What is Pump Alignment? A Complete Guide

23.10.2023

Was versteht man unter Pumpenausrichtung?

Bei der Pumpenausrichtung werden die Positionen einer Pumpe und ihres Antriebsmotors präzise so eingestellt, dass ihre Rotationsachsen perfekt ausgerichtet sind. Diese Ausrichtung ist für eine effiziente Kraftübertragung vom Motor auf die Pumpe unerlässlich. Sie sorgt dafür, dass das System reibungslos und mit minimaler mechanischer Belastung funktioniert.

Ausrichten von Wellen

Die Wellenausrichtung ist entscheidend für die Betriebseffizienz von Pumpensystemen. Dabei wird geprüft, ob die Rotationsachsen von zwei benachbarten Wellen kollinear verlaufen, wenn die Maschine unter normalen Betriebsbedingungen läuft.

Eine Fehlausrichtung – sei es in Bezug auf Winkel oder Parallelität – kann zu verschiedenen mechanischen Problemen und Effizienzverlusten führen. Im Folgenden finden Sie eine typische Schritt-für-Schritt-Übersicht für das Ausrichten von Wellen:

1. Erstinspektion: Überprüfen Sie zunächst die Pumpe und den Motor gründlich. Prüfen Sie auf Anzeichen von Verschleiß, unsachgemäßer Installation oder Beschädigungen, die die Ausrichtung beeinträchtigen könnten. Vergewissern Sie sich, dass alle Komponenten sicher und in gutem Zustand sind, dass die Schrauben leicht zugänglich und die Kupplungen in gutem Zustand sind.
2. Grobprüfung der Ausrichtung: Wenn Sie ein Doppellaser-Ausrichtwerkzeug verwenden, müssen Sie zunächst andere Ausrichtungstechniken anwenden, um eine Grobausrichtung zu erreichen. Dieser erste Schritt hilft dabei, erhebliche Ausrichtungsprobleme zu erkennen und vorläufige Korrekturen vorzunehmen, um die Wellen näher an die Ausrichtung zu bringen, bevor Präzisionswerkzeuge zum Einsatz kommen.
3. Messen mit Präzisionswerkzeugen: Wenn Sie ein Einzellaser-Ausrichtwerkzeug wie RotAlign Touch von PRÜFTECHNIK verwenden, müssen Sie nicht mit einer Grobausrichtung beginnen. Einzellaser-Ausrichtsysteme messen Fehlausrichtungen präzise, indem sie Daten sowohl für die horizontale als auch für die vertikale Ebene liefern. Laserausrichtwerkzeuge erfordern zwar die Eingabe präziser Messwerte, aber intelligente Werkzeuge wie RotAlign helfen Ihnen dabei, diesen Prozess Schritt für Schritt zu durchlaufen.
4. Anpassen der Einstellungen: Passen Sie auf der Grundlage präziser Messdaten unter Berücksichtigung der Wärmeausdehnung die Position des Antriebs – in der Regel des Motors – an. Dafür müssen Sie möglicherweise einen Kippfuß beseitigen oder die Maschinen horizontal oder vertikal verschieben. Es hat sich bewährt, die vertikale Ausrichtung abzuschließen, bevor mit der horizontalen Ausrichtung begonnen wird. Ein hochwertiges Laserausrichtwerkzeug liefert Ihnen jedoch Live-Bewegungsdaten. Hierzu werden unter den Maschinenfüßen Ausgleichsscheiben eingesetzt oder entfernt, um die vertikale Ausrichtung vorzunehmen, und Schrauben angezogen oder gelöst, um die gewünschte Ausrichtung zu erreichen.
5. Abschließende Überprüfung: Führen Sie nach den Korrekturen eine erneute Messung durch, um sicherzustellen, dass die Ausrichtung innerhalb der vom Hersteller empfohlenen Toleranzen liegt. Die Überprüfung wiederholbarer Ergebnisse ist von entscheidender Bedeutung, um die erfolgreiche Durchführung des Ausrichtungsprozesses zu bestätigen. Wiederholen Sie die Einstellungen so lange, bis die gewünschte Ausrichtung erreicht wurde.

Pumpenausrichtungstechniken

Die effektive Pumpenausrichtung umfasst verschiedene Techniken, die jeweils für unterschiedliche Situationen und Präzisionsniveaus geeignet sind:

• Methode mit Haarlineal und Fühlerlehre: Mit dieser Methode können Sie die Ausrichtung manuell überprüfen. Legen Sie ein Haarlineal quer über die Kupplung und messen Sie den Spalt zwischen den beiden Teilen mit der Fühlerlehre. Diese Methode ist einfach und erfordert nur minimale Ausrüstung, ist aber tendenziell deutlich ungenauer als andere Methoden.
• Messuhrmethode: Bei dieser fortgeschritteneren Technik kommen Messuhren zur präzisen Messung von Fehlausrichtungen zum Einsatz. Dabei werden eine oder zwei Messuhren an der Pumpen- und der Motorwelle montiert, um die radialen und axialen Bewegungen zu messen. Die Messuhrmethode ist sehr genau und kann sowohl Fehlausrichtungen in Bezug auf Parallelität als auch Winkelabweichungen erkennen. Sie erfordert jedoch erhebliches Geschick, ein Verständnis des Messprozesses und Erfahrung.
• Laserausrichtsysteme: Die fortschrittlichste und effizienteste Technik nutzt Laserstrahlen und Sensoren zur Messung der Wellenausrichtung. Laserausrichtungsgeräte zeichnen sich durch hohe Präzision, schnelle Einrichtung und leicht zu interpretierende Ergebnisse aus und sind somit ideal für eine optimale Ausrichtung. Sie können die Ausrichtzeit erheblich verkürzen und die Genauigkeit verbessern, was sie zu einer bevorzugten Wahl für viele Profis macht. Diese Option ist die bevorzugte Methode für Personen, die über weniger Fachwissen verfügen.

Vorteile der Pumpenausrichtung

Die richtige Ausrichtung der Pumpe ist nicht nur eine technische Notwendigkeit. Sie führt zu spürbaren Verbesserungen in Bezug auf die Lebensdauer und den gesamten Betrieb Ihrer Anlagen.

Einige der wichtigsten Vorteile der Korrektur einer Pumpenfehlausrichtung sind:

• Optimierte Betriebseffizienz: Eine korrekte Ausrichtung minimiert Energieverluste und stellt sicher, dass die Pumpen mit maximaler Effizienz arbeiten, wodurch der Stromverbrauch und die Betriebskosten reduziert werden.
• Längere Lebensdauer der Geräte: Durch die Reduzierung der mechanischen Belastung auf die Welle, die Lager und die Dichtungen verlängert eine ordnungsgemäße Ausrichtung die Lebensdauer dieser Komponenten. Dadurch erhöht sich auch die gesamte Nutzungsdauer der Anlage.
• Verbesserte Systemzuverlässigkeit: Eine ordnungsgemäße Ausrichtung verringert die Wahrscheinlichkeit von mechanischen Ausfällen, unerwarteten Stillstandzeiten und Sicherheitsrisiken. Dies führt zu einem zuverlässigeren und gleichmäßigeren Betrieb.
• Geräusch- und Schwingungsminderung: Durch die richtige Ausrichtung werden die von der Ausrüstung erzeugten Schwingungen und der Geräuschpegel deutlich reduziert, was zu einer sichereren Arbeitsumgebung beiträgt.

Prüfliste für die Pumpenausrichtung

Beachten Sie die folgenden Punkte auf dieser Checkliste, um einen gründlichen und effektiven Ausrichtungsprozess der Pumpe zu gewährleisten:

• LOTO-Verfahren (Lockout/Tagout): Befolgen Sie stets alle Sicherheitsvorschriften, indem Sie vor Beginn jeglicher Instandhaltungsarbeiten dafür sorgen, dass alle Anlagen ordnungsgemäß abgeschaltet und verriegelt sind.
• Zustand der Ausrüstung überprüfen: Überprüfen Sie die Pumpe, den Motor und die zugehörigen Komponenten auf Anzeichen von Beschädigungen, Verschleiß, unsachgemäßer Installation oder Rohrspannungen, die die Ausrichtung beeinträchtigen könnten.
• Überprüfen der Werkzeugkalibrierung: Sorgen Sie dafür, dass alle Werkzeuge, insbesondere anspruchsvolle Geräte wie Laserausrichtungswerkzeuge, richtig kalibriert sind und wie erwartet funktionieren.
• Grundplatten- und Fundamentprüfung: Beurteilen Sie den Zustand der Grundplatten und Fundamente auf Stabilität und Integrität, da diese die Genauigkeit der Ausrichtung beeinflussen können.
• Inspektion von Schrauben und Kupplungen: Überprüfen Sie den festen Sitz und den Zustand aller Schrauben und Kupplungen, die am Ausrichtvorgang beteiligt sind. Überprüfen Sie auf einen möglichen Schraubenanschlag.
• Sauberkeit und Entfernen von Hindernissen: Reinigen Sie alle Komponenten und entfernen Sie sämtliche Rückstände oder Hindernisse, die den Ausrichtungsprozess beeinträchtigen könnten.
• Aufzeichnungen: Dokumentieren Sie alle Messungen, Korrekturmaßnahmen und abschließenden Ausrichtungswerte, um sie später als Referenz und zur Instandhaltungsplanung zu verwenden.

Indem Sie diese Schritte und Anweisungen genau befolgen, sorgen Sie für eine präzise Ausrichtung der Pumpen. Wenn Sie es gleich beim ersten Mal richtig machen, verbessern Sie die Effizienz, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit der Pumpensysteme.

Pumpenausrichtung, Pumpenausrichtwerkzeuge, Laserausrichtsysteme für Pumpen

Bei der Pumpenausrichtung werden die relativen Positionen einer Pumpe zu ihrem Antrieb (üblicherweise ein Elektromotor oder eine Turbine) so angepasst, dass ihre Rotationszentren unter Betriebsbedingungen kollinear sind. Die richtige Ausrichtung ist entscheidend für einen effizienten Betrieb, minimiert Verschleiß und verlängert die Lebensdauer der Anlage.

Die Pumpenausrichtungswerkzeuge reichen von einfachen Handwerkzeugen bis hin zu hochpräzisen Werkzeugen. Zu ihnen gehören:

• Haarlineal und Fühlerlehren: Einfache Werkzeuge zur visuellen und taktilen Prüfung, die für die erste Grobausrichtung geeignet sind.
• Überkreuz-Messuhren: Präzisionsinstrumente, die den Winkel- und Parallelversatz zwischen Pumpen- und Motorwelle messen. Sie sind vielseitig einsetzbar, erfordern jedoch manuelle Berechnungen und Anpassungen.
• Laserausrichtwerkzeuge: Diese Geräte sind auf dem neuesten Stand der Ausrichtungstechnik und zeichnen sich durch hohe Genauigkeit, Schnelligkeit und Benutzerfreundlichkeit aus. Lasersysteme werfen einen von Sensoren erfassten Strahl aus und liefern so in Echtzeit Informationen zum Ausrichtungsstatus. Sie sind besonders effektiv für komplexe Ausrichtungsaufgaben und unverzichtbar für die Aufrechterhaltung hoher Betriebsstandards.

Die Lasertechnologie zur Pumpenausrichtung zeichnet sich durch ihre Präzision und Benutzerfreundlichkeit aus. Laserausrichtwerkzeuge verwenden einen Laserstrahl und eine Reihe von Detektoren, um die Ausrichtung der Pumpen- und Motorwellen genau zu messen. Diese Methode vereinfacht die Ausrichtung durch sofortige Rückmeldung und detaillierte Anweisungen für eine präzise Ausrichtung. Zu den wesentlichen Vorteilen gehören:

• Schnelle Einrichtung und Messung
• Hohe Genauigkeit und Wiederholbarkeit
• Minimale Anwenderfehler aufgrund digitaler Anzeigen und geführter Abläufe
• Möglichkeit zur Speicherung und Überwachung von Ausrichtungsdaten im Zeitverlauf für Instandhaltungsberichte

Wie kann die Fehlausrichtung einer Pumpe behoben werden?

Nachdem Sie die Fehlausrichtung der Pumpe gemessen haben, führen Sie eine Reihe von Schritten zur Behebung des Fehlers durch.

Das Beheben von Fehlausrichtungen umfasst das Anpassen der Position von Pumpe oder Motor, bis die Wellen korrekt fluchten. Nach den ersten Messungen läuft der Prozess in der Regel wie folgt ab:

1. Lösen der Motorhalterungen: Beginnen Sie damit, die Schrauben an den Motorhalterungen zu lockern, um eine Justierung zu ermöglichen.
2. Justieren der Position: Passen Sie die Position des Motors anhand der Messungen der Fehlausrichtung an. Dies kann das seitliche Verschieben, das Verschieben nach vorn/hinten oder das Ändern der Höhe durch Einsetzen oder Entfernen von Ausgleichsscheiben unter den Motorfüßen beinhalten.
3. Wieder anziehen und erneut prüfen: Ziehen Sie nach dem Anpassen die Motorhalterungen wieder an, und prüfen Sie die Ausrichtung erneut mit dem gewählten Werkzeug. Dieser Vorgang stellt sicher, dass die Ausrichtung präzise ist.
4. Feinanpassen: Verwenden Sie für kleinere Justierungen Hebeschrauben oder ähnliche Werkzeuge zur Feinabstimmung der Motorposition.
5. Überprüfen der Ausrichtung: Führen Sie eine Abschlussprüfung durch, um sicherzustellen, dass alles korrekt ausgerichtet ist, sobald die Werte innerhalb der zulässigen Toleranzgrenzen liegen. Überprüfen Sie, ob alle Komponenten sicher befestigt sind.

Die richtige Ausrichtung von Pumpen mithilfe von Präzisionswerkzeugen, wie z. B. Laserausrichtungsgeräten von PRÜFTECHNIK, erhöht die Effizienz und Zuverlässigkeit von Pumpensystemen. Dies reduziert Wartungskosten und Ausfallzeiten deutlich. Regelmäßige Kontrollen und Wartungsarbeiten gewährleisten zudem die Langlebigkeit der Anlagen und eine optimale Betriebsleistung.

Wie häufig sollte die Pumpenausrichtung überprüft werden?

Bei der Entscheidung, wie häufig die Ausrichtung der Pumpe überprüft werden sollte, sind mehrere Faktoren zu berücksichtigen. Dazu gehören die Betriebsumgebung der Pumpe, die Nutzungsintensität und die Wichtigkeit ihrer Funktion.

Beachten Sie die folgenden allgemeinen Richtlinien, um eine optimale Leistung und lange Lebensdauer Ihrer Anlagen zu gewährleisten:

1. Erstausrichtung: Führen Sie bei der Installation einer neuen Pumpe oder nach umfangreichen Instandhaltungsarbeiten an bestehenden Anlagen stets eine Ausrichtung durch.
2. Regelmäßige Prüfungen: Für die meisten industriellen Anwendungen wird empfohlen, die Ausrichtung mindestens einmal pro Jahr durchzuführen. In Umgebungen mit hohen Schwingungen, Wärmeausdehnung oder in Bereichen, in denen Pumpen kontinuierlich unter hohen Lasten arbeiten, können jedoch häufigere Prüfungen (z. B. zwei- oder dreimal jährlich) erforderlich sein.
3. Nach bedeutenden Ereignissen: Überprüfen Sie die Ausrichtung nach jedem Ereignis, das die Position oder den Zustand der Pumpe beeinträchtigt haben könnte. Dazu gehören umfangreiche Überholungen von Anlagen, nach seismischen Ereignissen oder falls Pumpe oder Motor aus irgendeinem Grund bewegt wurden.
4. Anzeichen für eine Fehlausrichtung: Überwachen Sie außerhalb dieser geplanten Prüfungen im laufenden Betrieb die Anlage auf Anzeichen von Fehlausrichtungen. Achten Sie auf ungewöhnliche Schwingungen, häufige Kupplungsausfälle, unerwartete Geräusche, vorzeitige Lagerschäden oder eine Abnahme der Pumpenleistung, da dies auf eine Fehlausrichtung hindeuten kann.

Mithilfe von Schwingungsanalysen und anderen Techniken zur vorausschauenden Instandhaltung lässt sich auch feststellen, ob eine Pumpe falsch ausgerichtet ist. Dies ermöglicht eine zustandsorientiertere Wartungsplanung.

Welche verschiedenen Arten der Pumpenausrichtung gibt es?

Die Pumpenausrichtung kann in verschiedene Typen unterteilt werden, die jeweils spezifische Ausrichtungsanforderungen und -ziele erfüllen. Die beiden Hauptkategorien sind Winkel- und Parallelversatz oder eine Kombination aus beiden:

1. Winkelversatz: Dies tritt auf, wenn die Mittellinien der Pumpen- und Motorwelle in einem Winkel zueinander stehen. Selbst kleinste Winkelabweichungen können zu erheblichem Verschleiß an Lagern und Dichtungen führen, was die Effizienz und Lebensdauer des Pumpensystems verringert.
2. Parallelversatz: In diesem Szenario verlaufen die Wellen parallel, sind jedoch zueinander versetzt, was bedeutet, dass die Mittellinien nicht miteinander übereinstimmen. Diese Art der Fehlausrichtung kann zu ungleichmäßiger Lastverteilung und erhöhter Belastung der Pumpe und des Motors führen.

Im Allgemeinen führen Sie eine von zwei Arten der Ausrichtung durch, um Winkel- oder Parallelversatz zu beheben:

• Horizontale Ausrichtung: Es werden Anpassungen vorgenommen, um die Wellen in der horizontalen Ebene auszurichten, was oft eine seitliche Verschiebung des Motors oder der Pumpe erfordert.
• Vertikale Ausrichtung: Dies beinhaltet das Anpassen der vertikalen Position des Motors oder der Pumpe, in der Regel durch das Unterlegen von Ausgleichsscheiben unter die Maschinenfüße, um die Wellen vertikal auszurichten. Es hat sich bewährt, zuerst die vertikale Ausrichtung abzuschließen, bevor an der horizontalen Ausrichtung gearbeitet wird. Ein fortschrittliches Laserausrichtwerkzeug wie RotAlign Touch kann Ihnen dabei helfen, beides mit einer einzigen Wellendrehung zu erreichen.

Arten von Ausrichtungsmethoden:

• Umfangs- und Planseitenmethode: Eine herkömmliche Methode, bei der Messungen am Umfang und an der Planseite der Kupplung vorgenommen werden, um Winkel- und Parallelversatz zu ermitteln.
• Überkreuz-Messuhrmethode: Bei dieser Methode werden zwei Messuhren verwendet, die um 180 Grad versetzt zueinander angeordnet sind, um Fehlausrichtungen zu messen. So können beide Arten von Fehlausrichtung gleichzeitig erkannt werden. Für diese Methode sind jedoch umfangreiche Erfahrungen erforderlich.
• Laserausrichtung: Bei der fortschrittlichsten und genauesten Methode, der Laserausrichtung, werden Laserstrahlen und Detektoren eingesetzt, um Winkel- und Parallelversatz präzise zu messen und zu korrigieren.

Jede Art und Methode der Pumpenausrichtung hat ihren Anwendungsbereich, ihre Vorteile und ihre Einschränkungen. Die Auswahl der richtigen Art und der richtigen Methode hängt von den konkreten Anforderungen des Pumpensystems ab, einschließlich der erforderlichen Präzision, der Betriebsumgebung der Pumpe und der für Instandhaltungsarbeiten verfügbaren Ressourcen.