(xì)說明

對于每臺被監(jiān)測的機器應(yīng)記錄下列信息：

——機器唯一的標(biāo)識符號（例如設(shè)備編號）；

——機器類型（例如電動機、發(fā)電機、渦輪機、壓縮機、泵、風(fēng)機等）；

——動力源（例如電、蒸汽、燃?xì)狻⑺?、往?fù)式內(nèi)燃（RIC）、柴油等）；

——額定轉(zhuǎn)速（例如r/min或Hz）；

——額定功率（例如kW）；

——構(gòu)型（例如直接、皮帶或軸驅(qū)動）；

——機器支承（例如剛性或彈性安裝）；

——聯(lián)軸器（例如剛性的或柔性的）；

下述附加信息也可記錄：

——功能（例如驅(qū)動或被驅(qū)動）。

B.2 測量

對于每個測量系統(tǒng)應(yīng)記錄下列信息：

——測量的日期和時間（包括時間區(qū)域）；

——儀器類型；

——傳感器類型1）（例如渦流、速度、加速度計）；

——傳感器安裝方法（例如手持探頭、磁座、螺栓、膠粘）；

——測量位置1），方向1）（例如描述或代碼）；

——測量值（例如數(shù)值大?。?/p>

——測量單位1）（例如μm或mm/s或m/s2）；

——測量單位的修飾詞（例如峰值、峰-峰值、均方根值）；

——測量類型（例如寬帶、在時間段內(nèi)的幅值、譜）；

——FFT或其他處理（綜合：例如濾波、譜線數(shù)目、平均次數(shù)）；

下列附加信息也可記錄：

——測量期間的轉(zhuǎn)速（例如r/min或Hz）；

——測量期間的功率（例如kW）；

——其他重要的運行參數(shù)（例如溫度、壓力）；

——校準(zhǔn)要求、類型和最后一次或下次要求校準(zhǔn)的時間。

B.3 其他信息

機器的附加信息和除上述以外要記錄的測量，例如維修的歷史數(shù)據(jù)。

1）附錄D給出了這些條目信息代碼協(xié)議的例子。

附錄C

（資料性附錄）

振動激勵的可能原因

C.1 引言

機器振動有各種各樣的原因。這些原因通常由機器部件的劣化和磨損、非正常操作、安裝不良、維修或設(shè)計缺陷引起。

轉(zhuǎn)子的不平衡是引起機器振動的一個常見原因，這將引起轉(zhuǎn)子及機器固定部件的振動。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)頻率與機器某一固有頻率重合時此種振動最明顯。并標(biāo)記為1×的旋轉(zhuǎn)頻率振動。能通過轉(zhuǎn)子平衡使激勵減至最小，這要求從轉(zhuǎn)子特定位置上添加或去掉質(zhì)量。在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速通過每個機器固有頻率時，振動相位將明顯變化。而在固定的轉(zhuǎn)速下，任意測點的振動通常是恒定的。

旋轉(zhuǎn)機器振動的另一個常見原因是軸或軸承的不對中。有兩種類型的不對中：內(nèi)部的和外部的。內(nèi)部不對中是在部件中心線不同心時產(chǎn)生。電動機中空氣間隙不均勻是內(nèi)部不對中的一個例子。外部不對中較為常見，且在兩臺或多臺機器耦合在一起的軸中心線偏心或角度偏移時產(chǎn)生。不對中在旋轉(zhuǎn)機器中引起附加力，它表現(xiàn)為振動。不對中常產(chǎn)生（或改變）一倍頻（1×）、二倍頻（2×）或三倍頻（3×）的徑向振動分量，并且取決于不對中的嚴(yán)重程度，甚至有更高倍頻分量（轉(zhuǎn)速頻率的倍數(shù)分量，記為2×、3×、4×等）產(chǎn)生。

C.2 橫向振動

表C.1包括了上述的和其他的與旋轉(zhuǎn)頻率有關(guān)的機器橫向振動常見原因，并且給出了預(yù)計的振動頻率特性的信息及幫助評定振動問題的其他意見，然而，必須認(rèn)識到，也要考慮存在其他的頻率的可能。

表C.1 機器橫向振動最常見的原因及引起的振動特征

表C.1 續(xù)

表C.2 渦輪機器扭轉(zhuǎn)振動最常見的原因及引起的振動特征

在機器振動狀態(tài)監(jiān)測程序的開始，建議將所有可能的振動源與運行和設(shè)計特性聯(lián)系在一起考慮，列出一張預(yù)計的振動分量表。此表應(yīng)包括旋轉(zhuǎn)頻率及其諧波、油膜渦動和油膜振蕩頻率、葉片/導(dǎo)葉通過頻率、齒嚙合頻率、滾動元件頻率等。此表與其線離散頻譜（見7.4）以及監(jiān)測方法的建立、報警限值、數(shù)據(jù)采樣時間、診斷等一起使用。

振動頻譜分析對幫助評價振動問題提供了極其重要的信息。其他的決定因素包括：由于轉(zhuǎn)速變化或其他原因引起的振動相位差的量，振動幅值的穩(wěn)定性和可重復(fù)性，相對于機器轉(zhuǎn)子軸線的主要振動分量的方向，以及關(guān)注振動最顯著的機器位置等。

C.3 扭轉(zhuǎn)振動

對于大型汽車發(fā)電機組，有各種各樣的故障，在與發(fā)電機連接的輸電設(shè)備中能引起電氣振蕩。這些故障以及產(chǎn)生的由機器承受的特征振動頻率在表C.2中說明。在每一種情況下，該故障在發(fā)電機轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生振蕩轉(zhuǎn)矩，它激發(fā)軸的扭轉(zhuǎn)振動和其他旋轉(zhuǎn)部件、非旋轉(zhuǎn)部件振動。汽輪發(fā)電機的扭轉(zhuǎn)振動阻尼與彎曲振動相比很小，這是因為彎曲振動時軸頸徑向運動擠壓油膜產(chǎn)生顯著的阻尼，而扭轉(zhuǎn)振動則不出現(xiàn)這種徑向運動。

在表C.2中所列出的電網(wǎng)瞬態(tài)擾動下，汽輪發(fā)電機扭轉(zhuǎn)響應(yīng)是多模態(tài)的，而且衰減率小。頻譜顯示，一般是低階扭轉(zhuǎn)模態(tài)的響應(yīng)最大，并有一些電氣激勵頻率分量（通常是輸電系統(tǒng)頻率的第一階段和第二階段諧波）。

在電網(wǎng)中也有這種情況，由發(fā)電機轉(zhuǎn)子引起的相對較低但是連續(xù)作用的扭轉(zhuǎn)激勵（例如輸電線路失調(diào)、負(fù)載不平衡）。在這些情況下，發(fā)電機轉(zhuǎn)子激勵的軸系主導(dǎo)頻率最常見的是二倍電氣系統(tǒng)頻率。此頻率高，足以激起汽輪機-發(fā)電機扭轉(zhuǎn)系統(tǒng)相對的高階模態(tài)，這些模態(tài)是復(fù)雜的，需要精確的振動模型以表示低壓汽輪機葉片可能產(chǎn)生的彎曲振動與汽輪機轉(zhuǎn)子扭轉(zhuǎn)振動的耦合。大型汽輪機-發(fā)電機的現(xiàn)代設(shè)計已能抗電網(wǎng)干擾，使得扭轉(zhuǎn)振動監(jiān)測很少進行。

（待續(xù)）