GBT2820.9-2002往复式内燃机驱动的交流发电机组机械振动的测量和评价.pdf 14页

'ics29.160.40免费标准网(www.freebz.net)标准最全面K52中华人民共和国国家标准Gs/T2820.9-2002往复式内燃机驱动的交流发电机组第9部分:机械振动的测量和评价Reciprocatinginternalcombustionenginedrivenalternatingcurrentgeneratingsets-Part9:Measurementandevaluationofmechanicalvibrations(ISO8528-9:1997,MOD)2002一08一05发布2003一04一01实施中华人民共和国发布国家质量监督检验检疫总局免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 标准分享网www.bzfxw.com免费下载免费标准网(www.freebz.net)标准最全面GB/"r2820.9-2002月U舀GB/T2820((往复式内燃机驱动的交流发电机组》共有十二个部分:第1部分用途、定额和性能(eqvISO8528-1:1993)第2部分:发动机(eqvISO8528-2:1993)第3部分:发电机组用交流发电机(eqvISO8528-3:1993)第4部分:控制装置和开关装置(eqvISO8528-4:1993)第5部分:发电机组(eqvISO8528-5:1993)第6部分:试验方法(eqvISO8528-6:1993)第7部分:用于技术条件和设计的技术说明〔eqvISO8528-7:1994)第8部分:对小功率发电机组的要求和试验((ISO8528-8:1995,MOD)第9部分:机械振动的测量和评价(ISO8528-9:1995,MOD)第10部分:噪声的测量(包面法)(ISO8528-10:1998,MOD)第12部分:对安全装置的应急供电(ISO8528-12:1997,MOD)其中“第11部分:在线不间断供电系统”目前尚未制定。本部分修改采用ISO8528-9:1995《往复式内燃机驱动的交流发电机组第9部分:机械振动的噪声和评价》。本部分与ISO8528-9的主要差异是引用文件不同。本部分的附录A、附录B,附录C,附录D、附录E均为资料性附录。本部分由中国电器工业协会提出。本部分由兰州电源车辆研究所归口。本部分由兰州电源车辆研究所负责起草。本部分主要起草人:张洪战、王丰玉、薛晨、史清晨。免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面GB/T2820.9-2002往复式内燃机驱动的交流发电机组第9部分:机械振动的测量和评价范围本部分描述了在规定测量点对发电机组的外部机械振动特性进行测量和评价的程序。本部分适用于由往复式内燃机驱动的、固定式和移动式、刚性和(或)弹性安装的交流发电机组。本部分适用于陆用和船用发电机组，不适用于航空或驱动陆用车辆和机车的发电机组。对于某些特殊用途的发电机组(如医院、高层建筑的供电等)，有必要提出一些补充要求。本部分的有关规定可作为基础。对于由其他往复式发动机(如沼气发动机、蒸汽机等)驱动的发电机组，本部分的规定也可作为基础。2规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T2820的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。(:B/T2820.5-1997往复式内燃机驱动的交流发电机组第5部分:发电机组〔eqvISO8528-5:1993)IEC60034-7:1992旋转电机第7部分:结构和安装型式分类(IM码)ISO2041:1990振动和冲击术语ISO5348.1997和械振动和冲击加浦磨计的栩械守装定义本部分使用了ISO2041中的有关定义和下列定义。振动严重程度:这个一般性的术语指的是对振动进行描述的一个或一组数值，如最大值、平均值或有效值或其他参数。注1:它也可是中间值或均方根值注2:ISO2041在定义中有两个注释，这两个注释不适用于本部分4符号和缩略语本部分使用了下列符号:“-一加速度a—加速度峰值f一一频率、一一位移亏—位移峰值t—时间免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 标准分享网www.bzfxw.com免费下载免费标准网(www.freebz.net)标准最全面GB/"r2820.9-2002二—速度v—速度峰值x—轴向坐标夕一一横向坐标z—纵向(垂直)坐标Ul—角速度下列这些下标连同振动参数二、，和a一起使用。rms—振动参量数值(有效值).，-一二轴方向振动参量测量值Y-Y轴方向振动参量测量值z-z轴方向振动参量测量值1,2,"""，。—级数值本部分使用了下列缩略语:IMB—按IEC60034-7规定的发电机结构和安装型式。5其他规定和附加要求5.1对于必须遵守某一社会团体规定的船用和近海使用的发电机组，还应满足该社会团体的附加要求该社会团体应在用户订货前予以声明对于在未分级设备中运行的交流发电机组，类似附加要求在不同情况下都应经过用户和制造商的协商认可。5.2如果必须满足任何其他官方机构(如检查和/或立法机构)的特殊要求，该官方机构在用户订货前应予以声明。任何进一步的附加要求都应得到用户和制造商的协商认可。测最值加速度、速度和位移是测量振动的几个变量(见第1。章)。一般情况下，从时刻r、到t:时间间隔，振动速度的有效值为:(1)在满足正弦振动的特殊情况下，振动速度的有效值为:V「m一v,.._一v一awsw‘I···················⋯⋯(2，如果已对振动特殊性进行了分析且在已知角速度。:、。2、⋯。，.及振动速度ivi.vz,...v的情况下，振动速度的有效值可由下式求出:}lv+v}+⋯+z,=(3)丫万v,，=V斌.",+v赢:+⋯+v硫(4)注:加速度和位移的有效值也可用同样的方法求出了测且装置测量系统在给出振动加速度、速度、位移这三个参量有效值时的精确度应满足下列要求:在10Hz免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面GB/T2820.9-2002~1000Hz范围内误差不超过士1000;在2Hz-10H:范围内误差不超过一20%-10%.只要对测量系统的精确度没有不利影响，为导出非直接测量参量，根据测量装置的输出方式，上述有效值可以从微分型或积分型传感器上获得。注1:传感器和被测物体的连接方法对测量的精确度有影响。频率响应及振动的测量值也受传感器连接方式的影响。当振动剧烈时，保待传感器在机组上被测点的良好安装尤为重要注2:加速度计的安装参见ISO53488测f方向和测A点的布置图1所示为推荐的发电机组振动测量点。当本部分适合被指明的其他机型时，在可能的情况下，应在所示测点的二、y,z三个方向实施测量图1所示的各测点必须位于坚固的发动机机体和发电机骨架上，以避免测点处发生变形可根据经验，在类似的发电机组振动剧烈的点实施测量而不必对图1所有的点进行测量。a)由直列式发动机与带有整体轴承的发b)由直列式发动机与带有托架轴承的电机用法兰连接的发电机组发电机组成的发电机组主要测点说明:1,2上前端和上后端3,4一一发动机底座的前后端5.6发电机主轴承外壳7.8一一发电机底座注:测点1-4也适合于其他类型的发动机，如V型、卧式发动机图1测f点的布置9测最时发电机组的工作状态测量振动时发电机组的工作状态包括:正常工作温度，额定频率，空载到满载。如果发电机组不能输出额定功率，则可在其能输出的最大功率状态下进行测量。10测量结果的评估往复式内燃机的主激励频率范围约为2Hz-300Hz.但当与发电机等其他部件组成发电机组后，则评估的频率范围要扩展到2Hz^1000Hz为确保没有结构方面的原因影响测量结果，有必要进行附加试验。常用发电机组振动加速度、速度、位移有效值范围见表C.1这些数值可用来评估发电机组的振动级别和潜在效应。免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 标准分享网www.bzfxw.com免费下载免费标准网(www.freebz.net)标准最全面GB/"r2820.9-2002经验证明，对按标准结构和零部件设计的发电机组，当振动级别小于数值1时，将不会发生损坏。当振动级别在数值1和数值2之间时，则应按发电机组制造商和零部件供货商之间的协议对发电机组的结构和零部件的强度进行评估，以确保发电机组可靠运行。在某种情况下，振动级别可能会高于数值2，但这仅限于个别特殊结构的发电机组。在任何情况下，发电机组制造商应对发电机组零部件的互换性负责(见GB/T2820.5-1997中15-10).11试验报告要表明的测量结果应包括发电机组和使用的测量设备的主要数据。这些数据应用附录n记录。免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面Gs/T2820.9-2002附录A(资料性附录)发电机组的典型结构往复式内燃机与发电机的装配有多种方式。图A.1-A.6为发电机组典型结构示例:图A门发动机和发电机均为刚性安装图A.2发动机弹性安装，发电机刚性安装，采用弹性联轴器联接图A.3发动机和发电机刚性安装在底架上，而底架为弹性安装图A.4发动机弹性、发电机刚性安装在底架上，而底架为弹性安装，采用弹性联轴器联接免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 标准分享网www.bzfxw.com免费下载免费标准网(www.freebz.net)标准最全面GB/T2820.9-2002图产5发动机和发电机均为弹性安装，用法兰联接图A.6发动机与发电机用法兰联接，发动机弹性安装免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面Gs/T2820.9-2002附录B(资料性附录)发电机组振动评价概论众所周知，发电机在发电机组中运行时所承受的振动值较之单独运行时的值高得多。往复式内燃机的典型特点是:有往复运动和摆动的质量、脉动的扭矩、与作功行程有关的波动压力等。所有这些因素在发电机组的主要支承上产生了相当大的交变作用力，在主要骨架上产生很高的振幅。这些振幅值一般要比旋转式机器的值高得多但是，由于受发电机组结构的影响，在往复式发动机的寿命期，这些振动值较旋转式机器更加趋于保持恒定通过本部分对振动变量的定义，允许我们对发电机组的振动特性进行一般性说明，对机组整体的运行特性和振动的相互作用进行一般性评价。然而，不能用确定的振动数值对发电机组中的固定件和运动件的机械应力进行说明。也不能用振动严重程度的确定值对轴系(统)的扭转和线性振动特性进行说明。在发电机组中，甚至连利用振动来精确评价机械应力也是不可能的事。经验表明，如果振动级别超过类似发电机组可接受的某一“通常值”后，发电机组中的重要零部件将会因承受过高的振动应力而发生机械损坏。然而，如果超出上述的“通常值”范围，发电机组的其他附件和连接件、控制和监视装置等的损坏也会发生。这些零件的敏感性取决于它们的结构和安装方式，也就是说，在某些个别情况下，即使评价值位于“通常值”范围内时，要避免上述问题也是很困难的。这时应通过发电机组上专门的“局部测量，’(如消除共振零件)来解决。免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 标准分享网www.bzfxw.com免费下载免费标准网(www.freebz.net)标准最全面Ga/T2820.9-2002附录C(资料性附录)振动变里表C.1往复式内嫩发动机驱动的交流发电机组的振动位移、速度、加速度的有效值振动位移有效值振动速度有效值振动加速度有效值“发电机组额定输出容量和功率mmmm/sm/s,内燃机的标定转速发电机L发电机b发电机“P"/(kV·A)内燃内燃内徽n/(r/min)p/kW(coso=0.8)机。r2M机“2m机“〔RT,2111P‘簇15p夏121.111.2770804450(单缸机)(单缸机)2000毛，<3600尸"<50p<400.80.9550603138尸‘>50p>400.64"0.8140"50"25"31"尸‘镇10p<810250P>2000.720.320.45452028281318720I250/,>I0000.720.290.35451822281111I0.240.3220，镇720尸，>1250P>l0000.7245(::)一28(0.16丫(0.24Y(15)〔(9.(6.5)(9135(9.5)注:振动速度和振动频率的关系见图C.I,表中位移有效值、「豁和加速度有效值u.可用表中的速度有效值二按下式求得:sr。，=0.0159又公，，a==---0.628义刀r”对于法兰连接的发电机组，在测点5(见图la))的测量值应满足对发电机所要求的数值。额定功率大于100kW的发电机组有确定的数值，而额定功率小于lookW的发电机组无代表性数值。这些数值应得到制造商和用户的认可括号内的数值适用于安装在混凝土基础卜的发电机组。此时从图la)和图16)7,8两点侧得的轴向振动数值应为括号内数值的50%,免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面Gs/T2820.9-2002!︵畏日任岌份侧潮招渭振动频串/minI.I}}I.1.I.I.II.1.I.I;I;IZ345B7102O30400080100即300图示曲线仅限于正弦振动曲线a;RIC发动机示例。，一45mm/s曲线b:发电机示例:=20mm/s(见表2)图C.1振动速度和振动频率的关系免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 标准分享网www.bzfxw.com免费下载免费标准网(www.freebz.net)标准最全面GB/T2820.9-2002附录D(资料性附录)测t报告D.1一般数据往复式发动机和发电机的被测数据往复式发动机发电机制造商型式生产编号标定或额定功率kWk·VAcos"=标定或额定转速r/minr/min标定或额定频率Hz结构设计」直列式发动机口IMB20"口IMB520口VII"l发动机口IMBl6口其他口IMB3数量气缸:轴承:工作系统口两冲程]同步发电机口四冲程口异步发电机联接方式口弹性盘式联接口直接联接口弹性联接发电机结构安装型式的缩写词根据IEC60034-7代码I确定D.2结构数据总装图:编号:成套制造商:安装型式发动机发电机基础底架法兰盘」刚性口刚性uM}i性口刚性里有曰弹性曰弹性口弹性曰弹性」无免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 免费标准网(www.freebz.net)标准最全面GB/T2820.9--2002D.3测f点测量点及其编号如上图I所示。增加的测量位置应顺序编号且必须在图上标明。在图上标注的所有测量点都是推荐性的D.4测f结果当适用和有要求时，必须附上数据记录、图表和频谱分析结果。测t设备部件制造商型号说明传感器测量指示装置记录仪表校验仪表注:术语按ISO2954规定特殊测t设备机械连接口螺纹口手柄口胶贴口磁性吸附测量值口位移口速度口加速度记录值口位移口速度口加速度测量范围振幅:频率:频率分析/滤波仪线性范围:传递频带测量记录的评价数据(如放大、反t贵速率):说明:测t结果功率:kW环境温度:C转速:r/mm燃油类型:有效值(2Hz^-300Hz)测量方向测点(二)轴向(y)横向cz)纵向说明编号v/刀/。/(mm/s)(ma/s")二众(mm/s)ms/m(.m/s)(ma//s)mm(m/s)通过计算或测量免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载 标准分享网www.bzfxw.com免费下载免费标准网(www.freebz.net)标准最全面GB/T2820.9-2002附录E(资料性附录)参考文献1.ISO2954:1975旋转和往复式机械振动—测量振动强烈程度的设备要求2.GB/T2820.1-1997往复式内燃机驱动的交流发电机组第1部分:用途、定额和性能3.ISO10816-1:1995机械振动利用非旋转部件的测量值对机器振动进行评估第1部分:一般导则4.ISO10816-6:1995机械振动利用非旋转部件的测量值对机器振动进行评估第6部分:额定功率大于100kW的往复式机器免费标准网(www.freebz.net)无需注册即可下载'