Procedimiento de alineación del acoplamiento: indicador de flecha y métodos de alineación láser

1. Ámbito de aplicación y finalidad

Esta guía práctica está dirigida a técnicos de mantenimiento, ingenieros y directores de planta responsables de la instalación, puesta en marcha y mantenimiento de equipos rotativos. El objetivo es proporcionar instrucciones detalladas paso a paso para alinear con precisión los ejes de unidades acopladas utilizando tanto indicadores de puntero tradicionales como sistemas láser modernos. La alineación adecuada de los acoplamientos es crítica para garantizar el funcionamiento confiable del equipo, extender la vida útil de los rodamientos, los sellos y el propio acoplamiento, y reducir el consumo de energía y los niveles de vibración.

La alineación debe realizarse en los siguientes casos:

• Después de instalar nuevos equipos.
• Durante el mantenimiento programado.
• Después de reparar o reemplazar cualquier componente que afecte la posición relativa de los ejes (por ejemplo, cojinetes, carcasa).
• Si se detecta aumento de vibración, ruido anormal o sobrecalentamiento de los rodamientos.

2. Precauciones

PELIGRO: Antes de comenzar cualquier trabajo de alineación del acoplamiento, debe realizar un procedimiento de bloqueo/etiquetado - LOTO de la fuente de energía de acuerdo con los estándares internos de la empresa y los requisitos de EN ISO 14118. Asegúrese de que todas las fuentes de energía estén desconectadas y bloqueadas, y que la energía cinética de las piezas móviles esté completamente descargada. De lo contrario, podrían producirse lesiones graves o la muerte.

PELIGRO: Utilice siempre un equipo de protección personal (EPI) adecuado: gafas de seguridad (según EN 166), guantes de protección (según EN 388), calzado de seguridad (según EN ISO 20345) y, si es necesario, ropa protectora. Evite la ropa holgada que pueda quedar atrapada en las piezas móviles.

PRECAUCIÓN: ¡Superficies calientes! Algunos componentes del equipo pueden estar calientes. Deje que el equipo se enfríe a una temperatura segura o utilice guantes resistentes al calor.

3. Herramientas y materiales necesarios

4. Lista de verificación de inspección previa a la liberación

Antes de iniciar el procedimiento de alineación, realice la siguiente inspección para asegurarse de que no existan factores que puedan distorsionar los resultados o complicar el proceso.

5. Procedimiento paso a paso

5.1. Trabajos preparatorios

1. PRECAUCIÓN: Asegúrese de que el procedimiento LOTO esté completo y que las fuentes de energía estén completamente aisladas. Instale una protección o letrero en el extremo libre del eje del motor o equipo giratorio que prohíba la rotación manual no autorizada.

2. Limpie todas las superficies de contacto: ejes, extremos de semiacoplamiento, patas de soporte del equipo, placas de cimentación. Utilice un cepillo para metales y un limpiador para metales, luego limpie con paños sin pelusa.

3. Realice una verificación de pie cojo para cada unidad.

   1. Apriete todos los tornillos de fijación de las patas de la unidad con una llave dinamométrica según los valores recomendados por el fabricante (por ejemplo, para un tornillo M16 de clase de resistencia 8,8 - 160 Nm).
   2. Instale el indicador de flecha en el cuerpo de la unidad cerca de una de las patas de modo que su sonda descanse sobre la placa base o el marco.
   3. Suelte el perno de esta pata. Registre la lectura del indicador.
   4. Apriete el perno nuevamente al par recomendado. Si la lectura del indicador ha cambiado en más de 0,05 mm, esto indica la presencia de una "pata blanda".
   5. Elimine la "pata blanda" agregando o quitando una cuña delgada (cuña) debajo de la pata correspondiente hasta que el desplazamiento sea inferior a 0,05 mm.
   6. Repita para todas las patas. No eliminar la "pata blanda" provocará una distorsión de los resultados de alineación y un aumento de la vibración.

4. Realice una alineación aproximada utilizando una regla o cinta métrica. El objetivo es reducir el desplazamiento inicial a 0,5-1,0 mm para garantizar el correcto funcionamiento de los dispositivos de medición.

5.2. Método del indicador de flecha (método del indicador de flecha inversa)

Este método le permite medir el desplazamiento radial (paralelo) y angular de los ejes.

1. Instalación de indicadores:

   1. Instale la base magnética del indicador de flecha No. 1 en el semiacoplamiento de la unidad No. 1 (generalmente estacionaria, por ejemplo, la bomba), de modo que su sonda descanse sobre la superficie del extremo del semiacoplamiento de la unidad No. 2. Esto medirá el desplazamiento angular (FACE).
   2. Instale la base magnética del indicador de flecha No. 2 en el medio acoplamiento de la unidad No. 1 de manera que su sonda descanse sobre la superficie radial (borde) del medio acoplamiento de la unidad No. 2. Esto permitirá medir el desplazamiento radial (RIM).
   3. Asegúrese de un ajuste seguro y sin flacidez.

2. Medidas:

   1. Seleccione el punto cero (normalmente las 12 en punto, desde arriba). Establezca las lecturas de ambos indicadores en cero.
   2. Gire ambos ejes simultáneamente 90°, 180°, 270° y 360° (retorno a cero). Registre la lectura para cada punto. Es importante que ambos ejes giren juntos para evitar el juego del acoplamiento.
   3. Ejemplo de tabla para registrar lecturas:

   Posición del eje	Indicador 1 (Fin)	Indicador 2 (Radial)
   0° (arriba)	0,00 milímetros	0,00 milímetros
   90° (derecha)	+0,03 milímetros	-0,02 milímetros
   180° (abajo)	+0,05mm	+0,04 milímetros
   270° (izquierda)	+0,02 milímetros	-0,03mm

3. Cálculo y análisis:

   1. Calcular el desplazamiento radial: (Lectura 180° - Lectura 0°) / 2.
   2. Calcule la desalineación angular: utilice la lectura del indicador final y el diámetro de medición (distancia desde el eje del eje hasta la varilla medidora). La fórmula de cálculo depende de la configuración específica. Algunos métodos de alineación utilizan fórmulas especiales o métodos gráficos.
   3. Comparar los valores obtenidos con las tolerancias recomendadas.

   Velocidad de funcionamiento (rpm)	Desplazamiento radial (desplazamiento)	Angularidad
   hasta 1000	< 0,05 mm	< 0,05 mm por 100 mm de longitud de acoplamiento
   1000 - 3600	< 0,03 milímetros	< 0,03 mm por 100 mm de longitud de acoplamiento
   Más de 3600	< 0,02 mm	< 0,02 mm por 100 mm de longitud de acoplamiento

4. Corrección de Disposiciones:

   1. Con base en los cálculos, determine cuánto y en qué dirección se debe mover la unidad en movimiento (generalmente el motor).
   2. Para movimiento vertical (arriba/abajo), agregue o retire placas de ajuste (cuñas) debajo de las patas de soporte.
   3. Para movimiento horizontal (izquierda/derecha), utilice los pernos de montaje y una herramienta hidráulica o un martillo con almohadilla de goma para un movimiento preciso.
   4. Después de cada corrección (especialmente importante), vuelva a apretar los tornillos de las patas con una llave dinamométrica y repita las mediciones hasta alcanzar valores aceptables. Error común: moverse demasiado a la vez, ignorando el efecto de apretar los pernos en la posición.

5.3. Método de nivelación láser

Los sistemas láser simplifican y aceleran enormemente el proceso al proporcionar resultados en formato digital y, a menudo, incluyen software para calcular la corrección.

1. Montaje de Bloques de Medición:

   1. Instale el emisor y el receptor láser en las mitades del acoplamiento de las dos unidades según las instrucciones del fabricante del sistema. Asegúrese de que esté bien sujeto.
   2. Conecte las unidades de medición a la unidad de visualización o tableta.

2. Ingreso de datos del equipo:

   1. En el software del sistema, ingrese los datos geométricos necesarios de las unidades: distancias entre las patas de soporte de la unidad móvil (por ejemplo, L1, L2), la distancia desde el centro del accesorio del receptor hasta la pata de soporte más cercana, la distancia entre los centros del emisor y el receptor (la distancia entre los semiacoplamientos). Error: ingresar estas dimensiones incorrectamente dará como resultado recomendaciones de corrección incorrectas.

3. Medidas:

   1. Siga las indicaciones del software. Generalmente es necesario girar los ejes en 3 posiciones (por ejemplo, 9, 12 y 3 horas) o realizar una rotación continua de 180° con las lecturas fijadas en los puntos indicados.
   2. El sistema calculará y mostrará automáticamente el desplazamiento radial (paralelo) y angular (axial) actual.

4. Análisis y Corrección:

   1. El software mostrará los valores de compensación actuales y, críticamente, sugerirá valores exactos para agregar/quitar cuñas debajo de las patas de soporte y la cantidad de compensación horizontal.
   2. Haga una corrección vertical agregando o quitando cuñas.
   3. Realice una corrección horizontal cambiando la unidad.
   4. Muchos sistemas modernos permiten la corrección en "tiempo real" (movimiento en vivo), mostrando cómo cambia la posición de los ejes durante el cambio o el calce.
   5. Tolerancias: Siga las tolerancias recomendadas por el fabricante del sistema láser o las normas pertinentes, como ISO 15243, para rodamientos que afectan indirectamente los requisitos de alineación. Por ejemplo, para equipos con una velocidad de hasta 3000 rpm, las desviaciones permitidas para el desplazamiento radial pueden ser 0,02-0,03 mm, para el angular - 0,03-0,04 mm/100 mm.
   6. Después de cada corrección, repita la medición hasta que todos los valores estén dentro de las tolerancias. Error: ignorar desviaciones pequeñas pero persistentes de las tolerancias. Esfuércese siempre por lograr una alineación "perfecta".

5.4. Actas finales

1. Después de alcanzar las tolerancias requeridas, apriete completamente todos los pernos de sujeción de las patas de soporte de las unidades con una llave dinamométrica según los valores especificados en las instrucciones del fabricante. Esto asegurará una alineación constante.

2. Registre las lecturas de alineación finales para análisis posteriores e historial de mantenimiento.

3. Colocar las tapas protectoras del acoplamiento. PELIGRO: Nunca opere el equipo sin las protecciones colocadas.

4. Retire el candado y la etiqueta (LOTO) de acuerdo con los procedimientos internos de la empresa.

6. Lista de verificación de inspección posterior al servicio

Después de completar el procedimiento de alineación y poner en marcha el equipo, realice las siguientes comprobaciones.

7. Guía de solución de problemas

Si tiene problemas después de la alineación o experimenta síntomas inusuales, consulte la siguiente guía.

8. Programa de mantenimiento recomendado

9. Directorio de Repuestos

Para garantizar el funcionamiento ininterrumpido del equipo, se recomienda tener disponibles los siguientes repuestos. Todos estos artículos están disponibles en el catálogo electrónico de UNITEC.

Encuentre estos y otros componentes en nuestro Catálogo Electrónico UNITEC.

10. Enlaces

• DSTU ISO 10816: Vibración mecánica. Evaluación de la vibración de máquinas sobre elementos no reactivos con fijación fija.
• EN ISO 14118: Seguridad de la maquinaria. Prevención de inicio inesperado.
• ISO 15243: Rodamientos. Daños y renuncias.
• EN ISO 6789: Herramientas dinamométricas manuales. Requisitos y métodos de ensayo para verificar la conformidad del diseño.
• Manuales de operación y mantenimiento de fabricantes de equipos y acoplamientos (por ejemplo, Flender, KTR, SKF).
• Normas internas de la empresa en materia de seguridad y mantenimiento.