Spacer Shaft Alignment: Common Pitfalls and How to Avoid Them
30 septembre 2025
Un arbre de transmission relie deux machines à l´aide de deux accouplements et d´un arbre intermédiaire. Ils sont couramment utilisés dans les pompes et les systèmes de compresseurs dans de nombreuses industries. Le maintien de l´alignement est essentiel pour l´état de la machine. Cependant, de nombreuses équipes peinent à trouver un alignement correct de l´arbre de transmission en raison de leur longueur et de leur configuration à double accouplement.
Cet article expliquera l´alignement des arbres de transmission, exposera les défis courants rencontrés par les équipes lors de leur alignement et fournira des conseils pour un alignement plus simple et plus rapide.
Que sont les arbres de transmission ?
Les arbres de transmission sont des arbres intermédiaires qui relient les composants entraînés et d´entraînement. Un arbre de transmission est défini comme un arbre plus long que son diamètre. Il est généralement doté d´un accouplement flexible de chaque côté pour accepter un décalage.
Les arbres de transmission ont de nombreuses applications. Ils augmentent l´espace entre les machines pour faciliter leur entretien et leur réparation, laissant ainsi plus d´espace pour le démontage de la machine si nécessaire. Le plus souvent, les équipes les placent entre des machines qui subissent une forte dilatation thermique ou entre des machines qui fonctionnent à des vitesses élevées. Comme les machines couplées à des arbres de transmission peuvent accepter plus de désalignement que ceux directement couplés, les arbres de transmission offrent des tolérances d´alignement d´arbres plus élevées.
Tolérances d´alignement d´arbres de transmission
Les tableaux de tolérance d´alignement indiquent les tolérances basées sur les rotations par minute (tr/min) d´une machine. Plus la vitesse de la machine est élevée, plus l´alignement doit être précis pour éviter d´endommager l´équipement.
Le tableau ci-dessous indique les tolérances d´alignement types de l´arbre de transmission en fonction du régime. Alors que les tolérances d´alignement de l´arbre de transmission semblent plus réduites que les tolérances d´alignement de machine à machine classiques, les chiffres indiqués correspondent à la quantité de désalignement acceptable pour 100 mm de l´arbre de transmission.
Pourquoi l´alignement des arbres de transmission est important
Plus de la moitié des défaillances dans les équipements rotatifs peuvent être attribuées à une seule cause : un désalignement. Même si les arbres de transmission permettent une tolérance de désalignement plus élevée que l´accouplement direct, il est toujours important de maintenir l´alignement dans les tolérances recommandées.
Un désalignement peut entraîner une usure prématurée des roulements et des joints ainsi qu´une contrainte d´accouplement, ce qui augmente les coûts d´entretien. Bien qu´un accouplement à entretoise puisse aider à protéger les machines en absorbant une partie des contraintes causées par un désalignement, un désalignement excessif peut endommager l´arbre de transmission, l´accouplement ou d´autres composants de la machine, entraînant un temps d´arrêt. Cela peut également réduire l´efficacité et augmenter les vibrations, ce qui augmente les coûts d´alimentation.
Défis d´alignement des arbres de transmission
La longueur des arbres de transmission varie de quelques centimètres à plusieurs mètres. La longueur, en plus des multi-accouplements, peut présenter des défis lors du processus d´alignement, en particulier lors de l´alignement de très longs arbres de transmission.
L´alignement de l´arbre de transmission avec les méthodes traditionnelles de comparateur à cadran est particulièrement difficile en raison de la distance entre les machines. Etant donné que le poids du support provoque un affaissement sur la distance de l´entretoise, le fléchissement doit être calculé et pris en compte dans les relevés du comparateur à cadran. Il est fréquent de manquer ou de fausser cette étape, de sorte qu´il peut être très difficile d´obtenir l´alignement de l´arbre de transmission avec les comparateurs à cadran.
L´utilisation d´un système d´alignement à simple laser et à double capteur, tel que le RotAlign, OptAlign, ou ShaftAlign de Prüftechnik élimine les problèmes d´alignement causés par l´affaissement des supports de comparateur à cadran. Le laser peut traverser plus de 10 mètres sans affaissement, offrant ainsi une précision optimale même sur les longs arbres de transmission.
Bonnes pratiques pour l´alignement de l´arbre de transmission
Un alignement correct de l´arbre de transmission est essentiel pour assurer la longévité et l´efficacité des machines rotatives. Il existe quelques bonnes pratiques d´alignement de l´arbre de transmission que chaque technicien doit connaître pour surmonter les problèmes d´alignement courants.
Avant d´effectuer l´alignement, saisissez les spécifications de la cible pour la dilatation thermique et les tolérances de décalage pour une plus grande précision pendant l´alignement. Certains systèmes d´alignement laser sont dotés d´une fonction intégrée qui fournit des informations en temps réel sur les réglages de la machine. Par exemple, LiveMove de Prüftechnik, qui permet aux techniciens de savoir lorsqu´ils ont atteint l´alignement dans les limites de tolérance, même sur de longues distances et montre l´impact du mouvement de la machine sur l´alignement.
Un désalignement important sur de longues distances d´un arbre de transmission peut signifier que même les systèmes laser ont des difficultés à maintenir le laser et le récepteur à portée l´un de l´autre. L´un des avantages des systèmes laser par rapport aux comparateurs à cadran est que certains disposent d´une fonction qui permet aux équipes de recentrer le laser s´il se trouve hors de portée du capteur. Cela permet de mesurer le désalignement initial sans nécessiter de pré-alignement ou de mesures multiples.
Si la distance entre les accouplements de chaque côté de l´arbre de transmission est trop importante ou si la distance est obstruée par d´autres machines, utilisez la fonction d´alignement du train de machines pour traiter l´arbre de transmission comme une machine sans pieds. Cela permet d´atteindre l´alignement en utilisant un jeu de têtes sur chaque accouplement et en alignant simultanément l´ensemble du train de la machine qui, dans ce cas, se compose de deux machines et de l´arbre de transmission entre elles.
Pour une fiabilité sur le long terme, vous devez établir des tendances des résultats d´alignement au fil du temps. Les systèmes laser dotés d´une connectivité Cloud peuvent simplifier ce processus en stockant les données d´alignement historiques et en montrant comment les alignements changent. Cela permet aux techniciens de trouver et de résoudre la cause profonde des désalignements récurrents et d´améliorer les processus et les durées d´alignement.
Guide étape par étape pour l´alignement de l´arbre de transmission avec un système d´alignement laser
L´alignement d´un arbre de transmission est un processus relativement simple avec les outils d´alignement laser modernes. Voici comment procéder en six étapes :
- Préparation du matériel : assurez-vous que la machine est isolée et qu´elle peut être utilisée en toute sécurité. Corrigez les problèmes de pied bancal à l´aide de cales pour éliminer le basculement de la base. Entrez les spécifications cibles pour la dilatation thermique et les tolérances de décalage dans le système laser pour tenir compte de l´expansion opérationnelle.
- Installation du système laser : installez un système à simple laser et à double capteur avec un capteur sur chaque moyeu d´accouplement. Assurez-vous que le faisceau laser est à portée (des fonctionnalités telles que InfiniRange sur les outils Prüftechnik peuvent le recentrer si le désalignement initial est important).
- Capture des mesures initiales : activez le système laser pour mesurer l´état d´alignement actuel sur l´arbre de transmission. Si nécessaire, utilisez la fonction d´alignement du train de machines pour traiter l´arbre de transmission comme un composant sans pieds, en capturant les données des deux accouplements simultanément.
- Ajustement de l´alignement : déplacez la machine (verticalement avec des cales ou horizontalement avec des vérins) tout en surveillant l´affichage laser pour que l´alignement soit dans les limites de tolérance. Des fonctionnalités telles que LiveMove sur les outils Prüftechnik fournissent des informations en temps réel pour des résultats précis.
- Vérification et finalisation : vérifiez à nouveau les mesures après les ajustements pour confirmer que l´arbre est dans la plage de tolérance. Assurez-vous que le faisceau laser reste stable sur la distance, en l´ajustant avec InfiniRange si nécessaire.
- Document et tendance : enregistrez les données d´alignement à l´aide de la connectivité Cloud pour analyser les tendances des résultats au fil du temps, en identifiant des modèles ou des problèmes récurrents pour une optimisation future.
Réflexions finales sur l´alignement de l´arbre de transmission
L´alignement de l´arbre de transmission est crucial pour assurer la fiabilité et l´efficacité des machines rotatives, en particulier dans les industries qui utilisent des pompes et des compresseurs. Un désalignement entraîne une usure, des vibrations et des temps d´arrêt coûteux, mais le passage des comparateurs à cadran traditionnels à des systèmes laser avancés marque une étape importante vers l´efficacité et résout des problèmes tels que l´affaissement du support et les inexactitudes à long terme qui se produisent avec les méthodes d´alignement traditionnelles.
Lors de l´alignement des arbres de transmission, il est important de bien comprendre les tolérances et l´impact de la longueur de l´arbre de transmission sur les tolérances. Les systèmes d´alignement laser de Prüftechnik comprennent des calculateurs de tolérance intégrés et peuvent calculer les tolérances d´alignement de l´arbre de transmission en fonction des informations saisies dans l´outil. Cela permet d´éviter la confusion et les erreurs de calcul et vous garantit un alignement dans les limites de tolérance en fonction de la configuration unique de votre machine, quelle que soit la longueur ou la complexité de l´alignement.
Les systèmes à simple laser de Prüftechnik sont les outils d´alignement les plus faciles à utiliser pour les arbres de transmission, car ils peuvent prendre en charge des désalignements importants sur de longs arbres de transmission grâce à la fonction InfiniRange. Avec des flux de travail intégrés et des fonctionnalités telles que LiveMove et l´alignement multi-accouplement, les systèmes d´alignement laser de Prüftechnik sont conçus pour simplifier chaque alignement et obtenir un alignement de précision, même dans les situations les plus complexes.