Hochtourige Auswucht- und Schleuderanlagen werden für das Auswuchten von sogenannten flexiblen, also wellenelastischen Rotoren verwendet. Bei derartigen Rotoren treten im Hoch- und Ablauf zur Betriebsdrehzahl eine oder mehrere kritische Drehzahlen auf. In der Nähe der kritischen Drehzahlen verbiegen sich die Rotoren in einer typischen Weise (Eigenform), was zum Entstehen neuer Unwuchten führt, die Drehzahlabhängig sind.

Typische Rotoren, die hochtouriges Auswuchten erfordern:

Schnelllaufende Pumpen und Kompressoren
Dampf- und Gasturbinen für industrielle Anwendungen
Kraftwerksturbinen
Generatorenläufer
Triebwerkskomponenten und Triebwerksturbinen

Typische Einsatzgebiete sind:

Untersuchungen an Betriebslagern
Niedertouriges (im starren Zustand) vorwuchten
Hochtouriges Auswuchten bei Betriebsdrehzahl
Überdrehzahltest durch Schleudern zur Festigkeitsprüfung
Forschung und Entwicklung

Mechanischer Aufbau der Gesamtanlage

Aufgrund der hohen Drehzahlen und Gewichte der Rotoren ist es unumgänglich, ein ausreichend dimensioniertes Schutzbauwerk zu errichten. Diese Schutzeinrichtung bildet zusammen mit dem Kontrollraum das Kernstück der Anlage. Bei unserem Anlagenkonzept „HighProtect“ haben wir besonderen Augenmerk darauf gelegt, dass die Fundamentarbeiten auf ein Minimum reduziert werden. Das Besondere hierbei ist, dass durch den Einsatz modernster Ölversorgungstechnik die Öltanks und Pumpstationen nicht unterflur ausgeführt werden, was in der bauseits erforderlichen Ausführung Zeit, Material und Ressourcen spart. Eine optimierte Einbringung der einzelnen Anlagenteile durch Modularisierung und Vormontage reduziert die Aufbau- und Inbetriebnahmezeiten vor Ort zusätzlich.

Sicherheit

Die Schutzeinrichtung der Klasse D wird immer kundenspezifisch ausgelegt und an das Rotorspektrum angepasst. Sie muss die Umgebung zuverlässig gegen sich lösende Teile des Rotors oder im Extremfall gegen einen gänzlich geborstenen Rotor schützen. Dies Erfolgt, je nach Anlagengröße durch mehrere Stahllagen und gegebenenfalls zusätzlichen Spezialbeton mit entsprechender Armierung.

Lagerständer

Beim Auswuchten elastischer Rotoren ist wichtig, dass die Steifigkeiten der Betriebslagerung und der Lagerung in den Lagerständern der Auswuchtanlage ähnlich groß sind. Dann stimmen die kritischen Drehzahlen und vor allem die Biegeeigenformen der testenden Rotoren in den unterschiedlichen Lagerungen gut überein. Somit werden in der Lagerung der Auswuchtanlage genau die modalen Unwuchten identifiziert und ausgeglichen, die den Rotor im Betrieb zu Schwingungen anregen würden. Beim Durchfahren kritischer Drehzahlen treten hohe Schwingungen und hohe dynamische Lagerkräfte auf. Rotoren können sich bei höheren Drehzahlen setzen was zu einer Unwuchtänderung führen kann. Die Lagerständer einer Auswuchtanlage müssen deshalb so ausgelegt werden, dass mögliche kritische Betriebszustände sicher beherrscht werden.

Messsystem zum nieder- und hochtourigen Auswuchten von elastischen Rotoren

Quasar 2 ist ein innovatives Unwuchtmesssystem der Firma Hofmann Mess- und Auswuchttechnik, das auf das wirtschaftliche Auswuchten elastischer Rotoren in der Praxis ausgerichtet ist. Es verbindet erstmalig niedrig- und hochtouriges Auswuchten in einem Unwuchtmesssystem. Die Software unterstützt das hochtourige Auswuchten in vielerlei Hinsicht. Z.B. kann die Unwucht des Rotors im starren Zustand bereits auf mehrere Ebenen verteilt werden. Das reduziert auch die modalen Unwuchten des Rotors im flexiblen Zustand und somit den Gesamtaufwand. Das in Quasar 2 realisierte Einflusskoeffizienten-Verfahren kann mit Einzelgewichten oder – zur Erhöhung der Effektivität – mit modalen Gewichtssätzen arbeiten. Bei der Berechnung der Unwuchtkorrektur für mehrere Auswuchtebenen können Unwucht- und/oder Schwingungsgrenzen vorgegeben werden. So werden große Ausgleichsgewichte in einer Ausgleichsebene vermieden.

Neben Schwingungen können Prozesswerte (Drücke, Temperaturen etc.) erfasst werden, um ein Gesamtbild über den Auswuchtprozess eines Rotors zu erhalten.

Quasar 2 bietet die Option, offline zu arbeiten. Dies erlaubt es, Daten für ein anstehendes Auswuchtprojekt vorzubereiten oder nach dem Abschluss eines Projekts weitere Analysen durchzuführen und Protokolle zu erstellen.

Quasar 2 kann problemlos in vorhandene hochtourige Auswuchtanlagen jeglicher Art nachgerüstet werden.