Auswuchten der Antriebswelle eines Backenbrechers — Steinbruch in Brasilien

Ausgangslage

Ein Granitsteinbruch 80 km nördlich von Belo Horizonte betreibt einen Backenbrecher PE-400×600, der 60 Tonnen pro Stunde verarbeitet. Der Brecher läuft mit 300 RPM und hat an jedem Ende der Exzenterwelle ein 420 kg schweres gusseisernes Schwungrad. Nach einem Wechsel der Brechplatten entwickelte das antriebsseitige Schwungrad eine ausgeprägte Schwingung, die sich über zwei Schichten verschlimmerte.

Die Ausgangsmessung mit einem Handmessgerät ergab 14,8 mm/s RMS am antriebsseitigen Lager und 11,2 mm/s an der Nicht-Antriebsseite. Beide Werte überschritten den Alarmschwellenwert der Anlage von 7,1 mm/s. Die bisherige Praxis war, das Schwungrad per Kran auszubauen und zu einer Auswuchtwerkstatt in São Paulo zu fahren — eine 14-tägige Hin- und Rückfahrt einschließlich Transit und Wartezeit.

Aufbau

Der Brecher wurde abgeschaltet, gesichert und abgekühlt. Zwei Schwingungssensoren wurden magnetisch auf der Horizontalachse jedes Lagergehäuses montiert — antriebsseitig (DE) und an der Nicht-Antriebsseite (NDE). Das Reflexband des Drehzahlmessers wurde am Schwungradkranz angebracht, sichtbar durch ein Inspektionsfenster. Alle Kabel wurden frei von Quetschstellen verlegt und mit Kabelbindern gesichert.

Balanset-1A wurde für das Auswuchten in zwei Ebenen bei 300 RPM mit 20-Sekunden-Integrationsfenstern konfiguriert.

Messung

Lauf 1 — Referenz.
Brecher unbeladen gestartet (keine Materialzufuhr). Messwerte bei stabilen 300 RPM:

• DE: 14,8 mm/s RMS, Phase 78°
• NDE: 11,2 mm/s RMS, Phase 194°

Starke 1×-Komponente auf beiden Kanälen. Die Phasendifferenz von 116° zwischen den Lagern bestätigte eine Momentenunwucht — und damit, dass das Auswuchten in zwei Ebenen die richtige Entscheidung war.

Lauf 2 — Probegewicht auf Ebene 1 (DE-Schwungrad).
Ein Probegewicht von 250 g wurde am Schwungradkranz bei 0° verschraubt. Aufgezeichneter Lauf:

• DE: 10,1 mm/s, Phase verschoben auf 142°
• NDE: 9,8 mm/s

Einflusskoeffizienten berechnet.

Lauf 3 — Probegewicht auf Ebene 2 (NDE-Schwungrad).
DE-Probegewicht entfernt. Ein Probegewicht von 250 g am NDE-Schwungrad bei 0° angebracht. Lauf aufgezeichnet.

Die Software verfügte nun über die vollständige 2×2-Einflusskoeffizientenmatrix und berechnete die Korrekturvektoren:

• DE-Schwungrad: 185 g bei 312°
• NDE-Schwungrad: 130 g bei 47°

Lauf 4 — Korrekturüberprüfung.
Korrekturgewichte an die innere Kranzfläche jedes Schwungrads lichtbogengeschweißt. Abschließender unbeladener Lauf:

• DE: 2,3 mm/s RMS
• NDE: 1,8 mm/s RMS

Beide Messwerte liegen komfortabel innerhalb der Zone A nach ISO 10816-3. Der Brecher wurde mit Materialzufuhr wieder in Produktion genommen — die Schwingung blieb unter Last stabil bei 2,5 mm/s DE und 2,0 mm/s NDE.

Ergebnis

Gesamte verstrichene Zeit vom Abschalten bis zur Wiederinbetriebnahme: 55 Minuten. Kein Kran, kein Transport, keine zweiwöchige Wartezeit. Der Steinbruch schätzte die vermiedene Ausfallzeit auf etwa R$ 85.000 (≈ US$ 16.000) an Produktionsausfall — das Balanset-1A hatte sich bereits beim ersten Einsatz amortisiert.