DD211631A1 - Anordnung zur schadensfrueherkennung an gleitlagern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Schadensfrueherkennung an Gleitlagern, insbesondere an statisch belasteten Gleitlagern. Ziel und Aufgabe sind, eine Anordnung zu schaffen, mit der jederzeit eine konkrete Aussage ueber den Lagerzustand unabhaengig von verschiedenen Einflussgroessen moeglich ist und somit Ausfaelle zu einem fruehen Zeitpunkt erkannt und damit groessere Schaeden und Ausfaelle vermindert werden. Dieses wird dadurch geloest, dass die Anordnung zur Schadensfrueherkennung so aufgebaut ist, dass ein oder mehrere Druckmessstellen in oder ausserhalb der Lagerschale des Gleitlagers angeordnet sind, wobei die Druckmessstelle zur Messung des Schmierfilmdruckes zwischen Welle und Gleitlager sich im Druckberg, insbesondere im Druckbergmaximum an der Stelle des engsten Schmierspaltes befindet und dass zur Bestimmung der Gleitlagerkomponenten weitere Aufnehmer fuer vergleichende Messungen am oder ausserhalb des Gleitlagers angebracht sind.

Description

Anordnung zur Schadsnsfrühsrkennung an Gleitlagarn Anwendungsgebiet der Erfindung

Dia Erfindung betrifft eine Anordnung zur Schadensfrüherkennung an Gleitlagern, insbesondere an statisch belasteten Gleitlagern,

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Den bisher bekannten Anordnungen sowie Verfahren zur Schadensfrüherkennung an Gleitlagarn lag im wesentlichen dia Messung der Schwingungen oder der Temperatur zugrunde. Die Schwingungsmessung beruht auf der Erfassung der Wellenuhd Lagerbockbewegung durch verschiedene - Aufnehmer, wobei aus der Veränderung der Signale auf de-n Zustand des Gleitlagers geschlossen wird.

Nachteilig ist, daS keine konkreten Aussagen über den Lagerzustand und damit über die Betriebssicherheit möglich sind. Mit Hilfe der Temperaturmessung, meist im Lagermetall, können nur solche Lagerschäden erfaßt werden, die mit einer längeren Temperaturveränderung verbunden sind* Auch hier kann nur eine Abschätzung des Lagerschadens erfolgen. Darüber hinaus ist ein indirektes MeSverfahren zur angenäherten Bestimmung des Kurbelvvsllanlagerspiels durch Messung das Öldruckes bei Motoren mit Druckumlaufschmierung bekannt. Dieses Verfahren beruht darauf, daS der Öldruck funktionell mit dem durch die LagerspielvergrcSerung verringerten DruckfluS-widerstand sinkt* Wenn-auch verschiedentlich zum Grenzspiel

'Öldruckgrenzwerts durch die Motorenhersteller angegeben werden, so wird von der Öldruckmessung nur wenig Gebrauch gemacht. Der Nachteil dieses Meßverfahrens besteht darin, daß einerseits die an den Fahrzeugen befindlichen Ül-Manometer nicht ausreichend genau anzeigen, andererseits aber auch die mit der ölpumpenabnutzung veränderte Pumpencharakteristik zu einer Fehlbeurteilung des Kurbeltriebs führen kann« Außerdem gestaltet sich die genaue Einhaltung bestimmter öltemperaturen und Kurbelwellendrehzahlen, die für eine aussagekräftige Öldruckmessung Bedingung ist, infolge erschwerter Heßmöglichkeiten sehr umständlich« Die bisher bekannten Verfahren der Druckmessung beruhen nach DD-WP 29102 auf der Ermittlung der Zeit, die für das Einpressen einer bestimmten Dlmenge erforderlich ist und nach DD-WP 117740 auf einer als Ringkolben ausgebildeten Druckplatts, die mit einem Arbeitsmedium beaufschlagt wird und dessen Druck ein Maß für die Größe der Axiallast ist,

In der DE-OS 2362796 wird vorgeschlagen, an kritischen Stellen einen Meßpfropfen einzusetzen, der schneller als der ihn umgebende Werkstoff verschleißt und damit einen beginnenden Lagerschaden anzeigt. Des weiteren wird in der DE-AS 1600322 vorgeschlagen, ein leicht zerstörbares Wandteil zu verwanden, das bei einem Lagerschaden durchstoßen wird und damit Schmieröl freigibt.

Alle diese Verfahren besitzen den Nachteil, daß als Schadensursache nur eine Schadensgröße, beispielsweise das Lagerspiel, erfaßt wird. Eine kumulative Erfassung unterschiedlicher Einflußgrößen auf die Tragfähigkeit ist nicht möglich,

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Anordnung zu schaffen, mit der Ausfälle zu einem frühen Zeitpunkt erkannt und somit größere Schaden und Ausfälle vermindert bzw=, vermieden werden.

Darlegung dss Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, eine anordnung zur Schadensfrüherkennung an statisch belasteten Gleitlagern, insbesondere an Turbinanlagern zu schaffen, mit der jederzeit eine konkrete Aussage über die Tragfähigkeit des Lagers und damit über den Lagerzustanci unabhängig von verschiedenen Einflußgrößen möglich ist.

ErfindungsgemäS wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Schadensfrüherkennung an Gleitlagern, insbesondere an Turbinenlagern eine Anordnung geschaffen wird, die so aufgebaut ist, daß zur Schadensfrüherkennung ein Druckaufnehmer in oder außerhalb der Lagerschals des Gleitlagers angeordnet ist. Dabei befindet sich dieser Druckaufnehmer zur Messung des Schmierfilmdruckes zwischen '.Veils und Gleitlager irn Bereich des Druckberges, insbesondere im Druckbergmaximum an der Stelle des engsten Schmierspaltes« Zur Bestimmung der Gleitlagerkomponenten können weitere Aufnehmer εη oder außerhalb des Gleitlagers angebracht werden. Der im Schmierspalt vorhandene Schmierfilmdruck wird dabei ständig mit dem Druckaufnehmer gemessen und mit anderen vorgegebenen, definierten, adäquaten Betriebsgrößen verglichen» Bei Oberschreiten der Toleranzgrenze kann dann eine optische oder akustische Signalisation erfolgan. Als MeSpunkt ist sowohl der Druckberg, der in der Nähe des engsten Schmi erspaltes seinen maximalen 'Hert erreicht, als auch eine beliebige andere Stelle des Lagerumfangs wählbar. Aus dem Vergleich mit vorgegebenen definierten, vergleichbaren Betriebsgrößen ist eine direkte Aussage über die zeitliche Belastung und den Betriebszustand des Lagers möglich, da alle Störgrößen eine Änderung der Druckverteilung im Schmierspalt zur Folge haben.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispisl naher erläutert werden* In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

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Fig, 1: eine scheraatischa Darstellung des Gleitlagers und

dss sich aufbauenden Druckberges Fig. 2; die schematische Darstellung der erfindungsgemäßen

Anordnung

Die Tragfähigkeit eines Gleitlagers 1 wird durch den sich zwischen Welle 2 und Gleitlager 1 bildenden Druckberg 3 bestimmt, Wird der Aufbau dieses Druckberges 3 gestört, beispielsweise durch verminderte Schmiermittelzufuhr, zu großes Lagerspiel, Fundamentverschiabungen, Überlastungen oder Risse im Lagermetall, so führt das zu einer Verschiebung des Arbeitspunktss der Welle 2 bis zum partiellen Tragen mit Fest körperberührung» Durch die ständige Messung des im Schmier-'; · spalt 4 vorhandenen Druckes und dsm Vergleich mit vorgegebenen definierten, adäquaten Betriebsgrößen, wie beispielsweise Ausgangsdruckgröße, Temperatur oder Wellenbewegung im Lager kann jederzeit die Belastung und der Betriebszustand angezeigt werden» Die Druckmessung kann sowohl am Druckberg 3 in dsr Nahe des engsten Schmierspaltes 4 als auch an einer anderen beliebigen Stelle des Lagerumfangs erfolgen. Bei Notwendigkeit können auch mehrere Meßstellen angebracht werden, wie z. B, bei Zweikeil- oder Mehrkeillagern» Zur Druckmessung wird in einer Bohrung 6 des Gleitlagers 1 ein Druckaufnehmer 7 eingebracht, dessen Meßwert mit dem vergleichbaren Vorgabewert in einem Toleranzbereich ständig verglichen und registriert wird* Bei Überschreiten dar Toleranz- ) grenze wird sine ,optische oder akustische Signalisation bzw. eine weitergehende Befehlsverarbeitung eingeleitet» Zur Messung des Schmierdruckes zwischen Welle 2 und Gleitlager 1 befindet sich die DruckmeSstelle 7, im Bereich des Druckberges 3, vorzugsweise an der Stelle des Druckbergmaximums 8«_ Der Druckaufnehmer 7 ist durch eine Bohrung 5 mit dem Schmier spalt 4 verbunden*

Des weiteren können mehrere Aufnehmer 5 zur Bestimmung dar Lagerkomponenten, wie Wellenschwingung., ultemperstur, Lager- -bockschwingungen U₀ a* , am oder außerhalb des Gleitlagers I angebracht werden*

Diese Anordnung ist besonders für statisch belastete Radial- und Axialgleitlager geeignet«

Claims (1)

1. Erfindungsanspruch

   Anordnung zur Schadensfrüherkennung an Gleitlagern, insbesondere an statisch belasteten Gleitlagern, gekennzeichnet dadurch, daß zur Schadensfrüherkennung ein oder mehrere Druckmeßstellen 7 in oder außerhalb der Lagerschale eines Gleitlagers 1 angeordnet sind, wobei sich die DruckmeSstelle 7 zur Messung des SchmisrfUmdruckes zwischen Welle 2 und Gleitlager 1 im Bereich des Druckberges 3, insbeonsere im Oruckbergrnaximum 8 an der Stelle des engsten Schmiespaltes 4 befindet und daß zur Bestimmung der Gleitlagerkomponenten weitere Aufnehmer 5 am oder außerhalb des Gleitlagers 1 angebracht sind«

   Hierzu 1 Sslta