机械设备振动统一标准.doc

机械设备振动原则
它是指引咱们状态监测行为规范
最后目的：咱们要建立起自己每台设备原则（除了新安装设备）。
n 监测点选取、图形标注、现场标注。
n 振动监测参数选取：做某些调节：长度、频率范畴
n 状态判断原则和报警设立

1 设备振动测点选取与标注
1.1监测点选取
测点最佳选在振动能量向弹性基本或系统其她某些进行传递地方。对涉及回转质量设备来说，建议把测点选在轴承处或机器安装点处。也可以选取其她测点，但要可以反映设备运营状态。在轴承处测量时，普通建议测量三个方向振动。铅垂方向标注为 V，水平方向标注为H，轴线方向标注为A，见图6-1。

图6-1 监测点选取

图6-2在机器壳体上测量振动时，振动传感器定位示意图
1.2 振动监测点标注
（1）卧式机器
这个数字序列从驱动器非驱动侧轴承座赋予数字001开始，朝着被驱动设备，按数字顺序排列，直到第一根轴线最后一种轴承。在多根轴线(齿轮传动)机器上，轴承座顺序从驱动器开始，按数字顺序继续沿着第二根轴线到被驱动器往下排列，接着再沿着第三根轴线往下排列，直到机组末端为止。常用几种标注办法见图6-3～6-5。

图6-3 振动监测点标注

图6-4 振动监测点标注

图6-5 振动监测点标注

（2）立式机器
遵循与卧式机器同样商定。
1.3 现场机器测点标注办法
机壳振动测点标注可以用油漆标注，也可以在机壳上粘贴钢盘来标注振动测点，最佳采用后一种办法标注。采用钢盘时，机壳要得到较好解决。钢盘规格为厚度5mm，直径30mm，用强度较好粘接剂粘接，以保证良好振动传递特性。
2 设备振动监测周期拟定
振动监测周期设立过长，容易捕获不到设备开始劣化信息，周期设立过短，又增长了监测工作量和成本。因而应依照设备构造特点、传动方式、转速、功率以及故障模式等因素，合理选定振动监测周期。当设备处在稳定运营期时，监测周期可以长某些；当设备浮现缺陷和故障时，应缩短监测周期。在拟定设备监测周期时，应遵守如下原则；
1）安装设备或大规模维修后设备运营初期，周期要短（如每天监测一次），待设备进入稳定运营期后，监测周期可以恰当延长。
2）检测周期应尽量固定。
3）对点检站专职设备监测，多数设备监测周期普通可定为7至14天；对接近或高于3000转/分高速旋转设备，应至少每周监测1次。
4）对车间级设备监测，监测周期普通可定为每天1次或每班1次。
5）实测振动值接近或超过该设备报警原则值时，要缩短监测周期。如果实测振动值接近或超过该设备停机值，应及时停机安排检修。如果因生产因素不能停机时，要加强监测，监测周期可缩短为1天或更短。

3 设备振动监测信息采集
3.1 振动监测参数选取
对于超低频振动，建议测量振动位移和速度； 对于低频振动，建议测量振动速度和加速度； 对于中高频振动和高频振动，建议测量振动加速度。阐明如下：
（1）设备振动按频率分类。依照振动频率，设备振动可以分为如下几种：1）超低频振动，振动频率在10Hz如下。2）低频振动，振动频率在10Hz至1000Hz。3）中高频振动，振动频率在1000Hz至10000Hz。4）高频振动，振动频率在10000Hz以上。
（2）位移为峰峰值；速度为有效值；加速度为有效值；有时依照需要，速度和加速度还要测量峰值。
3.2 振动监测中几种“同”
为保证测量成果可比性，在振动监测中要注意做到如下几种“同”：
1）测量仪器同；2）测量仪器设立同；3）测点位置、方向同；4）设备工况同；5）背景振动同。并尽量由同一种人测量。
3.3 振动数据采集
应严格按监测途径和监测周期对设备进行定期监测。采集设备振动数据时，普通还需要记录设备其她过程参数，如温度、压力和流量等，以便于比较和趋势管理。设备监测人员要及时作好测试记录整顿、备份；对存在疑义数据记录，要及时核准；及时分析解决测量数据；作好趋势预测和简易诊断。

4 评价机器状态办法
机器状态评价是设备简易诊断重要内容之一，就是依照某些振动原则或办法判断机器处在什么状态，为设备有序运营和适时维修提供根据。
由于机器振动特性之间存在较大差别，在类似运营状况下机器振动水平会浮现较大差别。一种振动水平在一台机器上也许较好，而在另一台机器上也许会导致严重后果，因而应对不同设备建立不同振动原则。
由前所述，设备振动监测劣化倾向管理办法有三种，即振动值（振幅）、无量纲参数和频谱图劣化倾向管理。运用振动测量评价机器状态大体上也分为这几类。
实际工作中建立评价机器状态原则办法有许多，常用有振动原则法、类比判断法、趋势图法等等。建立振动原则还可以参照机器制造商建议，固然最佳是长期监测设备，创立特定设备原则。
4.1 绝对判断原则
绝对判断原则是评价机器状态最惯用办法。绝对原则有国际原则、国标、行业原则等。
（1）在非旋转部件上测量和评价机器
ISO2372（表6-1）、ISO10186（表6-2）等国际振动原则是最惯用振动判断原则。
表6-1 ISO2372国际振动烈度原则
振动速度有效值（mm/s）
ISO2372
ISO3945
第一类
第二类
第三类
第四类
刚性
基本
柔性
基本
0.28
A
A
A
A
A
A
0.45
0.71
1.12
B
1.8
B
2.8
C
B
B
4.5
C
B
B
7.1
D
C
C
11.2
D
C
C
18
D
D
28
D
D
45
71
注：
第一类 小型机械（如15Kw如下电机）；第二类 中型机械（如15～75Kw电机以及300Kw如下机械）；第三类 大型机械（刚性基本）；第四类 大型机械（柔性基本）；转速：600～1rpm；振动测量范畴：10～1000Hz。
需要阐明是，ISO2372原则仅合用于机壳或轴承座振动；对于复杂振动来说，振动速度有效值（RMS）测量更为重要，RMS值阐明了设备振动能量大小；对于600rpm如下设备，也许更关怀峰值测试；振动值是所测量各个轴承各个方向最大值；应选用机器在额定转速和各种负荷下最大振动烈度作为判断根据；所谓刚性基本是指机器支承系统固有频率高于激振力频率，柔性支承指机器支承系统固有频率低于激振力频率。

表6-2 ISO10186国际振动原则
第一组：额定功率不不大于300KW不大于50MW大型机器
电机转轴高度 H≥315mm
支撑类型
区域边界
位移有效值μm
速度有效值mm/s
刚性
A/B
29
2.3
B/C
57
4.5
C/D
90
7.1
柔性
A/B
45
3.5
B/C
90
7.1
C/D
140
11.0
第二组：额定功率不不大于15KW不大于等于300KW中型机器
电机转轴高度 160≤ H≤315mm
刚性
A/B
22
1.4
B/C
45
2.8
C/D
71
4.5
柔性
A/B
37
2.3
B/C
71
4.5
C/D
113
7.1
第三组：离心式、混流式或轴流式——额定功率不大于15KW泵
刚性
A/B
23
2.8
B/C
36
4.5
C/D
57
7.1
柔性
A/B
36
4.5
B/C
57
7.1
C/D
90
11.0
支撑类型
区域边界
位移有效值μm
速度有效值mm/s

注：1）适合条件：额定功率不不大于15KW和额定转速在120 rpm～15000rpm在现场测量工业机器；2）区域阐明：区域A：优质；区域B：良好；区域C：注意；区域D：危险。
（2）ISO7919轴振动评价原则
表6-3为ISO7919-1旋转机器轴振动原则。
表6-3 轴振动原则
区域
轴最大相对振动位移
轴最大绝对振动位移
转速rpm
转速rpm
1500
1800
3000
3600
1500
1800
3000
3600
A/B
100
90
80
75
120
110
100
90
B/C
200
185
165
150
240
220
200
180
C/D
300
290
260
240
385
350
320
290

使用阐明：1）振动幅值是在稳态运营工况下额定转速时振动幅值；并且两个选定互相垂直测量方向上位移峰峰值较大者，如果只使用一种方向，那么应注意保证它可以提供足够信息。2）区域A：振动良好，可以长期运营，新交付使用机器验收区域。区域B：振动合格，可以长期运营。区域C：振动报警，可以短期运营，必要采用办法。区域D：停机极限、危险，及时停机。3）振动幅值变化，可以是瞬时或者是随时间逐渐发展，振动变化意味着机组也许有故障。振动幅值变化量报警设定值为：基线值+区域 B上限值25%。
4.2 相对判断原则
是对同一设备同一测点、在同一方向（V/H/A/NON）、同一工况下振动值进行定期测定。将机器正常值作为初始值，日后实测值与初始值进行比较。表6-4为ISO2372相对振动原则。
表6-4 ISO2372相对振动原则

1000Hz如下低频
4000Hz以上高频
注意区
2.5倍（8dB）
６倍（１６dB）
异常区
１０倍（２０dB）
１００倍（４０dB）
在实际工作中惯用趋势图法与此类似，可以依照设备运营经验、或通过计算模仿，判断设备状态，预计或推断设备剩余寿命。
4.3 类比判断原则（纵向对比看发展）
数台机型相似、规格相似和工况相似机器，对它们进行测定，通过互相比较做出判断，表6-5为推荐类比判断原则。
表6-5 类比判断原则

1000Hz如下低频
１000Hz以上
异常区
１倍以上
２倍以上
危险区
２倍以上
４倍以上
4.4 波峰因数评价法
波峰因数是无量纲参数一种，其定义为：峰值与有效值之比。该参数适合于滚动轴承和齿轮箱初期诊断。设备无端障时，该值为3左右；随故障浮现和发展，该值逐渐增大，可达到10～15；当故障发展到一定限度，它又逐渐变小，并接近于3。
齿轮轴承故障峭度检测也有类似规律。
4.5 频谱图报警法
频谱图报警有两种，宽频带报警和窄频带报警。宽频带报警是选取设备正常状态频谱图作为基准谱，在监测整个频带上设定若干报警线，一旦某些谱线超过报警线设备即处在报警状态。窄频带报警与宽频带报警不同之处是，窄频带报警报警线仅针对某些谱线，这些谱线经常是设备转频或转频倍频或零部件故障频率或倍频等，一旦某些谱线超过报警线设备即处在报警状态。报警线设立要以大量监测实践为基本才干有效建立。
评价设备状态尚有诸各种办法，对于齿轮和滚动轴承还可以依照其他某些监测量和办法（如冲击脉冲法等）进行判断。固然感官评价也是最惯用基本评价办法，在实际工作中应综合运用各种办法，以便作出精确判断。

5 设备状态监测和故障诊断成效评价
5.1 设备状态监测诊断工作绩效评价
设备监测和故障诊断必然存在成本。安排人员，添置仪器。客观地讲，设备监测诊断成本在设备总成本中占比例很小，并且还将逐渐减小。如何评价设备状态监测和诊断效果是此项工作能否健康发展重要因素。对于群检和专业点检来说，要考察点检与否严格按照原则化进行作业，点检与否到位、点检与否有效、点检与否发现问题等等。表6-6为宝钢公司曾使用设备监测成效一种评价办法。
表6-6 设备监测成效评价
诊断成果描述
对策
序号
设备状态受控点周期性测试诊断
未发现异常
设备状态正常
进行劣化倾向管理
A
两个监测周期之间突发故障
调节监测周期
B
发现异常
可以确诊
安排适时检修
C
不能提供明确结论，误诊
进一步提高技术、装备水平
D

×100%
周期性监测诊断对设备状态把握率
5.2 设备故障诊断效益评价
设备状态监测和故障诊断贯穿于设备寿命周期各个阶段，它对于改进设计（设计自身问题、可诊断性设计）、改进制造工艺和质量、减少库存、指引和评价设备安装和检修效果、保证设备长周期安全经济运营等均有重要作用。
依照实践经验，设备状态监测和故障诊断经济效益重要体当前避免设备事故、根据诊断成果适时适度维修（恰当时机、用最短时间、有针对性进行检修；同步维修，保证系统整体效益；延长设备寿命周期等）而产生产量效益和减少成本效益。诊断实践中有大量例子，下文将给出实例阐明，通过典型实例，最能阐明设备监测诊断工作重要性。
此外依照设备状态加油/换油产生减少油耗、减少无为能量消耗产生节电效益等等方面都为公司带来巨大收益。
5.3 记录成果
依照美国CSI公司提供数据，在“RBM先进奖”记录成果中某些行业在设备监测诊断方面投入产出比，如表6-7。
表6-7 设备监测诊断投入产出比
自动化
1：7.5
化工
1:10.94
造纸
1:9.67
石油
1:11
冶金
1:8
公共
1:10.47
矿业
1:3
制造
1:7
其他
1:5
另据英国工业界记录，设备状态监测带来收益65%与产量关于，35%与维修费关于。记录成果显示，最适当开展状态监测行业有：能源、动力、煤炭、电力、石油、化工、交通运送、冶金、建材、造纸、纺织、卷烟、造船、汽车等等。

6 机械设备惯用振动原则
6.1 绝对评价原则范畴（合用中/高速滚动轴承）

6.2 风机类振动原则

6.3 压缩机振动原则

6.4 电动机振动原则
(15kw如下、15kw以上、90kw以上电动机)

图6-6电动机振动原则 (15kw如下电动机)

图6-7 电动机振动原则 (15kw以上电动机)

图6-8 电动机振动原则 (90kw以上电动机)