旋转机械的轴振动测量方法和评价
旋转机械振动测量方法确定及分析
旋 转机 械在 运行 时容 易 引起较 大 的振动 ，过
大 的 振 动 往 往 是 机 器 损 坏 和 故 障 发 生 的 主 要 原
测方 式 ：
１ ）为 了方 便 及 时 ， 由 当 班 操 作 人 员 利 用
因 。而 机 器 的振 动 参数 比起 其 它 参数 ｆ 介 质 温 如 度 、压力 、流量和 机器 转速 、输 出功 率等） 能直 更 接快 速准确 地 反 映机 组 的运 行状 态 ，所 以对旋 转
机械 的振 动测 量 、监测 和分 析是 非 常重要 的，而 最重 要 的是振动 信号 的正确 提 取 。 通 过对 旋 转机械 振 动信 息 的测量和 分 析 ，往 往可 以不 停机 或不 解体 设备 就可 以对 设备 劣化 的 部位和 故 障 的性 质做 出判 断 。本 文 以 Ｄ 型离 心 Ｈ
图 ２ 离心式压缩机转子 图
１ ． 轴承 ；２二级轴 承 ；３ 级轴 承 ；４四级轴 承 ；５ 式联 轴器 一级 ． ． 三 ． ． 齿
４
ｍＸ” Ｘ ＝，（ ＋Ｋ ， ） （） １ 式 中 ｍ 为轴 承座 的质量 ； 为 轴承 座 的振动值 ； 为轴 承座某 一 方 向的刚度 ； ， 为 转子对 轴承 ）
仪测量压缩机轴承的振动幅值、记录 数据 ；并利用故障诊断系统分析软件对各级轴承 的频谱 图进行分析 ，以确定合理的
振动测量方法 。
关键词 ：振动信号；轴振动；轴 承座振动 中图分类号 ：Ｔ ２３ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１７ ．８ １ ０ ２０ ．２ ．３ Ｂ５ ６ ２４ ０ （ １）３１９０ ２
图 １ ＨＧ ５ ４简 易测振 仪 现场测 振 图 ２０
１ 监测 点布置 ． ３ 机 组转子 监测 点 的布置 如 图 ２所示 ，轴 承测
旋转机械转轴径向振动的测量和评定第一部分总则
人 一 轴中心瞬时位ｉ ｉ ｀ 、 少 轴位移的时间积分平均值；
（ ， ｔ 随时问变化的轴位移值 ｔｇ） ）（ ：。 ｙｔ 是相对于参 （ 和！ ） （ 考系统随时间变化的瞬时值， 一ｔ大 厂 （ ｔ ） 最低频率振动分锹的周期 在转轴
绝对振动测员的情？ 下，Ａ ｈ ｌ参考系统在地面 ｉ ． ＇ ｉ ＇ ＿ 固定。 于转轴相对振动侧Ｉ 对 ｌ ｔ轴位移的时间积分 平均值
成９０ “对所有轴承， ０土５ 传感器安装的方位要相同。 在确保测ｆ可７的条件下， ｉ ｔ 也可使用单个传感器 必须做专门的测量以确定由于轴表面金相）织的不均匀、 局部剩磁及轴的机械偏差所引起的ＳＮ ＇＇ ． Ｊ 非振动性偏差 应当注意， 对于径向刚度不对称的转轴， 重力效应会引起虚假的偏井信 弓 机器应按要求安装传感器或予留测量位置， 设置相位测量标志。
推荐的转轴振动测量系统见附录 Ｂ参考件） （ 。 ３３２ 相对振动测ｉ方法 ． ． ｔ ｆ 通常使用非接触式传感器进行转轴的相对振动测量 在轴承座内安装传感器时 应注意安装后不能 影响润滑油膜压力区 在支架上安装传感器时． 应使支架的固有频率高于机器最高转速的１倍以上 ０ 考虑到在所有热状态下轴的总轴向移动， 轴的测振部位必须光滑， 并且避免结构间断和材料异性． 例如键槽、 润滑通道、 螺纹、 表面金相组织的不均匀和局部剩磁等都能使测量产生假的振动信号 在一 些 情况中允许使用电镀或喷镀的方法来处理轴的表面， 但应注意到标定可能有所不同一 般推荐， 传感器 测量时电和机械偏差的总和不超过相当于许用振动位移值的２ 或６ ５ ｕ ｍ这两者＇的较大仇 对 于 Ｊ Ｉ 原来
向＿ 承受相同的支承结构的绝对振动 非接触式传感器的灵敏度轴线和惯性传感器的灵敏度轴线应尽 Ｌ 量重合， 以保证它们输出信号的矢量和能成为转轴绝对振动的精确测量值 ３３５ 相位测址方法 ．．
旋转机械振动监测和分析
在轴承座等 非转 动部件上 的振动变化并不 十分 明
显， 如果不 是直 接测 量转子 的振 动 ， 这些 故障易 被忽
略。 ２ ２旋 转机械 振 动测试 系统 ．
进行分析处理， 从不 同角度为状态监测 、 障诊断、 故 动平衡或其它试验研究 目的提供必要 的信息。
旋转机械振动测试系统如图 １ 所示。测试系统
中、 油膜涡 动及振 荡 、 润滑油 中断 、 推力 轴承损 坏 、 轴
测为基础的故障诊断和预测技术得到推广 与应用。 这种技术 的发展 ， 将使设 备 的维修方 式从传 统 的 “ 事故维修” 定期维修 ” 和“ 过渡到“ 预知性维修 ” ， 从而大大提高设备的年利用率 ， 减少停机维修时间 ， 降低维修费用 ， 同时也减少了备件库存量。此外 ， 旋
中图分类号 ： ３ ９ ０２
１ 振动状态在线监测及预测维修
旋 转机 械 的振动监 测是 设备 运转状 态监 测的重 要 组成 部分 。随着 生 产 技 术 的发 展 ， 种 以状 态 监 一
膜 轴 承 、 动轴承或 其 它类 型轴 承支 承 在轴 承座 或 滚
机壳、 箱体及基础 等非转 动部件上 ， 构成 了所谓 的 “ 转子 一 支承系统” 。一台旋转机械能否可靠地工 作主要决定 于转子 的运 动是否正常。大量事实表 明， 旋转机械的大多数振动故障是与转子直接有关 。 比如由质量不平衡、 转轴的弯曲或热变形、 轴线不对
一
转子或转轴 ， 在进行振动测量 和信号分析时 ， 也 总是 将振 动与 转动 密 切 结合 起 来 ， 以给 出整 个 转 子
运动 的某些 特 征 。 ．
２ １旋 转 机械 的振 动 问题 ．
峰振幅达 ０ ４— ．ｍ ． ０５ ｍ。如果 以轴承座的振幅为
旋转电机振动测定方法及限值振动测定方法GB
中华人民共和国国家标准旋转电机振动测定方法及限值 GB 10068.1-88振动测定方法代替GB 2807-81Measurement evaluation and limits of the vibration severityof rotatingelectrical machinery Measurement of mechanical vibration中华人民共和国机械电子工业部1988-08-31 批准1989-07-01实施本标准参照采用下列国际标准：IEC34—14(1986)《中心高为56mm及以上旋转电机的振动——振动烈度的测量，评定及限值》ISO2372(1974)《转速从10～200r/s机器的机械振动——评定标准的基础》ISO2954(1975)《往复式和旋转式机器的机器振动——对测量振动烈度仪器的要求》ISO3945(1985)《转速从10～200r/s大型旋转式机器的机械振动——在运行地点对振动烈度的测量和评定》1 主题内容与适用范围本标准规定了测量电机振动时有关测量仪器精度，试品的安装与测定时的运行状态，测点配置，测量程序及试验报告等要求。
本标准适用于轴中心高为45～630mm、转速为600～3600r/min以及轴中心高为630mm以上、转速为150～3600r/min的单台卧式安装的电机。
对立式安装的电机亦可参照执行，但应在该电机的标准中规定具体要求。
注：无底脚电机、上脚式电机或任何立式电机，是以同一机座带底脚卧式电机(IMB3) 的中心高作为其中心高。
2 引用标准GB2298 机械振动冲击名词术语3 测量值对转速为600～3600r/min的电机，稳态运行时采用振动速度有效值表示，其单位为mm/s；对转速低于600r/min的电机，则采用位移振幅值(双幅值)表示，其单位为mm。
4 测量仪器4.1 仪器的检定仪器应经过国家计量部门定期检定，检定范围包括测量系统的各个单元(传感器、振动测量仪等)。
iso20816振动标准
iso20816振动标准
ISO 20816是国际标准化组织（ISO）制定的振动测量和评估的标准。
它提供了在旋转机械中测量和评估振动的一般原则和要求。
ISO 20816标准分为三个部分：ISO 20816-1、ISO 20816-2和ISO 20816-3。
ISO 20816-1是基本标准，提供了振动测量的一般原则，包括测量设备、传感器及其安装、测量位置选择、数据采集和分析等方面的要求。
ISO 20816-2是用于旋转机械中测量不同频率范围振动级别的指南。
它提供了不同频率范围（高频、中频和低频）的振动级别的测量方法和评估标准。
ISO 20816-3是用于旋转机械中测量轴向振动的指南。
轴向振动是指与旋转轴平行的振动方向。
该标准提供了轴向振动的测量方法和评估标准。
ISO 20816标准的目的是确保旋转机械在正常运行条件下的振动水平在可接受范围内，以减少机械故障、延长设备寿命，并提高工作环境的安全性和可靠性。
ISO 20816标准在全球范围内得到广泛应用，用于检测和评估各种旋转设备的振动水平，包括发电机、泵、风机、压缩机、机床等。
旋转机械振动标准
机械振动标准一、轴承座振动轴承座振动，又称为轴承振动或瓦振，它是以轴承座垂直、水平和轴向三个方向中的最大振动为评定依据，测点布置如图30所示。
振动位移和振动烈度是轴承座振动监测所主要采用的两个尺度。
1、轴承座振动位移《电力工业技术管理法规》中给出的汽轮发电机组轴承振动标准。
轴承座振动测量方向和位置2、轴承振动烈度功率＞15KW并且≤300KW的大型机组；转轴高度160mm≤H＜315mm的电机二、转轴振动标准对于额定转速从1000rpm ～30000rpm 具有滑动轴承的耦合工业机器，如：蒸汽轮机、涡轮压缩机、涡轮泵、透平发电机组、涡轮风机、电力驱动装置及相关联的齿轮变速装置，ISO7919制定的转轴相对振动标准为：区域边界A/B n S /4800pp =区域边界B/C n S /9000pp = （16）区域边界C/D n S /13200pp =式中n 为旋转速度（每分钟转速，r/min ）。
图为耦合的工业机器运行转速与最大相对位移推荐值关系图图给出了根据上式绘出的不同转速下的振动标准区域。
具有滑动轴承、额定功率大于3MW、额定转速从3000rpm到30000rpm的燃气轮机组（包括带有齿轮箱的燃气轮机机组）振动标准与此相同。
该标准不适用于电站输出功率大于50MW 的陆地安装的大型汽轮发电机组和输出功率大于等于1MW的水轮动力机组及泵。
2.6.8.8 用经过平稳的转子所装配的机器在其最高连续转速或规定的运转转速范围内的其它任何转速下机组进行机械运转试验时，在靠近和相对每个径向轴承的任意平面上所测得的未滤波的峰—峰振幅不应超过下列值或25μm（1mil）,取两者之中的较小值。
在国际单位制单位中：服务器三、有关振动的常用术语1. 机械振动机械振动是物体相对于平衡位置所作的的往复运动。
通常用振动的基本参数、即所谓的“振动三要素”—振幅、频率、相位加以描述。
例如，机器箱体的颤动、管线的抖动、叶片的摆动等都属于机械振动。
振动标准及机器振动测量与评价标准简介
Expert
1）ISO/DIS 13374-2, 机器状态监测与诊断 数据处 理、通信与表示 第2部分： 数据处理 2）ISO/DIS 18434-1机器状态监测与诊断 热成像 第 1部分：一般指南 在“ISO 18436, 机器状态监测与诊断 人员培训与认 证的要求”总标题如下的： 3）ISO/CD 18436-3, 第3部分：对培训团体的要求 4）ISO/WD 18436-4, 第4部分：工业润滑分析 5）ISO/WD 18436-8, 第8部分：热成像 6）ISO/CD 18436-9, 第9部分：声发射 7）ISO/AWI 22096-1,机器状态检测与诊断 声技术 第1部分：声发射
Expert
0 引言(续)
目前，国内外大多数重要机器设备上都配置了监测诊 断装置或系统，但各家公司采用的状态监测与故障诊断方 法和评定准则各不相同。状态检测与故障诊断技术与系统 的推广与应用，迫切需要制订相应的标准。否则，监测结 果将难以进行比对和评估，提高诊断与预报的准确性更困 难。如果没有协同一致的标准，测量结果只有实施的人才 明白，就更难以实现远程诊断。 为了实现技术和经济发展的需要，上述技术领域的标 准化工作在国际上由ISO/TC108(机械振动与冲击技术 委员会)负责。国内有全国机械振动与冲击标准化技术委 员会（代号SAC/TC53）归口。
Expert
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第5部分 水力发电厂和泵站机组 （GB/T6075.5-2002 idt ISO 10816-5:2000）
本标准规定了水力发电厂和泵站机组在非旋 转部件上振动的测量和评价准则。 本标准适用于水力发电厂和泵站机组，其额 定转速为（60-1800）r/min,轴瓦类型为筒式或分 块瓦式轴承，主机功率大于或等于1MW。轴线的 位置可以使垂直、水平或与这两个方向成任意角 度。 如：水轮机和水轮发电机、水泵-水轮机和电 动机-发电机。
BSEN60034-14-2004中文版旋转电机-第14部分轴中心高56mm及以上的电机机械振动-振动强度的测量、评价和限值
英国标准旋转电机---第14部分:轴中心高56mm 及以上的电机机械振动 ---振动强度的测量、评价和限值欧洲标准EN 60034：2004具有英国标准的地位，带有勘误表 A.1:2006 ICS 29.160内部前言本英国标准是EN60034-14:2004的官方的英语版，和IEC 60034-14:2003一致。
BS EN 60034-14:1998使用到2006-12-01截止，BS4999：1987也取消了。
技术委员会PEL/2,旋转电机，委托英联邦参与起草，它的职责是：—帮助问寻者理解文本；—对负责的国际/欧洲委员会出现的任何询问者解释，或者更改的提议，并通知英联邦。
有关这个委员会描述组织的列表能够在秘书处获得咨询。
参照执行本文件里参考的国际或欧洲出版物英国标准，可能在BSI 目录里发现，在部分授权的“国际标准相应索引”，或者通过用“搜索”BSI电气目录的设备或在线的英国标准。
本出版物没有声称包括合同的所有必要的规定，用户对它的正确应用负责。
符合英国标准从法律责任上没有授予它本身的免疫性。
页码摘要本文件包括封面，内部封面，EN ISO 主题页，封底。
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自从出版后的补充目录1范围 (7)2参考标准 (7)3术语和定义 (8)4测量量 (8)4.1概述 (8)4.2振动量纲 (8)4.3相关轴的振动 (8)5测量设备 (9)6电机安装 (9)6.1概述 (9)6.2自由悬挂 (9)6.3刚性安装 (9)6.4活动的环境决定 (10)7测量环境 (11)7.1键 (11)7.2测量位置 (11)7.3试验条件 (11)7.4振动变频器 (12)8轴承支架振动的限制 (12)8.1振动量的限制 (12)表1－对于轴中心高H的电机在位移、速度和加速度（r.m.s.）的最大振动限制值128.2对交流电机带双线频率的振动速度的限制值 (13)8.3轴向振动 (14)9相关轴振动的限制 (14)表2－最大轴振动（S pp ）和最大伸出量的限制 (14)图1－最小弹性位移作为名义速度的一个函数 (16)图2－应用到电机的一端或者两端测量的最佳位置 (16)图3－没有未装的零件对于依照图2是不可能的测量的地方，这些电机端头的测量位置 (17)图4－支承轴承的测量位置 (17)图5－对于相关轴位移的测量，变频器圆周上的最佳位置 (18)图6－垂向电机的测量位置（在轴承支架上测量，当不易接近时，就尽可能靠近） (18)附录ZA（标准化的）标准化参考标准和他们相应的欧洲标准 (19)参考书目 (20)欧洲标准EN 60034-142003年12月ICS 29 160英文版旋转电机第14部分:轴中心高56mm及以上的电机机械振动-振动强度的测量、评价和限值（IEC 60034-14：2003）本欧洲标准由CEN在2003-12-01批准。