Auswucht- und Messsysteme für Turbomaschinen

Turbomaschinen sind besonders hochwertige Maschinen und werden u.a. in Kraftwerken oder verfahrenstechnischen Anlagen eingesetzt. Die Rotoren aus Turbomaschinen stellen besondere Anforderungen an die Auswuchttechnik.

Dampf- und Gasturbinen, Turbogeneratoren und Turbokompressoren sind Maschinen, deren Rotoren meistens überkritisch laufen und deshalb als elastische Rotoren ausgewuchtet werden. Die hochtourigen Auswucht- und Schleuderanlagen vom Typ HS erfüllen alle Anforderungen für das Auswuchten und Schleudern elastischer Rotoren in mehreren Ebenen und bei mehreren Drehzahlen. Flexible Konzepte – zum Beispiel für Antrieb und Sicherheitsbauwerk – versetzen Hofmann in die Lage, die hochtourigen Auswucht- und Schleuderanlagen optimal den jeweiligen Projektanforderungen anzupassen und als Turn-Key-Lösungen anzubieten.

Neben dem Auswuchten werden Rotoren aus Turbomaschinen weiteren speziellen Tests unterzogen. Zum Beispiel wird die Wicklung von

Turbogeneratoren mit Strom beaufschlagt, um den Einfluss der Läufererwärmung auf das Auswuchtergebnis zu ermitteln.

Durch Magnetfeld- und Impedanzmesssungen am rotierenden, bestromten Läufer werden die elektrischen Eigenschaften ermittelt und Fehler in der Wicklung erkannt.

Für viele Rotoren aus Turbomaschinen muss der Runout von Messebenen für die Wellenschwingungsüberwachung bestimmte Anforderungen erfüllen. Die Hofmann-Runout-Prüfmaschinen vom Typ UHR messen alle wichtigen Runout-Größen (total, mechanisch, elektrisch) eines Rotors bei Lagerung in Prismen. Für die Überprüfung des Runouts vor Ort wird das portable Runout-Prüfsystem RO 7000 eingesetzt.

Anlagen zum niedrig- und hochtourigen Auswuchten und Schleudern

Anlagentyp HS 16 - 34

Hochtourige Auswucht- und Schleuderanlagen des Typs HS werden eingesetzt, um elastische Rotoren unter betriebsnahen Lagerungsbedingungen auszuwuchten und Schleuderprüfungen durchzuführen. Die Hofmann-HS-Anlagen decken Rotorgewichte von wenigen Kilogramm bis zu 100 Tonnen ab.

Besondere Merkmale

  • Isotrope Lagerständer 
    • mit hoher Steifigkeit für betriebsnahe Lagerungseigenschaften 
    • mit hoher Empfindlichkeit durch Hofmann-Kraftmessprinzip auch für das niedrigtourige Auswuchten geeignet
    • ausgelegt für den Einsatz moderner Kippsegmentlager (große Aufnahmedurchmesser, hoher Öldurchsatz, hohe Drehzahlen)
  • Rollenlagerungen für das Auswuchten von Rotoren bei niedrigen Drehzahlen
  • Flexible Konzepte für die Schutzeinrichtung
  • Rechnerischer Nachweis der Schutzeinrichtung durch Durchschlagssimulation auf Basis aktueller Bruchstückdaten

Einsatzbereich

  • Auswuchten elastischer Rotoren aus Turbomaschinen
    • in Atmosphäre oder Vakuum
    • bei niedrigen und hohen Drehzahlen
    • in der Betriebslagerung
  • Schleuderprüfung bei Überdrehzahl
  • Spezielle Prüfungen an Rotoren aus elektrischen Maschinen
  • Runout-Messung

Weitere Produktinformationen

Horizontale Runout-Prüfmaschinen

Typ UHR

Mit den Hofmann-Runout-Prüfmaschinen UHR wird der Runout einer Messspur für die Wellenschwingungsüberwachung sowohl mit einem Messtaster (mechanischer Runout) als auch mit einem Wirbelstromaufnehmer (totaler Runout) gemessen. Die Differenz aus totalem und mechanischem Runout liefert den sog. elektrischen Runout (systematischer Messfehler des Wirbelstromaufnehmers). Damit liegen alle Informationen vor, um die Messspur durch gezielten Ausgleich in die geforderte Toleranz zubringen.

Der Rotor wird für die Runout-Messung in Prismen gelagert und über eine Gelenkwelle gleichmäßig ruckfrei angetrieben.

Besondere Merkmale

  • Hochpräzises, unabhängiges Messmittel
  • Kein Blockieren von Maschinen für die Produktion durch die Runout-Messung
  • Vermeidung von Messfehlern z.B. durch Spannfutter auf Drehmaschinen
  • Optimaler Zugang zu den Messspuren
  • Messsystem mit intuitiv zu bedienender Windows-Software
  • Messprotokoll für die Qualitätssicherung
  • Kosten sowie Zeitersparnis durch gezielte Korrekturmaßnahmen

Einsatzbereich

  • Hochauflösende Messung des Wellenprofils / Runouts
  • Winkelgenaue Messung des
    •   elektrischen Runouts
    •   mechanischen Runouts
    •   totalen Runouts
  • Korrektur des Runouts von Messspuren für die Wellenschwingungsüberwachung nach ISO 7919 (bzw. API)

Weitere Produktinformationen

Portables Runout-Prüfsystem

Typ RO 7000

Mit dem Runout-Prüfsystem RO 7000 können Rund- und Planlaufmessungen an Rotoren und anderen zylindrischen Bauteilen in mehreren Ebenen durchgeführt werden. Für eine Messung wird der Rotor z.B. in einer Drehmaschine, auf Rollen oder in Prismen gelagert. Der Antrieb erfolgt dabei entweder motorisch oder von Hand. Das System besteht aus einer Mess-Hardware zum Anschluss an einen PC, einem Sensorsatz und der Mess-Software Orbistar 2.

Orbistar 2 unterstützt die Eingabe der Einstellungen für eine bestimmte Messaufgabe, erfasst die Messwerte, zeigt sie an und erstellt Protokolle. Die Software kompensiert die systematischen Messfehler typischer Rotorlagerungen wie z.B. Prismen und mit Hilfe eines Referenzsensors die Bewegung der Rotorachse.
Rund- und Planlauf werden mit Abstandssensoren gemessen, die mit Halterungen für die Aufnahme in handelsübliche Magnetstative geliefert werden. Die Winkelposition wird über einen Encoder erfasst, der durch ein Reibrad vom Rotor selbst angetrieben wird.

Eine besondere Eigenschaft des RO 7000 ist, dass damit der elektrische Runout bei gleichzeitiger Messung der Rundlaufabweichungen mit einem taktilen Sensor (mechanischer Runout) und einem Wirbelstromaufnehmer (totaler Runout) gemessen werden kann. Der elektrische Runout ist die Differenz aus totalem und mechanischem Runout und entspricht dem systematischen Messfehler eines Wirbelstromaufnehmers. Dieser Messwert ist wichtig bei der Inspektion von Messspuren, die für Wellenschwingungsmessungen verwendet werden.   

Besondere Merkmale

  • Messung von Rund- und Planlauf
  • Messung des mechanischen und elektrischen Runouts
  • Portables, universell einsetzbares System
  • Flexible und einfache Handhabung
  • Kompatibilität zu stationären Hofmann-Runout-Prüfmaschinen UHR
  • Mess-Software Orbistar 2
    • einfache und intuitive Windows-Software
    • Eingabe der Messeinstellungen, Datenanalyse
      und Protokollerstellung unmittelbar am Messobjekt
      oder offline
    • einfacher Datenaustausch zwischen
      verschiedenen Orbistar-Nutzern
    • csv-Datei Datenexport
    • Kompensation der systematischen Messfehler
      typischer Rotorlagerungen
    • Kompensation radialer und axialer Rotorbewegungen
    • Anzeige der Messwerte als x-y- oder Polardiagramm
      oder als 3D-Diagramm mit mehreren Polardiagrammen
      jeweils bezogen auf eine axiale Rotorposition
    • Messwertanalyse wie z.B. Ordnungsanalyse, Exzentrizität etc.
    • editierbare, auf Kundenvorgaben anpassbare Protokollvorlagen

Einsatzbereich

  • Rund- und Planlaufmessungen an Rotoren in
    • Fertigung
    • Wartung, Reparatur und Überholung
  • Winkelgenaue Messung des
    • des mechanischen Runouts
    • des totalen Runouts
    • elektrischen Runouts
  • Überprüfung des Runouts von Messspuren für die Wellenschwingungsüberwachung nach ISO 20816-1, API 610, API 612, API 617 oder API 687

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