Portfolio für Marine-Anwendungen
VULKAN liefert komplette Kupplungs- und Lagerungslösungen für alle Antriebskonfigurationen in der Marine – von CODAD-, CODOG-, CODAG-, CODOE- und Hybrid- bis hin zu CODELAG-Systemen. Unser Portfolio umfasst hochleistungsfähige elastische Kupplungen und Lagerungen, die speziell für die anspruchsvollsten Anforderungen der Marine in Bezug auf Drehmomentübertragung, Schwingungsisolierung, Schockfestigkeit und Geräuschreduzierung entwickelt wurden.
Das hier gezeigte Antriebskonzept demonstriert unsere Fähigkeit, eine Vielzahl von Antriebsmaschinen innerhalb eines integrierten Systemlayouts zu bedienen. Ob unter mittelschnellen bis schnellen Dieselmotoren, leisen Elektroantrieben, leistungsstarken Gasturbinen oder Generatoren – VULKAN Lösungen sorgen für eine präzise Drehmomentübertragung bei gleichzeitiger Schwingungsdämpfung und Reduzierung von Körperschall. Flexible Kupplungen regeln die Drehmomentübertragung, die Torsionsdynamik und die Fluchtungsfehler/Versätze unter wechselnden Lastbedingungen. Elastische Lagerungen isolieren die Antriebsausrüstung von der Schiffsstruktur, schützen empfindliche Systeme, erhöhen den Komfort der Besatzung und gewährleisten den Erfolg der Mission.
Unsere Rolle geht weit über die Lieferung von Komponenten hinaus. Wir arbeiten bereits in der frühesten Entwurfsphase mit Werften, Schiffsbauingenieuren, Beratern und Systemintegratoren zusammen, um sicherzustellen, dass die Layouts der Antriebssysteme von Anfang an optimiert sind. Dieser Ansatz ermöglicht es uns, die mechanische Leistung, die akustische Tarnung, die Schockfestigkeit und die Wartungsfreundlichkeit während der gesamten Lebensdauer auf das Betriebsprofil und die Missionsziele jedes Schiffes abzustimmen. Dank jahrzehntelanger Erfahrung mit flexiblen Gummikupplungen, elastischen Lagerungen, Torsionsschwingungsanalyse, Geräusch- und Schwingungsdämpfung sowie der Marine-Schock-Qualifikation entwickeln und validieren unsere Ingenieurteams komplette Kupplungs-Lager-Konfigurationen für Motoren, Getriebe, Elektromotoren, Aggregate und Zusatzausrüstung. Jede Lösung ist präzise auf das Antriebskonzept des Schiffes abgestimmt, sei es für Langstreckeneinsätze, Stealth-Jagdmissionen, Hochgeschwindigkeitsabfangmanöver oder vielseitige Marineoperationen.
Von der ersten Konzeptentwicklung über die detaillierte Konstruktion und Installationsunterstützung bis hin zum Lebenszyklus-Service sorgt VULKAN dafür, dass die Systeme besser funktionieren.
Optimierte Befestigungs- und Kupplungslösungen für Schiffsantriebssysteme
Doppelt elastisch gelagerte Antriebssysteme sind eine fortschrittliche Lösung zur effektiven Isolierung von Körperschall und Vibrationen, die von Hubkolben-Verbrennungsmotoren ausgehen. Dies wird durch den strategischen Einsatz von elastischen Lagern unter dem Motor und dem Getriebe sowie unter dem gemeinsamen Grundrahmen erreicht.
Das spezialisierte Engineering-Know-how von VULKAN gewährleistet die optimale Auswahl, Platzierung und Steifigkeit der Lager, die sorgfältig auf präzise konstruierte Kupplungen abgestimmt sind.
Insbesondere die akustisch optimierten Kupplungen von VULKAN hinter dem Getriebe, die genau auf die für die Marine optimierte Hauptdieselmotor-Kupplung abgestimmt sind, verbessern das Geräusch- und Schwingungsverhalten weiter. Gestützt auf jahrzehntelange Produktcharakterisierungsmessungen und umfassende Erfahrung in der vibroakustischen Analyse entwickeln die Marineexperten von VULKAN Halterungen und Kupplungen für maximale Effektivität. Dazu gehören fortschrittliche 12-DOF- und 18-DOF-Simulationen sowie Struktursimulationen zur genauen Kalibrierung des Systemverhaltens für einen effektiven Versatzausgleich, eine robuste Stoßfestigkeit und eine reibungslose Drehmomentübertragung unter anspruchsvollen Seefahrts- und missionskritischen Schockbedingungen. Mit den Lösungen von VULKAN an Bord können Werften, Integratoren und Motorenhersteller die akustische Signatur, Zuverlässigkeit und Einsatzbereitschaft von Marineschiffen erheblich verbessern.
Elastisch gelagertes elektrisches Antriebssystem (E-Drive)
E-Drive-Antriebssysteme werden zunehmend in modernen Marineschiffen eingesetzt, da sie einen geräuscharmen Betrieb für Stealth-Fähigkeiten und flexible, missionskritische Betriebsmodi bieten. Durch den Einsatz von Elektromotoren in Hauptantrieben oder auch in PTO/PTI-Konfigurationen können Schiffe nahtlos zwischen effizienter Stromerzeugung und leisem Elektroantrieb umschalten, wodurch die akustischen Signaturen deutlich reduziert werden. Das spezialisierte Engineering-Know-how von VULKAN gewährleistet die optimale Integration von Lagerungen und Kupplungen in elektrische Antriebssysteme. Auf der Grundlage unserer umfassenden Produktkennungsdaten und unserer langjährigen Erfahrung in der Schwingungsanalyse und Schwingungsakustik (einschließlich fortschrittlicher 6-DOF- und Zeitbereichs-Schwingungssimulationen) passt VULKAN elastische Lagerungen und Kupplungen präzise an das einzigartige Schwingungsprofil und die Drehmomentanforderungen von E-Antrieben an.
Unsere Lösungen isolieren zuverlässig Motorvibrationen, kompensieren Verschiebungen und gewährleisten eine reibungslose, geräuscharme Drehmomentübertragung. Dieser ganzheitliche Engineering-Ansatz garantiert eine maximale Zuverlässigkeit, überlegene Schockfestigkeit und verbesserte Einsatzbereitschaft des Schiffes.
1.5 Generatorsatz mit elastischer Lagerung
Generatoren an Bord von Schiffen liefern elektrische Energie für Hilfs- und Antriebssysteme.
Für Marineschiffe werden einfach oder doppelt elastisch gelagerte Aggregate verwendet. Im Allgemeinen kann die untere Schicht der Schwingungsdämpfer die Schockbelastung aufnehmen und die Körperschallübertragung vom Motor und Generator auf das Schiffsfundament isolieren. Die optionale obere Schicht der Lager erhöht den Grad der Körperschallisolierung.
Die abgebildete elastische Lagerkonfiguration ist gängige Praxis, wenn der Generator speziell für das Projekt ausgewählt wird. Die doppelte elastische Lagerung unter dem Motor gewährleistet eine maximale Isolierung der Körperschallübertragung von der Hauptquelle. Darüber hinaus werden Motorvibrationen vom Generator isoliert, wodurch niedrige Vibrationswerte am Generator gewährleistet sind. Bei Bedarf kann der Generator ebenfalls elastisch am Rahmen gelagert werden.
Die Kupplung zwischen Motor und Generator gleicht radiale und axiale Verschiebungen bei Schock und Seegang aus.
Doppelt elastisch gelagerter Generator
Ein einzelner oder doppelter elastisch gelagerter Generator mit direkt gekoppeltem Wechselstromgenerator wird meist für Standardgeneratoren und Generatoren mit niedrigerer Nennleistung verwendet. Mit dieser Konfiguration lässt sich bei geringstem Gewicht eine erstklassige Isolierung von Körperschall erreichen. In dieser Konfiguration muss die Kupplung keine radialen und axialen Verschiebungen bei Schock und Seegang ausgleichen.
Eine Berechnung mit 6 bzw. 12 Freiheitsgraden für eine einfach oder doppelt elastisch gelagerte Konfiguration zeigt das statische und dynamische Verhalten des Generatorsatzes. Eine zusätzliche Schockberechnung zeigt das Verhalten des Generatorsatzes bei Schock. Die Isolierung von Körperschall kann ebenfalls in einer akustischen Analyse vorhergesagt werden. Diese Berechnungen stellen sicher, dass die Projektanforderungen hinsichtlich Vibrationen, Schock und Körperschall erfüllt werden.
Schockfestes Motor-Generator-Modul mit Schottwandtrennung
In dieser speziellen Konfiguration sind der Dieselmotor und der Generator auf den gegenüberliegenden Seiten einer Schottwand positioniert und auf separaten elastischen Befestigungssystemen montiert. Daher kann kein herkömmlicher Generator mit gemeinsamem Rahmen verwendet werden. Stattdessen sind Motor und Generator unabhängig voneinander installiert und verfügen jeweils über eine eigene schockfeste Befestigung. Durch diese Trennung kann sich jede Einheit bei Schock oder Betriebslasten auf See unabhängig bewegen, was weitaus komplexere Herausforderungen hinsichtlich Dynamik, Verschiebung und Ausrichtung mit sich bringt als bei herkömmlichen skidmontierten Aggregaten (“skidmontiert” bedeutet, dass Motor und Generator starr an einem gemeinsamen Grundrahmen befestigt sind und sich als eine Einheit bewegen).
Die flexible Kupplung muss das Drehmoment zuverlässig übertragen und gleichzeitig mehrachsige Relativbewegungen ausgleichen. Die Schottwanddichtung, die in der Regel zum Lieferumfang von VULKAN gehört, muss trotz komplexer Schockverschiebungen und kontinuierlicher Relativbewegungen unter normalen Seebedingungen ihre Dichtheit bewahren.
Um diese kombinierten Anforderungen zu erfüllen, sind fortschrittliche Simulationswerkzeuge, eine präzise Abstimmung der Kupplungseigenschaften, bewährte Fachkenntnisse im Bereich der Schockfestigkeit und fundierte Kompetenzen in der Schottdichtungstechnik für den Schiffsbau erforderlich.
Optimierte Lagerungs- und Kupplungslösungen für elektrische Schiffsantriebssysteme – insbesondere Hohlwellenantriebe
Moderne Antriebskonzepte bestehen in der Regel aus einer Kombination von Dieselmotoren, Elektroantrieben, Generatoren und/oder Gasturbinen. Dies gewährleistet die beste Leistung in jedem Betriebsmodus. Erfahrene VULKAN Spezialisten analysieren, harmonisieren und koordinieren die Systeme miteinander. Insbesondere die Integration von Hohlwellen-Elektromotoren erfordert viel Aufmerksamkeit. Schockanforderungen und radiale Verschiebungen müssen mit dem verfügbaren Platz zwischen Kupplung und Antriebswelle abgestimmt werden. Auch die Schiffsbewegung hat einen erheblichen Einfluss auf die Konstruktion. In der frühen Konstruktionsphase ist die Kommunikation zwischen dem Hersteller des Elektromotors und VULKAN am wichtigsten. Die Berücksichtigung der optimalen Lagerposition des Elektromotors führt zu einer verbesserten Verschiebungsfähigkeit des gesamten Systems.
Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Schwingungsbewertung des Gesamtsystems, der Übertragung von Strukturgeräuschen und der Schockfestigkeit. Diese erfüllen höchste akustische und anspruchsvolle Schockanforderungen. Sonderausführungen in nichtmagnetischen Werkstoffen sind ebenfalls erhältlich.
Da jedes Projekt seine spezifischen Anforderungen hat, empfehlen wir unseren Kunden, sich mit uns in Verbindung zu setzen, um gemeinsam die beste Lösung zu finden.