Abstract:
Ultraschallprüfung von hochbeanspruchten Getriebewellen
W. Heinrich, Berlin; J. Achtzehn, Erlangen; T. Schreiner, Mülheim
Getriebe werden im Kraftwerksbau in immer höheren Leistungsbereichen eingesetzt. Ständige Wirkungsgradverbesserungen,
insbesondere beim kombinierten Gas- und Dampfturbinenprozeß (GUD), führen zu einer kontinuierlichen Erhöhung der
Beanspruchungen auch bei den Hochleistungsgetrieben. Daraus resultieren hohe Anforderungen an die Qualitätssicherung der
geschmiedeten und einsatzgehärteten Getriebewellen.
Bei der Fertigung der Hohlwellen und Vollwellen ist über die Qualitätssicherung nachzuweisen, daß keine Herstellungsfehler
vorhanden sind, die die bestimmungsgemäße Verwendung einschränken oder verhindern. Daher kommen zerstörungsfreie
Prüfverfahren zur Anwendung, die Herstellungsfehler im Wellenvolumen sowie an der Oberfläche von eventuell vorhandenen
Bohrungen sicher nachweisen können und eine aussagefähige Befundbewertung ermöglichen.
Zur Uberprüfung des Wellenvolumens werden Ultraschallprüftechniken eingesetzt, die einen sicheren Fehlernachweis auch im
Wellenvolumen unterhalb der Verzahnung gewährleisten. Mittels einem teilmechanisierten Volumenprüfsystems werden
sämtliche Prüfdaten aufgezeichnet und in Form eines TD-Bildes (time displacement) dargestellt. Die Qualifizierung der
Prüfverfahren erfolgte an Testkörpern mit Originalkontur und künstlich eingebrachten Reflektoren.
Die axialen Bohrungen der Hohlwellen werden, zusätzlich zur Volumenprüfung von der Außenoberfläche aus, mit dem
Bohrungsprüfsystem BORIS (mechanisierte Ultraschall- und Wirbelstromprüfung) geprüft.
Zur Verifizierung wurde eine befundbehaftete Getriebewelle zuerst mit Ultraschall geprüft und anschließend zerstörend
untersucht. Es zeigte sich, daß die Ergebnisse der ZfP sehr gut mit den wahren Fehlergrößen übereinstimmen.
Die vorgestellten Prüfverfahren werden zur Abnahmeprüfung bei Unterlieferanten und zur Nachqualifikationsprüfung von
betriebsbeanspruchten Getrieben erfolgreich eingesetzt.