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振动诊断标准


第十章

参考标准

为了方便现场诊断查找使用,我们把收集到的各类有代表性的诊断标准,按 照国际标准化组织、国际电工委员会、相关国家标准和诊断对象分类列出,同时 把属于同类设备的有关标准排列在一起,它们在数值上可能有些差异,我们可以 根据诊断对象的具体情况参照选用。在每个标准后面,以“注”的形式简要说明 了该标准的主要特点、约束条件及应用范

围。

第一节 国际标准化组织(ISO)的相关标准文件
一、可予采用的国际标准 ISO 1925 机械振动——平衡——名词术语 ISO 1940(全部)机械振动——刚性转子的平衡品质要求 ISO 2017-1 机械振动与冲击——弹性安装系统——第一部分:主动与被动 隔离的应用 ISO 2041 振动与冲击——名词术语 ISO 2954 旋转与往复机器的机械振动——对振动烈度测量仪的要求 ISO 5348 机械振动与冲击——加速度计的机械安装 ISO 7919(全部) ,非往复机械的振动——在转轴上的测量及评价准则 ISO 8528-9 由往复式内内燃机驱动的交流发电机组——第九部分:机械振 动的测量与评定 ISO 8569 机械振动与冲击——振动与冲击对室内敏感设备影响的测量与评 价 ISO 10816(全部) ,机械振动——在非旋转部件上测量和评价机器的机械振 动 ISO 11342:1998,机械振动——挠性转子机械平衡的方法与准则 ISO 13372,机器的状态监测及诊断——名词术语 ISO 13373-1,机器的状态监测及诊断——振动状态监测与诊断——第一部 分:总则 ISO 13379,机器的状态监测及诊断——数据解释及诊断技术的一般指南 ISO 14694,工业风机——平衡品质与振动水平技术要求

ISO 14695,工业风机——风机振动的测量方法 ISO 17359,机器的状态监测与诊断——一般指南 ISO 18436,机器的状态监测及诊断——个人培训及认证的必要条件——部 分 1:对认证机构及认证过程的要求。

二、旋转机械振动诊断标准
表 10-1 振动强度 分级范围 Ⅰ 速度有效值 级 mm/s 0.28 0.45 0.71 1.12 1.80 2.80 4.50 7.10 11.20 18 D 28 45 71 注:1.IS02372 振动标准中,把诊断对象分为 4 个等级:I 级:小型机械,15kW 以下 电动机等;Ⅱ级:中型机械,15~75kW 电动机等;Ⅲ级:刚性安装的大型机 械(600~12000 r/min);Ⅳ级:柔性安装的大型机械(600~12000 r/min)。 2.A、B、C、D 及“优”“良”“可”“不可”代表对设备状态的评价等级: 、 、 、 A—良好,B—允许,C—较差、D—不允许。 3.采用 ISO 2372 标准时,要考虑被诊断设备的功率大小,基础型式,转速范围等 约束条件;采用 ISO 3945 标准时,要考虑基础特性。 D D D 不可 不可 0.28 0.45 0.71 1.12 1.80 2.80 4.50 7.10 11.2 18 28 45 C C 可 可 C C B B B B 良 良 A A A A 优 优 级 级 级 基础 基础 Ⅱ Ⅲ Ⅳ 刚性 柔性 机械振动诊断标准(ISO 2372 和 ISO 3945) ISO 2372 ISO 3945

4.标准 ISO 2372 和 ISO 3945 所采用的诊断参数均为速度有效值(Vrms)。 支承基础分刚性与柔性两类,我国原机械工业部的相关标准中规定,当支承系 统的一阶固有频率低于机组的主激振频率(指轴的转频)时属于柔性基础,反之则 属于刚性基础。

三、电动机振动标准 电动机也属于旋转机械。它是一种原动机,为它制定了专用标准后,便于单 机检测,也有利于加强对电动机的维护管理。国际标准化组织制订的 ISO 2373 标准和德国标准 DIN45665,在内容上是相同的,故合并列于表 10—2。
表 10-2 电动机振动标准(ISO 2373 和 DIN45665) 电 动 机 中 心 高 H=80 ~ 400mm , 允 许 最 大 Vrms(mm/s) H≤132 N(正常值) H(良好级) 1800~3600 600~1800 S(特佳级) 1800~3600 0.71 1.12 1.8 注: 本标准把电动机按其中心高度(H)分为三个类型, 1. 中心高度越大, 振动阈值越大。 2.电动机状态判别分为三个等级:正常、良好、特佳。 3.本标准是指电动机在空转(不带负荷)条件下的阈值。 4.诊断参数为速度有效值(Vrms)。 1.12 0.45 1.8 0.71 2.8 1.12 600~3600 600~1800 1.8 0.71 132<H≤225 2.8 1.12 225<H≤400 4.5 1.8

转速 质量等级 r/min

第二节

国际电工委员会(IEC)的相关标准
表 10-3 国际电工委员会(IEC)推荐的汽轮机振动标准
振动位移 Dp-p /μ m (r/min) 3000 25 50 3600 21 44 ≥6000 12 20

测量方式 ≤1000 轴承上 轴上(靠近轴承) 75 150 1500 50 100

转速

注: 1.本标准按转速将汽轮机分为五种类型,随转速增大:汽轮机允许振幅减小。

2.表中分别列出两种测量方式的标准值,即:测量轴承与测量轴,轴振动允许值约 为轴承振动的 2 倍。 3.诊断参数为位移峰峰值。

第三节
一、

相关的国家、行业标准

我国国家标准、行业标准

1、 大型旋转机械振动烈度现场评定标准(GB 11347 一 1989) 表 10-4 大型旋转机械振动烈度现场评定标准(GB 11347—1989)
振动烈度 Vrms(mm/s) 0.12 0.46 0.71 1.8 2.8 4.6 7.1 11.2 18.0 28.0 46.0 71.0 D D C C B B A A 刚性支承 支承类别 挠性支承

注:1.GB 11347-1989 国家标准将诊断对象按其基础特性分为两类:刚性支承与 挠性支承。 2.本标准适用于转速为 10~200 r/s 的大型旋转机械。 3.对机械的状态评价分为 A、B、C、D 4 个等级: A:新支付使用的机器; B:机器可以长期运行; C:机器尚可短期运行; D:停机,不允许运行。 4.本标准诊断参数为速度有效值(Vrms)。 2、往复机械振动标准(GB/T7777—2003) 表 10-5 压缩机 压缩机结构型式 类别 Vrms(mm/s)≤ 往复式活塞压缩机机械振动测量与评价(GB/T7777—2003) 振动烈度

Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ

对称平衡型 角度式(L 形、V 形、W 形、扇形) 、对置、立式 其他卧式 微型、无基础 移动式、直联便携式

18.0 28.0 45.0 45.0 71.0

注:本标准按压缩机的结构型式把往复式压缩机分为 5 种类型,规定了各类压缩机振 动烈度的允许最大值。诊断参数为速度有效值(Vrms)。

3、通风机振动检测及其限值标准(中华人民共和国机械行业标准 JB/T8689-1998)
表 10-6 通风机振动检测及其限值(JB/T8689-1998)
近似对应的振动速度有效值 振动速度(峰值)V 支承类型 mm/s 刚性支承 挠性支承 μm 振动位移(峰—峰值)X Vrms mm/s
5

≤6.5 ≤10

≤1.24×10 /n ≤1.9×10 /n
5

≤4.6 ≤7.1

注:n 为工作转速(r/min)

注:支承系统的一阶固有频率低于机组的主激振频率(指轴的转频)时属于柔性支承, 反之则属于刚性支承。

二、德国工程师协会标准 VDI 2056 表 10-7 VDI 2056 机械振动诊断标准
振动烈度 Vrms(mm/s) 0.28 0.45 良好 0.71 良好 良好 良好 K类 M类 机械类型 G类 T类

1.12 可用

1.8

2.8

可用

4.5

还允许

可用

7.1

还允许

可用

11.2

还允许

18.0

不允许 不允许

还允许

28.0

不允许 不允许

45.0

注:1.VDI 2056 振动标准把机器类型分为 4 类: K 类——小型电动机,原动机与工艺机单独传动,功率不超过 15kW; M 类——中型电动机功率为 15~75kW,,如用专门底座,功率可达 300kW; G 类——大型电动机,原动机和工作机,安装在刚性和重型基础上; T 类——大型原动机,大型涡轮发电机组等,安装在刚性很小的结构底座上。 2.对设备状态评价分为 4 个等级: “良好” 、可用”“还允许”“不允许” 、 、 。 3.采用本标准主要考虑机器的功率大小及基础、底座特性等因素。 4.诊断参数为速度有效值(Vrms)。

三、英国标准 BS4675
表 10-8
振动烈度 Vrms(mm/s) 45 28 18 不允许 不允许 不允许 不允许 K组 M组

BS4675 机械振动诊断标准
机械类型 G组 T组

11.2 还可以

7.1

还可以

4.5

还可以

可以

2.8

还可以

可以

1.8

可以

11.2

可以 好

0.71 好 0.45 好 0.28 0.18



注:1.BS4675 振动标准把诊断对象分为 K、M、G、T 4 组,其意义与 VDl2056 振 动标准中的字母意义相同。 2.对设备状态的评价分为 4 个等级; “好”“可以”“还可以”“不允许” 、 、 、 。 3.采用本标准时,先要根据机器的功率大小,基础型式将其归入某一组,再将测 值与标准对照判别其状态。 4.BS4675 振动标准的诊断参数为速度有效值(Vrms)。

四、摘自加拿大政府文件 CDA/MS/NVSH107 “维护振动极限”
表 10-9 轴承振动测量值的机器状态判据(10~10000Hz) 新机器
用于下列机器的

旧机器(全速、全功率) 短寿命②
Vdb mm/s

长寿命①
振动烈度允许值 Vdb⑤ 燃气轮机: (>20 000 hp) mm/s⑥

检查限③
Vdb mm/s

修理限④
Vdb mm/s

138

7.9

145

18

145

18

150

32

(6~20 000 hp) (≤5 000 hp) 汽轮机: (>20 000 hp)

128 118 125 120 115

2.5 0.79 1.8 1.0 0.56

135 130 145 135 130

5.6 3.2 18 5.6 3.2

140 135 145 145 140

10 5.6 18 18 10

145 140 150 150 145

18 10 32 32 18

(6~20 000 hp) (≤5 000 hp) 空气压缩机: 自由活塞 高压空气、空调 低压空气 电冰箱 柴油发电机组 离心机: 齿轮箱: 油分离器 (>10 000 hp)

140 133 123 115 123 123 120 115 110 120 120 123 118 120 115 108 103 103 100

10 4.5 1.4 0.56 1.4 1.4 1.0 0.56 0.32 1.0 1.0 1.4 0.79 1.4 0.79 0.25 0.14 0.14 0.10

150 140 135 135 140 140 140 135 130 130 130 135 130 135 130 125 125

3.2 10 5.6 5.6 10 10 10 5.6 3.2 3.2 3.2 5.6 3.2 3.2 3.2 1.8 1.8

150 140 140 140 145 145 145 145 140 135 135 140 135 135 135 130 130 115 110

32 10 10 10 18 18 18 18 10 5.6 5.6 10 5.6 5.6 5.6 3.2 3.2 0.56 0.32

155 145 145 145 150 150 150 150 145 140 140 145 140 140 140 135 135 120 115

56 18 18 18 32 32 32 32 18 10 10 18 10 10 10 5.6 5.6 1.0 0.56

(10~10 000 hp) (≤10 hp) 锅炉辅机 发电机组 泵: (>5 hp) (≤5 hp) 风扇: (< 1800 r/min) (> 1800 r/min) 电动机: (>5 hp 或 1200 r/min) (≤5 hp 或 1200 r/min) 变流机: (>1 KVA) (≤1 KVA)

注:1.本标准确定的频率范围较宽,所包括的机器类型较多,因此适用范围较广。 2.标准除着重考虑功率(hp—马力)因素外,还考虑了转速、工作寿命、机器的 新旧程度等多种因素,准确性较大,可作为制定相对标准的参考。 ① 长寿命为 1 000~10 000 hp ② 短寿命约为 l00—l 000 hp ③ 达到此值时,应进行检查,同时要进行倍频分析并与下一行的数据进行比较。 ④ 任柯一个倍频程分量达到此值时应立即进行修理。 ⑤ 速度参考值 V0=10
-6

mm/s,V 为实际速度,Vdb = 20 log(V/Vo)。

⑥ 以振动速度有效值为准的振动烈度允许值 mm/s

五、部分引进设备振动标准 改革开放以来, 许多企业从国外引进了大批设备,设备制造厂家一般都提供 了这些设备的振动标准,表 10-10、表 10-11 介绍部分引进设备的诊断标准供参 考。
表 10-10 部分从日本引进设备振动标准 序号 1 2 3 4 5 设备类别 单列式往复压缩机 多列式往复压缩机 对称平衡往复压缩机 离心泵 离心压缩机 1500 3000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 转速 r/min 允许位移全振幅 Dp-p / mm 0.15 0.03 0.02 0.04 0.03 0.022 0.018 0.0155 0.014 0.0125 0.012 标准代号 JISB8341—1976 JISB8341—1976 JISB8341—1976

注:1、这些设备的振动标准主要考虑了转速这个因素。 2、诊断参数为峰—峰值(Dp-p)。 3、检测应遵循的条件:测点在轴承或其附近位置。 表 10-11 日本制造厂为宝钢引进设备提供的部分振动标准 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 设备名称 高炉引风机 烧结机主排风机 转炉 OG 风机 初轧均热炉风机 焦化煤气排送机 烧结余热回收风机 烧结冷却机送风机 除尘风机 测定位置 轴 轴承 轴承 轴承 轴承 轴承 轴承 轴承 功率 KW 4800 9300 3100 370 830 转速 r/min 3000 1000 600~1450 1426 7308 570~1440 750 振动标准 Dp-p 50 28 80 80 30 33 53 1.68 mm/s μ m

注:1.本表所列全部是风机的振动标准。考虑的相关因素有:转速、功率、测点位置 及设备的作业场地等,这也是参考使用表中数据时应当考虑的。

2.判断参数为位移峰—峰值(Dp-p)。

六、管道振动速度判断标准 1984 年加拿大梅特矿业公司提出了管道和机器的振动速度现场判断标准。
表 10-12 管道和机器振动速度现场判据 Vrms 管道 在管道两支架的中心测量 <15.3 15.3~38 38.1~76.2 机器 现场评估 在轴承壳体上测量 <5.1 5.1~12.7 12.7~25.4 基本可以接受 恶化、应进行应急修理 危险、考虑停机修理 单位:mm/s

注:1.本标准着重考虑了测点位置选择,可作为现场初步评估。 2.本标准把管道和机器的振动状态分为三个等级: “可接受”“恶化”和“危险” 、 。 3. 诊断参数为速度有效值(Vrms)。

七、金属切削机床振动标准
表 10-13 部分金属切削机床振动标准(美国) 机床类型 螺纹磨床 仿形磨床 外圆磨床 平面磨床 无心磨床 镗 床 位移允许值 Dp-p /μ m 0.25~1.3 0.76~2.0 0.76~2.5 0.76~3.0 1.00~2.5 1.52~2.5 5.00~25.4

普通车床

注:1.本标准规定:测量位置在轴承的垂直和水平方向;测定转速以规定的验收 转速或加工使用转速条件下测量。 2.不同的机床类型其判别阈值不同。 3.诊断参数为振动位移(峰—峰值 Dp-p)。


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