A6210 EMERSON艾默生軸振監(jiān)測卡
振動是反映機械設(shè)備運行狀態(tài)的重要參數(shù)，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時（例如零部件之間的變形、碰撞、摩擦、破損等），其振動狀態(tài)產(chǎn)生變化，通過振動監(jiān)測系統(tǒng)對設(shè)備振動進行監(jiān)測，分析提取振動信號中的故障特征，可以判斷設(shè)備的健康狀態(tài)，進行故障診斷和預(yù)測。
A6210 EMERSON振動監(jiān)測具有以下特點：
1）包含故障信息豐富。設(shè)備中主要零部件的各種典型損耗性故障都可以通過振動監(jiān)測做出診斷。
2）故障反應(yīng)靈敏、迅速。振動對故障反映比較靈敏，即使非常微弱的故障，也會引起振動變化。通過各種振動信號分析處理方法可以在強干擾背景下提取故障信息，因此可以實現(xiàn)故障的早期診斷。
3）A6210 EMERSON測量方便。只要將振動傳感器安裝在設(shè)備體上的合適部位，即可實現(xiàn)振動測量，對設(shè)備不產(chǎn)生影響。
本篇首先介紹振動監(jiān)測的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，其次，通過以齒輪減速機及軸承為對象，介紹振動監(jiān)測的理論基礎(chǔ)。
一、振動監(jiān)測的標(biāo)準(zhǔn)
A6210 EMERSON機器設(shè)備的健康狀態(tài)是保障其長期安全可靠運行的基本條件，振動大小是反映機器設(shè)備健康狀態(tài)的主要指標(biāo)之一。在當(dāng)前技術(shù)水平下，國內(nèi)外針對大型、重要設(shè)備通常都采取了振動監(jiān)測手段，包括在線或離線監(jiān)測，通過監(jiān)測設(shè)備的振動判斷設(shè)備的健康狀態(tài)。為了描述機器的健康狀態(tài)，必須根據(jù)法定的標(biāo)準(zhǔn)作為評定準(zhǔn)則。對于機器設(shè)備的制造廠來說，標(biāo)準(zhǔn)是確定產(chǎn)品是否合格的依據(jù)；而對于機器設(shè)備的使用單位來說，特別是使用中的一些大型設(shè)備或流程工業(yè)中的關(guān)鍵設(shè)備，標(biāo)準(zhǔn)也是隨時掌握設(shè)備運行狀態(tài)的依據(jù)。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）下設(shè)的振動、沖擊與狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)委員會（TC108）是專門負(fù)責(zé)制定振動與沖擊方面國際標(biāo)準(zhǔn)的機構(gòu)，A6210 EMERSON該機構(gòu)根據(jù)機械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)發(fā)展的需要，還歸口制定機器狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷方面的國際標(biāo)準(zhǔn)。我國與ISO/TC 108對口的是全國機械振動、沖擊及狀態(tài)監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（SAC/TC53），該委員會由國家有關(guān)部委專家共同組成，是全國性專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)工作組織，由國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局領(lǐng)導(dǎo)。
用于旋轉(zhuǎn)機械振動評價的主要國際標(biāo)準(zhǔn)有ISO 7919和ISO 10816（有些改為ISO 20816系列）兩個系列，分別對應(yīng)我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 11348和GB/T 6075系列標(biāo)準(zhǔn)。這兩個系列振動標(biāo)準(zhǔn)簡單介紹如下：
1）ISO 10816（GB/T 6075）系列標(biāo)準(zhǔn)主要針對軸承座振動，共有7個部分，如表7-7所示。根據(jù)旋轉(zhuǎn)機械軸承座相對于地面的絕對振動（絕對瓦振）進行振動狀態(tài)評價，主要測量參數(shù)是振動速度，評價參數(shù)為振動速度值和振動位移值。
表1 GB/T 6075系列標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)信息
2）ISO 7919（GB/T 11348）系列標(biāo)準(zhǔn)主要針對旋轉(zhuǎn)軸振動，共有5個部分，如表2所示。根據(jù)支撐軸承處的軸頸相對于軸瓦振動位移（相對軸振）進行振動狀態(tài)評價。通過安裝在軸承附近的電渦流傳感器測量相對軸振位移，對振動大小進行評價。
表2 GB/T 11348系列標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)信息
3）發(fā)達國家標(biāo)準(zhǔn)。美國、德國等工業(yè)發(fā)達國家也有許多在國際上普遍采用的振動評價標(biāo)準(zhǔn)，例如美國石油學(xué)會的API610（離心泵）、API611（通用汽輪機）、API613（專用齒輪箱）、API617（離心壓縮機）、API673（專用風(fēng)機）等；德國工程師協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)VDI2056、VDI2059；英國國家標(biāo)準(zhǔn)BS4675。
各種旋轉(zhuǎn)機械的振源主要來自于結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試和環(huán)境本身。振動會在非常短的時間內(nèi)造成結(jié)構(gòu)疲勞和損傷，因此在振動設(shè)計中必須重視旋轉(zhuǎn)機械的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)和軸承等部件經(jīng)受疲勞損傷的程度。振動部件的疲勞損傷正比于其振動速度，振動所產(chǎn)生的能量正比于其振動速度的二次方，能量傳遞將導(dǎo)致振動部件磨損和引起其他缺陷。因此，在旋轉(zhuǎn)機械振動判定標(biāo)準(zhǔn)中，疲勞損傷和磨損等缺陷這兩種破壞形式都最好以速度為標(biāo)準(zhǔn)。對于10Hz以下的低頻振動，以位移破壞為主，其實質(zhì)是疲勞強度破壞，而不是能量破壞，以位移作為振動標(biāo)準(zhǔn)；對于10Hz～1kHz頻帶的振動，以一定的速度級作為振動狀態(tài)的判據(jù)；對于1kHz以上的高頻振動，主要應(yīng)該考慮沖擊力和共振破壞，此時應(yīng)以加速度作為判定標(biāo)準(zhǔn)，如圖1所示。圖2所示為日本豐田利夫教授在其著作中提出的標(biāo)準(zhǔn)，此標(biāo)準(zhǔn)在低頻、中頻和高頻段分別為位移、速度和加速度。
ABB PFEA111-20 3BSE050090R20
BENTLY 3500/77M 176449-07
COEN DSF-2000-MB-UV 2653-213-06
PIONEER PM3398B-6P-1-3P-E
FOXBORO FCP270 P0917YZ
EMERSON SLS1508
EMERSON KJ2221X1-BA1
EMERSON KJ4001X1-BE1 12P0818X072
EMERSON KJ4001X1-NA1 12P3373X012
EMERSON KJ4001X1-NB1 12P3368X012
WATLOW ANAFAZE CLS216
GE IC698RMX016-ED
GE IC698CRE030-DE
GE IC687BEM731-AB
GE IC698CHS009A
GE IC698PSD300C
GE IC698PSA350E
HONEYWELL USI-0002
HONEYWELL SDI-1624
PROSOFT MVI56E-MCMR
YOKOGAWA AVR10D-Q22020
AQUAMASTER RAUMASTC-2
ABB SR511 3BSE000863R0001
GE RXE2N0Q0J132A
MITSUBISHI MR-S11-200-Z37
ASM 4552143A
ASM 4552200
ASM 4552183
EMERSON VS3202 SLS1508
KOLLMORGEN AKM33E-ANCNR-00
BENTLY 3500/42M 176449-02
ASM 4552021
BENTLY 133442-01
A-B 2711P-B6C20D/D
HONEYWELL CC-TUIO31
GE IC695CPU320
BENTLY 3500/22M 288055-01
HONEYWELL SDO-0824
HONEYWELL FC-PDIO01
ABB UAC375AE103 3BHB006621R0103
