详细解读ISO 10816标准中用于旋转机械振动评估的分类、测量和评估方法。

ISO 10816标准为工业环境中旋转机械振动的测量和评估提供了一个框架。此标准涉及了广泛的旋转机械,包括但不限于电动机、泵、压缩机和风机等。根据不同的应用和机械类型,ISO 10816被细分为多个部分,每部分针对特定类型或特定应用的旋转机械,提供了振动评估的具体指南。以下是ISO 10816标准中用于旋转机械振动评估的主要分类、测量和评估方法的概述。

分类

ISO 10816将旋转机械分为四类,这些分类基于机械的类型、尺寸、速度和所处环境等因素:

  1. 第1类:小型、低速的电动机和泵,通常用于轻工业或商业场合。
  2. 第2类:中型、中速的机械,如工业泵和离心式风机。
  3. 第3类:包括大型的、重载的旋转机器,如大型泵、风扇和压缩机。
  4. 第4类:特大型、特重载的机械,通常用于发电站或重工业。

测量

测量振动通常涉及以下几个关键指标:

  • 振幅:测量振动的强度,单位通常是μm(微米,峰-峰值)或mm/s(平均速度值)。
  • 频率:振动发生的频率,以Hz(赫兹)为单位。
  • 相位:用于描述振动波形的特定点与参考点之间的关系,通常以度(°)表示。

测量仪器通常包括加速计、速度传感器或位移传感器,通过这些传感器可以收集到所需的振动数据。现代的测量系统还可能包括数据采集单元和分析软件,用于实时处理和分析振动信号。

评估方法

ISO 10816提供了一套评估振动数据的方法,主要包括将测量结果与标准中定义的振动等级对比。这些等级分为四个条件等级(Condition States):

  • D级:正常状态,振动水平在可接受范围内,机器运行良好。
  • C级:警告状态,振动水平略高于标准,建议定期监测。
  • B级:警报状态,振动显著增加,可能存在即将发生的故障,需要立即采取措施。
  • A级:危险状态,机器已处于严重故障状态,应立即停机检查。

除了这些基本的评估方法,ISO 10816还推荐了一些高级分析技术,如频谱分析、时域分析和趋势分析,以更精确地诊断机械状态和预测潜在故障。

示例

假设我们有一台中型泵(属于第2类),在其运行过程中,使用加速计测得的振动速度为4.5 mm/s。根据ISO 10816标准,对于第2类机械,D级的振动速度上限为3.3 mm/s,而C级的上限为7.1 mm/s。因此,这台泵的振动水平处于C级,即警告状态。建议运维人员定期监测该泵的振动情况,并记录其变化趋势,以预防潜在的故障。

在实际应用中,结合频谱分析可以发现,振动主要集中在泵的工作频率及其谐波上,这可能表明泵的叶轮与壳体之间存在不平衡或不对中问题。通过调整泵的安装位置或更换叶轮,可以降低振动水平,从而提高泵的运行稳定性和延长其使用寿命。