GB-T10068-2008軸中心高為56 mm及以上電機(jī)的機(jī)械振動(dòng) 振動(dòng)的測(cè)量、評(píng)定及限值

代替GB10068-2000軸中心高為56mm及以上電機(jī)的機(jī)械振動(dòng)振動(dòng)的測(cè)量、評(píng)定及限值2008-06-19發(fā)布中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布IGB10068—2008/IEC60034-14:2007前言 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14測(cè)量量值 15測(cè)量設(shè)備 26電機(jī)安裝 27測(cè)試條件 38軸承座振動(dòng)限值 39軸相對(duì)振動(dòng)限值 4參考文獻(xiàn) 8Ⅲ本標(biāo)準(zhǔn)的第8章，第9章為強(qiáng)制性的，其余為推薦性的。本標(biāo)準(zhǔn)等同采用IEC60034-14:2007《軸中心高為56mm及以上電機(jī)的機(jī)械振動(dòng)振動(dòng)的測(cè)量、評(píng)定及限值》(第3版英文版)。本標(biāo)準(zhǔn)代替GB10068—2000,本標(biāo)準(zhǔn)與GB10068—2000比較，改動(dòng)之處為：——增加了立式安裝電機(jī)剛性安裝測(cè)量點(diǎn)的位置要求?！黾恿俗冾l驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)要求?！駝?dòng)強(qiáng)度限值由僅考核振動(dòng)速度改為考核振動(dòng)位移、振動(dòng)速度及振動(dòng)加速度三項(xiàng)指標(biāo)。將振動(dòng)強(qiáng)度的N,R,S三級(jí)改為A,B兩級(jí)?！獙?duì)于600r/min～3600r/min的電機(jī)，檢查試驗(yàn)中只要測(cè)量振動(dòng)速度就可以?！?中，轉(zhuǎn)軸相對(duì)振動(dòng)和最大徑向跳動(dòng)的限值有改變。本標(biāo)準(zhǔn)由中國電器工業(yè)協(xié)會(huì)提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國旋轉(zhuǎn)電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC26)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)起草單位：上海電器科學(xué)研究所(集團(tuán))有限公司、浙江金龍電機(jī)股份有限公司、威靈清江電機(jī)股份有限公司、臥龍電機(jī)股份有限公司、山西防爆電機(jī)(集團(tuán))有限公司、山東華力電機(jī)集團(tuán)股份機(jī)車車輛工業(yè)集團(tuán)永濟(jì)電機(jī)廠、西安西瑪電機(jī)有限公司、無錫華達(dá)電機(jī)有限公司、山東齊魯電機(jī)制造有上海南洋電機(jī)有限公司、安徽皖南電機(jī)股份有限公司、上海強(qiáng)輝電機(jī)有限公司、江蘇大中電機(jī)股份有限本標(biāo)準(zhǔn)所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為：—GB2807—1981;——GB/T10068.1—1988;GB/T10068.2—1988;1軸中心高為56mm及以上電機(jī)的機(jī)械振動(dòng)振動(dòng)的測(cè)量、評(píng)定及限值本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了脫離開任何負(fù)載和原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)在規(guī)定條件下工廠振動(dòng)驗(yàn)收試驗(yàn)的方法和振動(dòng)本標(biāo)準(zhǔn)適用于軸中心高為56mm及以上、額定輸出為50MW及以下、額定轉(zhuǎn)速為120r/min到15000r/min的直流電機(jī)和三相交流電機(jī)。水輪發(fā)電機(jī)、容量大于20MW的汽輪發(fā)電機(jī)和帶磁浮軸承電機(jī)或串勵(lì)電機(jī)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。GB755—2008旋轉(zhuǎn)電機(jī)定額和性能(IEC60034-1:2004,IDT)GB/T997旋轉(zhuǎn)電機(jī)結(jié)構(gòu)型式、安裝型式及接線盒位置的分類(IM代碼)(GB/T997—2008,IEC60034-7:2001,IDT)ISO2954往復(fù)式和旋轉(zhuǎn)式機(jī)械的機(jī)械振動(dòng)對(duì)測(cè)量振動(dòng)烈度儀器的要求ISO7919-1非往復(fù)式機(jī)器的機(jī)械振動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸的測(cè)量和評(píng)定準(zhǔn)則第1部分：總則ISO8821機(jī)械振動(dòng)平衡軸與配鍵常規(guī)ISO10816-1機(jī)械振動(dòng)測(cè)量非旋轉(zhuǎn)部分機(jī)械振動(dòng)的評(píng)定第1部分：通則ISO10816-3機(jī)械振動(dòng)測(cè)量非旋轉(zhuǎn)部分機(jī)械振動(dòng)的評(píng)定第3部分：額定功率大于15kW、額定轉(zhuǎn)速在120r/min和15000r/min之間現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的工業(yè)機(jī)械ISO10817-1轉(zhuǎn)軸振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)第1部分：由轉(zhuǎn)軸輻射振動(dòng)的相對(duì)和絕對(duì)信號(hào)的發(fā)送3術(shù)語和定義本標(biāo)準(zhǔn)中的術(shù)語和定義按第2章中有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。4測(cè)量量值4.1概述振動(dòng)測(cè)量量值是電機(jī)軸承處的振動(dòng)位移、速度和加速度以及電機(jī)軸承內(nèi)部或附近的軸相對(duì)振動(dòng)電機(jī)軸承振動(dòng)強(qiáng)度的評(píng)判是規(guī)定頻率范圍內(nèi)(見第5章)振動(dòng)位移(μm)、振動(dòng)速度(mm/s),以及振動(dòng)加速度(m/s2)的寬帶方均根值。根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)，在規(guī)定的諸測(cè)量點(diǎn)中所測(cè)得的最大值表示電機(jī)的振動(dòng)強(qiáng)度。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)(特別是2極電機(jī))常常會(huì)出現(xiàn)二倍轉(zhuǎn)差頻率振動(dòng)速度拍振，在這種情形下，振動(dòng)強(qiáng)度可2GB10068—2008/IEC60034-14:2007由下式確定：式中：Zmux—最大振動(dòng)速度、位移或加速度的有效值；xmin——最小振動(dòng)速度、位移或加速度的有效值。4.3軸相對(duì)振動(dòng)軸相對(duì)振動(dòng)所采用的判據(jù)應(yīng)是沿測(cè)量方向的振動(dòng)位移峰峰值Spp(見ISO7919-1)。5測(cè)量設(shè)備按ISO2954的要求，測(cè)量設(shè)備應(yīng)能夠測(cè)量振動(dòng)的寬帶方均根值其平坦響應(yīng)頻率范圍至少在10Hz~1000Hz。然而，對(duì)速度接近或低于600r/min的電機(jī)，平坦響應(yīng)頻率范圍的下限值應(yīng)不大于2Hz。軸相對(duì)振動(dòng)測(cè)量設(shè)備應(yīng)符合ISO10817-1的要求。6電機(jī)安裝6.1概述電機(jī)的振動(dòng)與其安裝有密切的關(guān)系。就評(píng)價(jià)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的平衡和振動(dòng)而言，為了保證試驗(yàn)的重復(fù)性和提供可供比較的測(cè)量數(shù)據(jù)，需要在適當(dāng)?shù)囊?guī)定試驗(yàn)條件下，對(duì)單臺(tái)電機(jī)進(jìn)行測(cè)量。6.2自由懸置將電機(jī)懸掛在彈簧上或安裝在有彈性的支撐件(彈簧、橡膠墊等)上。在7.3規(guī)定的條件下，電機(jī)及其自由懸置系統(tǒng)沿六個(gè)可能自由度的固有振動(dòng)頻率應(yīng)小于相應(yīng)被試電機(jī)轉(zhuǎn)速頻率的三分之一。根據(jù)被試電機(jī)的質(zhì)量，懸置系統(tǒng)應(yīng)具有的彈性位移與額定轉(zhuǎn)速的關(guān)系為600r/min～3600r/min,從圖1可確定。對(duì)于轉(zhuǎn)速低于600r/min的電機(jī)，使用自由懸置的測(cè)量方法是不實(shí)際的。對(duì)于轉(zhuǎn)速較高的電機(jī)，靜態(tài)位移應(yīng)不小于轉(zhuǎn)速為3600r/min時(shí)的值。6.3剛性安裝6.3.1概述在電機(jī)底腳上(或在座式軸承或定子底腳附近的底座上)的水平與垂直兩方向所測(cè)得的最大振動(dòng)速度應(yīng)不超過在鄰近軸承上沿水平或垂直方向所測(cè)得的最大振動(dòng)速度的25%。后者)。6.3.2臥式安裝的電機(jī)試驗(yàn)時(shí)電機(jī)應(yīng)滿足以下要求：——直接安裝在堅(jiān)硬的基礎(chǔ)上，或—-通過安裝平板安裝在堅(jiān)硬的基礎(chǔ)上，或——安裝在滿足6.3.1要求的剛性板上。6.3.3立式安裝的電機(jī)立式電機(jī)應(yīng)安置在堅(jiān)固的長方形或圓形鋼板上，該鋼板對(duì)應(yīng)于電機(jī)軸伸中心鉆孔，帶有經(jīng)加工的平面與被試電機(jī)法蘭相配合并攻螺紋孔以連接法蘭螺栓。鋼板的厚度應(yīng)至少為法蘭厚度的3倍，5倍更合適。鋼板相對(duì)直徑方向的邊長應(yīng)至少與頂部軸承離鋼板的高度L相等。圖6給出了電機(jī)安裝代碼為3安裝基礎(chǔ)應(yīng)夾緊且牢固地安裝在堅(jiān)硬的基礎(chǔ)上，以滿足6.3.1的要求。法蘭的聯(lián)接應(yīng)使用合適數(shù)量和直徑的緊固件。6.4運(yùn)行環(huán)境的判定在6.2和6.3中描述的支撐系統(tǒng)可看作為僅容許外部對(duì)電機(jī)有微小干擾的無源環(huán)境。對(duì)相同的測(cè)量位置，如果電機(jī)在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)的振動(dòng)強(qiáng)度超過運(yùn)行時(shí)振動(dòng)強(qiáng)度的25%,則應(yīng)屬于有源環(huán)境，此時(shí)本標(biāo)對(duì)軸伸帶鍵槽的電機(jī)，測(cè)量振動(dòng)和校平衡時(shí)應(yīng)填充一個(gè)半鍵(見ISO8821)。7.2測(cè)量點(diǎn)7.2.1振動(dòng)測(cè)量點(diǎn)對(duì)帶端蓋式軸承的電機(jī)，測(cè)量振動(dòng)強(qiáng)度等級(jí)適合的測(cè)點(diǎn)和方向如圖2所示；對(duì)不拆卸零部件不可能按圖2布置測(cè)點(diǎn)的電機(jī)則按圖3所示位置；對(duì)具有座式軸承的電機(jī)見圖4。7.2.2軸相對(duì)位移的測(cè)點(diǎn)應(yīng)把非接觸式傳感器安裝在軸承內(nèi)部，或靠近軸承蓋(如軸承內(nèi)無法安裝時(shí)),直接測(cè)量軸徑向的相對(duì)位移。所推薦的徑向測(cè)點(diǎn)位移如圖5所示。7.3測(cè)試條件電機(jī)應(yīng)在空載、諸相關(guān)參量為額定值的狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)量。固定轉(zhuǎn)速的交流電機(jī)應(yīng)在GB755—2008的7.2規(guī)定的實(shí)際正弦波條件下運(yùn)行。測(cè)量應(yīng)在每一規(guī)定轉(zhuǎn)速或額定轉(zhuǎn)速全范圍內(nèi)進(jìn)行。對(duì)所有的試驗(yàn)轉(zhuǎn)速，振動(dòng)量值均不可超過表1所示限值。用于變頻驅(qū)動(dòng)的電機(jī)，試驗(yàn)時(shí)的轉(zhuǎn)速應(yīng)是型式試驗(yàn)時(shí)的轉(zhuǎn)速。為了辨別來自于其他振動(dòng)源感應(yīng)的機(jī)械振動(dòng)，直流電機(jī)試驗(yàn)時(shí)推薦使用電流紋波值小的電源或純直流電源。注：由變頻電源供電進(jìn)行試驗(yàn)通常僅能確定由機(jī)械產(chǎn)生的振動(dòng)。機(jī)械產(chǎn)生的振動(dòng)與電產(chǎn)生的振動(dòng)可能會(huì)是不同的。為了完成工廠試驗(yàn)，需要用現(xiàn)場(chǎng)與電動(dòng)機(jī)一起安裝的變頻器進(jìn)行試驗(yàn)。對(duì)于變速電機(jī)的檢查試驗(yàn)，允許在單速下測(cè)試，此單速是由型式試驗(yàn)確定的。對(duì)于雙向旋轉(zhuǎn)的電機(jī)，振動(dòng)限值適用于任何旋轉(zhuǎn)方向，但只需要對(duì)一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行測(cè)量。7.4振動(dòng)傳感器測(cè)振傳感器與電機(jī)表面的接觸應(yīng)按照傳感器制造廠的規(guī)定，不得干擾被試電機(jī)運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)。為此，傳感器裝置的總偶合質(zhì)量應(yīng)小于電機(jī)質(zhì)量的五十分之一。8軸承座振動(dòng)限值8.1振動(dòng)強(qiáng)度限值振動(dòng)限值適用于在第5章中規(guī)定的頻率范圍內(nèi)所測(cè)得的振動(dòng)速度、位移和加速度的寬帶方均根值。用這三個(gè)測(cè)量量值的最大值來評(píng)價(jià)振動(dòng)的強(qiáng)度。如第6章所規(guī)定的兩種安裝條件，軸中心高56mm及以上直流和三相交流電機(jī)的振動(dòng)強(qiáng)度應(yīng)不超過表1中的限值。振動(dòng)等級(jí)劃分為兩種。如未指明振動(dòng)等級(jí)時(shí)，電機(jī)的振動(dòng)限值應(yīng)符合等級(jí)“A”的要求。轉(zhuǎn)速為600r/min～3600r/min的電機(jī)，檢查試驗(yàn)時(shí)，只需測(cè)量振動(dòng)的速度。型式試驗(yàn)時(shí)，所有三種振動(dòng)量值都應(yīng)測(cè)量。注：當(dāng)檢查試驗(yàn)是在自由懸置安裝條件下做的，型式試驗(yàn)則必須包括在剛性安裝情況下的試驗(yàn)。這一條適用于本標(biāo)準(zhǔn)所有速度范圍。4表1不同軸中心高H(mm)用位移、速度和加速度表示的振動(dòng)強(qiáng)度限值(方均根值)振動(dòng)等級(jí)軸中心高/mm56≤H≤132H>280安裝方式位移/速度/加速度/位移/速度/加速度/位移/速度/加速度/A自由懸置剛性安裝B自由懸置剛性安裝- 注1:等級(jí)“A”適用于對(duì)振動(dòng)無特殊要求的電機(jī)。注2:等級(jí)“B”適用于對(duì)振動(dòng)有特殊要求的電機(jī)。軸中心高小于132mm的電機(jī)，不考慮剛性安裝。注3:位移與速度，速度與加速度的接口頻率分別為10Hz和250Hz。注1:制造廠和用戶應(yīng)考慮到檢測(cè)儀器可能有士10%的測(cè)量容差。8.2交流電機(jī)兩倍電網(wǎng)頻率振動(dòng)速度的限值二極電機(jī)在兩倍電網(wǎng)頻率時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生電磁振動(dòng)。為了正確評(píng)定這部分振動(dòng)分量，要求電機(jī)遵循6.3中的規(guī)定進(jìn)行剛性安裝。對(duì)軸中心高H>280mm的二極電機(jī)，當(dāng)型式試驗(yàn)證明兩倍電網(wǎng)頻率占主導(dǎo)成分時(shí)，表1中的振動(dòng)強(qiáng)度限值(對(duì)等級(jí)A)將從2.3mm/s增加到2.8mm/s。更大的振動(dòng)限值應(yīng)依據(jù)預(yù)先簽訂的協(xié)議。當(dāng)型式試驗(yàn)證明振動(dòng)限值大于2.3mm/s時(shí)，二倍電網(wǎng)頻率被認(rèn)為占主導(dǎo)成分。8.3軸向振動(dòng)軸承軸向振動(dòng)與軸承的功能及軸承的結(jié)構(gòu)有關(guān)。對(duì)推力軸承，軸向振動(dòng)與推力波動(dòng)有關(guān)，這種振動(dòng)會(huì)損壞滑動(dòng)軸承的金屬襯料或滾動(dòng)軸承的零件。這些軸承的軸向振動(dòng)的評(píng)定方法應(yīng)和徑向振動(dòng)評(píng)定方法相同，振動(dòng)限值符合表1的要求。如軸承無軸向限制結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)在制造廠和用戶事先簽訂協(xié)議時(shí)取消軸向振動(dòng)的要求。9軸相對(duì)振動(dòng)限值建議僅對(duì)有滑動(dòng)軸承且轉(zhuǎn)速大于1200r/min、額定功率大于1000kW的電機(jī)測(cè)量軸相對(duì)振動(dòng)，且振動(dòng)限值應(yīng)以事先確定的關(guān)于安裝軸測(cè)量傳感器必要規(guī)定的協(xié)議為依據(jù)。帶滑動(dòng)軸承的電機(jī)按特定規(guī)定安裝振動(dòng)測(cè)量傳感器時(shí)，其規(guī)定的軸相對(duì)振動(dòng)位移的限值見表2,這些限值是第8章要求的補(bǔ)充。表2最大軸相對(duì)振動(dòng)(Srp)和最大徑向跳動(dòng)的限值振動(dòng)等級(jí)轉(zhuǎn)速/最大軸相對(duì)位移/機(jī)械振動(dòng)和電磁振動(dòng)共同作用引起的最大徑向跳動(dòng)/μmAB注1:B級(jí)通常是對(duì)驅(qū)動(dòng)關(guān)鍵性設(shè)備的高速電機(jī)規(guī)定的。注2:最大軸相對(duì)位移限值包括徑向跳動(dòng)。(徑向跳動(dòng)的定義見ISO7919-1)5額定轉(zhuǎn)速/(r/min)A——被測(cè)電機(jī)；Z——位移。注：為了降低懸置系統(tǒng)的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對(duì)振動(dòng)強(qiáng)度等級(jí)所產(chǎn)生的影響，彈性支撐的有效質(zhì)量應(yīng)不大于被試電機(jī)的十分之一。圖1最小彈性位移與額定轉(zhuǎn)速的關(guān)系圖2用于電機(jī)的一端或兩端推薦測(cè)量點(diǎn)6圖3不拆卸零部件電機(jī)不能按圖2測(cè)量時(shí)的測(cè)量點(diǎn)圖4座式軸承的測(cè)量點(diǎn)A——信號(hào)調(diào)節(jié)器；圖5測(cè)定軸相對(duì)位移推薦的傳感器圓周位置6圖3