Condition Monitoring an Kranen

Die Antriebe von Kranen mittels Schwingungen auf Schäden zu überwachen, ist eine besondere Herausforderung. Krane laufen aus Sicht des Diagnostikers eher zufällig. Drehzahlen sind selten konstant. Die übertragene Leistung variiert stark. Die Umgebung ist oft unfreundlich – Wind und Feuchtigkeit, Hitze und Kälte, Staub und Schmutz sowie elektrische Felder sind regelmäßige Begleiter des Kranbetriebs. Und die Zugänglichkeit ist schon aus Gründen der Arbeitssicherheit eingeschränkt. Die Leitungsführung von elektrischen und Signalleitungen ist strikt vorgegeben, eine Potentialtrennung nur selten möglich. Das alles führte dazu, dass Krane in den letzten Jahrzehnten weniger im Fokus der modernen Maschinendiagnostik auf der Basis von Schwingungsmessungen standen.

Bild 1: Online Condition Monitoring System Peakanalyzer (Alle folgenden Bilder: GfM)

Die GfM hat sich dieser Herausforderung erfolgreich angenommen und bietet mit dem Peakanalyzer nun ein Online Condition Monitoring System an, das trotz aller widrigen Bedingungen höchste Diagnosezuverlässigkeit garantiert. Und das, ohne dass der Betreiber ein Schwingungsdiagnoseexperte sein muss.

Die Signalerfassung erfolgt traditionell, also mit piezoelektrischen Beschleunigungssensoren. Diese sind sehr empfindlich und decken einen breiten Frequenzbereich ab. Sie sind durch ihre Robustheit für den Einsatz an Kranen bestens geeignet und obendrein preiswert. Ergänzend werden an sehr langsam drehenden Radlagern induktive Wegsensoren verwendet.

Bild 2: Beschleunigungssensor an einem Trommellager

Im Peakanalyzer-Basismodul erfolgt die Analyse der gemessenen Schwingungen. Dort ist eine Menge Intelligenz implementiert. So werden Schwingungsdaten mit sehr hoher Auflösung erfasst. Alle Daten werden einer Ordnungsanalyse unterzogen. Die Datenanalyse erfolgt vollautomatisiert, also ohne menschliches Zutun. Nur wenn eindeutige Hinweise auf einen möglichen Schaden gefunden werden, generiert das System einen Alarm und liefert die Diagnoseinformation in Klartext. Erst dann ist die Mitwirkung des menschlichen Experten notwendig, der die überwachte Maschine und deren Einsatzzweck kennt. Spezielle Fähigkeiten zur Maschinendiagnostik sind entbehrlich. Es geht darum, eine Instandhaltungsentscheidung zu treffen, also festzulegen, ob und wie die Maschine weiterbetrieben bzw. eine Instandsetzung eingeleitet wird. Für diese Entscheidung kann sich der Experte bei Bedarf selbstverständlich die gesamte Historie ansehen, also alle Spektren, Ordnungsspektren und Hüllkurvenordnungsspektren.

Bild 3: erkannter Innenringschaden an einem Trommellager

Die Installation des Peakanalyzers ist simpel. Die Sensoren werden angeschraubt oder angeklebt. Die Leitungsführung der Sensorkabel erfolgt nach gängigen Regeln, bei Bedarf arbeitet man mit Zwischenklemmkästen. Schließlich benötigt der Peakanalyzer eine Stromversorgung und einen Netzwerkanschluss.

Die Kosten für dieses komfortable Condition Monitoring System halten sich in Grenzen. Erfahrungsgemäß amortisiert sich das System in den meisten Fällen bereits beim ersten rechtzeitig erkannten Schaden allein durch Vermeidung von Produktionsausfall mehrfach.