Будучи еще очень молодым, я принимал участие в наладке после монтажа газовой турбины мощностью 35 МВт. Тогда на подшипниках турбины двойная амплитуда вибрации оборотной частоты не превышала 20 мкм. В то время на заводе-изготовителе еще не было высокочастотного балансировочного стенда и все роторы подвергались низкочастотной балансировке. Через несколько десятилетий меня пригласили для участия в устранении повышенной вибрации этой турбины. 

Вибрация на втором подшипнике, соседнем с муфтой (см. рисунок), хронически оставалась повышенной и достигала 70 мкм. Попытки повлиять на нее установкой компенсирующего груза на муфту успеха не имели.

Анализируя техническую документацию, я обнаружил, что повышенная вибрация возникла после того, как ротор турбины по чьей-то рекомендации отбалансировали на высокочастотном балансировочном стенде завода-изготовителя. Я также отметил, что на машине в связи с повышенной вибрацией выполнено множество разнообразных и дорогостоящих вибрационных исследований с привлечением солидных исследовательских институтов, рассматривались разнообразные экзотические предложения по ее устранению, которые по техническим причинам были отвергнуты. Вопрос о балансировке ротора не ставился при этом никогда, поскольку у нас утвердилось мнение, что балансировка на высокочастотном балансировочном стенде снимает все вопросы балансировки роторов.

Ротор турбины формально жесткий с отношением w/w1 = 0,65, однако он имеет развитый консольный участок с полумуфтой.

Описанные обстоятельства позволили мне составить следующее представление о причинах вибрации.

При балансировке ротора на стенде завода-изготовителя корректирующие массы устанавливались в пролете ротора и ими был компенсирован возможный дисбаланс на консольном участке. Как видно из рисунка, консольный участок ротора турбины является длинным и относительно массивным, гибкость его могла усилить отрицательный эффект от упомянутого перераспределения корректирующих масс.

При установке ротора в машину муфта была соединена и возможный дисбаланс консольного участка перекочевал с ротора турбины на соседний ротор компрессора, поскольку последний имеет более короткий и жесткий консольный участок (см. рисунок). Корректирующие массы, которые компенсировали возможный дисбаланс консольного участка, оказались лишними и стали причиной повышенной вибрации.

Исходя из этого представления о причинах вибрации, я рекомендовал отбалансировать ротор турбины на низкочастотном балансировочном станке со снятой полумуфтой. Снять полумуфту я предложил для того, чтобы исключить влияние ее дисбаланса на результаты балансировки. После выполнения этих работ было достигнуто снижение вибрации подшипников турбины до минимальных значений.

Из этого эпизода следует, что, во-первых, нельзя относиться к высокочастотной балансировке как к абсолютно безукоризненному средству и что, во-вторых, роторы с развитыми консольными участками требуют особого подхода как при высокочастотной, так и при низкочастотной, балансировках.

Здесь также уместно напомнить читателю эпизод 1.

 А.С.Гольдин