ICS, 17.160 J 04
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T 19873.3—2019/IS0 13373-3:2015
机器状态监测与诊断 振动状态监测
第3部分：振动诊断指南
Condition monitoring and diagnostics of machinesVibration condition
monitoringPart 3 :Guidelines for vibration diagnosis
(ISO 13373-3:2015,IDT)
2020-07-01实施
2019-12-31发布
国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会
发布 GB/T 19873.3—2019/ISO13373-3:2015
目 次
前言引言
范围 2 规范性引用文件
3 术语和定义测量 4.1 振动测量 4.2机器运行参数测量结构化诊断方法
4
+
5
附加的分析和试验 6.1 总则 6.2 运行参数无需改变 6.3需要改变运行参数 6.4 改变机器的物理状态 7其他诊断技术 8建议采取措施时需考虑的因素附录A（规范性附录）机器振动分析系统方法的进程表附录B（资料性附录） 所有机器常见的安装故障附录C（资料性附录） 径向流体动压流体膜轴承的诊断附录D（资料性附录） 滚动轴承的诊断· 参考文献
6
-.
10
26
31 GB/T19873.3—2019/ISO13373-3:2015
前言
GB/T19873《机器状态监测与诊断 斤振动状态监测》已经或计划发布以下部分：
第1部分总则；第2部分：振动数据处理、分析与描述； -第3部分：振动诊断指南；一 第9部分：电动机的诊断技术。 本部分为GB/T19873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使用翻译法等同采用ISO13373-3：2015《机器状态监测与诊断振动状态监测 第3部分：
振动诊断指南》。
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/T2298—2010机械振动、冲击与状态监测词汇（ISO2041:2009,IDT； GB/T6444—2008机械振动平衡词汇（ISO1925:2001,IDT)； GB/T11348.1—1999 旋转机械转轴径向振动的测量和评定 第1部分：总则（ISO7919-1： 1996,IDT); GB/T19873.1—2005 机器状态监测与诊断 斤振动状态监测第1部分：总则（ISO13373-1： 2002,IDT); GB/T19873.2—2005 机器状态监测与诊断 振动状态监测第2部分：振动数据处理、分析与描述（ISO13373-2:2005，IDT)； GB/T20921—2007机器状态监测与诊断词汇（ISO13372:2004IDT）。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 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：郑州机械研究所有限公司、华电电力科学研究院广东电网有限责任公司电力科
学研究院、东南大学火电机组振动国家工程研究中心。
本部分主要起草人：马卫平、黄海舟、刘石、傅行军。
1 GB/T19873.3—2019/ISO13373-3:2015
引言
GB/T19873的本部分给出了进行机器振动故障诊断时所考虑使用的一般方法的指南。可供振动从业者、工程师和技术人员使用，并提供有用的诊断工具。这些诊断工具包括诊断流程图、进程表和故障表，其中的资料内容提供了一个最基础的、有逻辑和合理步骤的结构化方法以诊断与机器相关的振动问题。但是这并不排除其他诊断技术的使用。
GB/T19873.1介绍了振动信号分析的基本程序，包括：使用传感器的类型及使用范围、不同类型机器推荐的安装位置、在线和离线振动监测系统和潜在的机械问题。
GB/T19873.2介绍了机器的诊断，包括：需有时域和频域技术的信号调理设备的描述以及振动特
性分析时，最常见机械运行现象或遇到机械故障的波形和特征。
本部分提供了对一系列机械的一般指南。特定机器的指导在GB/T19873其他部分中给出 GB/T19873不界定振动限值，振动限值在GB/T11348（所有部分）对转轴和GB/T6075（所有部
分)对非旋转部件中详述
ⅡI GB/T19873.3—2019/ISO13373-3:2015
机器状态监测与诊断振动状态监测
第3部分：振动诊断指南
1范围
GB/T19873的本部分给出了旋转机械振动故障诊断时需考虑一般程序的指南，适用于振动从业者、工程师和技术人员，并提供了二个对故障诊断实用的结构化分析法。另外还给出了各种不同机器常见的故障实例。
注：对特定机器的指导在GB/T19873其他部分提供。
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。
ISO19251）机械振动平衡词汇（Mechanicalvibration—Balancing—Vocabulary） ISO2o41机械振动、冲击与状态监测词汇（Mechanical vibration，shockand conditionmonito
ring—Vocabulary)
ISO7919-1旋转机械转轴径向振动的测量和评定第1部分：总则（Mechanicalvibrationofnon reciprocating machines-Measurements on rotating shafts and evaluation criteria-Part 1: General guidelines)
ISO 13372机器状态监测与诊断词汇（Condition monitoring and diagnostics of machines Vocabulary)
ISO13373-1机器状态监测与诊断振动状态监测第1部分：总则（Conditionmonitoringand diagnostics of machinesVibration condition monitoring-Part 1: General procedures)
ISO13373-2机器状态监测与诊断振动状态监测第2部分：振动数据处理、分析与描述（Con dition monitoring and diagnostics of machines—Vibration condition monitoring-Part 2: Processing, analysis and presentation of vibration data)
3术语和定义
ISO1925、ISO2041和ISO13372界定的术语和定义适用于本文件。
4测量
4.1振动测量
可靠的测量是使用本部分必要的基础（见参考文献[1])。 一般有三种类型的振动测量： a）非旋转部件上振动测量，例如使用加速度计或速度传感器，测量轴承座、机器罩壳或机器基础 1）修订时将变为ISO21940-2。
1 GB/T19873.3—2019/IS013373-3:2015
振动（见ISO2954）； b) 转子和固定的轴承或轴承座之间的相对振动测量，例如使用位移计（见ISO10817-1）； c）转动部件绝对振动的测量，例如使用轴鞍或者使在a）与b)描述方法中的输出相结合（见
ISO 10817-1)。 国际标准尤其是ISO7919和ISO10816可以帮助评价这些测量的振动烈度认识到根据具体情况和机器类型采用合适的传感器和测量设备用于故障诊断很重要，例如，考虑机
器特殊的运行工况、确定必要的频率范围和测量分辨率。
ISO13373-1和ISO13373-2给出了传感器和测量系统的描述及技术规范，进行合适的选择时应予
以考虑。
4.2机器运行参数测量
运行参数能够显著地影响振动特征，因此对一个诊断过程宜获取不同参数下的振动数据来确定它
们之间的相关性，例如转速、负荷、压力和温度，
获取一系列工况和配置下的基线振动作为将来振动事件时对比的基准是一个很好的实践。 ISO17359给出了使用运行参数的附加指南。
5结构化诊断方法
本部分使用的指导诊断过程方法的工具是流程图、进程表和故障表。流程图和进程表实质上是在指导使用者进行诊断时逐步提出问题和回答问题的过程。流程图用于描述振动故障和特征，而进程表用于更深层次的分析。故障表用于阐明一般机器故障以及这些故障如何表现。
附录A详述了机器振动分析的系统方法： a）A.1用于收集机器的背景信息、振动性质和严重性； b）A.2用于解答一些诸如不平衡、不对中和碰摩等常见故障诊断的问题； c）A.3用于列出对可能性的诊断建议采取措施时考虑的因素。 另外，大部分机器常见故障的诊断方法在其他附录中描述：
安装故障和实例在附录B中描述；一径向流体动压流体膜轴承的故障和实例在附录C中描述；一滚动轴承的故障和实例在附录D中描述。 特定机器的指导在ISO13373的其他部分提供。 尽管可能还有其他的方法，但通过有经验的使用者把这些故障集中放在一起是好的实践方法。 提醒使用者：有时候振动诊断可能会指出是机器的几个根本原因，这种情况下建议和制造商共同
商议。
6附加的分析和试验
6.1总则
在使用相关的流程图、进程表和故障表之后，将来可能需要试验来确认原因和作用机理。在某些情
况下，经车间操作人员同意，可能需要对机器做某些物理改变来观测机器的响应。
典型的试验和分析技术在6.2～6.4中表述。
2 GB/T19873.3—2019/ISO13373-3:2015
6.2运行参数无需改变
6.2.1总则
这些试验可以在机器正常运行时完成，即机器的特性不发生改变。
6.2.2趋势分析
趋势分析的目的是追踪机器状态随时间的变化，可通过连续或定期测量完成。趋势既和运行参数有关也和振动参数有关。振动值可为某个频带的通频峰值或均方根值，也可以为几个更窄频带的滤波值。更详尽的分析可包括趋势数据的回归分析也包括可能的外推法。 6.2.3相位分析
需要一个参照信号的相位是重要的诊断工具，例如，相位是区分不对中、共振、碰摩和不平衡的有用工具。 6.2.4共振试验
在诸如冲击、激振等共振试验中，目的就是找出机器可以激出的所有固有频率或共振转速。通常对
机器进行冲击试验是确定静止部分的固有频率，而共振转速试验是确定转子或轴系的固有频率。冲击试验通常在机器不运转时进行。然而如果需要寻求共振转速，建议进行升速和降速滑行试验（见6.3.1）。 6.2.5工作变形的测量
工作变形测量（ODS)实际是机器在正常运行工况下，在任意频率（通常在工作速度）机器振动变形的可视化。测量机器上所有点的振幅和相位都很重要，这给出了机器在工作状态下实际相对变形的可视化。
6.2.6长时间波形采集
这项技术用于采集原始的时间数据而不是常规的振动测量，时间周期的长短取决于特定的应用。 通常多个测量同时实施，包括运行参数测量。这种测量能帮助捕捉快的事件和满足原始信号的事后分析。 6.3需要改变运行参数 6.3.1改变运行工况
改变运行工况宜和车间操作者协商，运行工况在制造商建议的限值以外宜特别小心对待并需所有当事人同意。
示例如下：
改变机器的速度，如升速、降速；一不同参数下的振动测量，如改变油温、改变负荷。
6.3.2全模态试验分析
模态试验是获得机器和结构的模态参数很强有力的工具，包括固有频率、阻尼比和模态振型。这是一项昂贵和耗时的试验，需要大量的仪器和经验，仅在必要时进行。通常模态试验时机器必须停下来，从模态试验中获取的机器特性在机器停止和运行转速下会有不同，特别是使用流体动压轴承的机器。
3 GB/T19873.3—2019/IS013373-3:2015
6.4 改变机器的物理状态
物理状态的改变认为是强制性的，可包括方位、质量和刚性的改变。最好在机器物理状态改变前和改变后都进行一次测量并进行风险评估。
物理状态改变的示例如下：
不平衡试验；联轴器翻转180%；机器脱开运行；
一
附加的测量，例如对中，转子在轴承中的位置、定子温度。
7其他诊断技术
本部分的重点是一个基于经验的逻辑框架，然而其他诊断技术也是可以使用的，比如：
人工智能；知识库；模式识别；神经网络。
这些技术可在ISO13379-1中识别。
建议采取措施时需考虑的因素
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影响补救和矫正措施的几个因素如下：
安全；商业；错误的设计。
明显的，对一个具体的诊断采取合适的措施取决于个人的情况，对诊断给出明确的建议超出了本部分的范围。然而对诊断工程师来说，根据他们的诊断考虑可能的措施以及这些措施产生的结果很重要。
建议措施取决于故障诊断中的置信度（例如，该机器之前有没有正确地做过同样的诊断结论）、故障类型和严酷度以及安全和商业的考虑。这不是本部分的目标，也不可能给出所有情况的建议措施。然而当建议采取措施时宜考虑一些问题，其中一些在A.3中指出。
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