机械设备振动标准

1 设备振动测点的选择与标注

1.1 监测点选择

测点最好选在振动能量向弹性基础或系统其他部分2进行传递的地方。对包括回转质量的设备来说，建议把测点选在轴承处或机器的安装点处。也可以选择其他的测点，但要能够反映设备的运行状态。在轴承处测量时，一般建议测量三个方向的振动。水平方向标注为H，铅垂方向标注为V ，轴线方向标注为A，见图6-1。

图6-1 监测点选择

图6-2 在机器壳体上测量振动时，振动传感器定位的示意图

1.2 振动监测点的标注（1）卧式机器

这个数字序列从驱动器非驱动侧的轴承座赋予数字001 开始，朝着被驱动设备，按数字次序排列，直到第一根轴线的最后一个轴承。在多根轴线的（齿轮传动）机器上，轴承座的次序从驱动器开始，按数字次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，直到机组的末端为止。常见的几种标注方法见图6-3 ～6-5 。

图6-3 振动监测点的标注

图6-4 振动监测点的标注

（2）立式机器遵循与卧式机器同样的约定

1.3 现场机器测点标注方法机壳振动测点的标注可以用油漆标注（最简单的一种方

法），标注大小与传感

器磁座大小相似；也可以在机壳上粘贴钢盘来标注振动测点，最好采用后一种方法标

注。采用钢盘时，机壳要得到很好的处理。钢盘规格为厚度5mm，直径

30mm，

用强度较好的粘接剂粘接，以保证良好的振动传递特性。

2 设备振动监测周期的确定振动监测周期设置过长，容易捕捉不到设备开始劣化信息，周期设置过短，又增加了监测的工作量和成本。因此应根据设备的结构特点、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。当设备处于稳定运行期时，监测周期可以长一些；当设备出现缺陷和故障时，应缩短监测周期。在确定设备监测周期时，应遵守以下原则；

1）安装设备或大规模维修后的设备运行初期，周期要短（如每天监测一次），待设备进入稳定运行期后，监测周期可以适当延长。

2）检测周期应尽量固定。

3）对点检站专职设备监测，多数设备监测周期一般可定为7 至14 天；对接

近或高于3000转/ 分的高速旋转设备，应至少每周监测 1 次。

4）对车间级设备监测（指运行人员），监测周期一般可定为每天1 次或每班1 次。

5）实测的振动值接近或超过该设备报警标准值时，要缩短监测周期配件；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；如果因生产原因不能停机时，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 振动监测参数的选择对于超低频振动，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。说明如下：（1）设备振动按频率分类。根据振动的频率，设备振动可以分为以下几种：1）超低频振动，振动频率在10Hz 以下。

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；有时根据需要，速度和加速度还要测量峰值。

3.2 振动监测中的几个“同” 为保证测量结果的可比性，在振动监测中要注意做到以下

几个“同” ：

1 ）测量仪器同；

2 ）测量仪器设置同；

3 ）测点位置、方向同；

4 ）设备工况同；

5 ）背景振动同。并尽量由同一个人测量。

3.3 振动数据采集应严格按监测路径和监测周期对设备进行定期监测。采集设备振动数据时，通常还需要记录设备的其他过程参数，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的整理、备份；对存在疑义的数据记录，要及时核准；及时分析处理测量数据；作好趋势预测和简易诊断。

对于变转速设备采集必须在设备进入稳定阶段，不要在设备升降速时进行；

4 评价机器状态的方法机器状态的评价是设备简易诊断的重要内容之一，就是根据一些振动标准或方法以及相关日志和文档记录：运行日志、维修记录、前期设备状态检测报告等来判断机器处于什么状态。为设备有序运行和适时维修提供依据。

由于机器振动特性之间存在较大差异，在类似运行状况下机器的振动水平会出现较大的差异。一种振动水平在一台机器上可能很好，而在另一台机器上可能会导致严重的后果，因此应对不同的设备建立不同的振动标准。

由前所述，设备振动监测劣化倾向管理的方法有三种：即振动值（振幅）、无量纲参数和频谱图的劣化倾向管理。利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标准的方法有许多，常见的有振动标准法、类比判断法、趋势图法等等。建立振动的标准还可以参考机器制造商的建议，当然最好是长期监测设备，创建特定设备的标准。

4.1 绝对判断标准绝对判断标准是评价机器状态最常用的方法。绝对标准有国际标准、国家标准、行业标准等。

（1）在非旋转部件上测量和评价机器

ISO2372（表6-1 ）、ISO10186（表6-2 ）等国际振动标准是最常用的振动判断标准。

表6-1 ISO2372 国际振动烈度标准

注：

第一类小型机械（如15Kw以下的电机）；第二类中型机械（如15～75Kw 的电机以及300Kw以下的机械）；第三类大型机械（刚性基础）；第四类大型机械（柔性基础）；转速：600～12000rpm；振动测量范围：10～1000Hz。

需要说明的是，ISO2372 标准仅适用于机壳或轴承座的振动；对于复杂振动来说，振动速度有效值（RMS）的测量更为重要，RMS值说明了设备振动的能量大小；对于600rpm以下的设备，可能更关心峰值的测试；振动值是所测量的各个轴承各个方向的最大值；应选取机器在额定转速和各种负荷下的最大振动烈度作为判断依据；所谓刚性基础是指机器支承系统的固有频率高于激振力的频率，柔性支承指机器支承系统的固有频率低于激振力的频率。

表6-2 ISO10186 国际振动标准

注：1）适合条件：额定功率大于15KW和额定转速在120 rpm ～15000rpm在现场测量的工业机器；2）区域说明：区域A：优质；区域B：良好；区域C：注意；区域D：危险。

（2）ISO7919轴振动评价标准

表6-3 为ISO7919-1 旋转机器轴振动标准。

表6-3 轴振动标准

使用说明：1）振动幅值是在稳态运行工况下（基本额定转速）时的振动幅值；并且两个选定的相互垂直的测量方向上位移峰峰值的较大者，如果只使用一个方向，那么应注意确保它可以提供足够的信息。2）区域A：振动良好，可以长期运行，新交付使用的机器的验收区域。区域B：振动合格，可以长期运行。区域C：振动报警，可以短期运行，必须采取措施。区域D：停机极限、危险，立即停机。3）振动幅值的变化，可以是瞬时的或者是随时间逐渐发展的，振动变化意味着机组可能有故障。振动幅值变化量报警设定值为：基线值+区域 B 上限值的25%。

4.2 相对判断标准

是对同一设备的同一测点、在同一方向（V/H/A/NON）、同一工况下的振动值进行定期测定。将机器的正常值作为初始值，后来的实测值与初始值进行比较。表6-4 为ISO2372 相对振动标准。

表6-4 ISO2372 相对振动标准

在实际工作中常用的趋势图法与此类似，可以根据设备运行经验、或经过计算模拟，判断设备的状态，估计或推断设备的剩余寿命。

4.3 类比判断标准（纵向对比看发展）

数台机型相同、规格相同和工况相同的机器，对它们进行测定，通过相互比较做出

判断，表6-5 为推荐的类比判断标准。

表6-5 类比判断标准

4.4 波峰因数评价法

波峰因数是无量纲参数的一种，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的早期诊断（与轴承峭度相似）。设备无故障时，该值为 3 左右；随故障的出现和发展，该值逐步增大，可达到10～15；当故障发展到一定程度，它又逐步变小，并接近于3。

齿轮轴承故障的峭度检测也有类似的规律。

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，设备监测诊断的成本在设备总成本中占的比例很小，而且还将逐步减小。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的重要因素。对于群检和专业点检来说，要考察点检是否严格按照标准化进行作业，点检是否到位、点检是否有效、点检是否发现问题等等。表6-6 为宝钢公司曾使用的设备监测成效的一种评价方法。

表6-6 设备监测成效的评价

AC 周期性监测诊断对设备状态的把握率

×100%

A B C D

5.2 设备故障诊断效益评价