泵的振動(dòng)測(cè)量與評(píng)價(jià)方法

1、泵的振動(dòng)測(cè)景與評(píng)價(jià)方法本標(biāo)準(zhǔn)等效采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 2372- 197 4評(píng)價(jià)機(jī)器振動(dòng)的基礎(chǔ)。1主題內(nèi)容與適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了對(duì)泵進(jìn)行機(jī)械表面振動(dòng)測(cè)量與評(píng)價(jià)方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用丁除潛液泵、往復(fù)泵以外的各種型式泵和泵用調(diào)速液 力偶合器，轉(zhuǎn)速范圍為60012000r/min。2引用標(biāo)準(zhǔn)GB 2298機(jī)械振動(dòng)、沖擊名詞術(shù)語(yǔ)GB 6075制訂機(jī)器振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)3術(shù)語(yǔ)3.1位移幅值、速度幅值、加速度幅值以上三項(xiàng)幅值運(yùn)用簡(jiǎn)諧振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)議程定義如下：s=As cos ( 3 t+ n s)( 1)v =Av cos ( 3 t+v)(2)a=acos( 3 t +a)(3)式中：As-位移幅值，mmAv-速度幅

2、值，mm/s；a-加速度幅值，mn/s2;s-位移瞬時(shí)值，mmv-速度瞬時(shí)值，mn/s ;a-加速度瞬時(shí)值，mm/s2;3 角速度，ra d/s；t-時(shí)間，s；小s、v、a初始相角，rad。3.2振動(dòng)烈度規(guī)定振動(dòng)速度的均方根值(有效值)為表征振動(dòng)烈度的參數(shù)。泵 的振動(dòng)不是單一的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，而是由一些不同頻率的簡(jiǎn)諧振動(dòng)復(fù)合而 成的周期振動(dòng)或準(zhǔn)周期振動(dòng)，設(shè)它的周期是T,振動(dòng)速度的時(shí)間域函 數(shù)為：v =v( t)(4 )則它的振動(dòng)速度的均方根值用下式計(jì)算：（5）設(shè)泵的振動(dòng)由幾個(gè)不同頻率的簡(jiǎn)諧振動(dòng)所合成。由頻譜分析可 知，加速度、速度或位移幅值（a、Av、As , j= 1,2 , , , n）是角速度

3、CDj的函數(shù)。根據(jù)加速度幅值a、位移幅值A(chǔ)s或速度幅值A(chǔ)v ,可由下 式計(jì)算出振動(dòng)速度的均方根值：（6）4測(cè)量振動(dòng)烈度的一般準(zhǔn)則4.1測(cè)量?jī)x器應(yīng)當(dāng)正確選用振動(dòng)烈度測(cè)量?jī)x器來(lái)指示和記錄被測(cè)泵的振動(dòng)。在 進(jìn)行振動(dòng)測(cè)量之前應(yīng)細(xì)心地檢查，保證測(cè)量?jī)x器在主要的環(huán)境條件下 （例如溫度、磁場(chǎng)、表面粗糙度等）、在所要求的頻率范圍和速度范 圍之內(nèi)能精確地工作，應(yīng)當(dāng)知道在整個(gè)測(cè)量范圍之內(nèi)儀器的響應(yīng)和精 度。所用的振動(dòng)烈度測(cè)量?jī)x應(yīng)經(jīng)過(guò)計(jì)量部門(mén)檢定認(rèn)可，在使用前對(duì)整 個(gè)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)，保證其精度符合要求。對(duì)測(cè)量用傳感器應(yīng)當(dāng)細(xì) 心地、合理地進(jìn)行安裝，并保證它不會(huì)明顯地影響泵的振動(dòng)特性。4.2泵的安裝與固定機(jī)器的固定對(duì)

4、所測(cè)得的機(jī)器振動(dòng)值有很大的影響。對(duì)丁泵不應(yīng)在 軟安裝或固定在軟安裝底板上測(cè)振動(dòng)，應(yīng)安裝在固定的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上測(cè) 量。在這種情況下，必須注意只有基礎(chǔ)（包括安裝用導(dǎo)軌、土壤或混 凝土）具有類(lèi)似的動(dòng)力學(xué)特性，才能對(duì)同類(lèi)泵的振動(dòng)烈度作正確地比 較。如果這些條件不滿足，只能對(duì)某種特定情況測(cè)定其振動(dòng)烈度，此 時(shí)，應(yīng)汪明基礎(chǔ)和固定方法，作為比較振動(dòng)烈度時(shí)參考。泵在試驗(yàn)室作性能試驗(yàn)時(shí)，要同時(shí)進(jìn)行振動(dòng)測(cè)量和評(píng)價(jià)。此時(shí)對(duì) 泵的基礎(chǔ)固定要嚴(yán)格要求。泵在試驗(yàn)時(shí)屆臨時(shí)安裝，當(dāng)安裝質(zhì)量不如 它在工作現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，允許以在工作現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得的振動(dòng)烈度為準(zhǔn)。4.3泵的運(yùn)行工況在測(cè)量離心泵、混流泵、軸流泵等葉片泵的振動(dòng)時(shí)，應(yīng)在規(guī)定轉(zhuǎn) 速（允許

5、偏差土5%以及允許用到的小流量、規(guī)定流量、大流量三個(gè) 工況點(diǎn)上進(jìn)行測(cè)量。對(duì)丁降低轉(zhuǎn)速試驗(yàn)的振動(dòng)測(cè)量，不能作為評(píng)價(jià)的 依據(jù)。對(duì)齒輪泵、滑片泵、螺桿泵等容積泵（往復(fù)泵除外）應(yīng)在規(guī)定轉(zhuǎn) 速（允許偏差土5%）、規(guī)定工作壓力的條件下進(jìn)行測(cè)量。對(duì)液力偶合器應(yīng)分別在負(fù)載、空載以及在調(diào)速范圍內(nèi)均勻地取1 0個(gè)轉(zhuǎn)速點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。這十個(gè)點(diǎn)通常是最大轉(zhuǎn)速的100%、90% , , 1 0%（由丁空載調(diào)速范圍限制，能夠測(cè)到的轉(zhuǎn)速點(diǎn)允許不足10個(gè)。在 負(fù)載試驗(yàn)時(shí)，對(duì)應(yīng)最高轉(zhuǎn)速時(shí)應(yīng)達(dá)到額定負(fù)載）。4.4測(cè)點(diǎn)與測(cè)量方向每臺(tái)泵至少存在一處或幾處關(guān)鍵部位，為了了解泵的振動(dòng)，我們 把這些部位選為測(cè)點(diǎn)，這些測(cè)點(diǎn)應(yīng)選在振動(dòng)能量向彈性基

6、礎(chǔ)或系統(tǒng)其 他部件進(jìn)行傳遞的地方，泵通常選在軸承座、底座和出口法蘭處。把 軸承座處和靠近軸承處的測(cè)點(diǎn)稱(chēng)為主要測(cè)點(diǎn)；把底座和出口法蘭處的 測(cè)點(diǎn)稱(chēng)為輔助測(cè)點(diǎn)。立式泵主要測(cè)點(diǎn)（標(biāo)號(hào)是“1”）是具體位置應(yīng)通過(guò)試測(cè)確定， 即在測(cè)點(diǎn)的水平圓周上試測(cè)，將測(cè)得的振動(dòng)值最大處定為測(cè)點(diǎn)（圖8除外）。每個(gè)測(cè)點(diǎn)都要在三個(gè)互相垂直的方向（水平、垂直、軸向）進(jìn)行 振動(dòng)測(cè)量。典型泵測(cè)點(diǎn)位置的選擇如圖110所示。對(duì)未涉及到的類(lèi)型可參 照這10個(gè)圖例確定其測(cè)點(diǎn)位置。圖1為單級(jí)或兩級(jí)懸:臂泵，主要測(cè)點(diǎn)選有懸:架（或托架）軸承座 部位，標(biāo)號(hào)是“1、2”。輔助測(cè)點(diǎn)是標(biāo)號(hào)“3”的泵腳處（對(duì)沒(méi)有泵 腳的選在底座處）。圖2為雙吸離心泵（包

7、括各種單級(jí)、兩級(jí)兩端支承式離心泵）， 主要測(cè)點(diǎn)選在兩端軸承座處，標(biāo)號(hào)是“1、2”。輔助測(cè)點(diǎn)在靠近聯(lián)軸 器側(cè)面的底座處，標(biāo)號(hào)是“ 3 ”。圖3為多級(jí)離心泵，兩個(gè)主要測(cè)點(diǎn)在兩端軸承座上，標(biāo)號(hào)是“1、2”，輔助測(cè)點(diǎn)在靠近聯(lián)軸器側(cè)面泵腳上，標(biāo)號(hào)是“3”，沒(méi)有泵腳的 泵，輔助測(cè)點(diǎn)在底座上。圖4為齒輪泵、滑片泵、臥式螺桿泵，主要測(cè)點(diǎn)標(biāo)號(hào)是“1、2”， 輔助測(cè)點(diǎn)標(biāo)號(hào)是“3”。圖5為液力偶合器，主要測(cè)點(diǎn)選在輸入和輸出軸承座上，標(biāo)號(hào)“1、2”,輔助測(cè)點(diǎn)選在底座處，標(biāo)號(hào)是“3”。圖6為立式離心泵，分為以下三種：a.立式多級(jí)泵，主要測(cè)點(diǎn)選在泵與支架聯(lián)接處，標(biāo)號(hào)是“1 ”，輔助測(cè)點(diǎn)在出口法蘭處和地腳處，標(biāo)號(hào)是“2、3

8、”；b.立式船用離心泵，主要測(cè)點(diǎn)選在泵與支架聯(lián)接處，標(biāo)號(hào)是“1 ”，輔助測(cè)點(diǎn)在出口法蘭處和支承地腳處，標(biāo)號(hào)是“ 2、3”；c.立式離心吊泵，主要測(cè)點(diǎn)標(biāo)號(hào)是“1 ”，輔助測(cè)點(diǎn)標(biāo)號(hào)是“2、3 ”。圖7為立式混流泵、立式軸流泵，分為以下三種：a.單層基礎(chǔ)，主要測(cè)點(diǎn)選在泵座與電機(jī)聯(lián)接處，標(biāo)號(hào)是“1 ” ,輔助測(cè)點(diǎn)標(biāo)號(hào)是“2、3”；b.雙層基礎(chǔ)， 主要測(cè)點(diǎn)選在泵座最高處， 標(biāo)號(hào)是“1 ”， 輔助測(cè) 點(diǎn)標(biāo)號(hào)是“2、3 ”；c.泵座與電動(dòng)機(jī)問(wèn)有聯(lián)接支架，主要測(cè)點(diǎn)選在支架與泵座聯(lián)接 處，標(biāo)號(hào)是“1 ”,輔助測(cè)點(diǎn)標(biāo)號(hào)是“ 2、3 ” o圖8為立式雙吸泵，主要測(cè)點(diǎn)選在兩端軸承座處，標(biāo)號(hào)是“1、2”，輔助測(cè)點(diǎn)標(biāo)號(hào)是

9、“2、3”；圖9為長(zhǎng)軸深井泵，主要測(cè)點(diǎn)在泵座上，標(biāo)號(hào)是“1”，輔助測(cè) 點(diǎn)在出口法蘭處及泵座地腳步處，標(biāo)號(hào)是“2、3 ” o圖10為立式螺桿泵，主要測(cè)點(diǎn)標(biāo)號(hào)是“1”，輔助測(cè)點(diǎn)標(biāo)號(hào)是“2、3 ”。4.5泵的振動(dòng)烈度比較主要測(cè)點(diǎn)，在三個(gè)方向（水平X、垂直Y、軸向Z）、三個(gè) 工況（允許用到的小流量、規(guī)定流量、大流量）上測(cè)得的振動(dòng)速度有 效值，其中最大的一個(gè)定為泵的振動(dòng)烈度。輔助測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)值不能作為評(píng)價(jià)的依據(jù)。輔助測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)大丁或 接近主要測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)值時(shí)，只能說(shuō)明泵的固定或裝配有問(wèn)題。5泵的振動(dòng)評(píng)價(jià)5.1評(píng)價(jià)振動(dòng)烈度的尺度在101 000 Hz的頻段內(nèi)速度均方根值相同的振動(dòng)被認(rèn)為具有相 同的振動(dòng)烈度。表

10、1相鄰兩檔之比為1:1.6 ,即相差4dB, 4dB之差 代表大多數(shù)機(jī)器振動(dòng)響應(yīng)的振動(dòng)速度有意義的變化。用泵的振動(dòng)烈度（見(jiàn)本標(biāo)準(zhǔn)4.5條）查表1振動(dòng)烈度級(jí)范圍（10 1000 Hz）,確定泵的烈度級(jí)。表1烈度級(jí)振動(dòng)烈度的范圍mm/s大丁到0.110.070.110.180.110.180.280.180.280.450.280.450.710.450.711.120.711.121.801.121.802.801.802.804.502.804.507.104.507.1011.2 07.1011.2 018.0 011.2 018.0 028.0 018.0 028.0 045.0 028.

11、0 045.0 071.0 045.0 071.0 05.2泵的分類(lèi)為了評(píng)價(jià)泵的振動(dòng)級(jí)別，按泵的中心高和轉(zhuǎn)速把泵分四類(lèi)，見(jiàn)表2。表2中心高mm轉(zhuǎn)速225 550550類(lèi)別r/mi n第一類(lèi) 1800180 0 450 0100 0 1800600 1500第三類(lèi)450 0 120 001800 450 0150 0 360 0第四類(lèi)-450 0 120 00360 0 12000臥式泵的中心高規(guī)定為由泵的軸線到泵的底座上平面間的距離h,mm。立式泵本來(lái)沒(méi)有中心高，為了評(píng)價(jià)它的振動(dòng)級(jí)別，取一個(gè)相當(dāng)尺 寸當(dāng)做立式泵的中心高；即把立式泵的出口法蘭密封面到泵軸線間的 投影距離，如圖610所示h( mm

12、),規(guī)定為它的相當(dāng)中心高。5.3評(píng)價(jià)泵的振動(dòng)級(jí)別泵的振動(dòng)級(jí)別分為A、B、C、D四級(jí)，D級(jí)為不合格。泵的振動(dòng)評(píng)價(jià)方法是首先按泵的中心高和轉(zhuǎn)速查表2確定泵的 類(lèi)別，再根據(jù)泵的振動(dòng)烈軍屆度級(jí)查表3,就可以得到評(píng)價(jià)泵的振動(dòng) 級(jí)別。雜質(zhì)泵的主動(dòng)評(píng)價(jià)方法，如按表2在第一類(lèi)的泵，用表3第二類(lèi) 評(píng)價(jià)它的振動(dòng)級(jí)別，依此類(lèi)推。表3振動(dòng)烈度范圍判定泵的振動(dòng)級(jí)別振動(dòng)烈度 級(jí)振動(dòng)烈度分級(jí)界線mm/s第一類(lèi)第二類(lèi) 第三類(lèi)第四類(lèi)0.280.45-0.28AA0.71AA1.12-0.45B1.80B2.80-0.71CB4.507.10-1.12CB11.2 0C18.0 0-1.80C28.0 0D45.0 0-2.80

13、D71.0 0-4.50DD-7.10-11.20-18.00-28.00 -45.00 71.006記錄內(nèi)容與格式6.1記錄內(nèi)容a.泵的型號(hào)、性能參數(shù)、制造廠、出廠編號(hào)；b.測(cè)量場(chǎng)所、泵的安裝與固定條件；c.使用儀器名稱(chēng)、型號(hào)、規(guī)格、規(guī)定單位、規(guī)定日期；d.測(cè)點(diǎn)位置示意圖，或標(biāo)明按GB 1 0889中的圖X布置的測(cè)點(diǎn)；e.不同測(cè)點(diǎn)、不同測(cè)量方向上的振動(dòng)速度的均方根值；f.按GB 10 889第X類(lèi)評(píng)價(jià)為A（或B、C、D）級(jí)振動(dòng)。6.2振動(dòng)測(cè)試報(bào)告的格式產(chǎn)品型號(hào)泵的振動(dòng)測(cè)試報(bào)告制造廠出廠編號(hào)測(cè)量場(chǎng)所測(cè)量者測(cè)量日泵的振動(dòng)測(cè)量記錄測(cè)點(diǎn)編號(hào)測(cè)量方向工況XYZXYZXYZm3/h振動(dòng)速度均方根值Vrm

14、amm/S大流量規(guī)定流量小流量附加說(shuō)明評(píng)價(jià)泵的振動(dòng)級(jí)別轉(zhuǎn)速r /mi n中心高mm分類(lèi)振動(dòng)烈度級(jí)評(píng)價(jià)振動(dòng)級(jí) 別_測(cè)量中使用的儀器序號(hào)儀器名稱(chēng)型號(hào)檢定單位檢定日期測(cè)點(diǎn)位置示意圖（略）附 錄A由振動(dòng)速度的均方根值及主頻率計(jì)算位移 幅值（參考件）A1在許多標(biāo)準(zhǔn)中通常用速度均方根值作為振動(dòng)的表征量，然而在某 些情況下，知道所測(cè)得的振動(dòng)頻譜中主頻率的位移幅值是很重要的。 另外，在一些老標(biāo)準(zhǔn)中還用位移幅值作為振動(dòng)的表征量，因此，需要 把振動(dòng)速度的均方根值換算成位移幅值。只有單頻率的正弦波才能從振動(dòng)速度的均方根值轉(zhuǎn)換為振動(dòng)位 移幅值。當(dāng)已知該頻率的振動(dòng)速度時(shí)，可用下式計(jì)算位移幅值：應(yīng)注意位移幅值與位移均方根值的區(qū)別。在近代 的測(cè)量?jī)x表上，不但可以測(cè)出速度均方根值，而且可以同樣測(cè)出