Sonderspindel sorgt für Rotorlaufgenauigkeit im Turbinenprüfstand

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Um diese Ziele zu erreichen, haben Weiss-Techniker die Lager der Spindel so konstruiert, dass die vorderen und hinteren Lagerpaare separat vorgespannt werden können. Dadurch ist es möglich, die axiale Steifigkeit sowohl in Zug- als auch in Druckrichtung separat einzustellen. Darüber hinaus haben die Entwickler um die Wälzlager herum eine zusätzliche hydrostatische Lagerung zur radialen Dämpfung angebracht. Den entscheidenden Vorteil erläutert Gerhard Jehn, Vertriebsingenieur bei Weiss: „Über den Druck und die Viskosität des Hydromediums lassen sich die Dämpfungseigenschaften des Systems und damit der gesamten Spindel so einstellen, dass sie stets ruhig läuft. Es ist sogar problemlos möglich, über die sonst gültigen Grenzen des Resonanzbereichs zu fahren, ohne Nachteile in puncto Laufqualität befürchten zu müssen.“

Hohe Rotorlaufgenauigkeit sorgt für exakte Messungen

All diese Eigenschaften machen die im RGG eingesetzte Sonderspindel so wertvoll. Würde der Rotor nur ein bisschen exzentrisch laufen, könnte man im DLR Göttingen für keine exakten Messungen mehr garantieren. Entscheidend für das gute Ergebnis, das mit der Sonderspindel von Weiss gelungen ist, waren sicherlich die regelmäßigen Abstimmungen während der Entwicklungsphase und die hohe fachlichen Kompetenz der Schweinfurter Konstrukteure.

Zu den wichtigen technischen Merkmalen der Spindel zählt neben der soliden Grundkonstruktion und der aufwendigen Lagerung auch der speziell für den Messstand integrierte Encoder, mit dessen Hilfe sich die Drehzahlen genau bestimmen lassen. Ergänzend überwachen zusätzliche Schwingungsaufnehmer den ruhigen Lauf.

Mithilfe von acht Sensoren werden darüber hinaus ständig die Öltemperaturen der Lagerschmierung in der Spindel erfasst und gegengeprüft. Denn eine dauerhaft reibungsarme Rotation kann nur gelingen, wenn ein bestimmter Temperaturkorridor eingehalten wird. Um diesen zu erreichen, wird die Anlage mit festgelegten Drehzahlen warmgefahren. Erst wenn alle Sensoren im richtigen Bereich sind, beginnen die Wissenschaftler des DLR mit ihren Messungen.

Neuer Turbinenprüfstand setzt auf gleiches Lagerprinzip

Aufgrund der rasant fortschreitenden Turbinenentwicklungen wird der RGG-Windkanal trotz ständiger Anpassungen künftig nicht mehr alle Anforderungen der Turbomaschinenindustrie abdecken können. Deshalb baut das DLR Göttingen bereits seit rund zwei Jahren den neuen Turbinenprüfstand NG-Turb (Next Generation Turbine Test Facility), der in Europa einmalig ist und in diesem Jahr den Betrieb aufnehmen soll. Mit einer Antriebsleistung von 3,7 MW wird der vierstufige Verdichter einen Volumenstrom von 60.000 bis 230.000 m³/h erzeugen. Auch die Art und Umsetzung der Rotorlagerung steht bereits fest. Der NG-Turb wird insbesondere Untersuchungen an zweiwelligen Turbinenkonfigurationen ermöglichen, wie beispielsweise an Kombinationen von Hoch- und Niederdruckturbinen. Hierbei sollen letztlich beide Rotoren unabhängig voneinander einseitig gelagert werden, aufgrund der positiven Erfahrungen am RGG wieder mit je einer Weiss-Spindel. MM

* Peter Klingauf ist freier Fachjournalist. Weitere Informationen: Weiss Spindeltechnologie GmbH in 97424 Schweinfurt, Tel. (0 97 21) 77 01-0, info@weissgmbh.de

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