2005-08-31發(fā)布 2006-04-01實(shí)施

附錄A

（資料性附錄）

測(cè)量類型和位置的指南

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

機(jī)器、傳感器和位置的識(shí)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(duì)于沒有列在表A.1中的機(jī)器類型，在振動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)時(shí)，可能需要適當(dāng)?shù)馗淖儌鞲衅鞯念愋秃臀恢谩?/p>

表1

機(jī)器類型 評(píng)價(jià)參數(shù) 傳感器類型 測(cè)試位置 方向 參考標(biāo)準(zhǔn) 注釋具有滑動(dòng)軸承的大型電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)相對(duì)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(dòng)軸承的中、小型電機(jī)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(jì)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(jì)渦流/感應(yīng)/光學(xué)傳感器每個(gè)軸承處的軸箱體推力盤處軸每個(gè)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(dòng)軸承和剛性機(jī)箱的成套離心式壓縮機(jī)相對(duì)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(jì)渦流/感應(yīng)/光學(xué)傳感器每個(gè)軸承，小齒輪箱體和行星軸每個(gè)軸承或齒輪嚙合處每個(gè)軸徑向±45°徑向x、y徑向GB/T11348.3 GB/T 6075.3離心式壓縮機(jī)相對(duì)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(dòng)）非接觸式傳感器速度傳感器或加速度計(jì)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(gè)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(dòng)軸承的雙螺桿壓縮機(jī)相對(duì)位移速度或加速度軸的軸向位移每個(gè)軸的相角速度或加速度每個(gè)軸的相角非接觸式傳感器速度傳感器或加速度計(jì)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(jì)渦流/感應(yīng)/光學(xué)傳感器每個(gè)軸承處的軸軸承蓋或壓縮機(jī)箱體推力盤每個(gè)軸軸承蓋和壓縮機(jī)箱體每個(gè)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(dòng)軸承的大型齒輪裝置相對(duì)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(jì)非接觸傳感器每個(gè)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(dòng)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(jì) 軸承蓋和齒輪箱體 徑向x和y，軸向z具有滑動(dòng)軸承的大型風(fēng)機(jī)相對(duì)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(jì)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(dòng)軸承的中小型風(fēng)機(jī) 速度和/或加速度 速度傳感器或加速度計(jì) 每個(gè)軸承蓋和風(fēng)機(jī)箱體 徑向x和y，軸向z GB/T 6075.1離心機(jī)相對(duì)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(jì)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(gè)軸承處的軸（如可接近）每個(gè)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(jī)相對(duì)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(jì)渦流/感應(yīng)/光學(xué)傳感器每個(gè)軸承處的軸軸承蓋每個(gè)軸上徑向x、y徑向x、y徑向GB/T 6075.1注1：±45°的正交測(cè)量通常用于狀態(tài)監(jiān)測(cè)，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(shí)際應(yīng)用時(shí)測(cè)量靜位移和動(dòng)位移，由于軸承間隙相對(duì)較大，這對(duì)于水輪發(fā)電機(jī)更為重要。注3：對(duì)于立式機(jī)器，通常相對(duì)于入口處在較大和較小的剛度方向進(jìn)行測(cè)量。注4：不同運(yùn)行條件下，泵的振動(dòng)有明顯的變化，理想情況是在最佳效率點(diǎn)（BEP）運(yùn)行將產(chǎn)生最小的振動(dòng)，偏離最佳效率點(diǎn)情況下連續(xù)運(yùn)行將使振動(dòng)增加，無論在哪種情況下，在相同運(yùn)行工況下進(jìn)行測(cè)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(jì)。注6：如不是直接耦合，需要兩上鍵相基準(zhǔn)測(cè)量。注7：在大型軸流式風(fēng)機(jī)上測(cè)量振動(dòng)，如軸承和驅(qū)動(dòng)軸承不可接近，應(yīng)在風(fēng)機(jī)箱體上x、y方向進(jìn)行測(cè)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(jī)器的詳細(xì)說明

對(duì)于每臺(tái)被監(jiān)測(cè)的機(jī)器應(yīng)記錄下列信息：

——機(jī)器唯一的標(biāo)識(shí)符號(hào)（例如設(shè)備編號(hào)）；

——機(jī)器類型（例如電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、渦輪機(jī)、壓縮機(jī)、泵、風(fēng)機(jī)等）；

——?jiǎng)恿υ矗ɡ珉?、蒸汽、燃?xì)?、水力、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(dòng)）；

——機(jī)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(dòng)或被驅(qū)動(dòng)）。

B.2 測(cè)量

對(duì)于每個(gè)測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)記錄下列信息：

——測(cè)量的日期和時(shí)間（包括時(shí)間區(qū)域）；

——儀器類型；

——傳感器類型1）（例如渦流、速度、加速度計(jì)）；

——傳感器安裝方法（例如手持探頭、磁座、螺栓、膠粘）；

——測(cè)量位置1），方向1）（例如描述或代碼）；

——測(cè)量值（例如數(shù)值大?。?；

——測(cè)量單位1）（例如μm或mm/s或m/s2）；

——測(cè)量單位的修飾詞（例如峰值、峰-峰值、均方根值）；

——測(cè)量類型（例如寬帶、在時(shí)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(cè)量期間的轉(zhuǎn)速（例如r/min或Hz）；

——測(cè)量期間的功率（例如kW）；

——其他重要的運(yùn)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(shí)間。

B.3 其他信息

機(jī)器的附加信息和除上述以外要記錄的測(cè)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(dòng)激勵(lì)的可能原因

C.1 引言

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

轉(zhuǎn)子的不平衡是引起機(jī)器振動(dòng)的一個(gè)常見原因，這將引起轉(zhuǎn)子及機(jī)器固定部件的振動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)頻率與機(jī)器某一固有頻率重合時(shí)此種振動(dòng)最明顯。并標(biāo)記為1×的旋轉(zhuǎn)頻率振動(dòng)。能通過轉(zhuǎn)子平衡使激勵(lì)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(gè)機(jī)器固有頻率時(shí)，振動(dòng)相位將明顯變化。而在固定的轉(zhuǎn)速下，任意測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)通常是恒定的。

旋轉(zhuǎn)機(jī)器振動(dòng)的另一個(gè)常見原因是軸或軸承的不對(duì)中。有兩種類型的不對(duì)中：內(nèi)部的和外部的。內(nèi)部不對(duì)中是在部件中心線不同心時(shí)產(chǎn)生。電動(dòng)機(jī)中空氣間隙不均勻是內(nèi)部不對(duì)中的一個(gè)例子。外部不對(duì)中較為常見，且在兩臺(tái)或多臺(tái)機(jī)器耦合在一起的軸中心線偏心或角度偏移時(shí)產(chǎn)生。不對(duì)中在旋轉(zhuǎn)機(jī)器中引起附加力，它表現(xiàn)為振動(dòng)。不對(duì)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(dòng)分量，并且取決于不對(duì)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(dòng)

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

表C.1 機(jī)器橫向振動(dòng)最常見的原因及引起的振動(dòng)特征

表C.1 續(xù)

表C.2 渦輪機(jī)器扭轉(zhuǎn)振動(dòng)最常見的原因及引起的振動(dòng)特征

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

振動(dòng)頻譜分析對(duì)幫助評(píng)價(jià)振動(dòng)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(dòng)相位差的量，振動(dòng)幅值的穩(wěn)定性和可重復(fù)性，相對(duì)于機(jī)器轉(zhuǎn)子軸線的主要振動(dòng)分量的方向，以及關(guān)注振動(dòng)最顯著的機(jī)器位置等。

C.3 扭轉(zhuǎn)振動(dòng)

對(duì)于大型汽車發(fā)電機(jī)組，有各種各樣的故障，在與發(fā)電機(jī)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(jī)器承受的特征振動(dòng)頻率在表C.2中說明。在每一種情況下，該故障在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生振蕩轉(zhuǎn)矩，它激發(fā)軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)和其他旋轉(zhuǎn)部件、非旋轉(zhuǎn)部件振動(dòng)。汽輪發(fā)電機(jī)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)阻尼與彎曲振動(dòng)相比很小，這是因?yàn)閺澢駝?dòng)時(shí)軸頸徑向運(yùn)動(dòng)擠壓油膜產(chǎn)生顯著的阻尼，而扭轉(zhuǎn)振動(dòng)則不出現(xiàn)這種徑向運(yùn)動(dòng)。

在表C.2中所列出的電網(wǎng)瞬態(tài)擾動(dòng)下，汽輪發(fā)電機(jī)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(lì)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(jī)轉(zhuǎn)子引起的相對(duì)較低但是連續(xù)作用的扭轉(zhuǎn)激勵(lì)（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(jī)轉(zhuǎn)子激勵(lì)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(jī)-發(fā)電機(jī)扭轉(zhuǎn)系統(tǒng)相對(duì)的高階模態(tài)，這些模態(tài)是復(fù)雜的，需要精確的振動(dòng)模型以表示低壓汽輪機(jī)葉片可能產(chǎn)生的彎曲振動(dòng)與汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的耦合。大型汽輪機(jī)-發(fā)電機(jī)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)已能抗電網(wǎng)干擾，使得扭轉(zhuǎn)振動(dòng)監(jiān)測(cè)很少進(jìn)行。

（待續(xù)）