Новые картриджи для турбин: почему им необходима финальная балансировка?

Упомянутые детали картриджа – самые уязвимые в конструкции турбины. Крыльчатка компрессорного колеса может получать повреждения из-за «мусора», проникающего со стороны впускного коллектора. Крыльчатка турбинного колеса, расположенного в горячей части, угрожает гораздо больше посторонних предметов: от отколовшейся с внутренней поверхности выпускного коллектора окалины до фрагментов разрушенного катализатора. Даже засорившийся сажевый фильтр, из-за которого ухудшается проходимость выхлопной системы в целом, может вызвать образование обратных вихревых потоков выхлопных газов, способных повредить («скрутить») вал турбины. Отдельную опасность для турбины представляют проблемы с моторным маслом, которое смазывает (а также охлаждает) подшипники и вал. Загрязнение масла или его недостаток вызывают интенсивный износ вала и подшипников: задиры и царапины на валу вызывают его дисбаланс и люфт. При работе вал турбины совершает до 150 000 (на многих самых современных моторах – до 250 000) оборотов в минуту, поэтому любой дисбаланс проявляется моментально и ярко: гулом, биением… Все перечисленное – лишь часть факторов риска, которые могут негативно сказаться на работоспособности турбины.

Детали, из которых состоит картридж турбины

КАК ПОСТУПИТЬ С НЕИСПРАВНЫМ КАРТРИДЖЕМ?

Во многих случаях для восстановления нормальной работоспособности турбины приходится прибегать к замене картриджа. Конечно, есть еще широко распространенный вариант с покупкой бывшей в эксплуатации турбины. Но тут гарантий никаких: в лучшем случае можно обойтись потерей времени и некоторой суммы денег на установку и возврат «бэушной» турбины, если качество ее работы оказалось неудовлетворительным.

Обычно люди прибегают к установке новых картриджей, тем более что сегодня они не так уж дороги и доступны для всех самых распространенных моделей турбин.

Распакованный новый картридж «из коробки».

ЗАЧЕМ НОВЫМ КАРТРИДЖАМ ДЛЯ ТУРБИН НУЖНА ПРОВЕРКА И ФИНАЛЬНАЯ БАЛАНСИРОВКА?

Но и тут есть подводные камни. Фактически все картриджи собраны и отбалансированы на заводах-изготовителях, которые дают определенную гарантию на свою продукцию. Обычно на СТО эти картриджи для турбины устанавливают на турбины прямо «из коробки», не проводя немаловажной проверки ее балансировки. Вот о чем идет речь.

Результат проверки картриджа «из коробки»: балансировка в пределах допуска (граница допуска обозначена зеленой линией), но биение при скорости вращения порядка 55 000 об/мин едва не выходит за пределы. Другими словами, остаточный дисбаланс картриджа достаточно велик и в первое время эксплуатации никак себя не проявит.

На фото выше представлены результаты проверки балансировки: в целом картридж в норме и будет хорошо служить, но лишь до той поры, пока на нем не соберется нагар, масса которого станет критической для баланса турбины. То есть, фактически картридж хороший, но он едва ли сможет прослужить долго. Что делать? Можно ли продлить жизнь новому картриджу? 

Стенд, предназначенный для проверки герметичности и балансировки картриджа, раскручивает вал до 170 000 – 250 000 об/мин.

ДОВЕРЯЙ, НО ПРОВЕРЯЙ, ИЛИ В ЧЕМ ПРЕИМУЩЕСТВА ДОБАЛАНСИРОВАННЫХ КАРТРИДЖЕЙ?

Перед установкой нового картриджа настоятельно рекомендуется проверять его балансировку и при необходимости выполнять добалансировку – то есть балансировать его буквально в идеал, уменьшая остаточное биение до минимума. Впоследствии это положительно скажется на ресурсе картриджа турбины и его устойчивости к определенным поверхностным загрязнениям крыльчатки.

Балансировка выполняется сошлифовыванием металла с ротора: достаточно удалить несколько милиграммов металла в определенных местах для достижения практически идеального баланса.

Результат добалансировки того же картриджа: остаточное биение гораздо ниже допусков и практически отсутствует. Теперь радиальные перегрузки не превышают 0,2g, тогда как биение этого же картриджа сразу «из коробки» достигало почти пограничной величины в 0,6g.

Выполненная добалансировка, сводящая к минимуму остаточные вибрации вала, позволяет увеличить ресурс и срок службы нового картриджа.