几种旋转机器振动评定标准的比较分析

　　机器的振动是由于受到各种力的作用,因此从振值大小的测量上可以反映出机器受到激振力的大小,也就反映出机器运转情况的好坏。以往多数机器是根据长期运行中得到的经验,对不同的机器制订不同的标准,用以说明满足或不满足旋转机器的振动要求。这些标准多以总振值大小评定,此种方法分两种情况,一种是以测量的轴承振动值来评定,可以利用接触式传感器(如速度式传感器或压电式速度传感器)放置在轴承座上进行测量;另一种是测量轴的振动值来评定,可利用非接触式传感器(如电涡流式传感器)测量轴相对于机壳的振动值。评定的尺度可以用振动烈度(即方均根值,它代表振动能量的大小)和振动位移峰值来表示。

　　1 以轴承振动位移峰值作为评定标准

　　表1为我国水电部于1959年颁布的5电力工业技术管理法规6中规定的1500rPmin和3000rPmin的汽轮发电机组轴承的振动标准[1]。表2为机电部关于5离心鼓风机和压缩机技术条件6中规定的轴承振动标准[1]。表3为国际电工委员会(IEC)推荐的汽轮机振动标准[2]。从这些不同的标准中可以看出不同的机器、不同的位置以及不同的转速,其要求是有差异的。

　　经分析可见,用振动位移值来评定机组振动时,是按转速高低来规定允许的振动值的。转速低,允许的振动值大;转速高,允许的振动值就小,这是因为同样的振动值,对高速机组将会带来较大的危害。

　　2 以振动烈度(方均根值)作为评定标准

　　ISO3945标准[2]和德国工程师协会的VDI 2056标准[2]中规定了以振动烈度(即振动速度的方均根值或有效值)来评定轴承振动。振动烈度与振动位移的关系式为

式中Xmms--振动烈度,mmPs

　　XDD--振动当量位移峰值,mm

　　X--角速度,1Ps

　　表4为ISO3945--1977规定的适用于工作转速为6001200rPmin,功率>300kW的大型发电机、电动机、蒸汽轮机、燃汽轮机和涡轮压缩机等的振动标准。我国机电部标准也与此相同。

　　表4中分为四个品质段,即A表示机器运行优级水平(好);B表示良好运行应有的水平(满意);C表示机组运行已产生了故障,应予检查和修复(不满意);D表示机组应立即停止运行(不允许)。

　　表5为VDI2056振动标准,表中每个分级档次的比例系数为1.6,这是从实际经验得出的规律,即机器速度每上升1.6倍时,就明显感受到不同的振动迹象。表中把机器的类型分为四类,K类代表小型电机、原动机与工作机单独传动,功率Z15kW;M类代表中型电机,功率为1575kW,如用专门底座功率可达300kW;G类代表大型电机、原动机和工作机,安装在刚性和重型基础上;T类代表大型原动机和大型涡轮发电机组等大型机组,安装在刚度很小的轻型结构底座上。