Shaft Runout: Definition, Measurement, and Correction
31.01.2025
Die Diagnose und Behebung von Wellenschlag können die Lebensdauer Ihrer Anlagen verlängern und Ihre allgemeinen Instandhaltungskosten senken. Aber allzu oft übersehen die Instandhaltungsteams dieses Problem.
Glücklicherweise ist es mit den richtigen Werkzeugen einfach, den Wellenschlag zu überprüfen und gegebenenfalls zu beheben. In diesem Artikel wird genau erklärt, was Wellenschlag ist und wie die verschiedenen Arten von Wellenschlag aussehen. Außerdem erklären wir Ihnen, wie Sie ihn messen und beheben können.
Was ist Wellenschlag?
Wellenschlag bedeutet, dass eine drehende Welle von ihrer tatsächlichen Drehachse abweicht. Jede Welle (bzw. jeder drehende Zylinder) hat einen natürlichen Drehpunkt. Bei einer ordnungsgemäßen Drehung dreht sich die Welle gleichmäßig um die Mittelachse. Wellenschlag tritt auf, wenn die drehende Welle von der Mittelachse abweicht und sich exzentrisch bewegt.
Wellenschlag wird in der Regel durch Kupplungsfehler oder verbogene Wellen verursacht. In extremen Fällen führt Wellenschlag zu einem deutlichen Ausschlag der Welle. Wellenschlag ist jedoch nicht immer mit bloßem Auge sichtbar. Selbst geringer Wellenschlag kann zu Problemen führen, die im Laufe der Zeit größere Instandhaltungsprobleme verursachen.
Wird Wellenschlag nicht korrigiert, kann es zu übermäßigen Schwingungen, vorzeitigem Verschleiß von Dichtungen und defekten Lagern kommen. All diese Probleme können dazu führen, dass Anlagen abgeschaltet werden müssen, was kostspielige Ausfallzeiten und Reparaturen nach sich zieht.
Arten von Wellenschlag
- Rundlaufabweichung führt dazu, dass die Welle in radialer Richtung von ihrer Drehachse abweicht.
- Axialschlag führt dazu, dass die Welle entlang der Drehachse von der Mittelachse abweicht.
Mit den richtigen Werkzeugen können Techniker beide Formen des Wellenschlags lokalisieren, messen und beheben, um die Anlagen wieder präzise auszurichten.
Messen von Wellenschlag
Techniker messen Wellenschlag mit einer Reihe unterschiedlicher Werkzeuge. Die häufigsten sind Messuhren, Lasersysteme und digitale Messgeräte. Unabhängig vom verwendeten Werkzeug folgt der Prozess den gleichen grundlegenden Schritten:
- Stellen Sie die Messwerkzeuge in der Nähe der Welle auf.
- Positionieren Sie das Messgerät und drehen Sie die Welle von Hand, um den Grad des Wellenschlags zu messen.
- Führen Sie Messungen an einigen wichtigen Stellen durch: an der Nabe und am Kupplungsrand und an mehreren Winkelpositionen, um den Grad der Exzentrizität zu beurteilen und zu bestimmen, ob die Kupplung schief ist.
Laserausrichtungswerkzeuge wie RotAlign und OptAlign von PRÜFTECHNIK sind für viele Organisationen die bevorzugten Werkzeuge. Dank der einzigartigen Ein-Lasertechnologie von PRÜFTECHNIK erhalten Sie jederzeit präzise, wiederholbare Messungen. Selbst unerfahrene Teams können sich schnell aneignen, wie RotAlign und OptAlign verwendet werden, und mit minimalem Schulungsaufwand genaue Messungen durchführen.
Allzu oft werden Probleme wie Wellenschlag von den Teams übersehen. Mit zuverlässigen, anwenderfreundlichen Werkzeugen ist es möglich, die Ausrichtung korrekt durchzuführen, ohne dabei wichtige Schritte auszulassen. So stellen Sie sicher, dass Sie die branchenüblichen Toleranzen für Wellenschlag einhalten.
Toleranzstandards für Wellenschlag
Wie viel Wellenschlag ist akzeptabel, und wann wird er zu einem Problem? Die Antwort lautet: Es kommt darauf an. Die Toleranz für Wellenschlag bezieht sich auf den zulässigen Grad der Abweichung. Dieser Wert variiert je nach Branche und sogar je nach Art der verwendeten Anlage. Medizintechnik beispielsweise benötigt ein hohes Maß an Präzision, d. h. eine geringe Abweichungstoleranz.
Es gibt einige wichtige Standards, die Sie kennen sollten. ISO 1101 legt die maximalen Wellenschlagtoleranzen für Industriemaschinen fest. Das American National Standards Institute (ANSI) gibt als Faustregel an, dass Wellenschlag nicht größer sein darf als fünf Prozent des durchschnittlichen radialen Luftspalts oder 0,003 Zoll, je nachdem, welcher Wert kleiner ist.
Häufige Ursachen für Wellenschlag
Die unmittelbaren Ursachen für Wellenschlag sind in der Regel eine verbogene Welle oder eine exzentrische Kupplung. Kupplungen, die nicht mittig gebohrt sind, können zu Wellenschlag führen, und auch Kupplungen, deren Bohrung größer ist als die Welle selbst.
Aber wie kommt es zu verbogenen Wellen und fehlerhaften Kupplungen? Die Ursachen sind:
- Fertigungsfehler
- Schäden durch unsachgemäße Installation
- Schäden während des Maschinenbetriebs
- Verschleiß der Anlage, der zu Fehlausrichtung führt
Das Instandhaltungsteam kann diesen Problemen vorbeugen, indem es die Schwingungswerte der Anlagen regelmäßig überwacht. Die Zustandsüberwachung ist eine der besten Möglichkeiten, Anlagenfehler frühzeitig zu erkennen, bevor sie zu größeren Problemen werden.
Beheben von Wellenschlag
Mit den richtigen Werkzeugen können selbst unerfahrene Teams Wellenschlag effektiv beheben.
Beginnen Sie damit, die Ursache des Problems zu ermitteln. Führen Sie präzise Messungen durch, und beurteilen Sie die Lage und Schwere des Wellenschlags.
Je nach Schweregrad muss die Welle möglicherweise überarbeitet oder ausgetauscht werden. Sie sollten auch Ausrichtungswerkzeuge verwenden, um Fehlausrichtungen zu korrigieren. Und vergessen Sie nicht, am Ende mithilfe der Ausrichtungswerkzeuge sicherzustellen, dass der Wellenschlag erfolgreich korrigiert wurde.
Die Laser-Ausrichtungsgeräte von PRÜFTECHNIK zeichnen sich durch unschlagbare Präzision und Genauigkeit aus und sind eine optimale Wahl für jedes Unternehmen. Sie werden besonders für ihre Anwenderfreundlichkeit und Messgeschwindigkeit geschätzt.
Auswirkungen von übermäßigem Wellenschlag
Wellenschlag wird oft ignoriert, besonders wenn er geringfügig ist. Wellenschlag nimmt jedoch mit der Zeit zu, weshalb es wichtig ist, das Problem frühzeitig zu erkennen. Wird Wellenschlag nicht korrigiert, kann es zu übermäßigen Schwingungen und Geräuschen sowie zu vorzeitigem Verschleiß kommen, insbesondere an Lagern und Kupplungen.
Jedes dieser Probleme kann die Lebensdauer einer Anlage verkürzen, Ihren Instandhaltungsbedarf erhöhen und so die Kosten in die Höhe treiben. Deshalb ist es so wichtig, regelmäßig auf Wellenschlag zu prüfen. Mit einem schnellen, präzisen Werkzeug wie RotAlign oder OptAlign lassen sich regelmäßige Inspektionen einfach in das Instandhaltungsprogramm integrieren. Das Ergebnis: höhere Verfügbarkeit und Produktivität bei geringeren Instandhaltungskosten.