Online-Öl-Analyse Partikelmonitor warnt vor Sand im Getriebe

Autor / Redakteur: Gunnar Luck / Dipl.-Ing. (FH) Monika Zwettler

Mit einer Online-Analyse des Getriebeöls können Anlagenbetreiber sicher gehen, dass die Komponenten der Getriebe keinen Schaden durch Fremdpartikel nehmen.

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Ist das Getriebeöl durch zu große Fremdpartikel verunreinigt, kann das zu teuren Schadensfällen mit Stillstandszeiten führen. Ein CMS überwacht online die Qualität des Öls und warnt bei schwerwiegenden Verunreinigungen.
Ist das Getriebeöl durch zu große Fremdpartikel verunreinigt, kann das zu teuren Schadensfällen mit Stillstandszeiten führen. Ein CMS überwacht online die Qualität des Öls und warnt bei schwerwiegenden Verunreinigungen.
(Bild: IFM Electronic)

Getriebe bei Windkraftanlagen sind großen Kräften ausgesetzt. Sie müssen den enormen Kräften idealerweise über den gesamten Lebenszyklus der Anlagen standhalten. Dabei ist es sehr wichtig, dass die Getriebe immer ausreichend gewartet werden. Das Getriebeöl ist eines der Schlüsselelemente und trägt dazu bei, dass die verbauten Getriebe auch ohne große Ausfälle den erwarteten Lebenszyklus erreichen.

Wenn im Öl durch Verschleiß oder Verunreinigung kleinste Partikel enthalten sind, können diese im Lager oder an den Zahnrädern der einzelnen Getriebestufen auf Dauer Schäden verursachen. Derzeitige Praxis ist es, dass ein Sevicetechniker eine Ölprobe auf der Anlage entnimmt und diese an ein Labor zur Analyse schickt.

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Zustand des Getriebeöls remote beobachten

Der Windkraftanlagenbetreiber bekommt dadurch die Gewissheit, dass zu dem Zeitpunkt der Entnahme das Öl im Getriebe den Normen entspricht und die Partikelanzahl im Öl weit unter der Grenze liegt. Im Falle eines negativen Befunds kann er den Austausch des Öls vornehmen. Aber was ist in der Zeit zwischen den Intervallen? Wenn sich Partikel im Getriebeöl ansammeln, können diese sich unbemerkt absetzen. Der Zeitraum zum nächsten Wartungsintervall kann zu groß sein und es kommt zum Schadensfall.

Mit dem optischen Partikelmonitor LDP100 von IFM Electronic kann jederzeit eine Analyse über den Zustand des Öls Remote angezeigt werden. Der LPD100 misst Partikel in den Größen 4, 6, 14 und größer 21 µm nach ISO 4406:99 / SAE AS 4059 und übermittelt die Ordnungszahlen an die Steuerung oder an das Remotesystem.

Windkraftanlage vor dem Schadensfall stoppen

Das Onlinesystem bietet den Vorteil, dass der Analgenbetreiber sehr früh erkennen kann, ob Partikel im Öl enthalten sind. Diese Partikel können sich in den Lagern und in den Zahnräder der Getriebestufen absetzen. Sind die Partikel erst einmal in den Lagern, dauert es nicht lange bis die ersten Wälzkörper Schaden nehmen. Erst jetzt, mit überrollen der Wälzkörper auf der Schadensstelle, würde zum Beispiel ein Condition Monitoring System (CMS) mit Vibrationsanalyse einen beginnenden Schaden messen können. Die Folgen wären Stillstand der Windkraftanlage und Austausch der Lager und Öls. Mit dem LDP100 kann mittels Trendanalyse dieses schon im Vorfeld remote erkannt werden und die Anlage würde gestoppt, bevor ein Schaden entsteht.

Sensor erkennt sämtliche Fremdpartikel

Der LDP100 arbeitet mit dem Lichtextinktionsverfahren und hat dadurch den Vorteil, dass er nicht nur metallische Partikel erfassen kann, sondern sämtliche Fremdpartikel im Öl detektiert. Durch sein Edelstahlgehäuse ist der Sensor sehr robust ausgelegt. Er ist ausgestattet mit Minimess-Anschlüssen und wird in der Bypass-Leitung montiert. Über eine klare Menüstruktur, die auf dem Display mit Hintergrundbeleuchtung dargestellt wird, ist er im Handumdrehen konfiguriert.

Partikelmonitor vermeidet Stillstandszeiten

Neben dem CAN-Bus-Interface steht ein Schaltausgang und Analogausgang zur Verfügung. Der Schaltausgang kann so eingestellt werden, dass bei Überschreiten einer vom Anwender definierten Reinheitsklasse eine Störmeldung ausgegeben wird. Der Analogausgang kann entweder eine bestimmte Ordnungszahl über seinen 4..20mA-Ausgang ausgeben oder alle vier Ordnungszahlen sequenziell ausgeben.

Der LDP100 kann dem Windkraftanlagenbetreiber und den Serviceunternehmen jederzeit online Aufschluss über den Zustand des Getriebes geben. Teure Wartungs– und Reparaturarbeiten sowie Stillstandszeiten werden vermieden, daraus resultierend Kosten eingespart. (mz)

* Gunnar Luck, Global Key Account Manager, IFM Electronic GmbH, Essen

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