В ДИАГНОСТИКЕ - www.vdiagnostike.ru

Уважаемые колеги,
у меня проблема с балансировкой ротора турбины среднего давления (300 МВт, производство ЛМЗ) на станке при выбеге (раскручиваем до 300 об/мин).

Никак немогу получить более-менее разумных данных - измерения при каждом выбеге (хотя на роторе ничего неменяется, грузики те самые) дает различные данные - амплитуда на критиках, и на других участках может отличатся в 4-ыре раза от других пусков (до 2 мм на критике и до 0,3 мм между критиками и выше их); фаза тоже меняется до 120 градусов. Измерения проводятся тремя разными приборами одновремено, в том числе и часовыми индикаторами. Пробовали многое - кроме обычной балансировки, котору скоро отложили в сторону, искали причин в механических частях системы - кардан привода заменили разиединителной муфтой, меняли чувствительность станка, направление вращения, занимались подшипниками скольжения (их температура остаэтся на редкость низкая даже при большом количестве пусков), осматривали центральное отверстие ротора на наличие масла, делали дефектоскопиу этого отверстия и т.д.

После множества пусков заметили одну закономерность - зделали метку на полумуфте свободного конца и перед каждым пуском поворачивая ротор в то самое положение (фазу) по этой метке, на выбеге мы получали даные, по которым уже было можно нормально балансировать. И балансировка получалась довольно легко (получал 0,2 мм на критике, и 0,05 между и выше их). Но как только перед пуском поворачивали ротор на другой угол (метка на полумуфте на произвольном месте), весь бардак начинался снова. Хотя если вновь вернуть ротор на ту метку - все сново очень красиво.

Я думая что в роторе находится какая то ослабленая маса (муфта, диски, шпонки, лопатки), но чтобы ее отыскать, нужен довольно большой обием работ и на ето начальство станцыи пока нерешается. Кроме того на этот ремонт у них нету времени (ныне часто спрашывая как скоро надо сделать работу, часто в ответ получау - "вчера" - какая то зарубежная мода вселяется в "светлые" головы нашых начальников.

Буду очень благодарен, если кто то поделится своим опытом или размышлениями в подобном случае.

Думаю в правильном направлении идете, ищете ослабленную массу.
А у начальников всегда так - нет времени на нормальный ремонт, но зато потом хватает времени на переделывания.

Здесь и размышлять особо не надо! Явно имеется некая ослабленная масса. А с начальством, особенно не разбираюшимся в данных вопросах, всегда так.

Василий, в каком городе обитаете? время и температура окружающего воздуха во время проведения замера? не было ли сквозняков рядом со станком? Устрани сквозняк. возможно проблема связана с термическим прогибом ротора (разными температурами верха и низа ротора). Т.е. когда Вы после останова устанавливали ротор по метке, логично подумать , что он прогибался в одну и ту же сторону, поэтому замеры были одинаковыми.
для стабилизации замеров попробуй покрутить ротор подольше (20-30мин), а после сделать замер.

Ответ на Drive_irk:
температура окружающей среды более-менее стабильна (думаю уверено держится в пределах +-3 градусов от среднего значения, а то и меньше; а так средняя температура где то около +20)- балансировочный станок находится в машином зале, где постояно работают несколько турбоагрегатов. Сквозняков нету - в этом уверен. Термический и усталостный (после долгово простоя) прогибы исключенны - експериментировали с етим и делали измерения. За день делали до 30 пусков (это конечно глупо, но начальство настаивало), а измерения все время давали те же самые безсмысленые данные- вряд ли здесь еще есть место усталостному прогибу. Да и в многолетней истории етой станцыи небыло ничего подобного, хотя етот ротор был не раз и не два балансирован на етом же станке.

а тип станка какой? вкладыши станка с какими зазорами ?

балансировка на резонансе с точки зрения метрологии современных приборов практически невозможна. Это обусловленно способом измерения амплитуды/фазы вибрации. На резонансе эти параметры быстро меняются и зависят от ряда факторов

Ну с лопатками всё просто проверьте собственные частоты и всё будет ясно. Ротор можно попробовать проверить ультразвуком. С посадкой дисков и полумуфт, можно попробовать замерять прямой спектр и огибающую на опорах во время пусков. Если есть боковые гармоники вокруг оборотной, то имеет место ослабление насадных деталей. И современными приборами балансировать на резонансном станке не стоит.

Извините, что только сейчас нашол время поделится результатами моей эпопеи. Турбина уже давно смонтирована и исправно проработала всю зиму. А происходило все следующим образом. Начальство осмелилась и дала команду просто отбалансировать как можно лучше на той метке (невзирая на все приблуды) и оставить. После пяти пусков оставил 0,6 мм на статике и 0,8 на динамике по индикатору (между ними 0,05 мм) - больше неподавалась. Турбину собрали, пустили и к общему удивлению она совсем ненуждалась в подбалансировке в собственых опорах. Спектр вибрацый тоже неподает никаких признаков ослабления деталей или чего то еще подозрительного. И так проработала уже весь отопительчый сезон и еще работает.
Размышляя после всего все таки думаю что такое решение было (и остается) довольно рисковано - нам неудалось найти причины етих приблудов. Я недумаю, что такие явления являются визитной карточкой етого типа роторов изначально заложеной в конструкцыи - все таки там осталось какая то неисправность. По етому на станцыи постояно уделяется повышеное внимание на вибрацыи етого узла. Дай бог ей долгой и исправной работы.
А насчет балансировки на станке на резонансах с помощу зарубежной современой апаратуры (например шведским "Easy Balancer" - у него есть функция выбега), то могу только из неодноразового опыта подтвердить, что можно и ею опиратся. Правда по началу я тоже на ее смотрел с опасением - да и сейчас работая с ответстеными узлами постояно перепроверяю ее другими - в том числе старыми хорошими советскими - приборами.

Никакого секрета в данном случае нет.Не доводилось балансировать турбины на 300Мвт, но на 18Мвт-многократно. И однажды попали в такую же ситуацию-неустойчивые, случайные замеры.Но у нас была возможность работать почти в абсолютной тишине, и мы при определенной частоте снижающихся оборотов турбины услышали, что внутри(но где?) что то пересыпается.Потребовалось с десяток пусков, чтобы "выслушать", где же это происходит.Нашли! Звук точно шел из колеса последней ступени. Произвели еще два десятка пусков, и зная чувствительность опор станка к дебалансу рассчитали и графически изобразили поле разбросов дебаланса.Поле получилось замысловатое, но логически поразмыслив, приняли решение, где есть постоянный дебаланс, а где разброс дебаланса от пересыпающейся массы.Постоянный дебаланс компенсировали балансировочным грузом.А по поводу пересыпающейся массы сделали предположение, что при пуске турбоагрегата в начальный момент пуска(толчок) достаточно велико угловое ускорение и оно более или менее равномерно разбросает сыплющийся материал по полости колеса.Предположение оправдалось.Турбина с нормальной вибрацией(на обоих опорах, в трех направлениях измерения не более 3мм/с по с.к.з.) отработала более трех лет и ввиду сильной коррозии первых ступеней была заменена новой.
Однако история имела продолжение!

Не могли бы посоветовать литературу с подробным описанием методов балансировки роторов турбин на балансировочном станке.

СО 153-34.30.602 Методические указания по динамической балансировке роторов на станке маятникового типа