GB/T 19873.3-2019
基本信息
标准号： GB/T 19873.3-2019
中文名称：机器状态监测与诊断 振动状态监测 第3部分:振动诊断指南
标准类别：国家标准(GB)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
下载格式：.zip .pdf
标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
GB/T 19873.3-2019.Condition monitoring and diagnostics of machines-Vibration condition monitoring一Part 3 : Guidelines for vibration diagnosis.
1范围
GB/T 19873.3给出了旋转机械振动故障诊断时需考虑一般程序的指南,适用于振动从业者、工程师和技术人员,并提供了一个对故障诊断实用的结构化分析法。另外还给出了各种不同机器常见的故障实例。
注:对特定机器的指导在GB/T19873其他部分提供。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文.件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
ISO 1925机械振动 平衡词汇( Mechanical vibration-Balancing- Vocabulary)
ISO 2041机械振动 、冲击与状态监测词 汇( Mechanica1 vibration, shock and condition monitoring Vocabulary)
ISO 7919-1旋转机械转轴径向振动的测量和评定、第1部分:总则(Mechanical vibration of non-reciprocating machines-Measurements on rotating. Shafts and evaluation criteria-Part 1: General guidelines)
ISO 13372机器状态监测与诊断词汇 (Condition monitoring and diagnostics of machines-Vocabulary)
ISO 13373-1机器状态监测与诊断振动状态监测 第1部分:总则(Condition monitoring and diagnostics of machines-Vibration condition monitoring- Part 1: General procedures)
1范围
GB/T 19873.3给出了旋转机械振动故障诊断时需考虑一般程序的指南,适用于振动从业者、工程师和技术人员,并提供了一个对故障诊断实用的结构化分析法。另外还给出了各种不同机器常见的故障实例。
注:对特定机器的指导在GB/T19873其他部分提供。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文.件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
ISO 1925机械振动 平衡词汇( Mechanical vibration-Balancing- Vocabulary)
ISO 2041机械振动 、冲击与状态监测词 汇( Mechanica1 vibration, shock and condition monitoring Vocabulary)
ISO 7919-1旋转机械转轴径向振动的测量和评定、第1部分:总则(Mechanical vibration of non-reciprocating machines-Measurements on rotating. Shafts and evaluation criteria-Part 1: General guidelines)
ISO 13372机器状态监测与诊断词汇 (Condition monitoring and diagnostics of machines-Vocabulary)
ISO 13373-1机器状态监测与诊断振动状态监测 第1部分:总则(Condition monitoring and diagnostics of machines-Vibration condition monitoring- Part 1: General procedures)
标准图片预览
标准内容
ICS17.160
中华人民共和国国家标准
GB/T19873.3—2019/ISO13373-3:2015机器状态监测与诊断
振动状态监测
第3部分：振动诊断指南
Condition monitoring and diagnostics of machinesVibration conditionmonitoringPart3:Guidelinesforvibrationdiagnosis（ISO13373-3:2015,IDT)
2019-12-31发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2020-07-01实施
GB/T19873.3—2019/ISO13373-3:2015前言
规范性引用文件
术语和定义
振动测量
4.2机器运行参数测量
结构化诊断方法
附加的分析和试验
运行参数无需改变
6.3需要改变运行参数
改变机器的物理状态
7其他诊断技术
8建议采取措施时需考虑的因素
附录A（规范性附录）机器振动分析系统方法的进程表附录B（资料性附录）
附录C（资料性附录）
附录D（资料性附录）
参考文献
所有机器常见的安装故障
径向流体动压流体膜轴承的诊断滚动轴承的诊断
GB/T19873《机器状态监测与诊断第1部分：总则；
GB/T19873.3—2019/ISO13373-3:2015振动状态监测已经或计划发布以下部分：第2部分：振动数据处理、分析与描述；第3部分：振动诊断指南：
第9部分：电动机的诊断技术
本部分为GB/T19873的第3部分。本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本部分使用翻译法等同采用ISO13373-3：2015《机器状态监测与诊断振动状态监测1第3部分：
振动诊断指南》。
与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：机械振动、冲击与状态监测词汇（ISO2041:2009.IDT)GB/T22982010
GB/T64442008
机械振动平衡词汇（ISO1925：2001,IDT）；GB/T11348.1—1999
1996.IDT);
GB/T19873.1—2005
2002,IDT);
旋转机械转轴径向振动的测量和评定第1部分：总则（ISO7919-1：
机器状态监测与诊断振动状态监测第1部分：总则（ISO13373-1：
机器状态监测与诊断振动状态监测GB/T19873.2—2005
第2部分：振动数据处理、分
析与措述（ISO13373-2:2005.DT）机器状态监测与诊断词汇（TSO13372：2004.IDT）。GB/T209212007
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本部分由全国机械振动、冲击与状态监测标准化技术委员会（SAC/TC53)提出并归口。本部分起草单位：郑州机械研究所有限公司、华电电力科学研究院、广东电网有限责任公司电力科学研究院、东南大学火电机组振动国家工程研究中心。本部分主要起草人：马卫平、黄海舟、刘石，傅行军。1
GB/T19873.3-2019/1S013373-3:2015引言
GB/T19873的本部分给出了进行机器振动故障诊断时所考虑使用的一般方法的指南。可供振动从业者、工程师和技术人员使用，并提供有用的诊断工具。这些诊断工具包括诊断流程图、进程表和故障表，其中的资料内容提供了一个最基础的、有逻辑和合理步骤的结构化方法以诊断与机器相关的振动问题。但是这并不排除其他诊断技术的使用。GB/T19873.1介绍了振动信号分析的基本程序，包括：使用传感器的类型及使用范围、不同类型机器推荐的安装位置、在线和离线振动监测系统和潜在的机械问题。GB/T19873.2介绍了机器的诊断，包括：需有时域和频域技术的信号调理设备的描述以及振动特性分析时，最常见机械运行现象或遇到机械故障的波形和特征。本部分提供了对一系列机械的一般指南。特定机器的指导在GB/T19873其他部分中给出。GB/T19873不界定振动限值，振动限值在GB/T11348（所有部分）对转轴和GB/T6075（所有部分)对非旋转部件中详述
iiKaeeiKAca
1范围
GB/T19873.3—2019/ISO13373-3:2015机器状态监测与诊断振动状态监测第3部分：振动诊断指南
GB/T19873的本部分给出了旋转机械振动故障诊断时需考虑一般程序的指南，适用于振动从业者、工程师和技术人员，并提供了一个对故障诊断实用的结构化分析法。另外还给出了各种不同机器常见的故障实例。
注：对特定机器的指导在GB/T19873其他部分提供。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。ISO1925D机械振动平衡词汇（MechanicalvibrationBalancing—Vocabulary）ISO2041机械振动、冲击与状态监测词汇（Mechanicalvibration，shockandconditionmonito-ring—Vocabulary)
ISO7919-1旋转机械转轴径向振动的测量和评定第1部分：总则（Mechanicalvibrationofnonreciprocating machines-Measurements on rotating Shafts and evaluation criteria-Part 1:Generalguidelines)
ISO13372
机器状态监测与诊断词汇（Condition monitoringand diagnostics of machinesVocabulary)
ISO13373-1机器状态监测与诊断振动状态监测
第1部分：总则（Conditionmonitoringanddiagnostics of machinesVibration condition monitoringPartI:General procedures)ISO13373-2机器状态监测与诊断振动状态监测第2部分：振动数据处理、分析与描述（Con-dition monitoring and diagnostics of machines-Vibration condition monitoringPart 2:Processing,analysisand presentation of vibration data)3术语和定义
ISO1925、ISO2041和ISO13372界定的术语和定义适用于本文件。4测量
4.1振动测量
可靠的测量是使用本部分必要的基础（见参考文献[17）。一般有三种类型的振动测量：
a）非旋转部件上振动测量，例如使用加速度计或速度传感器，测量轴承座、机器罩壳或机器基础1）修订时将变为ISO21940-2。
GB/T19873.3—2019/ISO13373-3:2015振动（见ISO2954）；
b）转子和固定的轴承或轴承座之间的相对振动测量，例如使用位移计（见ISO10817-1)：c）：转动部件绝对振动的测量，例如使用轴鞍或者使在a）与b）描述方法中的输出相结合（见ISO10817-1)。
国际标准尤其是ISO7919和ISO10816可以帮助评价这些测量的振动烈度认识到根据具体情况和机器类型采用合适的传感器和测量设备用于故障诊断很重要，例如，考虑机器特殊的运行工况、确定必要的频率范围和测量分辨率。ISO13373-1和ISO13373-2给出了传感器和测量系统的描述及技术规范，进行合适的选择时应予以考虑。
4.2机器运行参数测量
运行参数能够显著地影响振动特征，因此对一个诊断过程宜获取不同参数下的振动数据来确定它们之间的相关性，例如转速、负荷、压力和温度获取一系列工况和配置下的基线振动作为将来振动事件时对比的基准是一个很好的实践ISO17359给出了使用运行参数的附加指南。Aca
5结构化诊断方法
本部分使用的指导诊断过程方法的工具是流程图，进程表和故障表。流程图和进程表实质上是在指导使用者进行诊断时逐步提出问题和回答问题的过程。流程图用于描述振动故障和特征，而进程表用于更深层次的分析。故障表用于阐明一般机器故障以及这些故障如何表现。附录A详述了机器振动分析的系统方法a）A.1用于收集机器的背景信息.振动性质和严重性：b）A,2用于解答一些诸如不平衡不对中和碰摩等常见故障诊断的问题；A.3用于列出对可能性的诊断建议采取措施时考虑的因素。c
另外，大部分机器常见故障的诊断方法在其他附录中描述：安装故障和实例在附录B中描述；一径向流体动压流体膜轴承的故障和实例在附录C中描述：滚动轴承的故障和实例在附录D中描述特定机器的指导在ISO13373的其他部分提供。尽管可能还有其他的方法，但通过有经验的使用者把这些故障集中放在一起是好的实践方法。提醒使用者：有时候振动诊断可能会指出是机器的几个根本原因，这种情况下建议和制造商共同商议。
6附加的分析和试验
6.1总则
在使用相关的流程图、进程表和故障表之后，将来可能需要试验来确认原因和作用机理。在某些情况下，经车间操作人员同意，可能需要对机器做某些物理改变来观测机器的响应。典型的试验和分析技术在6.2～6.4中表述。6.2运行参数无需改变
6.2.1总则
GB/T19873.3—2019/ISO13373-3:2015这些试验可以在机器正常运行时完成，即机器的特性不发生改变。6.2.2趋势分析
趋势分析的目的是追踪机器状态随时间的变化，可通过连续或定期测量完成。趋势既和运行参数有关也和振动参数有关。振动值可为某个频带的通频峰值或均方根值，也可以为几个更窄频带的滤波值。更详尽的分析可包括趋势数据的回归分析也包括可能的外推法。6.2.3相位分析
需要一个参照信号的相位是重要的诊断工具，例如，相位是区分不对中、共振、碰摩和不平衡的有用工具。
6.2.4共振试验
在诸如冲击、激振等共振试验中，目的就是找出机器可以激出的所有固有频率或共振转速。通常对机器进行冲击试验是确定静止部分的固有频率，而共振转速试验是确定转子或轴系的固有频率。冲击试验通常在机器不运转时进行。然而如果需要寻求共振转速，建议进行升速和降速滑行试验（见6.3.1）6.2.5工作变形的测量
工作变形测量（ODS）实际是机器在正常运行况不，在任意频率（通常在工作速度）机器振动变形的可视化。测量机器上所有点的振幅和相位都很重要，这给出了机器在工作状态下实际相对变形的可Hii
视化。
6.2.6长时间波形采集
这项技术用于采集原始的时间数据而不是常规的振动测量，时间周期的长短取决于特定的应用。通常多个测量同时实施，包括运行参数测量。这种测量能帮助捕提快的事件和满足原始信号的事后分析。
6.3需要改变运行参数
6.3.1改变运行工况
改变运行工况宜和车间操作者协商，运行工况在制造商建议的限值以外宜特别小心对待并需所有当事人同意。
示例如下：
改变机器的速度，如升速、降速；一一不同参数下的振动测量，如改变油温、改变负荷。6.3.2全模态试验分析
模态试验是获得机器和结构的模态参数很强有力的工具，包括固有频率、阻尼比和模态振型。这是项昂贵和耗时的试验·需要大量的仪器和经验，仅在必要时进行。通常模态试验时机器必须停下来，从模态试验中获取的机器特性在机器停止和运行转速下会有不同，特别是使用流体动压轴承的机器。3
GB/T19873.3—2019/ISO13373-3:20156.4
改变机器的物理状态
物理状态的改变认为是强制性的，可包括方位、质量和刚性的改变。最好在机器物理状态改变前和改变后都进行一次测量并进行风险评估。物理状态改变的示例如下：
不平衡试验；
联轴器翻转180°；
机器脱开运行；
附加的测量，例如对中、转子在轴承中的位置、定子温度。7其他诊断技术
本部分的重点是一个基于经验的逻辑框架，然而其他诊断技术也是可以使用的，比如：人工智能；
知识库；
模式识别；
神经网络。
这些技术可在ISO13379-1中识别，建议采取措施时需考虑的因素
KaeeiKAca
影响补救和矫正措施的几个因素如下：安全；
商业；
错误的设计。
明显的，对一个具体的诊断采取合适的措施取决于个人的情况，对诊断给出明确的建议超出了本部分的范围。然而对诊断工程师来说，根据他们的诊断考虑可能的措施以及这此措施产生的结果很重要。建议措施取决于故障诊断中的置信度（例如，该机器之前有没有正确地做过同样的诊断结论）故障类型和严酷度以及安全和商业的考虑。这不是本部分的日标也不可能给出所有情况的建议措施。然而当建议采取措施时宜考虑一些问题，其中一些在A.3中指出。4
原始问题
附录A
（规范性附录）
GB/T19873.3—2019/ISO13373-3:2015机器振动分析系统方法的进程表表A1总结了包含信息收集和检验的原始问题。表A.1原始问题
什么类型的机器？
有没有对机器整体关注？
振动有异常吗？
异常是如何发现的？
指示的振动正常吗？
振动异常只出现在一个
传感器吗？
详细说明
确定机器的原理（驱动机、从动机、联轴器、轴承、固定或变度等）。从业者熟悉这个机器类型吗？
有没有操作这种机器或类似设计机器的经验？设备在哪里？单元号是什么？
机器现在在运行吗？
继续运行可行吗？bzxZ.net
重启机器可行吗？
在诊断期间继续运行的机器是否能保持完整性做过风险分析评估吗？
振动数据能获得吗
该机器正常运行的振动特性是什么？有振动报警吗？
在线振动数据显示有大的变化吗？和以前的振动测量相比有大的偏差吗？机器有不寻常的噪声吗？
目测到缺陷了吗？比如气、油、蒸汽或水的泄漏检查信号的时-顺特性。
它们是预期的吗？
它们显示信号故障的症状了吗？比如零输出，零点漂移、不稳定的低频分量。
传感器安装正确吗？
电缆的完整性可接受吗？
信号调理运行正确吗？
考虑进行便携式的单独测量，比如安装的支架或轴鞍。检查非振动的症状是否明显，比如油或轴承的温度变化、轴位置的变化、异常噪声等。
振动异常只出现在一个传感器吗？（见第6步）检查正交方向
检查其他轴向位置
比较座振动和轴振动
检查传感器和测量电路
考虑互换通道或测量电路
下一步
GB/T19873.3—2019/ISO13373-3:2015步骤
表A.1（续）
详细说明
通频（宽频带）振动值如何和合适的标准比较？比如ISO7919和有没有振动烈度的关注？
振动信号特性：信号成分
是什么？
以前见过这种类型的异
常吗？
异常的时间表是什么？
机器的工况是什么？
有导致异常的运行变
化吗？
有针对异常相应的运行
改变吗？
任何的非振动或运行参
数能和异常相对应吗？
最近有任何维修行为吗？
到表A.2（第17步）
ISO10816的区域。如果振动值过大（比如在C区或D区）和异常，那么考虑迅速对设备采取措施（到第5步和第6步的问题）。否则进人第8步
通频值的大小（宽频带）
1x分量的振幅和相位
2x分量的振幅和相位
信号的谱成分和符合机器类型的其他分量（比如叶片通过频率、转子条通过频率、次同步频率等)的振幅轴的位置、轴的中心线、轴的轨迹以前的经验是什么，比如异常持续多长时间、确定的原因是什么有过失败吗？
异常什么时候发生？
异常出现多长时间了？
变化持续多长时间了？比妞，有阶跃变化吗（比如几秒钟内）？有逐渐的变化吗（比如儿分钟或几小时）？振动特性一直在变化吗？
机器的运行上况是什么？
异常什么时候发现的？
现在的工况是什么？
是正常工况吗？
在设计的范围内吗？
运行变化正常吗？
最近的相似的运行变化什么时候开始的？在最近任何维修活动或运行条件变化之前，回顾以前健康状态的趋势。
运行变化的响应正常吗？
机器的响应是什么？
和以前的经验一致吗？
调查和非振动参数是否相关联，比如速度、负荷、温度，压力、流量、位置（轴向膨胀、推力）
这和异常相关吗？
以前什么时候有类似的行为，振动响应是什么？下一步
A.2诊断问题
表A,2总结了诊断问题。
振动和运行参数能够回
到之前相近运行条件的
状态吗？
振动主要是1x和2x
（10%以内）吗？
有和运行变化无关的1x
向量的阶跃变化吗？
有大的2x向量变化吗？
如果第19步和第20步
答案是否定的，进
有0.33x0.5x租1x谐波
存在吗？
如果振动数据可获取，在
启动或停机过程中振动
有0.4x至0.47x的题
率吗？
表A.2诊断问题
GB/T19873.3—2019/ISO13373-3:2015详细说明
依照机器的类型情况，检查通频、1x分量的振幅和相位、2x分量的振幅和相位、非同步频率分量、叶片通过频率分量、转子条通过频率分量等
检查可用的谱和阶次，如果是：当没有其他分量存在时进人第19步，否则到第22步
如果是：进一步检查（例如检查在不同轴向位置、不同方向、座和轴的振动的阶跃变化）。建议：突然的平衡变化（例如转子材料的损失）、机器活动（例如联轴器、绕组、键槽）或仪器的变化（例如转速计调整）。否则到第20步
如果是：进一步检查。可能建议：裂纹轴（例如检查1倍频和2倍频振幅相位随时间的变化1x至4x在启动或停机时共振速度下响应的变化）、角度不对中（例如检查联轴器两边轴承的反相轴向振动）或平行偏移不对中（例如检查联轴器两边轴承的反相径向振动）。否则到第21步
1x平缓的变化可能表明机器热敏感（例如检查历史记录）、不对中（并不一直是导致像第20步中指出的2x变化）碰摩（例如检查周期性的1x振幅和相位的变化、被平的时域波形和轴心轨迹的形状）、机械松动（检查机器安装面的空回）或裂纹轴（例如检查1x和2x振幅相位随时间的变化、1x至4x在启动或停机时共振速度下响应的变化）
如果是：进一步检查。建议：例如碰摩的非线性（例如检查周期性的1x振幅和相位的变化、分别检查机器运行在二阶或三节共振速度下0.5x或0.33x谐波的谱，检查被削平的时域波形和轴心轨迹的形状）、机械松动（检查机器安装面的空动、检查表现为多重谐波和不稳定相位的轴承安装松动），信号饱和（例如检查谱和时间波形、检查和替换的仪器）或者检查裂纹轴（例如检查1x至4x谐波的变化、检查1x至4x在启动或停机时共振速度下响应的变化）。否则到第23步
如果是：进一步检查。建议：流体涡动不稳定。检查轴心位置的变化、检查流体动压轴承油压或油温的变化。评价机器的设计和最近任何对不稳定可能来源的改变（例如流体动压轴承的设计、蒸汽密封端盖的设计。考虑能影响稳定性的运行工况的变化（例如负荷、流体动压轴承温度的变化）。否则到第24步下一步
Y—28
N—23
GB/T19873.3—2019/ISO13373-3:2015步骤
表A.2（续）
详细说明
如果是：进一步检查。确定机器的共振速度。如果数据可以获取，检查机器在共振速度以上启动或停机过程中频率分量是否保持在固定赖率不变，如果是这样表明流体涡动不稳定。检查轴心位置的变化，检查流体动压轴承油温或油压的变化。评价机器的在共振速度时有单一的
频率分量或谐波吗？
有低频信号噪声显示吗？
有泵的高频分量显示吗
（例如叶片通过频率或谐
波）？
有电机的高颗分量显
示吗？
设计和最近任何对不稳定可能来源的改变（例如流体动压轴承的设计、蒸汽密封端盖的设计）。考虑能影响稳定性的运行工况的变化（例如负荷、流体动压轴承温度的变化）。另一种可能性就是在启动或停机过程中甚至在一阶共振速度以下频率通常不变化的一种结构共振（如果共振速度不知道或没很好的界定这可能会和流体振荡混淆）。否则到第25步检查谱和时间波形。如果是：表明信号错误。检查传感器、电缆、信号处理设备等。否则到第26步如果是：进一步检查。如果运行工况没有变化或没有维修时高频分量（例如叶片通过频率或谐波）发生变化，表明叶轮或导叶磨损或者流动路径障碍（例如检查流体性能的降低）。如果机器开始显示高频分量跨宽顺带的变化，那么表明可能有气穴现象（例如检查噪声的存在）。否则到第27步如果是：进一步榆查例如对于鼠笼感应电动机，使用细化谱确定1x、2x转存条通过赖率的两倍滑差频率边频带，和转子条通过频率的大约两倍电源频率的边频带。两倍滑差频率边频带的存在表明可能鼠笼电动机故障
A.3当建议采取措施时需考虑的因素下一步
N—25
N—27
本条款是关于当诊断确定故障需要处理时在建议措施之前评估风险。建议措施依赖于故障诊断中的置信度（例如，该机器之前有过同样的正确诊断吗）、故障类型和严酷度以及安全和商业的考虑。对所有情况提出建议措施不是也不可能是本部分的目标。然而，当建议采取措施时有几个问题宜考虑，指出其中一些如下：
仪器故障
该机器正在使用的仪器能维修和替换吗？可替换的仪器能安装吗？
根据保存的有用的信号机器状态能被充分的确定吗？维修或替换仪器能等到计划停机吗？机器的任务和任何可知的风险需要立即干预吗？b）不严重的或未诊断出的机器故障当进一步调查正在进行时，能采用提高型的状态监测方案以确定状态的任何进一步恶化吗？c)
较严重的或已诊断出的机器故障机器的安全职责是任么？
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中华人民共和国国家标准
GB/T19873.3—2019/ISO13373-3:2015机器状态监测与诊断
振动状态监测
第3部分：振动诊断指南
Condition monitoring and diagnostics of machinesVibration conditionmonitoringPart3:Guidelinesforvibrationdiagnosis（ISO13373-3:2015,IDT)
2019-12-31发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2020-07-01实施
GB/T19873.3—2019/ISO13373-3:2015前言
规范性引用文件
术语和定义
振动测量
4.2机器运行参数测量
结构化诊断方法
附加的分析和试验
运行参数无需改变
6.3需要改变运行参数
改变机器的物理状态
7其他诊断技术
8建议采取措施时需考虑的因素
附录A（规范性附录）机器振动分析系统方法的进程表附录B（资料性附录）
附录C（资料性附录）
附录D（资料性附录）
参考文献
所有机器常见的安装故障
径向流体动压流体膜轴承的诊断滚动轴承的诊断
GB/T19873《机器状态监测与诊断第1部分：总则；
GB/T19873.3—2019/ISO13373-3:2015振动状态监测已经或计划发布以下部分：第2部分：振动数据处理、分析与描述；第3部分：振动诊断指南：
第9部分：电动机的诊断技术
本部分为GB/T19873的第3部分。本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本部分使用翻译法等同采用ISO13373-3：2015《机器状态监测与诊断振动状态监测1第3部分：
振动诊断指南》。
与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：机械振动、冲击与状态监测词汇（ISO2041:2009.IDT)GB/T22982010
GB/T64442008
机械振动平衡词汇（ISO1925：2001,IDT）；GB/T11348.1—1999
1996.IDT);
GB/T19873.1—2005
2002,IDT);
旋转机械转轴径向振动的测量和评定第1部分：总则（ISO7919-1：
机器状态监测与诊断振动状态监测第1部分：总则（ISO13373-1：
机器状态监测与诊断振动状态监测GB/T19873.2—2005
第2部分：振动数据处理、分
析与措述（ISO13373-2:2005.DT）机器状态监测与诊断词汇（TSO13372：2004.IDT）。GB/T209212007
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本部分由全国机械振动、冲击与状态监测标准化技术委员会（SAC/TC53)提出并归口。本部分起草单位：郑州机械研究所有限公司、华电电力科学研究院、广东电网有限责任公司电力科学研究院、东南大学火电机组振动国家工程研究中心。本部分主要起草人：马卫平、黄海舟、刘石，傅行军。1
GB/T19873.3-2019/1S013373-3:2015引言
GB/T19873的本部分给出了进行机器振动故障诊断时所考虑使用的一般方法的指南。可供振动从业者、工程师和技术人员使用，并提供有用的诊断工具。这些诊断工具包括诊断流程图、进程表和故障表，其中的资料内容提供了一个最基础的、有逻辑和合理步骤的结构化方法以诊断与机器相关的振动问题。但是这并不排除其他诊断技术的使用。GB/T19873.1介绍了振动信号分析的基本程序，包括：使用传感器的类型及使用范围、不同类型机器推荐的安装位置、在线和离线振动监测系统和潜在的机械问题。GB/T19873.2介绍了机器的诊断，包括：需有时域和频域技术的信号调理设备的描述以及振动特性分析时，最常见机械运行现象或遇到机械故障的波形和特征。本部分提供了对一系列机械的一般指南。特定机器的指导在GB/T19873其他部分中给出。GB/T19873不界定振动限值，振动限值在GB/T11348（所有部分）对转轴和GB/T6075（所有部分)对非旋转部件中详述
iiKaeeiKAca
1范围
GB/T19873.3—2019/ISO13373-3:2015机器状态监测与诊断振动状态监测第3部分：振动诊断指南
GB/T19873的本部分给出了旋转机械振动故障诊断时需考虑一般程序的指南，适用于振动从业者、工程师和技术人员，并提供了一个对故障诊断实用的结构化分析法。另外还给出了各种不同机器常见的故障实例。
注：对特定机器的指导在GB/T19873其他部分提供。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。ISO1925D机械振动平衡词汇（MechanicalvibrationBalancing—Vocabulary）ISO2041机械振动、冲击与状态监测词汇（Mechanicalvibration，shockandconditionmonito-ring—Vocabulary)
ISO7919-1旋转机械转轴径向振动的测量和评定第1部分：总则（Mechanicalvibrationofnonreciprocating machines-Measurements on rotating Shafts and evaluation criteria-Part 1:Generalguidelines)
ISO13372
机器状态监测与诊断词汇（Condition monitoringand diagnostics of machinesVocabulary)
ISO13373-1机器状态监测与诊断振动状态监测
第1部分：总则（Conditionmonitoringanddiagnostics of machinesVibration condition monitoringPartI:General procedures)ISO13373-2机器状态监测与诊断振动状态监测第2部分：振动数据处理、分析与描述（Con-dition monitoring and diagnostics of machines-Vibration condition monitoringPart 2:Processing,analysisand presentation of vibration data)3术语和定义
ISO1925、ISO2041和ISO13372界定的术语和定义适用于本文件。4测量
4.1振动测量
可靠的测量是使用本部分必要的基础（见参考文献[17）。一般有三种类型的振动测量：
a）非旋转部件上振动测量，例如使用加速度计或速度传感器，测量轴承座、机器罩壳或机器基础1）修订时将变为ISO21940-2。
GB/T19873.3—2019/ISO13373-3:2015振动（见ISO2954）；
b）转子和固定的轴承或轴承座之间的相对振动测量，例如使用位移计（见ISO10817-1)：c）：转动部件绝对振动的测量，例如使用轴鞍或者使在a）与b）描述方法中的输出相结合（见ISO10817-1)。
国际标准尤其是ISO7919和ISO10816可以帮助评价这些测量的振动烈度认识到根据具体情况和机器类型采用合适的传感器和测量设备用于故障诊断很重要，例如，考虑机器特殊的运行工况、确定必要的频率范围和测量分辨率。ISO13373-1和ISO13373-2给出了传感器和测量系统的描述及技术规范，进行合适的选择时应予以考虑。
4.2机器运行参数测量
运行参数能够显著地影响振动特征，因此对一个诊断过程宜获取不同参数下的振动数据来确定它们之间的相关性，例如转速、负荷、压力和温度获取一系列工况和配置下的基线振动作为将来振动事件时对比的基准是一个很好的实践ISO17359给出了使用运行参数的附加指南。Aca
5结构化诊断方法
本部分使用的指导诊断过程方法的工具是流程图，进程表和故障表。流程图和进程表实质上是在指导使用者进行诊断时逐步提出问题和回答问题的过程。流程图用于描述振动故障和特征，而进程表用于更深层次的分析。故障表用于阐明一般机器故障以及这些故障如何表现。附录A详述了机器振动分析的系统方法a）A.1用于收集机器的背景信息.振动性质和严重性：b）A,2用于解答一些诸如不平衡不对中和碰摩等常见故障诊断的问题；A.3用于列出对可能性的诊断建议采取措施时考虑的因素。c
另外，大部分机器常见故障的诊断方法在其他附录中描述：安装故障和实例在附录B中描述；一径向流体动压流体膜轴承的故障和实例在附录C中描述：滚动轴承的故障和实例在附录D中描述特定机器的指导在ISO13373的其他部分提供。尽管可能还有其他的方法，但通过有经验的使用者把这些故障集中放在一起是好的实践方法。提醒使用者：有时候振动诊断可能会指出是机器的几个根本原因，这种情况下建议和制造商共同商议。
6附加的分析和试验
6.1总则
在使用相关的流程图、进程表和故障表之后，将来可能需要试验来确认原因和作用机理。在某些情况下，经车间操作人员同意，可能需要对机器做某些物理改变来观测机器的响应。典型的试验和分析技术在6.2～6.4中表述。6.2运行参数无需改变
6.2.1总则
GB/T19873.3—2019/ISO13373-3:2015这些试验可以在机器正常运行时完成，即机器的特性不发生改变。6.2.2趋势分析
趋势分析的目的是追踪机器状态随时间的变化，可通过连续或定期测量完成。趋势既和运行参数有关也和振动参数有关。振动值可为某个频带的通频峰值或均方根值，也可以为几个更窄频带的滤波值。更详尽的分析可包括趋势数据的回归分析也包括可能的外推法。6.2.3相位分析
需要一个参照信号的相位是重要的诊断工具，例如，相位是区分不对中、共振、碰摩和不平衡的有用工具。
6.2.4共振试验
在诸如冲击、激振等共振试验中，目的就是找出机器可以激出的所有固有频率或共振转速。通常对机器进行冲击试验是确定静止部分的固有频率，而共振转速试验是确定转子或轴系的固有频率。冲击试验通常在机器不运转时进行。然而如果需要寻求共振转速，建议进行升速和降速滑行试验（见6.3.1）6.2.5工作变形的测量
工作变形测量（ODS）实际是机器在正常运行况不，在任意频率（通常在工作速度）机器振动变形的可视化。测量机器上所有点的振幅和相位都很重要，这给出了机器在工作状态下实际相对变形的可Hii
视化。
6.2.6长时间波形采集
这项技术用于采集原始的时间数据而不是常规的振动测量，时间周期的长短取决于特定的应用。通常多个测量同时实施，包括运行参数测量。这种测量能帮助捕提快的事件和满足原始信号的事后分析。
6.3需要改变运行参数
6.3.1改变运行工况
改变运行工况宜和车间操作者协商，运行工况在制造商建议的限值以外宜特别小心对待并需所有当事人同意。
示例如下：
改变机器的速度，如升速、降速；一一不同参数下的振动测量，如改变油温、改变负荷。6.3.2全模态试验分析
模态试验是获得机器和结构的模态参数很强有力的工具，包括固有频率、阻尼比和模态振型。这是项昂贵和耗时的试验·需要大量的仪器和经验，仅在必要时进行。通常模态试验时机器必须停下来，从模态试验中获取的机器特性在机器停止和运行转速下会有不同，特别是使用流体动压轴承的机器。3
GB/T19873.3—2019/ISO13373-3:20156.4
改变机器的物理状态
物理状态的改变认为是强制性的，可包括方位、质量和刚性的改变。最好在机器物理状态改变前和改变后都进行一次测量并进行风险评估。物理状态改变的示例如下：
不平衡试验；
联轴器翻转180°；
机器脱开运行；
附加的测量，例如对中、转子在轴承中的位置、定子温度。7其他诊断技术
本部分的重点是一个基于经验的逻辑框架，然而其他诊断技术也是可以使用的，比如：人工智能；
知识库；
模式识别；
神经网络。
这些技术可在ISO13379-1中识别，建议采取措施时需考虑的因素
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影响补救和矫正措施的几个因素如下：安全；
商业；
错误的设计。
明显的，对一个具体的诊断采取合适的措施取决于个人的情况，对诊断给出明确的建议超出了本部分的范围。然而对诊断工程师来说，根据他们的诊断考虑可能的措施以及这此措施产生的结果很重要。建议措施取决于故障诊断中的置信度（例如，该机器之前有没有正确地做过同样的诊断结论）故障类型和严酷度以及安全和商业的考虑。这不是本部分的日标也不可能给出所有情况的建议措施。然而当建议采取措施时宜考虑一些问题，其中一些在A.3中指出。4
原始问题
附录A
（规范性附录）
GB/T19873.3—2019/ISO13373-3:2015机器振动分析系统方法的进程表表A1总结了包含信息收集和检验的原始问题。表A.1原始问题
什么类型的机器？
有没有对机器整体关注？
振动有异常吗？
异常是如何发现的？
指示的振动正常吗？
振动异常只出现在一个
传感器吗？
详细说明
确定机器的原理（驱动机、从动机、联轴器、轴承、固定或变度等）。从业者熟悉这个机器类型吗？
有没有操作这种机器或类似设计机器的经验？设备在哪里？单元号是什么？
机器现在在运行吗？
继续运行可行吗？bzxZ.net
重启机器可行吗？
在诊断期间继续运行的机器是否能保持完整性做过风险分析评估吗？
振动数据能获得吗
该机器正常运行的振动特性是什么？有振动报警吗？
在线振动数据显示有大的变化吗？和以前的振动测量相比有大的偏差吗？机器有不寻常的噪声吗？
目测到缺陷了吗？比如气、油、蒸汽或水的泄漏检查信号的时-顺特性。
它们是预期的吗？
它们显示信号故障的症状了吗？比如零输出，零点漂移、不稳定的低频分量。
传感器安装正确吗？
电缆的完整性可接受吗？
信号调理运行正确吗？
考虑进行便携式的单独测量，比如安装的支架或轴鞍。检查非振动的症状是否明显，比如油或轴承的温度变化、轴位置的变化、异常噪声等。
振动异常只出现在一个传感器吗？（见第6步）检查正交方向
检查其他轴向位置
比较座振动和轴振动
检查传感器和测量电路
考虑互换通道或测量电路
下一步
GB/T19873.3—2019/ISO13373-3:2015步骤
表A.1（续）
详细说明
通频（宽频带）振动值如何和合适的标准比较？比如ISO7919和有没有振动烈度的关注？
振动信号特性：信号成分
是什么？
以前见过这种类型的异
常吗？
异常的时间表是什么？
机器的工况是什么？
有导致异常的运行变
化吗？
有针对异常相应的运行
改变吗？
任何的非振动或运行参
数能和异常相对应吗？
最近有任何维修行为吗？
到表A.2（第17步）
ISO10816的区域。如果振动值过大（比如在C区或D区）和异常，那么考虑迅速对设备采取措施（到第5步和第6步的问题）。否则进人第8步
通频值的大小（宽频带）
1x分量的振幅和相位
2x分量的振幅和相位
信号的谱成分和符合机器类型的其他分量（比如叶片通过频率、转子条通过频率、次同步频率等)的振幅轴的位置、轴的中心线、轴的轨迹以前的经验是什么，比如异常持续多长时间、确定的原因是什么有过失败吗？
异常什么时候发生？
异常出现多长时间了？
变化持续多长时间了？比妞，有阶跃变化吗（比如几秒钟内）？有逐渐的变化吗（比如儿分钟或几小时）？振动特性一直在变化吗？
机器的运行上况是什么？
异常什么时候发现的？
现在的工况是什么？
是正常工况吗？
在设计的范围内吗？
运行变化正常吗？
最近的相似的运行变化什么时候开始的？在最近任何维修活动或运行条件变化之前，回顾以前健康状态的趋势。
运行变化的响应正常吗？
机器的响应是什么？
和以前的经验一致吗？
调查和非振动参数是否相关联，比如速度、负荷、温度，压力、流量、位置（轴向膨胀、推力）
这和异常相关吗？
以前什么时候有类似的行为，振动响应是什么？下一步
A.2诊断问题
表A,2总结了诊断问题。
振动和运行参数能够回
到之前相近运行条件的
状态吗？
振动主要是1x和2x
（10%以内）吗？
有和运行变化无关的1x
向量的阶跃变化吗？
有大的2x向量变化吗？
如果第19步和第20步
答案是否定的，进
有0.33x0.5x租1x谐波
存在吗？
如果振动数据可获取，在
启动或停机过程中振动
有0.4x至0.47x的题
率吗？
表A.2诊断问题
GB/T19873.3—2019/ISO13373-3:2015详细说明
依照机器的类型情况，检查通频、1x分量的振幅和相位、2x分量的振幅和相位、非同步频率分量、叶片通过频率分量、转子条通过频率分量等
检查可用的谱和阶次，如果是：当没有其他分量存在时进人第19步，否则到第22步
如果是：进一步检查（例如检查在不同轴向位置、不同方向、座和轴的振动的阶跃变化）。建议：突然的平衡变化（例如转子材料的损失）、机器活动（例如联轴器、绕组、键槽）或仪器的变化（例如转速计调整）。否则到第20步
如果是：进一步检查。可能建议：裂纹轴（例如检查1倍频和2倍频振幅相位随时间的变化1x至4x在启动或停机时共振速度下响应的变化）、角度不对中（例如检查联轴器两边轴承的反相轴向振动）或平行偏移不对中（例如检查联轴器两边轴承的反相径向振动）。否则到第21步
1x平缓的变化可能表明机器热敏感（例如检查历史记录）、不对中（并不一直是导致像第20步中指出的2x变化）碰摩（例如检查周期性的1x振幅和相位的变化、被平的时域波形和轴心轨迹的形状）、机械松动（检查机器安装面的空回）或裂纹轴（例如检查1x和2x振幅相位随时间的变化、1x至4x在启动或停机时共振速度下响应的变化）
如果是：进一步检查。建议：例如碰摩的非线性（例如检查周期性的1x振幅和相位的变化、分别检查机器运行在二阶或三节共振速度下0.5x或0.33x谐波的谱，检查被削平的时域波形和轴心轨迹的形状）、机械松动（检查机器安装面的空动、检查表现为多重谐波和不稳定相位的轴承安装松动），信号饱和（例如检查谱和时间波形、检查和替换的仪器）或者检查裂纹轴（例如检查1x至4x谐波的变化、检查1x至4x在启动或停机时共振速度下响应的变化）。否则到第23步
如果是：进一步检查。建议：流体涡动不稳定。检查轴心位置的变化、检查流体动压轴承油压或油温的变化。评价机器的设计和最近任何对不稳定可能来源的改变（例如流体动压轴承的设计、蒸汽密封端盖的设计。考虑能影响稳定性的运行工况的变化（例如负荷、流体动压轴承温度的变化）。否则到第24步下一步
Y—28
N—23
GB/T19873.3—2019/ISO13373-3:2015步骤
表A.2（续）
详细说明
如果是：进一步检查。确定机器的共振速度。如果数据可以获取，检查机器在共振速度以上启动或停机过程中频率分量是否保持在固定赖率不变，如果是这样表明流体涡动不稳定。检查轴心位置的变化，检查流体动压轴承油温或油压的变化。评价机器的在共振速度时有单一的
频率分量或谐波吗？
有低频信号噪声显示吗？
有泵的高频分量显示吗
（例如叶片通过频率或谐
波）？
有电机的高颗分量显
示吗？
设计和最近任何对不稳定可能来源的改变（例如流体动压轴承的设计、蒸汽密封端盖的设计）。考虑能影响稳定性的运行工况的变化（例如负荷、流体动压轴承温度的变化）。另一种可能性就是在启动或停机过程中甚至在一阶共振速度以下频率通常不变化的一种结构共振（如果共振速度不知道或没很好的界定这可能会和流体振荡混淆）。否则到第25步检查谱和时间波形。如果是：表明信号错误。检查传感器、电缆、信号处理设备等。否则到第26步如果是：进一步检查。如果运行工况没有变化或没有维修时高频分量（例如叶片通过频率或谐波）发生变化，表明叶轮或导叶磨损或者流动路径障碍（例如检查流体性能的降低）。如果机器开始显示高频分量跨宽顺带的变化，那么表明可能有气穴现象（例如检查噪声的存在）。否则到第27步如果是：进一步榆查例如对于鼠笼感应电动机，使用细化谱确定1x、2x转存条通过赖率的两倍滑差频率边频带，和转子条通过频率的大约两倍电源频率的边频带。两倍滑差频率边频带的存在表明可能鼠笼电动机故障
A.3当建议采取措施时需考虑的因素下一步
N—25
N—27
本条款是关于当诊断确定故障需要处理时在建议措施之前评估风险。建议措施依赖于故障诊断中的置信度（例如，该机器之前有过同样的正确诊断吗）、故障类型和严酷度以及安全和商业的考虑。对所有情况提出建议措施不是也不可能是本部分的目标。然而，当建议采取措施时有几个问题宜考虑，指出其中一些如下：
仪器故障
该机器正在使用的仪器能维修和替换吗？可替换的仪器能安装吗？
根据保存的有用的信号机器状态能被充分的确定吗？维修或替换仪器能等到计划停机吗？机器的任务和任何可知的风险需要立即干预吗？b）不严重的或未诊断出的机器故障当进一步调查正在进行时，能采用提高型的状态监测方案以确定状态的任何进一步恶化吗？c)
较严重的或已诊断出的机器故障机器的安全职责是任么？
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