Leitfaden zu Vibrationen durch Motor- und Wellenausrichtung auf Yachten

Vibrationen im Antriebsstrang können von mehreren Teilen der Wellenanlage ausgehen. Wahrscheinliche mechanische Ursachen sind Propellerschäden oder Unwucht, Fehlausrichtung der Welle, verschlissene Motorlager und eine verbogene Welle. Wer jede Vibration als Ausrichtungsfehler behandelt, übersieht möglicherweise ein anderes rotierendes Bauteil.

Dieser Leitfaden erläutert, wie Symptomaufzeichnungen die Inspektion steuern, wie flexible und homokinetische Kupplungen gemessen werden und warum ihre veröffentlichten Werte nicht auf jede Yacht übertragen werden können. Er behandelt außerdem sichere Kontrollen durch die Crew und die Fälle, in denen ein Ingenieur erforderlich ist.

Vibrationsmuster beurteilen

Eine Vibration, die mit der Motordrehzahl zunimmt, setzt die rotierenden Bauteile des Propeller-Wellen-Systems weit oben auf die Prüfliste. Das beweist jedoch keine Fehlausrichtung der Welle, da auch Propellerzustand, Wellenzustand und Motorlager mögliche Ursachen bleiben.

Halten Sie fest, wann die Vibration einsetzt und ob sich ihr Charakter bei Vorausfahrt, Rückwärtsfahrt oder Neutralstellung verändert. Damit erhält der Ingenieur eine deutlich brauchbarere Fehlerbeschreibung als durch die allgemeine Meldung, dass die Yacht zu vibrieren begonnen hat.

Auch das Getriebe ist Teil dieser Antriebskette. Ein ZF Marine Wendegetriebe verbindet den Motor mit der Propellerwelle, reduziert die Propellerdrehzahl, ermöglicht Voraus- und Rückwärtsfahrt und bietet einen Neutral- oder Leerlaufmodus. Die Dokumentation des gewählten Modus zusammen mit der Drehzahl liefert daher nützlichen Kontext, ohne dass die Crew in den Antriebsstrang eingreifen muss.

Für einen umfassenderen Vergleich von Antriebskonfigurationen lesen Sie den Leitfaden zu Wellen, Pods und Antriebssystemen.

Was Ausrichtung an der Kupplung bedeutet

Die Ausrichtung wird an festgelegten Punkten des eingebauten Kupplungssystems geprüft. Verfahren und zulässiges Ergebnis hängen von der Kupplungskonstruktion ab; ein veröffentlichter Wert darf daher nicht auf eine andere Kombination aus Motor, Getriebe, Welle und Kupplung übertragen werden.

Das Verfahren für flexible Kupplungen von R & D Marine beginnt damit, Motor und Wellenanlage bei zusammengefügten starren Halbkupplungen grob auszurichten. Das flexible Element wird erst montiert, nachdem diese Ausgangsposition hergestellt wurde. Das ist wichtig, weil das flexible Bauteil nicht als Bezug dient, um die Grundausrichtung zu vermeiden.

Bei der R & D-Prüfung werden anschließend Fühlerlehren zwischen der roten Schraube mit Konuskopf und der starren Halbkupplung verwendet. Dieselbe Schraube wird erneut geprüft, während die Welle in 90-Grad-Positionen gedreht wird. Gleiche Spaltmaße in allen vier Positionen zeigen nach diesem Verfahren eine präzise Ausrichtung an.

Bei der genannten R & D-Kupplung beträgt die maximale Differenz zwischen dem kleinsten und größten Spaltmaß 0,25 mm (0.010 inch). Dieser Wert gilt für dieses Kupplungsverfahren. Bei jeder anderen Anordnung sind die Anforderungen des eingebauten Motor-, Getriebe-, Kupplungs- und Wellensystems maßgebend.

Flexible Kupplungen, Lager und Rumpfbewegung

Die flexible Kupplung von R & D ist dafür ausgelegt, vorübergehende Relativbewegungen durch Rumpfdurchbiegung oder die Bewegung eines gummigelagerten Motors aufzunehmen. Diese Funktion hebt die Notwendigkeit nicht auf, die Grundausrichtung unabhängig davon zu messen und zu korrigieren.

Verschlissene Lager sind ebenfalls eine bekannte Ursache für Antriebsvibrationen. Die Crew kann sichtbare Lager auf offensichtliche Verschleißerscheinungen prüfen, darf jedoch weder ihre Position verändern noch versuchen, die Kupplungsausrichtung zu korrigieren. Wenn Lager verschlissen wirken, die Ausrichtung angepasst werden muss oder die Kupplungswerte ungleich sind, sollte ein Ingenieur die Installation vermessen.

Eine nach der Varada oder anderen Arbeiten festgestellte Veränderung sollte wie jede neue Vibration dokumentiert werden. Halten Sie den Drehzahlbereich, den Betriebsmodus und fest, ob das Symptom unmittelbar nach den Arbeiten aufgetreten ist. Gehen Sie nicht davon aus, dass eine flexible Kupplung eine ungeklärte Veränderung aufnimmt, und wenden Sie den R & D-Spaltwert nicht an, sofern das genannte Verfahren nicht zur eingebauten Kupplung passt.

Produktspezifische Kupplungsprüfungen

Homokinetische VETUS DRIVE-Kupplungen verwenden eine andere produktspezifische Geometrie. VETUS gibt für jede Kupplungswelle einen bevorzugten Einbauwinkel von 1° bis 3° an. Dies ist keine allgemeingültige Toleranz für die Wellenausrichtung und darf nicht anstelle der Vorgabe eines anderen Herstellers verwendet werden.

Bei derselben VETUS DRIVE-Kupplung sollten die Winkel der beiden Halbkupplungen möglichst gleich sein. Ungleiche Halbkupplungswinkel verkürzen die Lebensdauer der Kupplung. VETUS prüft die Einbaulänge einer abgewinkelten DRIVE-Kupplung, indem der Flanschabstand an vier Punkten des Umfangs gemessen und der Mittelwert verwendet wird.

Diese Prüfungen dienen einem anderen Zweck als das R & D-Verfahren mit Fühlerlehre. Der Unterschied ist praktisch:

• R & D flexible Kupplung: Die starren Halbkupplungen grob ausrichten und anschließend die rote Schraube mit Konuskopf sowie Fühlerlehren in 90-Grad-Wellenpositionen verwenden.
• VETUS DRIVE-Kupplung: Den produktspezifischen Wellenwinkel prüfen, die Halbkupplungswinkel vergleichen und die Einbaulänge aus vier Flanschabstandsmessungen bestimmen.
• Andere Installationen: Die Anforderungen für das in der Yacht eingebaute Motor-, Getriebe-, Kupplungs- und Wellensystem befolgen, anstatt einen der beiden Wertesätze zu übernehmen.

Nachdem eine R & D-Kupplungsinstallation gelaufen ist, bis der Maschinenraum Betriebstemperatur erreicht hat, müssen die Anzugsdrehmomente der Befestigungselemente erneut geprüft werden. Bei einer VETUS DRIVE-Kupplung gehören zu den regelmäßigen Prüfungen die Kontrolle, dass die Schrauben fest bleiben und die Gummi-Schutzhüllen unbeschädigt sind. Eine beschädigte Abdeckung erfordert den sofortigen Austausch und neues Schmierfett.

Was die Crew sicher prüfen kann

Beobachtungen der Crew können die Untersuchung eingrenzen, ohne die Ausrichtung zu beeinträchtigen. Beschränken Sie die Prüfungen auf Betriebsaufzeichnungen und zugängliche Sichtprüfungen.

1. Beginn dokumentieren. Notieren Sie den Geschwindigkeits- oder Drehzahlbereich, bei dem die Vibration einsetzt, und wie sie sich mit steigender Motordrehzahl verändert.
2. Betriebsmodi vergleichen. Dokumentieren Sie, was bei Vorausfahrt, Rückwärtsfahrt und Neutralstellung geschieht. Reduzieren Sie den Bericht nicht auf eine einzelne Beschreibung, wenn sich das Symptom zwischen den Modi unterscheidet.
3. Nur im Stillstand und mit Schutzvorrichtungen prüfen. Prüfen Sie bei stillgesetzten Maschinen und montierten Schutzvorrichtungen zugängliche Kupplungsteile, Schutzhüllen und sichtbare Befestigungselemente auf Schäden oder Lockerung.
4. Lager und Ausrichtung nicht verändern. Stellen Sie keine Motorlager ein, trennen Sie keine Kupplungsteile und versuchen Sie nicht, die Ausrichtung zu ändern.
5. VETUS DRIVE-Abdeckungen nach Arbeiten prüfen. Melden Sie eine beschädigte Schutzhülle oder fehlendes Schmierfett sofort. VETUS schreibt bei einer beschädigten Abdeckung den Austausch und neues Schmierfett vor.
6. Änderungen notieren. Wenn die Vibration nach Arbeiten bei der Varada, einer Grundberührung oder einem Leinenkontakt begonnen hat, nehmen Sie diese Abfolge in die technische Fehlerbeschreibung auf.

Fotos von zugänglichen Schäden können helfen, den Zustand zu kommunizieren, sofern sie bei stillgesetzten Maschinen und montierten Schutzvorrichtungen aufgenommen werden können. Sie ersetzen keine Kupplungsmessungen.

Wann ein Ingenieur gerufen werden sollte

Veranlassen Sie eine technische Inspektion, wenn das Symptom über eine sichere Sichtprüfung hinausweist. Wellenanlage und Lager müssen gemessen werden, statt sie versuchsweise einzustellen.

Rufen Sie einen Ingenieur, wenn:

• Die Vibration der Drehzahl folgt. Rotierende Teile des Propeller-Wellen-Systems sollten vorrangig begutachtet werden.
• Das Symptom auf einen Vorfall folgt. Eine Veränderung nach Grundberührung oder einem Leinenkontakt erfordert eine Inspektion, insbesondere wenn Schäden an Propeller, Welle, Lager oder Kupplung möglich sind.
• Schäden sichtbar sind. Offensichtlicher Verschleiß an Lagern oder sichtbare Schäden an Welle oder Kupplung erfordern eine fachliche Beurteilung.
• Messwerte ungleich sind. Kupplungsmesswerte, die sich über die Drehung hinweg unterscheiden, zeigen an, dass das eingebaute Verfahren keine gleichen Ergebnisse erbracht hat.
• Die Ausrichtung angepasst werden muss. Änderungen an Lagern und Kupplung sollten im Rahmen eines gemessenen Ausrichtungsverfahrens erfolgen.
• Eine VETUS DRIVE-Abdeckung beschädigt ist. Die Abdeckung muss sofort ersetzt und neues Schmierfett eingebracht werden.
• Kupplungsschrauben das vorgeschriebene Anzugsdrehmoment nicht halten. Wiederholtes Lockern muss untersucht werden, statt die Schrauben wiederholt durch die Crew nachzuziehen.

Blueward Marine in Palma kann Lager, Kupplungen und die Wellenausrichtung über den Service für Welle, Propeller und Steuerung prüfen. Nutzen Sie die Online-Servicebuchung, um den Fehler zu beschreiben und Fotos hochzuladen, oder rufen Sie die 24/7-Notfallnummer unter +34 971 251 374 an.