1、毒国ICS 17.160 J 04 国家标准和国11: ./、中华人民GB/T 6075.1-2012月SO10816-1 : 1995 代替GB/T6075.1-1999 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 (lSO 10816-1: 1995 , IDT) 2013-03-01实施2012-11-05发布发布中华人民共和国国家质量监督检验
2、检痊总局中国国家标准化管理委员会队够在以/Eqd、J气，喃睛WF问mhJ出ZH甜俨UVGB/T 6075.1-2012/ISO 10816-1: 1995 目次前言.皿引言.N l 范围-2 规范性引用文件3 测量.4 仪器.45 评价准则.4 附录A(资料性附录)振动波形关系.8附录B(资料性附录)设置区域边界值的资料性指南.10 附录c(资料性附录对准则规定的通用指南.附录D(资料性附录)振动变化的矢量分析.附录E(资料性附录)检测使用滚动轴承问题的专门测量和分析技术.14 参考文献I GB/T 6075.1-2012月SO10816-1: 1995 目U言GB/T 6075 (机械振动在
3、非旋转部件上测量评价机器的振动分为以下七个部分:一一第1部分:总则;一一第2部分:功率50MW以上，额定转速1500 r/min、1800 r/min、3000 r/min、3600 r/min陆地安装的汽轮机和发电机;一一第3部分:额定功率大于15kW额定转速范围在120r/min至15000 r/min之间的在现场测量的工业机器;一一第4部分:具有滑动轴承的燃气轮机组;一一第5部分:水力发电厂和泵站机组;一一第6部分:功率超过100kW的往复式机器z一一第7部分:工业应用的旋转动力泵，包括旋转轴测量。本部分是GB/T6075的第1部分。本部分按照GB/T1. 1-2009和GB/T2000
4、0. 2-2009给出的规则起草。本部分代替GB/T6075. 1-1999 (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。本部分与GBjT6075.1-，-1999相比，主要修改内容如下z一一修改了标准名称，由原来的在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动第1部分:总则改为机械振动在非旋转部件上测量评价机器的振动第1部分:总则气修改了上一版中多处的振动幅值的译文，统一改为振动量值气一一将原标准区域边界的暂定值在附录B中给出。修改为对于没有明确归类的机器类型见附录Bo(见5.3.1); 一一将原标准中附录B专用机组暂定宽带振动准则改为设置区域边界值的资料性指南。增加了表B.1振动速度均
5、方根区域边界A/B、BjC和C/D的典型范围。本部分使用翻译法等同采用IS010816-1: 1995(机械振动在非旋转部件上测量评价机器的振动第1部分:总则和修正件IS010816-1:1995/Amd 1:2009(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一一-GBjT11348. 1-1999 旋转机械转轴径向振动的测量和评定第1部分:总则(idt，IS0 7919-1 :1 996) 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)提出井归口。本部分起草单位z郑州机械研究所、东南大学、北京北重汽轮电机有限责任公司、南阳防爆集团股份
6、有限公司、湖北省电力公司电力试验研究院。本部分主要起草人:韩国明、王义翠、傅行军、安胜利、王泽戚、黄海舟。本部分所代替标准的历次版本发布情况为:一-GB/T6075-1985 ,GBjT 6075.1-19990 E GB/T 6075.1-2012月SO10816-1:1995 引 、 / / /二-/ N GB/T 6075.1-20 12/ISO 10816-1: 1995 1 范围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GB/T 6075的本部分规定了在整机的非旋转或非往复部件上测量评价机器振动的通用条件及方法。以振动量值和振动变化两个方面表述的评价准则与运行监测和验收测
7、试有关。评价准则的提出首先考虑机器安全可靠的长期运行，同时也考虑对相关设备的有害影响减至最少。本部分也规定了运行限值。本部分的评价准则仅与机器本身产生的振动有关，而与外部传递给它的振动元关。本部分不考虑扭转振动。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。IS0 7919-1 非往复机械的振动在旋转轴上测量和评价准则第1部分:总则CMechanical vibration of non-reciprocating machines-Measurements on r
8、otating shafts and evaluation criteria - Part 1: General guidelines) 3 测量本章描述为评价机器振动所推荐的测量方法和运行工况。允许按第5章的准则和规定评价振动。3. 1 测量参数3. 1. 1 频率范围振动测量应是宽带，以便充分覆盖机器频谱。频率范围应依据所考虑的机器类型确定(例如评价使用滚动轴承的机器完整性所需要的频率范围宜比评价仅使用滑动轴承的机器具有更高的频率)。各具体类型机器的测量仪器频率指南将在IS010816的相关部分给出。注，:以前振动烈度与10Hz-1 000 Hz范围宽带振动的速度mm/s(均方根值)J有关
9、。但是，对于不同类型的机器可用不同的频率范围和测量量。3.1.2 测量量为达到本部分的目的，可使用以下的测量量=a) 振动位移，以微米m)为单位;b) 振动速度，以毫米每秒Cmm/s)为单位;c) 振动加速度，以米每二次方秒Cm/s2)为单位。1 GB/T 6075.1-2012/ISO 10816-1: 1995 这些量的应用及限制在第5章论述。一般说来，振动的宽带加速度、速度和位移之间，峰值CO-P)、峰一峰值CP-P)、均方根值和平均值之间没有简单的关系式。附录A简要论述了理由。当振动波形的谐波分量已知时，附录A规定了以上这些量的确切关系式。为了避免混淆，保证解读正确，必须在所有时候都应
10、明确区分测量单位例如，mC峰一峰值)、mm/sC均方根值)J。3.1.3 振动量值3.2 测量位置固1支座轴承测量点圄2端盖轴承测量点2 5 图3小型电机测量点3.3 验收测试的机器支承结构3.3. 1 现场测试4 图5立式机组测量点GB/T 6075.1一2012月SO10816-1: 1995 3 L 图4往复式机器测量点当验收测试在现场进行时，支承结构应该是提供给该机器的支承结构。在这种情况下进行测试，重要的是确保机器的所有主要部件和结构安装好。应该注意，在不同基础或基础底层上的同类型机器，只有基础具有相似的动态特性时才能进行有效的振动比较。3 GB/T 6075.1-2012月SO10
11、816-1 : 1995 3.3.2 试验台测试对于多种机器，因为经济或其他原因，验收测试在试验台上进行。试验台可能具有与现场测试不同的支承结构特性。这种支承结构会明显影响所测的振动，应保证整个试验装置的固有频率同机器的旋转频率或任何显著的谐振不相重舍。如果在机座或在靠近轴承支承或定子座的基架上，在水平方向和垂直方向测量的振动量值不超过在该轴承的相同方向测得振动量值的50%，则试验装置通常符合这些要求。另外，试验装置不应引起任何主要共振频率的实质变化。如果在验收测试中存在有显著的支承共振并且不能消除，那么振动验收测试就必须在现场已安装好的机器上进行。对于有些类型的机器(例如小型电机)，可在弹性
12、系统支承下验收测试。在这种情况下，支承系统上机器所有的刚体模态频率应该小于机器最低有效激振频率的一半。通过将机器安装在弹性支承基盘上或者自由悬挂在软弹簧上就能够实现适宜的支承条件。3.4 运行监测的机器支承结构运行监测是在现场已安装好的机器上(即在它们最终的支承结构上)进行。3.5 机器运行工况振动测量应该在规定的正常运行工况下进行。在其他工况下可以采取另外的振动测量，但不适合用第5章进行评价。3.6 环境振动评价如果所测振动量值超过推荐的限值，可能有必要停机进行环境振动测量，以保证其对所观察的振动不构成明显影响。如果环境振动量值大于推荐限值的1/3，有可能时应采取措施减少环境振动值。4 仪器
13、所用仪器在其使用的环境中应能满意地工作，例如需考虑到温度、湿度等。应该特别注意保证振动传感器安装正确，并且不影响机器的振动响应特性。目前普遍用来监测宽带振动的两种仪器系统都可以采用，即za) 有均方根检测电路并且显示均方根值的仪器;b) 既有均方根又有平均值的检测电路，但刻度是读峰一峰值或峰值的仪器。该刻度以均方根值、平均值、峰一峰值和峰值之间假定的正弦关系式为基础。如果振动评价以多个测量量(即位移、速度、加速度)为基础，那么所用仪器应能表明全部相关量的特征。要求测量系统应有指示仪器的在线校准措施，另外要具有合适的数据输出接口，允许作进一步分析。5 评价准则5. 1 概述本章规定了评价机器振动
14、的一般原理和准则。本评价准则关系到运行监测和验收测试，并且仅适4 GB/T 6075.1-2012/ISO 10816-1: 1995 用于机器本身产生的振动，不适用于从外部传递的振动。对于一定类型的机器，本部分表述的准则由IS0 7919-1对转轴振动给出的准则来补充。如果两个标准的方法都可使用，通常应使用限制更严格的一个对于不同级别和类型的机器的具体准则在IS010816的相关部分制定时给出。5.2 准则两个评价准则用于评价各类机器的振动烈度。一个准则考虑所测得的宽带振动量值;另一个考虑振动量值的变化，不论它们是增加还是减少。5.3 准则1:振动量值这一准则关系到确定绝对振动量值的限值，它
15、应与轴承可接受的动载荷及传入支承结构和底座可接受的振动相符合。在每一轴承或支座上观察到的最大振动量值，对照由国际经验建立的四个评价区域进行评价。所测振动的最大量值定义为振动烈度(见3.1.的。5.3. 1 评价区域定义以下典型评价区域，以便对给定的机器进行定性的振动评价，并提供可操作的指南。不同的分类和若干评价区域适用于具体类型的机器，它们在IS010816的其他部分中规定。对于没有明确归类的机器类型见附录B。区域A:新交付使用的机器的振动通常落在该区域。区域B:振动量值在该区域的机器，通常认为可不受限制地长期运行。区域C:通常认为振动量值在该区域的机器，不适宜于长期持续运行。一般该机器可在这
16、种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:振动量值在该区域通常被认为振动剧烈，足以引起机器损坏。这些区域限值不作为验收规范，验收规范应由机器制造厂商与用户协商确定。然而这些值提供了指南，以避免严重的缺陷及不切合实际的要求。在某些情况下，会涉及到特定的机器的具体特性，可能要求使用不同的区域限值(高些或低些)。在这种情况下，通常需要解释理由，并且特别应确认机器以较高的振动值运行，不会被损坏。5.3.2 评价区域界限特定机器的振动取决于其体积、振动体和安装系统的特性及设计用途。因此，对不同类型的机器规定振动测量范围时，需要考虑到各种用途和有关条件。对几乎所有机器，不考虑所用轴承
17、的类型。在结构件(如轴承座)上测量宽带振动速度均方根值，一般能充分地描述旋转轴组件元故障运行的工作状况。在大多数情况下振动速度足以表征在机器运转速度较宽范围内振动的烈度。但只使用单一速度值，不考虑频率，会导致不可接受的大振动位移值。特别对于低运转速度的机器，当基频分量占主导时更是如此。同样，恒定速度准则对于高速运行的机器，或由机器组件产生的高频振动，可能会导致不可接受的加速度。因此，以速度为基础的验收准则将采取图6的通用形式。图中指出了上、下频率限值fu和fl并表明在小于规定的频率fx和大于规定的频率fy的区间，允许的振动速度是振动频率的函数(见附录。振动频率在fx和fy之间，可使用恒定速度准
18、则。在附录B中所列的均方根速度值就参照了这一恒定速度区。对于具体类型的机器，验收准则的精确性质和fl、fu、fx和fy值将在IS0 10816的其他部分给出。对于许多机器，宽带振动主要是由单一频率分量(通常为轴旋转频率)构成。在这种情况下，由图6可得到相应频率下的允许振动速度。5 GB/T 6075.1-2012月SO10816-1:1995 区域D区域C区域B区域A。EE)理蜷柯西料制阳照需聪f.频率1Hz凡是图6中转折点fx和fy以外有显著振动能量处，对不太通用的机器，可能有若干不同的方法。举例如下:a) 当小于fx有显著振动能量时，除了常用的宽带速度，可测量宽带位移。同样，当大于fy有显
19、著振动能量时，可测量宽带加速度。允许的振动位移和加速度应该同相应于图6中的倾斜部分的速度一致。在整个频谱内每一显著分量的速度、位移或加速度可使用频率分析仪来确定。对于那些频率小于fx或大于fy的分量，在使用与图6相一致的适当加权系数后，用式(A.2)就能得到等效宽带速度。然后将该值相对于fx和fy之间的恒定速度进行评价。应该注意，除了宽带振动基本是由单一频率分量组成的情况外，直接把频谱分量与图6曲线比较会导致错误的结果。包含整个频谱的复合宽带测量可使用含有与图6形状相符的加权网络的仪器来进行。然后将该值相对于fx和fy之间的恒定速度进行评价。具体类型机器的评价准则将在ISO10816其余部分给
20、出。附录C提供了补充指南。对于一定类型的机器，有必要进一步规定超出图6所描述的准则(例如见5.6.3)。振动速度验收准则的通用形式图6b) c) 准则ll:振动量值的变化本准则提供了用振动量值偏离预先建立的参考值的变化进行评定。即使未达到准则I的区域C，宽带振动量值显著增加或减少时，也需采取措施。这些变化或为瞬时的或者随时间而发展，并且可能指示已经发生损坏，或者是即将失效或其他不正常的警告。准则E是以稳态运行工况下宽带振动量值的变化为基础来规定的。在应用准则E时，被比较的振动测量应在同样传感器位置和方向上，并在大致相同的机器运行工况下进行。应该对偏离正常振动量值的显著变化加以研究，以避免危险情
21、况发生。用于监测目的的宽带振动变化的评定准则在ISO10816其他部分给出。但是应该注意，某些变化只有监测离散频率分量(见5.6.1)才会发现。5.4 运行限值为了长期运行，通常对一些类型的机器设定运行振动限值。这些限值采用报警值和停机值形式。报曹值:警告已经达到规定的振动值或已经发生显著变化，需要采取补救措施。一般来说，如果发生报警情况，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原因并制定出补救措施。停机值:规定一个振动量值，超过该值机器继续运行可能会引起损坏。如果超过停机值应采取紧急措施减少振动或停机。5.5 GB/T 6075.1-2012/ISO 10816-1: 1995
22、不同的运行限值反映出动载荷和支承刚度的差异，可相对于不同的测量位置和方向规定。相应地，对具体类型的机器规定报警和停机准则的指南，在ISO10816其他部分中给出。5.5. 1 报曹值设定对于不同机器，报警值可能上、下变化很大。对于特定机器的测量位置和方向，所选的值通常依据经验确定的基线值来设定。推荐报警值应该比基线高出某个量，其大小等于区域B上限值的某个比例数。如果基线低，那么报警值可能低于区域Co具体类型机器的指南在IS010816其他部分中给出。如果没有建立基线，例如对一台新机器，则初始报警值设定应该以其他类似机器的经验为基础，或者以同意的验收值为基准。经过一段时间后，建立起稳态基线值，相
23、应地调整报警值。如果稳态基线值变化(例如机器大修之后)，相应地应修改报警值。机器上的轴承不同，报警值的设定可以不同，它反映了动载荷和轴承支承刚度上的差异。5.5.2 停机值设定停机值一般与机器的机械完整性有关，并取决于能使机器经受住异常载荷而要求的具体设计性能。因而，对所有同样设计的机器的停机值一般是相同的，并且通常与用于设定报警值的稳态基线值值没有关系。但是，对于不同设计的机器会有差异，并且不可能给出绝对的停机值指南。一般说来，停机值应在区域C或区域D内。5.6 其他因素5.6. 1 振动频率和矢量在本部分中所考虑的评价限于宽带振动，未涉及到频率分量或相位。在大多数情况下，这对于以验收测试和
24、运行监测是合适的。但在有些情况下，一定类型机器的振动评定要使用矢量信息。矢量变化信息对检测和确定机器动态变化特别有用。在有些情况下，用宽带振动测量不能检测出这些变化。这证明于附录D中。对矢量变化准则的规定超出了本部分的范围。5.6.2 机器的振动灵敏度特定机器上所测的振动对稳态运行工况的变化可能是灵敏的。在大多数情况下这并不重要。在有些情况下，尽管在一定稳态工况下测量该特定机器的振动量值是令人满意的，但是如果这些工况变化，则会变得不令人满意。如在机器振动灵敏度方面有争议，制造厂与用户之间应该就任何测试方法或理论评定的必要性及范围达成协议。5.6.3 关于滚动轴承的专门技术继续研究和发展除宽带振
25、动测量以外的其他方法以评价滚动轴承状态。这在附录E中进一步讨论。对这些补充方法的评价准则的规定超出了本部分的范围。7 GB/T 6075.1-2012月SO10816-1: 1995 附录A(资料性附录振动波形关系多年来己认识到使用均方根速度测量以表征各种类型机器的宽范围的振动响应特性是很成功的，并且仍然在这样使用。对于简单的交变波形，它们由一些离散的量值和相位的谐波分量组成，并且不包含显著的随机振动或冲击分量。通过傅里叶分析，用严格确定的数学关系式，可以说明各种基本的量(如位移、速度、加速度、峰值、均方根值、平均值等)。以下概括几个有用的关系式。由所测的作为时间函数的振动速度记录，速度均方根
26、值可由式(A.l)计算zV r. m. s =J (t)dt .( A.1 ) 式中zV (t) 与时间有关的振动速度;V川S相应的速度均方根值;T 采样时间，它比组成V(t)的任何主频率分量的周期长。对于不同频率(f1，f2f.)的加速度、速度和/位移的量值(分别为衔，巧，5j;j=1，2时，可由记录的谱分析确定。如果振动的峰一峰位移值(51，52，乱，以微米为单位、速度均方根值(叫，V2，巧，以毫米每秒为单位)、加速度均方根值(a1，a2，an，以米每二次方秒为单位)、频率(f1，f2儿，以赫兹为单位)已知，则表征运动的有关速度均方根值由式(A.2)给出zVr.m.s=X 10什口s1f1
27、归2)2十+.)2J=.;v +v +. +v; =去J(去f+(去)2+.+(去)2 .( A.2 ) 如果振动仅由两个显著的给出均方根值的拍的频率分量组成，即Vmin和Vm皿，那么拍频的均方根值V山&可近似由式(A.3)计算:Vr.rr.s=ff-凡+Vin).叫3) 仅对单一频率谐波分量进行振动加速度、速度或位移值的变换，使用如图A.1就能完成。如果已知单一频率分量的振动速度，那么峰一峰位移可由式(A.。计算z8 5;一旦旦, fi 式中:5i一一峰一峰位移值，单位为微米(m);Vi一一频率为fi的分量的振动速度均方根，单位为毫米每秒(mm/s); fi一一频率，单位为赫兹(Hz)0 .
28、(A. 4) 100 50 20 10 民un4的E)HHHEMm刷刷0.5 0.2 0.1 10 20 GB/T 6075.1-2012/ISO 10816-1: 1995 50 100 200 500 1 000 2 000 5 000 10 000 频率1Hz圄A.1对于单一频率谐波分量加速度、速度和位移之间的关系9 GB/T 6075.1-2012月SO10816-1: 1995 附录B(资料性附录)设置区域边界值的资料性指南本部分是一个基础文件，提出了在非旋转部件上测量和评价机器机械振动的通用方法，并未确定具体的评价准则。对许多普通类型机器的评价准则在15010816的其他部分给出。
29、对上述各个具体部分没有包含的机器类型的评价准则，一般应基于类似设计的机器的成功运行经验给出，并应得到供货方和采购方的同意。应当考虑的因素包括测量的位置和方向、频率范围、支承的柔性和运行状态。对既没有合适的经验、在15010816中还未包含的机器类型，表B.1分别给出了区域A/B、B/C和C/D区域边界典型值的范围。一般这些区域边界值:a) 对小型机器(如功率15kW以下的电动机)趋向位于区域的较小端;b) 对较大型机器(如原动机在测量方向是柔性支承)趋向位于区域的较大端。这些值有利于为供方和客户之间的讨论和协商提供基础，以避免整体方案的缺陷或不切实际的要求。应用表B.1的给定值时应当小心，如果
30、有与特定机器有关的具体特征，它可能要求用不同的值。0.28 45 表B.1均方根振动速度区域边界A/B、B/C和C/D的典型范围区域边界A/Bo. 714. 5 典型区域边界值的范围均方根振动速度mm/s 区域边界B/C1. 89. 3 区域边界C/D4.514.7 0.28 45 注1:本表仅适用于ISO10816的各个具体部分还没有包括的机器和过去还没有可用的满意的经验的机器。注2:验收准则应当供方和客户协商同意。注3:选择的值应当考虑测量的位置和支承的柔性/弹性。10 GB/T 6075.1-2012月8010816-1: 1995 附录C(资料性附录)对准则规定的通用指南在图6中所示的
31、速度准则可用以下一般方程表述zVrm = V A G. J./ fx)k (fy/ fw)m / . ( C.l ) / 一一允许的均方根速度，单位为毫米每秒(mm/s); 一一恒定一一区域y一寸规定t .f注fx时.f.二fxf 一频率，单位为赫兹(H叫对于f确定Yr.m.s.; 是和m一对于给定类型的机器所规定的常数。对于专门分组的机器，可规定单一均方根速度值代替图6所示的典型曲线。注:图目所示频率f.和fl是宽带测量的上、宇频率界限。. . / / :飞 中皿式vhv川G11 ._ ._ 、义飞飞GB/T 6075.1-2012月SO10816-1:1995 附录D(资料性附录)振动变化
32、的矢量分析引言评价准则依据宽带振动的正常稳态运行值和这些稳态值所发生的任何变化加以规定。后者具有局限性，因为有些变化只有通过单个频率分量的矢量分析才可识别。除了同步振动分量以外的这一技术的仍处于发展阶段，目前在本部分不能规定准则。D.1 概述在机器上所测的宽带稳态振动信号在本质上是复杂的，并且由许多不同的频率分量组成。每一分量是由其频率、幅值和相对于己知基准的相位规定的。传统的振动监测设备测量综合的复合信号的量值，不区分单个频率分量。但是，现代诊断设备能够分析复合信号，这样就能够识别每一频率分量的幅值和相位。这对于振动工程师有很大价值，因为它便利了对非正常振动状况可能发生的原因进行诊断。单个频
33、率分量的变化也许很显著，但宽带振动中未必反映出同样程度。因此以宽带振动量值变化为基础的准则需要补充相位测量。D.2 矢量变化的重要性图D.1是极座标图，它以矢量形式来显示复杂振动信号某一频率分量的幅值和相位。矢量IAII描述了初始稳态振动状况，即在这一状况下，振动幅值是3mm/s(均方根值)，相位角是400。矢量IA21描述了机器发生变化后的稳态振动状况，即振动幅值是2.5mm/s(均方根值)，相位角是18000因此，虽然振动幅值从3mm/s2. 5 mm/s，减少了0.5mm/s(均方根值)，但是矢量币2一互11表示了振动的真实变化，其幅值为5.2mm/s(均方根值)。振动矢量变化比仅用振动
34、幅值变化大10倍以上。D.3 监测矢量变化D.2所给例子清楚地说明识别振动信号矢量变化的重要性。但是必须认识到，一般说来宽带振动信号是由许多单个频率分量组成的，每一频率分量可显示一矢量变化。而且对某一特别频率分量不可接受的变化，对于另一不同频率分量来说，可能会在可接受的限值之内。因此，目前不可能对单个频率分量的矢量变化规定出与本部分内容一致的准则，本部分主要目的是用于非振动专家进行宽带振动的正常运行监测。12 GB/T 6075.1-2012月SO10816-1: 1995 90. / 初始稳荔矢量=I11二3mm/sC均方根值)，a=40。、变化后的稳态矢量:IA21乞之5=/sC均方根值)
35、，=1800 振动量值变化a矢量变他2|互21气Ijt1 = -0.5 mm/sC均方根值|互2-d =5. 2 mtn(sC均方根值, 图D1 对于离散频率分量矢量变化和量值变化的比较 / 气飞、飞 O. 13 GB/T 6075.1-2012月SO10816-1: 1995 附录E(资料性附录)检测使用滚动轴承问题的专门测量和分析技术引言在滚动轴承座上作宽带测量通常能提供足够的轴承工作状态的信息。但是这种单一技术不是在所有环境下都是成功的。特别是在测量频率范围内轴承或轴承座有明显的共振作用，或者是由其他振源如齿轮啃合产生的振动信号传递到轴承时，评价可能会产生误差。因此发展了可供选择的测量设
36、备和各种分析方法，在有些情况下，它们对于识别使用滚动轴承的问题更适用。这些仪器或技术未被证明在所有情况下都是成功的。例如不是所有类型的轴承故障能由任何一种技术识别。虽然一种特殊技术对于识别一种机器的主轴承问题非常满意，而它对于其他设备可能完全不适用。在所有情况下，振动特性和形式主要取决于轴承的具体类型和结构、仪器甚至信号处理。应了解所有这些情况才能客观地评价轴承。选择具体应用的合适技术要求具有该技术和所应用的机器这两方面的专业知识。E.l至E.4简要叙述了一些有效的测量设备和分析技术，在所选的应用中已获得一些成功。但还没有合适的评价准则的充足资料，因此现阶段不能将它们编入本部分。E. 1 原始
37、数据分析(综合振动测量)为了诊断滚动轴承的故障，对原始振动信号宽带加速度均方根的测量提出简单可选择的要求。这些可选的要求是=a) 加速度峰值的测量;b) 加速度峰值对加速度均方根的比率(波峰因数)的测量zc) 加速度均方根值和峰值的乘积的计算。E.2 频率分析复合振动信号的单个频率分量能用多种滤疲装置或由谱分析识别。如果对于特定的轴承有足够多的有效数据，就能够计算出多种故障的特征频率，并能与振动信号的频率分量比较。这样不仅能判断轴承的运行情况，而且能识别故障的性质。在高背景振动存在的情况下，为了清晰地识别出同轴承有关的频谱，可使用相干平均、自适应噪声删除或谱减量法的处理技术。波形包络的谱分析技
38、术是由检波和平滑高通滤波振动信号(或高频范围内的带通滤波)后产生的。这样，低频背景振动被抑制，并且显著降低了再现小脉冲的灵敏度。谱分析方法的一种有用变化是考虑轴承基本特征频率的边带(和与差频率)而不是基本特征频率本身。倒频谱分析(定义为功率谱对数的功率谱)虽然主要用于检测齿轮啃合故障，也可用来识别边带效应。E.3 冲击脉冲技术许多商用仪器是有效的，它们依据的事实是滚动轴承故障产生短的脉冲(通常称为冲击脉冲)。14 GB/T 6075.1-2012/ISO 10816-1: 1995 冲击脉冲的锐度包含有很高的频率分量。用仪器检测高频分量并使用专门技术处理，可得到与轴承状态有关的值。一种可选择的
39、技术是原始冲击脉冲包络的谱分析。E.4 可供选择的技术振动测量以外的几种有效技术可用来诊断使用滚动轴承的故障，包括声学噪声分析、热成像和磨屑分析(铁粉记录法)。但是，没有一种技术能保证在所有情况下或应用在一些实例中都会成功。15 GB/T 6075.1-2012月8010816-1: 1995 参考文献lJ ISO 2041 ,Mechanical vibration,shock and condition monitoring-Vocabulary (GB/T 2298) 2J ISO 2954 , Mechanical vibration of rotating and reciproca
40、ting machinery-Requirements for instruments for measuring vibration severity (GB/T 13824) 3J ISO 7919-2 , Mechanical vibration-Evaluation of machine vibration by measurements on ro tating shafts-Part 2: Land-based steam turbines and generators in excess of 50 MW with normal operating speeds of 1500
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42、measurements on ro tating shafts-Part 4: Gas turbine sets with fluid-film bearings (GB/T 11348. 4 ,IDT) 6J ISO 7919号，Mechanicalvibration-Evaluation of machine vibration by measurements on ro tating shafts-Part 5: Machine sets in hydraulic power generating and pumping plants (GB/T 11348. 5 , IDT) 7J
43、ISO 10437 , Petroleum, petrochemical and natural gas industries-Steam turbines-Special purpose applications 8J ISO 13709 , Centrifugal pumps for petroleum, petrochemical and natural gas industries 9J ISO 22266-1 , Mechanical vibration-Torsional vibration of rotating machinery-Part 1: Land-based stea
44、m and gas turbine generator sets in excess of 50 MW 口oJ VDI 3836 , Messung und Beurteilung mechanischer Schwingungen von Schraubenv巳rdichtemund Rootsgeblsen; Ergnzung von DIN ISO 10816-3 (Measurement and evaluation of mechanical vibration of screw-type compressors and Root compressors; Addition to D
45、IN ISO 10816-3). Bilingual l1J VDI 3838 , Messung und Beurteilung mechanischer Schwingu吨envon Hubkolbenmotoren und-kompressoren mit Leistungen ber 100 kW; Ergnzung von DIN ISO 10816-6 (Measurement and evaluation of mechanical vibration of reciprocating piston engines and piston compressors with powe
46、r ratings above 100 kW; Addition to DIN ISO 10816-6). Bilingual 12J API 611 ,General-Purpose Steam Turbines for Petroleum, Chemical ,and Gas Industry Services 13J API 616 ,Gas Turbines for Petroleum, Chemical ,and Gas Industry Services 14J API 617 , Axial and Centrifugal Compressors and Expander-com
47、pressors for Petroleum, Chemical and Gas Industry Services 15J API 618 ,Reciprocating Compressors for Petroleum,Chemical,and Gas Industry Services 16J API 619 , Rotary-type Positive-displacement Compressors for Petroleum, Petrochemical, and Natural Gas Industries 16 gguFtgOFOm同NFON-.mhoFH由。华人民共和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1部分:总则GB/T 6075.1-2012/150 10816-1 :1 995 国中当岳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(100045)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* 印张1.5字数37千字2012年12月第一次印刷开本8
