Comprendre l'alignement des arbres au laser
1. Définition : Qu'est-ce que l'alignement d'arbres au laser ?
Alignement d'arbres au laser Il s'agit d'une technique de mesure de haute précision utilisée pour aligner les axes de rotation de deux ou plusieurs machines couplées, comme un moteur et une pompe. L'objectif est de garantir la colinéarité des arbres lorsque les machines fonctionnent à leur température et dans leurs conditions normales de fonctionnement.
Un alignement correct est l'un des facteurs les plus importants pour garantir la fiabilité et la longévité des machines tournantes. Les systèmes d'alignement laser ont largement remplacé les méthodes plus anciennes et moins précises, comme les règles et les comparateurs, comme norme industrielle pour cette tâche de maintenance critique. Il s'agit d'un élément clé de tout programme de maintenance proactive.
2. Pourquoi l’alignement est-il si critique ?
Lorsque deux arbres sont désalignés, l'accouplement flexible qui les relie est contraint de se tordre et de fléchir continuellement lors de sa rotation. Cette contrainte cyclique induit des forces considérables qui sont transmises directement aux roulements, aux joints et aux arbres de la machine.
Désalignement est la cause principale d’un pourcentage énorme de pannes de machines, entraînant :
- Défaillance prématurée des roulements et des joints.
- Dommages et défaillances de l'accouplement.
- Des niveaux élevés de vibration (généralement à 1X et surtout 2X le vitesse de course).
- Augmentation de la consommation d'énergie due aux pertes par frottement.
- Fatigue de l'arbre et risque de rupture.
En effectuant un alignement laser de précision, ces forces destructrices sont minimisées, ce qui conduit à une fiabilité considérablement accrue.
3. Comment fonctionnent les systèmes d'alignement laser
Un système d'alignement d'arbres laser typique se compose de deux composants principaux :
- A Unité émettrice/détectrice laser, qui est monté sur un arbre de machine.
- A Unité réflecteur/détecteur, qui est monté sur l'autre arbre de la machine.
Le processus est le suivant :
- Les unités sont montées sur les arbres, généralement avec des supports de chaîne.
- Le faisceau laser de l’émetteur est dirigé vers le détecteur de l’autre unité.
- Les arbres tournent ensemble et les détecteurs laser suivent précisément le mouvement relatif du faisceau laser tout au long de la rotation. Les mesures sont généralement prises à trois positions (par exemple, 9, 12 et 3 heures).
- Un ordinateur portable reçoit les données des détecteurs et utilise la trigonométrie pour calculer la condition d'alignement exacte dans les plans vertical et horizontal.
- L'ordinateur affiche les résultats sous forme graphique, montrant le désalignement en termes de Compenser (la distance entre les axes des arbres) et Angularité (l'angle entre les axes centraux des arbres).
- L'ordinateur calcule ensuite précisément les calages nécessaires aux pieds de la machine pour corriger le désalignement vertical, ainsi que les déplacements horizontaux nécessaires pour corriger ce désalignement horizontal. Cette fonction de déplacement en temps réel permet à l'utilisateur de suivre l'alignement en temps réel, au fur et à mesure des ajustements.
4. Considérations clés pour un alignement de précision
Obtenir un alignement de précision ne se limite pas au système laser. Un technicien qualifié doit également prendre en compte plusieurs autres facteurs critiques :
- Pied mou: Il s'agit d'un problème où le pied de la machine ne repose pas à plat sur la plaque de base, ce qui entraîne une déformation du châssis lors du boulonnage. Un pied bancal doit être identifié et corrigé avant tout alignement.
- Croissance thermique : Les machines changent d'état d'alignement lorsqu'elles passent d'un état froid (à l'arrêt) à un état chaud (en fonctionnement). Le système laser peut être programmé avec des valeurs de « décalage thermique » pour désaligner intentionnellement les machines à froid, afin qu'elles retrouvent un alignement parfait à leur température de fonctionnement.
- Déformation du tuyau : Une contrainte due à une tuyauterie mal fixée peut entraîner un désalignement de la machine. Ce problème doit être corrigé.
- Tolérances : L'alignement est effectué selon des tolérances spécifiques, conformes aux normes industrielles, en fonction de la vitesse de rotation de la machine. Des tolérances plus strictes sont requises pour les machines à vitesse élevée.