Equilibrado de turbinas, turboexpansores y husillos de alta velocidad en el lugar de explotación

Una turbina o un husillo no vibran solo por el desequilibrio. A la tarea habitual aquí se suman las velocidades críticas —las revoluciones a las que el rotor entra en resonancia—, la flexión térmica, los rodamientos de fricción y el manual del fabricante, que indica directamente dónde se puede colocar el peso. Por eso no empezamos con los pesos, sino con la medición. Después de la primera pasada y de la deceleración libre —la medición durante la desaceleración libre del rotor—, le decimos con honestidad si su caso se resuelve in situ o si el rotor habrá que desmontarlo.

Actualizado el 27 de agosto de 2026 · por AXILINE · Vila Nova de Gaia

Síntomas: cuándo conviene llamar

En los rotores de alta velocidad, el margen entre «ha subido un poco» y una avería es más corto que en un ventilador lento: la energía del desequilibrio crece con el cuadrado de las revoluciones. Fíjese no en la cifra absoluta, sino en el cambio. Un husillo que siempre daba 0,6 mm/s y ha pasado a dar 2,0 mm/s requiere atención.

• La vibración ha subido una vez y media o más a las mismas revoluciones y carga.
• El zumbido aparece en un rango estrecho de revoluciones y desaparece por encima: parece resonancia.
• El nivel sube a medida que se calienta y no vuelve a bajar: es posible que haya flexión térmica del eje.
• El husillo ha empezado a dejar ondulaciones o marcas de traqueteo en la pieza con los mismos regímenes de antes.
• Ha empeorado después de limpiar la parte de flujo, cambiar los álabes, el mandril o el semiacoplamiento.
• La monitorización de fábrica muestra un aumento de la amplitud en la frecuencia de rotación mientras los demás canales permanecen estables.

Un salto de nivel en una sola pasada suele ser un álabe perdido o doblado, un peso desplazado, un ajuste aflojado. No equilibre: la corrección enmascararía el defecto.

Qué equipos de esta familia atendemos

A continuación, los subgrupos con los que se contacta con más frecuencia, y de dónde viene el desequilibrio en cada uno.

Rotor rígido o flexible: la principal encrucijada

Equilibramos con el método de los coeficientes de influencia: colocamos un peso de prueba de masa conocida y observamos cómo cambian la amplitud y la fase. El método exige un sistema estable, es decir, la misma respuesta ante la misma masa de una pasada a otra. Un rotor rígido gira por debajo de la primera velocidad crítica, la forma de su flexión no cambia, y la corrección hallada se mantiene.

Por encima de la primera crítica, el rotor se flexiona, la forma de la flexión depende de la velocidad, y cada forma de flexión requiere su propia combinación de pesos. Un peso que elimina la vibración a las revoluciones de trabajo puede aumentar la amplitud al atravesar la velocidad crítica. Estos rotores se equilibran mediante un esquema modal: varios planos, varias velocidades, mediciones en el arranque y en la deceleración libre. Qué tipo de rotor tiene usted lo muestra la deceleración libre.

Los puntos de colocación de los pesos vienen dados por el diseño: ranuras, anillos, arandelas y tornillos del semiacoplamiento, tornillos de fijación. No se puede soldar un peso a un disco ni a un álabe. Para los rotores de comportamiento flexible existe una parte específica de la norma sobre procedimientos y tolerancias; compruebe la parte y la edición aplicables para su máquina.

Fuentes: ISO 21940-12:2016 · ISO 21940-11:2016

Qué comprobamos antes de tocar los pesos

La componente a la frecuencia de giro no solo la eleva el desequilibrio: también la producen la desalineación, un ajuste aflojado, la flexión térmica, un rozamiento en el cierre y la inestabilidad de la película de aceite. Por eso la primera pasada siempre es diagnóstica.

Los rodamientos de fricción amortiguan: la carcasa muestra menos de lo que realmente hace el eje. Por eso colocamos los acelerómetros en las carcasas de los apoyos, lo más cerca posible de la línea de partición, y los contrastamos con los canales de fábrica de desplazamiento del eje, si existen.

• 1x frente al nivel global (toda la vibración en todas las frecuencias juntas): si el 1x supone una parte pequeña, el equilibrado eliminará poco.
• Espectro: si predomina el 1x, o hay un 2x con vibración axial, un peine de armónicos, picos subsíncronos.
• Estabilidad de la fase de 1x de una pasada a otra: una fase que fluctúa es indicio de resonancia, aflojamiento o flexión.
• Deceleración libre: dónde están las velocidades críticas y si hay margen respecto a las revoluciones de trabajo.
• Estado térmico: medición con la máquina caliente y control de la deriva a medida que se calienta.
• Fijación y apoyos: apriete de las patas, pie blando (una pata que no asienta bien en el bastidor), rigidez del bastidor y de la cimentación.
• Alineación de ejes, estado del acoplamiento, ajuste del semiacoplamiento, el mandril y el plato sobre el eje.
• En el husillo, además: el cono de asiento, la sujeción, el equilibrado del mandril portaherramientas.

La desalineación es la causa de la vibración; la alineación de ejes es la acción que la elimina. En un grupo formado por turbina, reductor y generador, el orden es estricto: fijación, alineación de ejes, nueva medición, y solo entonces el equilibrado.

Fuentes: ISO 13373-3:2015 · ISO 281:2007

Cómo se desarrolla el trabajo in situ

1. 01

   Acuerdo del programa antes de la visita

   Recopilamos el tipo de rotor, las revoluciones, el tipo de rodamientos, el esquema de apoyos, los planos de corrección autorizados y las condiciones de acceso. Aquí mismo decimos si nos hacemos cargo del equilibrado o si primero solo medimos.

2. 02

   Puntos de medición

   Limpiamos las superficies en las carcasas de los apoyos de rodamiento, colocamos dos acelerómetros con imán o espárrago en la dirección de mayor vibración. Pegamos en el eje la marca reflectante para el sensor láser de fase.

3. 03

   Pasada diagnóstica y deceleración libre

   El Balanset-1A registra el nivel global, el 1x con su fase, las revoluciones, el espectro y la señal en el tiempo, y después la deceleración libre con el registro de la amplitud y la fase. Aquí se decide si seguimos adelante.

4. 04

   Masa de prueba

   Colocamos una masa pesada en el plano autorizado, a un radio conocido. La pasada es válida si la amplitud del 1x cambió un 20–30 % o la fase, 20–30°. Si la respuesta es débil, aumentamos la masa.

5. 05

   Cálculo e instalación de la corrección

   El programa indica la masa y el ángulo por plano, y en el modo de posiciones fijas, directamente el número de orificio. En los semiacoplamientos son arandelas y tornillos de equilibrado; en los husillos, los anillos de fábrica.

6. 06

   Pasada de control

   Medición en el mismo régimen y en los mismos puntos. Si el nivel ha bajado pero aún no se ha alcanzado el objetivo, añadimos pequeñas masas a las ya instaladas.

7. 07

   Informe y coeficientes de influencia

   Registramos las cifras de antes y después en las mismas condiciones, guardamos los coeficientes de influencia. El siguiente reequilibrado se hará sin pasadas de prueba.

Fuentes: Manual de operación Balanset-1A

Un plano, dos o más

Referencia según la forma: con una relación entre longitud y diámetro por debajo de aproximadamente 0,5, el rotor se comporta como un disco, y a menudo basta con un plano. Un rotor alargado requiere dos; de lo contrario, quedará un desequilibrio de momento —un par de «puntos pesados» en extremos opuestos que hace oscilar el rotor.

En esta familia casi todo es alargado: el eje de la turbina, el rotor del turboexpansor, el husillo, el eje de accionamiento del banco. Un solo plano aparece en objetos con forma de disco: un rodete en voladizo, un plato universal, un cabezal rotativo.

• Dos planos accesibles en un rotor alargado: dos pasadas de prueba en lugar de una.
• Un rotor flexible necesita su propio conjunto de pesos para cada forma de flexión: más de dos planos ya es otra tarea distinta.
• Si después de la corrección en un plano el nivel en el segundo apoyo sigue alto, pasamos a dos.
• Las revoluciones de trabajo están cerca de la velocidad crítica: solo un régimen estable fuera de la zona de resonancia.

Cada pasada de prueba en una turbina o un husillo grande cuesta más tiempo que en un ventilador: hacen falta el calentamiento, la estabilización del régimen y la deceleración libre.

Qué lo impide y cuándo no funcionará in situ

• Rotor flexible por encima de la primera crítica: hacen falta varios planos, varias velocidades y un arranque controlado.
• Rotores pequeños de turbocompresores de sobrealimentación: solo equilibrado por componentes y banco de alta velocidad.
• No hay un plano de corrección autorizado, o el acceso está cerrado por la carcasa. Si se abre la carcasa, el rotor se equilibra fuera de la máquina.
• No se pueden mantener las revoluciones estables: los coeficientes de influencia varían, el resultado no se reproduce.
• Flexión térmica: la amplitud y la fase de 1x derivan con las revoluciones constantes.
• Rozamiento en el cierre, grieta en el eje, ajuste del rotor aflojado. Esto es una reparación, no pesos.
• Defecto de rodamiento o inestabilidad de la película de aceite: el equilibrado no corrige el rodamiento.
• Causas hidráulicas y aerodinámicas: frecuencia de paso de álabes, torbellino de vórtice, cavitación, desprendimiento del flujo.
• El manual del fabricante prohíbe la intervención sin su servicio técnico o fuera de una parada planificada.

La medición también es útil aquí: usted obtiene cifras, el espectro, el diagrama de deceleración libre y un dictamen con el que acudir al fabricante o a reparación.

Qué obtiene usted al final

El resultado no es «ha quedado más silencioso», sino cifras tomadas en las mismas condiciones antes y después.

• Medición previa al trabajo: nivel global en mm/s RMS (valor eficaz, la medida estándar del nivel de vibración), 1x con su fase en cada apoyo, revoluciones, régimen.
• Espectro y señal en el tiempo, para que se vea qué es exactamente lo que generaba el nivel.
• Diagrama de deceleración libre: la posición de las velocidades críticas respecto a las revoluciones de trabajo.
• Masas, posiciones angulares y radio de los pesos instalados, por plano.
• Medición posterior al trabajo en los mismos puntos y el mismo régimen, el 1x residual frente al valor objetivo.
• Los coeficientes de influencia guardados y un dictamen: qué se ha eliminado y qué recomendamos.

«Dentro de tolerancia» en el programa significa una sola cosa: que el 1x residual está por debajo del valor objetivo establecido. No es una evaluación del estado de la máquina según la vibración global, ni un grado de calidad certificado en g·mm/kg. Para la recepción, fije la parte de la norma aplicable, los puntos de medición y el régimen.

Fuentes: ISO 20816-1:2016 · ISO 21940-11:2016

Precio y cómo solicitar el servicio

Somos los ingenieros que diseñamos y fabricamos los equipos Balanset, y nosotros mismos los usamos para equilibrar en las visitas. Nuestra base está en Vila Nova de Gaia, junto a Oporto, y nos desplazamos por toda Portugal.

el diagnóstico de vibraciones con informe cuesta 300 EUR por máquina, el equilibrado añade desde 250 EUR, y la factura mínima por visita es de 500 EUR. El importe final depende del número de rotores y planos, del tiempo en las pasadas y de la distancia hasta las instalaciones. El cálculo exacto lo da la calculadora. Para que le respondamos con precisión desde el primer correo, indíquenos:

• Tipo y finalidad de la máquina, revoluciones de trabajo, potencia.
• Tipo de rodamientos y si existe monitorización de fábrica.
• Esquema de apoyos: entre apoyos o en voladizo, número de etapas.
• Qué planos de corrección autoriza la documentación y son accesibles sin desmontaje.
• Cifras de vibración actuales y desde cuándo ha subido el nivel.
• Si se pueden controlar las revoluciones, además de fotografías de los apoyos, el acoplamiento y la zona de colocación de los pesos.

Sobre la preparación de las instalaciones antes de la visita, la elección entre el trabajo in situ y la máquina equilibradora de taller, el equilibrado trim (el ajuste rápido a partir de los coeficientes guardados) y el retorno de la vibración, puede leer en los artículos aparte de esta sección.

Fuentes: Especificaciones del fabricante Balanset-1A

Preguntas frecuentes

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