Procedura di allineamento dell'accoppiamento: indicatore della freccia e metodi di allineamento laser

1. Ambito di applicazione e scopo

Questa guida pratica è destinata ai manutentori, agli ingegneri e ai direttori di stabilimento responsabili dell'installazione, della messa in servizio e della manutenzione delle apparecchiature rotanti. L'obiettivo è fornire istruzioni dettagliate passo dopo passo per allineare accuratamente gli alberi delle unità accoppiate utilizzando sia i tradizionali indicatori a puntatore che i moderni sistemi laser. Il corretto allineamento dei giunti è fondamentale per garantire un funzionamento affidabile delle apparecchiature, prolungare la durata dei cuscinetti, delle guarnizioni e del giunto stesso e ridurre il consumo di energia e i livelli di vibrazioni.

L'allineamento deve essere eseguito nei seguenti casi:

• Dopo aver installato nuove apparecchiature.
• Durante la manutenzione programmata.
• Dopo la riparazione o la sostituzione di componenti che influiscono sulla posizione relativa degli alberi (ad esempio cuscinetti, alloggiamento).
• Se viene rilevato un aumento delle vibrazioni, un rumore anomalo o un surriscaldamento dei cuscinetti.

2. Precauzioni

PERICOLO: Prima di iniziare qualsiasi lavoro di allineamento del giunto deve eseguire una procedura di Blocco/Tagout - LOTO della fonte di alimentazione in conformità con gli standard interni aziendali e i requisiti della norma EN ISO 14118. Assicurarsi che tutte le fonti di alimentazione siano scollegate e bloccate e che l'energia cinetica delle parti in movimento sia completamente scarica. In caso contrario, potrebbero verificarsi lesioni gravi o mortali.

PERICOLO: Indossare sempre dispositivi di protezione individuale (DPI) adeguati: occhiali di sicurezza (secondo EN 166), guanti protettivi (secondo EN 388), scarpe di sicurezza (secondo EN ISO 20345) e, se necessario, indumenti protettivi. Evitare indumenti larghi che possano impigliarsi nelle parti in movimento.

ATTENZIONE: Superfici calde! Alcuni componenti dell'apparecchiatura potrebbero essere molto caldi. Lasciare raffreddare l'apparecchiatura a una temperatura sicura o utilizzare guanti resistenti al calore.

3. Strumenti e materiali necessari

4. Lista di controllo per l'ispezione pre-rilascio

Prima di iniziare la procedura di allineamento, eseguire la seguente ispezione per assicurarsi che non vi siano fattori che potrebbero distorcere i risultati o complicare il processo.

5. Procedura passo passo

5.1. Lavori preparatori

1. ATTENZIONE: Assicurati che la procedura LOTO sia completata e che le fonti di alimentazione siano completamente isolate. Installare una protezione o un segnale sull'estremità libera dell'albero motore o dell'attrezzatura rotante che vieti la rotazione manuale non autorizzata.

2. Pulire tutte le superfici di contatto: alberi, estremità dei semigiunti, gambe di supporto dell'attrezzatura, piastre di fondazione. Utilizzare una spazzola metallica e un detergente per metalli, quindi pulire con panni privi di lanugine.

3. Esegui un controllo del piede zoppo per ciascuna unità.

   1. Stringere tutti i bulloni di fissaggio delle gambe dell'unità con una chiave dinamometrica ai valori consigliati dal produttore (ad esempio, per un bullone M16 con classe di resistenza 8.8 — 160 Nm).
   2. Installare l'indicatore a freccia sul corpo dell'unità vicino a una delle gambe in modo che la sonda poggi sulla piastra di base o sul telaio.
   3. Rilascia il bullone di questa gamba. Registrare la lettura dell'indicatore.
   4. Stringere nuovamente il bullone alla coppia consigliata. Se la lettura dell'indicatore è cambiata di più di 0,05 mm, ciò indica la presenza di una "zampa molle".
   5. Eliminare la "gamba morbida" aggiungendo o rimuovendo uno spessore sottile (spessore) sotto la gamba corrispondente fino a quando l'offset è inferiore a 0,05 mm.
   6. Ripeti per tutte le zampe. Tralasciare di eliminare la "zampa morbida" porterà alla distorsione dei risultati dell'allineamento e ad un aumento delle vibrazioni.

4. Esegui un allineamento approssimativo utilizzando un righello o un metro a nastro. L'obiettivo è ridurre lo spostamento iniziale a 0,5-1,0 mm per garantire il corretto funzionamento dei dispositivi di misurazione.

5.2. Metodo dell'indicatore della freccia (metodo dell'indicatore della freccia inversa)

Questo metodo consente di misurare lo spostamento radiale (parallelo) e angolare degli alberi.

1. Installazione di indicatori:

   1. Installare la base magnetica dell'indicatore a freccia n. 1 sul semigiunto dell'unità n. 1 (di norma, stazionario, ad esempio la pompa), in modo che la sua sonda poggi sulla superficie terminale del semigiunto dell'unità n. 2. Ciò misurerà lo spostamento angolare (FACE).
   2. Installare la base magnetica dell'indicatore a freccia n. 2 sul semiaccoppiamento dell'unità n. 1 in modo che la sua sonda poggi sulla superficie radiale (bordo) del semiaccoppiamento dell'unità n. 2. Ciò consentirà di misurare lo spostamento radiale (RIM).
   3. Garantire una vestibilità sicura e nessun cedimento.

2. Misure:

   1. Seleziona il punto zero (di solito alle 12 - dall'alto). Impostare le letture di entrambi gli indicatori su zero.
   2. Ruotare entrambi gli alberi contemporaneamente di 90°, 180°, 270° e 360° (ritorno a zero). Registrare la lettura per ciascun punto. È importante che entrambi gli alberi ruotino insieme per evitare giochi di accoppiamento.
   3. Esempio di tabella per la registrazione delle letture:

   Posizione dell'albero	Indicatore 1 (Fine)	Indicatore 2 (radiale)
   0° (in alto)	0,00 mm	0,00 mm
   90° (a destra)	+0,03 mm	-0,02 mm
   180° (in basso)	+0,05 mm	+0,04 mm
   270° (sinistra)	+0,02 mm	-0,03 mm

3. Calcolo e analisi:

   1. Calcolare lo spostamento radiale: (Lettura 180° - Lettura 0°) / 2.
   2. Calcolare il disallineamento angolare: utilizzare la lettura dell'indicatore finale e il diametro di misurazione (distanza dall'asse dell'albero all'astina). La formula di calcolo dipende dalla configurazione specifica. Alcuni metodi di allineamento utilizzano formule speciali o metodi grafici.
   3. Confrontare i valori ottenuti con le tolleranze consigliate.

   Velocità operativa (rpm)	Offset radiale (Offset)	Angolarità
   Fino a 1000	<0,05 mm	< 0,05 mm per 100 mm di lunghezza del giunto
   1000 - 3600	<0,03 mm	< 0,03 mm per 100 mm di lunghezza del giunto
   Più di 3600	<0,02 mm	< 0,02 mm per 100 mm di lunghezza del giunto

4. Rettifica delle disposizioni:

   1. Sulla base dei calcoli, determinare quanto e in quale direzione è necessario spostare l'unità mobile (solitamente il motore).
   2. Per il movimento verticale (su/giù), aggiungere o rimuovere le piastre di regolazione (spessori) sotto le gambe di supporto.
   3. Per il movimento orizzontale (sinistra/destra) utilizzare i bulloni di montaggio e uno strumento idraulico o un martello con un cuscinetto in gomma per un movimento preciso.
   4. Dopo ogni correzione (particolarmente significativa), serrare nuovamente i bulloni delle zampe con una chiave dinamometrica e ripetere le misurazioni fino al raggiungimento di valori accettabili. Errore comune: muoversi troppo in una volta, ignorando l'effetto del serraggio dei bulloni sulla posizione.

5.3. Metodo di livellamento laser

I sistemi laser semplificano e accelerano notevolmente il processo fornendo risultati in formato digitale e spesso includendo software per calcolare la correzione.

1. Assemblaggio dei blocchi di misurazione:

   1. Installare l'emettitore e il ricevitore laser sulle metà di accoppiamento delle due unità secondo le istruzioni del produttore del sistema. Assicurarsi che sia fissato saldamente.
   2. Collegare le unità di misura al display o al tablet.

2. Inserimento dati attrezzatura:

   1. Nel software di sistema, inserire i dati geometrici necessari delle unità: distanze tra le gambe di supporto dell'unità mobile (ad esempio L1, L2), la distanza dal centro dell'attacco del ricevitore alla gamba di supporto più vicina, la distanza tra i centri dell'emettitore e del ricevitore (la distanza tra i semiaccoppiamenti). Errore: l'inserimento errato di queste dimensioni comporterà consigli di correzione errati.

3. Misure:

   1. Seguire le istruzioni del software. Solitamente è necessario ruotare gli alberi su 3 posizioni (ad esempio ore 9, 12 e 3) oppure effettuare una rotazione continua di 180° con le letture fissate nei punti indicati.
   2. Il sistema calcolerà e visualizzerà automaticamente lo spostamento radiale (parallelo) e angolare (assiale) corrente.

4. Analisi e correzione:

   1. Il software visualizzerà i valori di offset correnti e, in modo critico, suggerirà i valori esatti per l'aggiunta/rimozione degli spessori sotto le gambe di supporto e la quantità di offset orizzontale.
   2. Effettuare una correzione verticale aggiungendo o rimuovendo gli spessori.
   3. Eseguire una correzione orizzontale spostando l'unità.
   4. Molti sistemi moderni consentono la correzione in "tempo reale" (movimento in tempo reale), mostrando come cambia la posizione degli alberi durante lo spostamento o lo spessoramento.
   5. Tolleranze: seguire le tolleranze consigliate dal produttore del sistema laser o gli standard pertinenti come ISO 15243 per i cuscinetti che influiscono indirettamente sui requisiti di allineamento. Ad esempio, per apparecchiature con una velocità fino a 3000 giri/min, le deviazioni consentite per lo spostamento radiale possono essere 0,02-0,03 mm, per quello angolare - 0,03-0,04 mm/100 mm.
   6. Dopo ogni correzione, ripetere la misurazione finché tutti i valori non rientrano nelle tolleranze. Errore: ignorare deviazioni piccole ma persistenti dalle tolleranze. Cerca sempre di ottenere un allineamento "perfetto".

5.4. Atti finali

1. Dopo aver raggiunto le tolleranze richieste, serrare completamente tutti i bulloni di fissaggio delle gambe di supporto delle unità con una chiave dinamometrica ai valori specificati nelle istruzioni del produttore. Ciò garantirà un allineamento stabile.

2. Registra le letture finali dell'allineamento per analisi successive e cronologia della manutenzione.

3. Mettere in posizione le coperture protettive del giunto. PERICOLO: Non utilizzare mai l'attrezzatura senza le protezioni in posizione.

4. Rimuovere lock and tag (LOTO) secondo le procedure interne aziendali.

6. Lista di controllo per l'ispezione post-assistenza

Dopo aver completato la procedura di allineamento e avviato l'apparecchiatura, eseguire i seguenti controlli.

7. Guida alla risoluzione dei problemi

Se si riscontrano problemi dopo l'allineamento o si riscontrano sintomi insoliti, fare riferimento alla seguente guida.

8. Programma di manutenzione consigliato

9. Elenco dei pezzi di ricambio

Per garantire il funzionamento ininterrotto dell'apparecchiatura, si consiglia di avere a disposizione i seguenti pezzi di ricambio. Tutti questi articoli sono disponibili nel catalogo elettronico UNITEC.

Trova questi e altri componenti nel nostro Catalogo elettronico UNITEC.

10. Collegamenti

• DSTU ISO 10816: Vibrazioni meccaniche. Valutazione della vibrazione di macchine su elementi non reattivi con attacco fisso.
• EN ISO 14118: Sicurezza del macchinario. Prevenzione dell'avvio imprevisto.
• ISO 15243: Cuscinetti volventi. Danni e rinunce.
• EN ISO 6789: Utensili dinamometrici manuali. Requisiti e metodi di prova per verificare la conformità del progetto.
• Manuali d'uso e manutenzione di produttori di apparecchiature e giunti (ad es. Flender, KTR, SKF).
• Standard interni dell'impresa in materia di sicurezza e manutenzione.