GB T 6075.3-2011 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15000r min之间的在现场测量的工业机器.pdf

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1、ICS 17. 160 J 04 喧嚣中华人民圭七-、和国国家标准GB/T 6075.3-2011/180 10816-3: 2009 代替GB/T6075.3-2001 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120r/min至15000 r/min 之间的在现场测量的工业机器Mechanical vibration-Evaluation of machine vibration by measurements on non rotating parts-Part 3: Industrial machines with nominal power a

2、bove 15 k W and nominal spe创sbetween 120 r/min and 15 000 r/min when measured in situ (ISO 10816-3:2009 ,IDT) 2011-12-30发布曾且码防伪中华人民共和国国家质量监督检验检茂总局中国国家标准化管理委员会2012-10-01实施发布GB/T 6075.3-2011/ISO 10816-3:2009 目U吕GB/T 6075(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:一-第1部分:总则;-二二第2部分:50MW以上，额定转速1500 r/min、1800 r/min、300

3、0 r/min、3600 r/min陆地安装的汽轮机和发电机;一二第3部分:额定功率大于15kW额定转速在120r/min至15000 r/min之间的在现场测量的工业机器;一第4部分z具有滑动轴承的燃气轮机组;一第5部分:水力发电厂和泵站机组;二第6部分:100kW以上的往复式机器;一-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. 1-2009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:一-标准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:额定功率大于15kW

4、 额定转速在120r/min至15000 r/min之间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15 000 r/min之间的在现场测量的工业机器;一二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ISO10816-3: 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15000 r/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z一二GB/T6075.1二

5、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:一一将参考文献中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:一-GB/T6075.3-20010 I GB/T 6075.

6、3-2011/ISO 10816-3 :2009 51 GB/T 6075. 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ISO7919-1IJ和ISO7919-32J。E G/T 6075.3-2011/ISO 10816-3 :2009 机械振动在

7、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15000 r/min 之间的在现场测量的工业机器1 范围GB/T 6075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15000 r/min的机组。本部分所涵盖的机器为:一一功率不大于50MW的汽轮机:-一一汽轮机组功率大于50MW、但转速低于1500 r/min或高于3600 r/minC即不包括ISO10816-2 中涵盖的机组); 旋转式压缩机;一-功率不大于3MW的工业燃气轮机;-一发电机;二各种类型的电动机;一一鼓风机或风机。注:本部分

8、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，准备推荐其他类型的风机，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ISO146944。下列机器不属于本部分的范围:一一功率大于50MW陆地安装的汽轮发电机组，其转速为1500 r/min、1800 r/min、3000 r/min、3 600 r/minC见ISO10816-2) ; 一一功率大于3MW的燃气轮机(见ISO10816-4); 一一水力发电厂和泵站机组(见ISO10816-5); 一二与往复式机器联接的机器(见ISO1081

9、6-6); -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) ; 一一回转压缩机(例如螺杆压缩机); 一一往复式压缩机E一-往复泵;-潜水电动泵;一一风力涡轮机。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攘动轴承的机器，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，而不适用于由外界振源传递到机器的振动。GB/T 6075.3-2011/ISO 10816-3

10、:2009 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(Drivingand driven machines-Shaft heights) ISO 2954 对振动烈度仪的要求(Mechanicalvibration of rotating and reciprocating machinery Requirements for instruments for measuring vibration severity) IS

11、O 10816-1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 m巳asurementson 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频带均方根(r.m. s)值的能力，根据ISO2954的要求，测量仪器的平坦响应范围至少为10Hz 1 000 Hz。根据振动准则可以要求进行位移

12、或速度或者这二者结合在一起的测量(见IS010816-1).但对于转速接近或低于600r/min的机器，其平坦通频响应范围下限应不高于2Hz。注:如测量仪器也用于诊断目的，频率上限可能需要超过1000 Hz. 应保证测量系统不受以下环境因素的影响，如:一温度变化;二一磁场;一一声场;电源波动;传感器电缆长度y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

13、承座二个相互正交的径向位置进行测量，如图l(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GB10068-2008间，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一个方向。有些情况下，建议同时也对轴向振动进行测量(见5.2.的。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

14、正交2 GB/T 6075.3-2011月SO10816-3:2009 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 连续及非连续监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

15、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。如所测振动大于准则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干扰振源来去除背景振动的影响。说明:H一一轴高。注:测量应在轴承座上进行，如元法实现，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3 GB/T 6075.3-2011/ISO 10816-3 :2009 T 注:测量应在轴

16、承座上进行，如果元法实现，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:一机器类型;一一额定功率或轴高;一一支承系统柔度。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(轴高H，见IS0496)，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。l组:额定功率大于300kW的大型机器;轴高二三315mtn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15000 r/min。2组z额定功率大

17、于15kW，小于或等于300kW中型机器;轴高160mmH315 mm的电机。这类机器通常具有滚动轴承并且运行转速超过600r/min o 注1:IS0 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口。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4 通常对指定方向上的支承部件柔度分类，有两种状态:一一刚性支承;一一-柔性支承。GB/T 6075.3一20门/ISO10816-3:2009 这些支承条件取决于机器与基础柔度

18、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，而功率大于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而在其他方向为柔性。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

19、算很容易地确定，则可通过试验来确定。5 评价5. 1 总则IS0 10816-1描述了用振动烈度评估各种类型机器振动的两项准则。第I项准则考虑宽频带振动的量值，第E项准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1: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

20、振动处在该区域通常认为可元限制长期运行。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高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

21、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5 GB/T 6075.3-2011/ISO 10816-3:2009 轴承的情况下给出，其与轴向振动相关联的轴向跳动可能引起轴向载荷作用面的损坏。表A.1和表A.2中的准则适用于所有轴承的径向

22、振动及推力轴承的轴向振动。5.3 准则ll:振动量值变化本准则提出了相对于以前运行所建立的基准值的振动量值变化的评价。宽频带振动量值可能出现明显的变化，即使未达到准则I的区域C，也应采取某些措施。这些变化能够瞬间产生或随时间而逐渐发展，并且可能预示早期的损害或一些其他问题。准则E是以稳定运行工况下、宽频带振动量值的变化为基础来规定的。稳定运行状态宜理解为包括机器功率或运行工况的小改变。应用准则E时，被比较的振动测量应在相同的传感器位置及方向，并在大致相同的机器运行工况下进行。宜对偏离正常振动值的明显变化(元论总的振动值为多少加以研究，可以避免危险情况发生。当振动量值变化超过表A.1和表A.2中

23、的区域B上限值的25%时，这些变化宜认为是显著的，特别是如果它突然发生时。此时宜开始进行诊断研究查明变化的原因，并确定下一步适当的措施。注:25%这数值只是作为振动量值显著变化的一般指南，对于具体的机器根据经验也可采用其他数值。5.4 运行限值为了长期运行，通常设定运行振动限值，这些限值采用报警值和停机值的形式。报警值:警告振动已达到规定的值或显著的变化已发生，可能需要采取补救措施。通常发生报警情况，机器可继续运行一段时间，同时应进行研究以确定振动变化的原因并制定补救措施。停机值:规定某一振动量值，超过该值机器继续运行可能会引起损坏。如超过停机值应立即采取措施以减小振动或停机。不同的运行限值反

24、映不同的动载荷和支承刚度，可用于不同的测量位置和方向。5.4.1 报警值设定不同机器的报警限值可能上、下变动较大，通常是相对于基线值来设定，而基线值是由具体机器的测量位置或方向的经验来确定的。建议设定的报曹限值比基线值高出区域B上限的25%。如基线值较低时，则报警值可能在区域C之下。如果没有建立基线值，例如对一台新机器，初始报警值设定宜以其他类似机器的经验为基础，或以同意的验收值为基准。经过一段时期，建立稳态基线值后再相应调整报警值。建议报曹限值通常不超过区域B上限的1.25倍。如果稳态基线值变化(例如机器检修后)，宜相应地修改报警值。5.4.2 停机值设定停机值一般与机器的机械完整性有关，并

25、且取决于能使机器承受异常动载荷的特定设计性能。因此，对于所有同样设计的机器的停机值一般都相同，并且通常与设定报警值的辑、态基线值元关。但是，对于不同设计的机器停机值会有差异，不可能给出绝对的停机值指南。通常，停机值在区域C或区域D内。建议停机值不应超过区域C上限的1.25倍。5.5 辅助方法和准则轴振动测量和评价准则ISO7919-32J可作为本部分的补充。要清楚地认识到不能用简单的方法来确定轴承座振动与轴振动之间的关系，反之亦然。轴的绝对振动测量与轴的相对振动测量之差与轴承座的振动有关，由于相位角不同，二者在数值上并不一定相等。因此，当本部分与ISO7919-3阳的准则一起用于机器振动的评价

26、，应当进行互不相关的轴和轴承座(或基座)振动的测量。假如不同准则的应6 GB/T 6075.3-2011/ISO 10816-3 :2009 用引起对机器振动烈度的不同评价，则应考虑采用二者中更严格的区域等级。5.6 振动矢量信息的评价本部分的评价只限于考虑宽频带振动而没有涉及频率分量和相位，对验收试验与运行监测的大多数情况是能满足的。然而，对于长期监测及进行故障诊断，应用振动矢量信息对发现与确定机器的动态特性变化特别有用。某些情况下，仅使用宽频带振动测量可能不能发现这些变化(参见GB/T6075.1 的例子)。和相位与频率有关的振动信息越来越多地用于监测与诊断目的。但制定这些准则已超出本部分

27、的范围。7 GB/T 6075.3-2011 /ISO 10816-3: 2009 附录A(规范性附录)评价区域界限对于相当广泛的机器类别和运行速度范围，振动区域界限值可用振动速度来表征。因此采用综合的振动速度的均方根值。.m. s)作为主要的评价量。注z在很多情况下习惯于采用振动速度刻度为峰值读数而不是均方根值的仪器来测量振动。如果振动波形是基于单个正弦曲线组成，则在峰值与均方根值之间存在简单变换关系并且表中区域的边界可以很容易地乘上. .;2后表示为单峰值或乘上2./2后表示为峰-峰值，相反地测量所得的振动单峰值除以.;2再以表A.1和表A.2中的均方根值作为准则进行评价。对很多机器通常其

28、振动是以机器运行频率为主。对只有单一频率出现，并且测量的振动值采用峰值而不是均方根值，可建立与表A.1和表A.2等效的表，这些表的区域的边界值乘以系数12，生成以振动烈度峰值进行评价的等效表。使用单个振动速度值而不考虑频率可能会导致振动位移大得元法接受，特别在机器处于低转速而振动以一倍频分量为主的时候。同样对速度恒定的准则当机器处于高转速运行或者主要的振动能量集中在高频率范围时会导致元法接受的高的加速度值。理想情况，可接受的准则应当按位移、速度及加速度提出并取决于转速范围和机器类型。但现在振动区域边界值仅按速度及位移给出。对应本部分包括的两组机器在表A.1和表A.2中以一般形式给出。表A.1振

29、动烈度区域分类第1组机器:额定功率大于300kW并且小于50MW的大型机器;转轴高度H注315mm的电机支承类型区域边界位移均方根值/m速度均方根值/(mm/s)I A/B 29 2.3 刚性B/C 57 4.5 C/D 90 7.1 A/B 45 3.5 柔性B/C 90 7.1 C/D 140 11. 0 表A.2振动烈度区域分类第2组机器:额定功率大于15kW小于等于300kW的中型机器;转轴高度160mmH315 mm的电机支承类型区域边界位移均方根值/m速度均方根值/(mm/s)A/B 22 1. 4 刚性B/C 45 2.8 C/D 71 4.5 A/B 37 2.3 柔性B/C

30、71 4.5 C/D 113 7.1 振动速度与位移的宽频带均方根值的频率范围限值从10Hz至1000 Hz，或者对于转速低于600 r/min的机器为2Hz至1000 Hz。在大多数情况下仅对振动速度的测量就可满足要求。如估计的振动频谱中包含有低频分量，则应当将速度及位移二者的宽频带测量都作为基础进行评价。GB/T 6075.3-2011月SO10816-3:2009 所有的机组可安装在刚性或柔性支承上。二者不同的评定区域值在表人1和表A.2中已列出。在第4章中给出了支承分类的指南。注，:这些值适用于当机器在额定转速或规定的转速范围处于稳定运行工况时，机器所有的轴承、轴承座或机座上进行径向振

31、动测量以及推力轴承的轴向振动测量。但不能用于机器处于瞬态工况下(例如转速或载荷变化时)测量。注2:对于特殊的机器或特殊的支承及运行工况可以允许不同的和/或较高的振动值。所有这些情况应当得到制造商与用户的同意。注3:目前在一般应用中不对机器的加速度值进行监测。欢迎积累和交流对这些机器加速度值监测的经验。9 GB/T 6075.3-2011月SO10816-3 :2009 参考文献lJ IS0 7919-1 , Mechanical vibration of non-reciprocating machines-Measurements on rotating shafts and evaluat

32、ion criteria-Part l:General guidelines 2J IS0 7919-3 ,Mechanical vibration-Evaluation of machine vibration by measurements on ro tating shafts-Part 3: Coupled industrial machines 3J IS0 8579-2 , Acceptance code for gears-Part 2: Determination of mechanical vibrations of gear units during acceptance

33、testing 4J IS0 14694 , 1ndustrial fans-Specifications for balance quality and vibration levels 5J GB 10068-2008 轴中心高为56mm及以上电机的机械振动振动的测量、评定及限值10 OONH 的EU.-3 o .-。同.-ON|的.mhovHg中华人民共和国国家标准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15000 r/min 之间的在现场测量的工业机器GB/T 6075. 3-2011/ISO 10816-3: 2009 中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号(10004日网址总编室:(010)64275323发行中心:(010)51780235读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销唔开本880X 1230 1/16 印张1字数21千字2012年2月第一版2012年2月第一次印刷导书号:155066. 1-44283定价18.00元GB/T 6075. 3-2011 如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107打印忖期:2012年3月2H F002A