
ICS 17. 160 J 04
中华人民共和国宝家标准
GB/T 6075.3--2011/IS0 10816-3:2009
代替GB/T 6075.3—2001
机械振动 在非旋转部件上测量评价机器的振动 第3部分:额定功率大于15kW 额定转速在 120 r/min 至 15 000 r/min
之间的在现场测量的工业机器
Mechanical vibration---Evaluation of machine yibration by measurements on non rotating parts---Part 3: Industrial machines with nominal power above 15 kW
and nominal speeds between 120 r/min and 15 000 r/min when measured in situ
(ISO 10816-3:2009,IDT)
2012-10-01实施
2011-12-30 发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布
中国国家标准化管理委员会
GB/T 6075.3--2011/IS0 10816-3 :2009
前·言
GB/T6075《机械振动在非旋转部件上测量评价机器的振动》分为七个部分:
第1部分:总则;第2部分:50 MW以上,额定转速1500r/min、1800r/min、3000r/min.3600r/min 陆地安装的汽轮机和发电机;
一第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;一第4部分:具有滑动轴承的燃气轮机组;第5部分:水力发电厂和泵站机组;第6部分:100kW以上的往复式机器;第7部分:工业用的转子动力泵(包括转轴测量)。
本部分为GB/T6075的第3部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分代替GB/T6075.3—2001。本部分与GB/T6075.3—2001的主要区别是:
标推名称由在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动第3部分:额定功率大手15kW 额定转速在120r/min至15000r/min之闻的在现场测量的工业机器"改为“机械振动在非旋转部件上测量评价机器的振动第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"; “范围”中删去了有关泵的内容,将其放到GB/T6075.7中。
本部分使用翻译法等同采用1SO10816-3:2009《机械振动在非旋转部件上测量评价机器的振动第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》英文版)。 ,与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下:
GB/T6075.1一1999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 (idt ISO 10816-1:1995)
为了便于使用,本部分做了下列编辑性修改:
将参考文献中IEC60034-14:2003改为IEC60034-14:2007版,并用等同采用的GB10068— 2008代替。
本部分由全国机械振动、冲击与状态监测标准化技术委员会(SAC/TC53)提出并归口。 本部分起草单位:郑州机械研究所、杭州汽轮机股份有限公司、河南电力试验研究院。 本部分主要起草人:王义翠、马卫平、韩国明、丁旭东、罗剑斌。 本部分所代替标准的历次版本发布情况为: --GB/T 6075.3--2001.
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GB/T 6075.3--2011/1S0 10816-3:2009
引言
GB/T6075.1是基础文件,它阐述了在非旋转部件上测量振动时对各类机器振动评价的一般要求。GB/T6075的本部分对评估在工业机器轴承、轴承座或支座上现场测量振动烈度提供了专门的准则。
评估机器的振动有两条准则,第一条准则是考虑振动的量值,第二条准则是考虑振动量值的变化。 然而,必须注意不要把这两条准则作为判定振动烈度的唯一依据。对于有些类型的机器,用测量转轴的振动进行判定也是比较普遍的,轴振动测量及准则见ISO7919-1E1和ISO7919-3[2]。
二
GB/T 6075.3-2011/IS0 10816-3 :2009
机械振动在非旋转部件上测量评价机器的振动第3部分:额定功率大于 15kW 额定转速在 120 r/min 至 15 000 r/min
之间的在现场测量的工业机器
1范围
GB/T6075的本部分给出了现场测量时评估振动水平的准则,该准则适用于功率大于15kW、运行转速在120r/min至15000r/min的机组。
本部分所涵盖的机器为:
功率不大于50MW的汽轮机;汽轮机组功率大于50MW、但转速低于1500r/min或高于3600r/min(即不包括ISO10816-2 中涵盖的机组); 旋转式压缩机;功率不大于3MW的工业燃气轮机:发电机;一各种类型的电动机; —鼓风机或风机。 注:本部分的振动准则通常仅适用于额定功率大于300kW的风机或非柔性支承的风机。当条件允许时,推备推荐
一 1
其他类型的风机,包括那些采用轻型薄金属板结构的风机。在此以前,制造厂与用户可根据以前的运行经验结果来商定为双方所接受的振动分类,参见ISO14694.4。
下列机器不属于本部分的范围:
功率大于50MW陆地安装的汽轮发电机组,其转速为1500r/min、1800r/min.3000r/min, 3 600 1/min(见 IS0 10816-2) ;
一功率大于3MW的燃气轮机(见ISO10816-4);
水力发电厂和泵站机组(见ISO10816-5);与往复式机器联接的机器(见ISO10816-6);包含集成电动机的转子动力泵,例如,叶轮直接安装在电动机轴上或与其刚性连接(见 ISO 10816-7) ; -回转压缩机(例如螺杆压缩机);
-
一往复式压缩机;一往复泵; 一潜水电动泵;
风力涡轮机。 本部分的振动准则适用于额定工作转速内、稳定运行状况,在机器轴承、轴承座或机座上现场进行
的宽频带振动测量。它们涉及到验收试验及运行监测。本部分的评价准则用于连续与非连续监测情况。
本部分包含带齿轮或滚动轴承的机器,但不涉及这些齿轮或滚动轴承状态的诊断评价。 本部分仅适用于由机器本身产生的振动,不适用于由外界振源传递到机器的振动。
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2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
ISO 496驱动机器和被驱动机器轴高(Driving and driven machines一Shaft heights) ISO 2954 对振动烈度仪的要求(Mechanical vibration of rotating and reciprocating machinery-
Requirements for instruments for measuring vibration severity)
ISO10816-1机械振动在非旋转部件上测量评价机器的振动第1部分:总则(Mechanical vibration-Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating parts-Part 1 : General guidelines)
3测量方法与运行工况
3.1总则
应采用在ISO10816-1.中所述的通用测量方法,其内容如下所述。 3.2测量仪器
测量仪器应该具有测量振动宽赖带均方根(r.m.s)值的能力:根据1S0)2954的要求,测量仪器的平坦响应范围至少为10Hz~~1000Hz。根据振动准则i以要求进行位移或速度或者这二者结合在一起的测量(见ISO10816-1)。对于转速接近或低于600r/min的机器其平坦通频响应范翻下限应不高于 2 Hz
注:如测量仪器也用于诊断目的,颖率上限可能需要超过1000Hz 应保证测量系统不受以下环境因素的影响,如:
温度变化:磁场;一声场; 电源波动;一传感器电缆长度;传感器方向。 应特别注意,保证正确地安装振动传感器,使其不会降低测量准确度。
3.3 测量位置
通常在容易接近的机器暴露部分进行测量。应保证测量能合理地表示轴承座的振动,而不包括任何局部的共振或放大。振动测量的位置与方向必须对于测量机器的动态力要有足够的灵敏度。典型情况下,需要在每一个轴承盖或轴承座二个相互正交的径向位置进行测量,如图1(水平安装的机器)与图2(垂直安装的机器)所示。
注:图2取自于GB10068-2008Cs},表示一个电机在轴延长线中心位置用钻孔垂直安装在坚固的钢板或(例如被驱
动机器的)法兰上。该图的主要用途是标识垂直机器的测点。 传感器可放置在轴承座或机座上任意角度位置。对水平安装的机器通常放在垂直和水平方向。对
垂直或倾斜的机器,能得到最大的振动读数的位置(通常在弹性轴的方向)应作为传感器放置的-个方向。有些情况下,建议同时也对轴向振动进行测量(见5.2.4)。在测量时应记录具体的位置与方向。
如果已知能对机器振动量值提供足够的信息,可在轴承盖或轴承座上用单个传感器代替一对正交 2
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放置的传感器。但宜注意观察评价单个的传感器测量面上的振动,因为此测量方位未必接近该平面上振动最大值。 3.4连续及非连续蓝测
通常对于大型或重要机器,在关键测点安装仪器对振动值进行连续在线监测。对一些小型或小功率机器则没有必要进行连续监测,使用固定安装或手持式仪器进行定期测量,能够可靠地检测到不平衡、轴承性能与对中等的变化。目前越来越普遍地使用计算机进行趋势分析及故障报警。 3.5运行工况
测量应在转子及主轴承已达到正常的稳定运行温度,且机器处在规定的运行状态(如处于额定转速、电压、流量、压力及载荷)下进行。
对于转速或载荷变化的机器,应对机器要求运行周期较长的所有工况进行测量。在这些工况中的最大测量值应当作为机器的振动烈度。
如所测振动大于准赠允许接受范围并且怀疑受到背景振动干扰过大,宜将机器停机进行测量以确定外界影响的程度。如机器静止时所测的振动值超过运行时的25%,必须进行修正以减少背景振动对测量结果的影响。
注:在某些情况下通过频谱分析或消除外界于扰振源来去除背景振动的影响
说明:H——轴高。 注:测量应在轴承座上进行,如无法实现,则测量应尽可能在靠近轴承座且能够为机器的动态力提供足够敏感性的
位置进行。
图1水平安装机器的测点
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注:测量应在轴承座上进行,如果无法实现,则测量应尽可能在靠近轴承座且能够为机器的动态力提供足够敏感性
的位置进行。
图2垂直安装机器的测量点
4机器分类
4.1总则
本部分中振动烈度按照下述参数分类
机器类型;额定功率或轴高;支承系统柔度。
4.2按机器类型、额定功率或轴高分类
由于设计、型号或轴承及支承结构的显著区别将机器分类成两组(轴离H,见ISO496),这两组机器可具有水平、垂直及倾斜轴并且可安装在刚性或柔性基础上。
1组:额定功率大于300kW的大型机器;轴高≥315mm的电机。 这类机器通常具有滑动轴承。运行或额定转速范围相对较宽,从120r/min至15000r/min。 2组:额定功率大于15kW,小于或等于300kW中型机器,轴高160mm≤H<315mm的电机。 这类机器通常具有滚动轴承并且运行转速超过600I/min。 注1:ISO 496 定义的机器的轴高 H 是机器交货时测量轴中心至机器自身基础面的距离(参见图 1)。 注2:对于没有基座的机器、具有垫高的基座的机器、任何立式机器,其轴高应当取为在同样基础框架但为水平轴基
座安装类型的机器轴高。当机架未知时,可采用机器直径的一半作为轴高。
4.3按支承柔度分类
通常对指定方向上的支承部件柔度分类,有两种状态:
刚性支承; 柔性支承。
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这些支承条件取决于机器与基础柔度之间的关系。如在测量方向上机器与支承系统组合的最低固有频率至少大于主激励频率(大多数情况下为旋转频率)25%,则支承系统在该方向上可看作刚性支承。 其他所有的支承系统都可看作柔性支承系统,
作为典型的例子,大中型电动机在低转速时通常具有刚性支承,功率大于10MW的透平发电机或压缩机以及立式机器装置通常具有柔性支承。
在某些情况下,支承部件可能在某一测量方向上为刚性面在其他方向为柔性。例如在垂直方向第1阶固有频率可能大于主激励频率,而水平方向固有频率明显低于主激励频率,则可认为系统在垂直面为刚性而在水平面为柔性,在这种情况下振动宜按照相应测量方向上的支承种类来评价。
如机器支承系统分类不能通过图纸及计算很容易地确定,则可通过试验来确定。
5评价
5.1总则
ISO10816-1描述了用振动烈度评估各种类型机器振动的两项推则。第I项准则考虑宽频带振动的量值,第Ⅱ项推则考虑振动量值的变化,无论它们是增加还是减少。 5.2准则I:振动量值 5.2.1 总则
本准则规定了振动量值的限值,该限值是按照轴承允许承受的动载荷及振动通过支承结构与基础传至周围环境的允许值确定的。在每一轴承或基座上测量到的最大振动量值,对照由经验建立的支承种类评价区域进行评价。 5.2.2评价区域
下列评价区域的确定可对给定机器振动作定性的评价,并对可能采取的措施提供指南。 区域A:新交付的机器的振动通常落在该区域。 区域B:机器振动处在该区域通常认为可无限制长期运行。 区域C:机器振动处在该区域一般不适宜作长时间连续运行,通常机器可在此状态下运行有限时
间,直到有采取补救措施的合适时机为止。
区域D:机器振动处在该区域通常认为其振动烈度足以导致机器损坏。 指定的区域边界值并不专门作为验收规范,验收规范应由机器制造商与用户之间的协议决定。然
而,这些数据作为指南可避免过大的缺陷或不切实际的要求。在某些情况下机器可能有特殊性能,要求采用不同的区域边界值(更高或更低),在这种情况下,通常要求机器制造商必须说明其理由,并且要特别确保机器在较振动值下运行不会损坏。 5.2.3评价区域界限
表A.1和表A.2中给出的评价区域界限是基于用两个正交径向方向安装的传感器测得的最大宽频带速度值和位移值。因此,使用此表时应取在每一测量面的二个传感器所测得的较大值。当将速度及位移的最大测量值与表A.1和表A.2中的对应值进行比较时,应采用最具限制性的烈度区域。 5.2.4轴向振动
在连续运行监测时对主要受径向载荷的轴承通常不作轴向振动测量。这种测量主要用于周期性振动检查或作为诊断目的。很多故障更容易通过轴向振动测量发现。具体的轴向振动准则只是在有推力
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