Schwingungsmessungen an Kolbenkompressoren erweisen sich aufgrund der natürlichen mechanischen Bewegung dieses Maschinentyps als schwierig. Es gibt jedoch einige wichtige Teile, die auf Veränderungen im Schwingungsverhalten überwacht werden sollten.
Gehäuseschwingung (Rahmenschwingung)
Gehäuseschwingungen entstehen durch verschiedene Kräfte und Bewegungen im Inneren der Maschine und sind Teil der normalen Betriebsbedingungen. Durch das Hin- und Herbewegen der Kolben wird der gesamte Rahmen mit all seinen Komponenten ständig in Schwingung versetzt, bewegt und verformt. Darüber hinaus verursachen die Saug- und Druckventile durch ihr Öffnen und Schließen bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle Stöße. Jede Kraft während einer Umdrehung hat ihre Auswirkungen und beeinflusst das Schwingungsverhalten der Maschine. Zu diesen Kräften gehören Gaslastkräfte, Trägheitskräfte, hin- und hergehende und rotierende Unwuchtkräfte sowie Gasunwuchtkräfte. Es ist wichtig zu wissen, dass Hubkolbenkompressoren selbst unter optimalen Prozessbedingungen viel stärker schwingen als ihre rotierenden Pendants.
Zur Messung von Gehäuseschwingungen an Kolbenkompressoren werden Geschwindigkeitsmessungen verwendet. In der Regel handelt es sich dabei um integrierende piezoelektrische Beschleunigungssensoren oder Drehspul-Geschwindigkeitssensoren, da die Schwingungsfrequenzen für diese Anwendung in der Regel Komponenten unter 10 Hz umfassen. Die Sensoren werden eingesetzt, um Defekte wie Unwucht, mechanische Lockerheit und strukturelle oder Fundamentprobleme zu erkennen. Ein Sensor sollte auf der Antriebsseite und einer auf der Nicht-Antriebsseite angebracht werden (Abbildung 1).
Vibration des Kreuzkopfes
Die Traverse gleitet auf einer geschmierten Oberfläche und bewegt sich hin und her (Hin- und Herbewegung). Wenn sich das Spiel zwischen der Traverse und der Oberfläche vergrößert, erhöht sich auch der Schwingungspegel der Traverse. Die Überwachung der Traversenschwingungen ermöglicht es dem Bediener, rechtzeitig Wartungsarbeiten einzuplanen, um sicherzustellen, dass das Spiel zwischen der Oberfläche und der Traverse innerhalb der zulässigen Grenzen bleibt.
Beschleunigungssensoren werden in der Regel zur Messung von Kreuzkopfschwingungen eingesetzt, da sie in der Lage sind, Hochfrequenzkomponenten zu überwachen. Diese Sensoren können Probleme im Zusammenhang mit übermäßigem Kreuzkopfspiel, übermäßigem Spiel in der Kreuzkopfbolzenbuchse und losen oder gerissenen Muttern, Bolzen oder Kolben erkennen. Es sollten zwei Sensoren am Kreuzkopf angebracht werden, wobei die Positionierung von der Drehrichtung abhängt.
- Drehung der Welle im Uhrzeigersinn. Ein Beschleunigungsaufnehmer sollte senkrecht über der Traversenführung auf der linken Seite und einer senkrecht unter der Traversenführung auf der rechten Seite angebracht werden (Abbildung 2).
- Drehung der Welle gegen den Uhrzeigersinn. Ein Beschleunigungsaufnehmer sollte senkrecht unter der Traversenführung auf der linken Seite und einer senkrecht über der Traversenführung auf der rechten Seite angebracht werden (Abbildung 3).
