O que é alinhamento de eixo? Um guia completo

Diagnosticar potenciais problemas de alinhamento de eixos de máquinas pode ser difícil e demorado, então os profissionais de manutenção abordam isso da forma mais simples possível. Eles dividem o alinhamento de eixos de duas maneiras: determinando o problema e descobrindo a melhor forma de repará-lo.

Este artigo sobre alinhamento de eixos explorará as ferramentas e procedimentos mais eficazes para diagnosticar e manter eixos rotativos, como bombas, motores, ventiladores e muito mais.

Quais são os cinco sintomas de desalinhamento do eixo?

Em geral, há cinco sintomas a serem observados ao determinar o desalinhamento do eixo:

1. Maior vibração: Um dos sinais mais perceptíveis de desalinhamento do eixo é um aumento incomum na vibração. O excesso de vibração ao longo do tempo pode levar ao desgaste prematuro de rolamentos e outros componentes.
2. Ruído incomum: Um eixo desalinhado geralmente causa um aumento perceptível no ruído durante a operação, indicando atrito e estresse nas peças da máquina.
3. Geração excessiva de calor: Eixos desalinhados podem causar calor excessivo devido ao aumento do atrito, representando um risco à segurança e eficiência do equipamento.
4. Falhas de vedação e rolamento: Falhas frequentes de vedações e rolamentos podem ser um indicador claro de problemas contínuos de desalinhamento.
5. Eficiência operacional reduzida: Por fim, o desalinhamento do eixo pode levar à diminuição do desempenho e da eficiência. Se você notar um aumento no consumo de energia da máquina e nos custos operacionais, pode ser um sinal de que algo está errado.

Como consertar um eixo desalinhado?

Consertar um eixo desalinhado normalmente envolve várias etapas. Para começar, identifique se sua máquina está apresentando desalinhamento angular ou paralelo, ou uma combinação de ambos.

Ferramentas de alinhamento de eixo, particularmente aquelas que empregam tecnologia a laser, podem determinar o tipo de desalinhamento. Elas também facilitam medições e ajustes precisos. Essas ferramentas ajudam a atingir o alinhamento desejado, fornecendo dados precisos sobre as discrepâncias posicionais entre eixos, permitindo que os técnicos façam as correções necessárias.

Como verificar o alinhamento de um eixo?

A verificação do alinhamento do eixo envolve uma abordagem sistemática usando ferramentas avançadas. Os lasers de alinhamento de eixo estão entre os instrumentos mais eficazes para esse propósito, oferecendo alta precisão ao medir o alinhamento entre eixos.

O processo inclui a montagem de dispositivos a laser em cada eixo ou acoplamento e, em seguida, a medição da condição de alinhamento por meio de feixes de laser e detectores. Os dados coletados ao longo deste processo orientam o procedimento de ajuste para alinhar os eixos com precisão.

Com que frequência o alinhamento do eixo deve ser verificado?

A frequência das verificações de alinhamento de eixo depende de vários fatores, incluindo o tipo de maquinário, sua intensidade de uso e condições ambientais. Como uma diretriz geral, o alinhamento de eixo deve ser verificado completamente pelo menos uma vez por ano ou após quaisquer atividades de manutenção importantes.

Entretanto, para equipamentos operando sob alta carga ou em aplicações críticas, verificações mais frequentes — como duas vezes por ano ou trimestralmente — podem ser necessárias para garantir eficiência operacional e confiabilidade contínuas.

Por que o alinhamento de eixos é importante?

O alinhamento do eixo melhora a eficiência na qual as máquinas e os ativos operam. Se os eixos não estiverem alinhados corretamente, isso pode reduzir a vida útil da máquina, aumentar os custos de peças, o tempo de inatividade da máquina, a mão de obra e a energia. Uma vez que o alinhamento adequado do eixo é alcançado, os motores funcionam com mais eficiência, o tempo de atividade é aumentado e os custos operacionais gerais diminuem. Seu depósito provavelmente economizará dinheiro em gerenciamento de estoque de peças. Se os eixos desalinhados não forem corrigidos, isso pode levar à vibração, aumento de temperatura ou superaquecimento, falha do rolamento, falha do acoplamento ou falha do eixo.

Quais são os benefícios do alinhamento de eixos

É difícil exagerar os benefícios do alinhamento correto do eixo.

O alinhamento de eixos pode reduzir o tempo de inatividade e aumentar a vida útil dos seus ativos, evitando desgaste desnecessário nas suas peças. Com o tempo, o alinhamento incorreto das peças causa excesso de vibração e atrito. Isso, por sua vez, leva ao desgaste prematuro das peças do seu equipamento, desempenho reduzido e uma necessidade mais frequente de reparos.

O alinhamento correto do eixo também pode criar um ambiente de trabalho mais seguro. O alinhamento defeituoso pode ser ruim para o meio ambiente e perigoso para os funcionários. Pode levar a vazamentos de combustível, uso excessivo de energia e níveis de ruído inseguros. O alinhamento correto põe fim a esses perigos. Ele também aumenta seus lucros, economizando dinheiro no uso de energia.

Os métodos e técnicas de alinhamento de eixos

Existem algumas maneiras diferentes de verificar o alinhamento do eixo.

Ferramentas como paquímetros e indicadores de discagem medem a distância entre as metades do acoplamento. Por meio de um processo cuidadoso, os técnicos podem trazer eixos desalinhados de volta ao alinhamento.

Paquímetros e indicadores de discagem podem funcionar bem – mas eles levam tempo, dedicação e treinamento especializado para funcionar bem. Eles também não são tão precisos quanto as ferramentas modernas de alinhamento a laser.

Hoje em dia, mais e mais plantas estão usando ferramentas de alinhamento a laser porque elas oferecem maior precisão. Elas também são rápidas e fáceis de usar, mesmo para pessoas que não têm formação técnica.

Quantos tipos de alinhamento de eixo existem?

Existem dois tipos de alinhamento de eixos que são angulares e paralelos, e ambos podem ser divididos em horizontais e verticais. Eixos desalinhados podem ser causados ​​por problemas de alinhamento angular ou paralelo.

O que é desalinhamento do eixo?

O desalinhamento é mais comum em máquinas rotativas e ocorre quando dois eixos rotativos são deslocados ou separados por uma folga angular. Isso resulta em problemas de desempenho e pode ser a causa raiz da falha da máquina.

Os componentes do eixo rotativo podem ser difíceis de alcançar. E identificar problemas de alinhamento do eixo antigamente exigia um técnico qualificado e um tempo considerável. No entanto, os avanços na tecnologia moderna tornaram mais fácil do que nunca detectar e reparar rapidamente problemas de alinhamento do eixo.

Quais são as causas do desalinhamento do eixo?

Quais são as principais causas do desalinhamento do eixo rotativo?

• Assentamento da máquina: Isso pode fazer com que um ou mais pés tenham alturas diferentes, causando desalinhamento.
• Empenamento do eixo: isso pode ocorrer durante a inicialização, causando distorção e desalinhamento.
• Erro humano: medições de alinhamento inadequadas podem levar ao desalinhamento.
• Tensão na tubulação: Isso pode resultar em desalinhamento paralelo e angular.
• Mudanças de temperatura: elas podem fazer com que o equipamento se deforme ou se expanda, interrompendo o alinhamento.

O desalinhamento das linhas centrais do eixo pode produzir oscilação e vibração, potencialmente causando danos graves à máquina se não for resolvido. Reconhecer o desalinhamento e suas causas subjacentes é essencial para prolongar a vida útil de um ativo.

O desalinhamento do eixo está entre as falhas mais prevalentes da máquina. A seguir estão algumas de suas causas comuns:

• Pé manco: isso pode distorcer a estrutura de um ativo, geralmente levando ao desalinhamento do eixo.
• Tensão na tubulação: Isso pode levar ao desalinhamento paralelo e angular.
• Expansão térmica: Isso pode resultar em mudanças de alinhamento.
• Torção: Isso pode causar desalinhamento durante a inicialização da máquina.
• Erro humano: Isso pode ocorrer durante o processo de instalação, levando ao desalinhamento.

O erro humano também pode resultar em medições incorretas, potencialmente perdendo o desalinhamento. Isso ressalta a importância de usar ferramentas apropriadas para identificar e retificar problemas de desalinhamento antes que eles se tornem problemas mais significativos.

Quais são os problemas causados ​​pelo desalinhamento do eixo?

Quando os eixos estão alinhados incorretamente, isso pode levar aos seguintes problemas:

• Rolamentos quebrados
• vibração
• Selos quebrados
• Falha do parafuso de fundação
• Falha no parafuso de acoplamento
• Os eixos quebram ou racham
• Excesso de geração de calor

Procedimentos de detecção de desalinhamento do eixo

Quando uma máquina começa a apresentar problemas operacionais, o melhor lugar para começar é determinar se há um desalinhamento do eixo. Implementar uma rotina de manutenção preventiva para verificar o alinhamento preciso do eixo economizará dinheiro e tempo. Manter os eixos alinhados também melhora a eficiência energética, aumenta o tempo de atividade e maximiza a produção.

1. Sistemas de alinhamento de eixo a laser

A alinhamento de eixo a laser O sistema pode identificar o desalinhamento e calcular as medidas precisas necessárias para atingir o alinhamento.

Os sistemas de alinhamento de eixo a laser são únicos porque permitem que os usuários diagnostiquem e corrijam problemas de alinhamento, diferentemente de outros sistemas que permitem apenas um ou outro.

Ferramentas de alinhamento de eixo a laser podem ser sistemas de laser duplo ou simples. Um sistema de laser duplo é inferior ao sistema de alinhamento de laser único, mais rápido e preciso. Em sistemas de laser duplo, os usuários acham mais difícil alinhar o laser e o detector, o que pode levar a medições imprecisas. À medida que a distância de medição aumenta, o alinhamento das ferramentas pode se tornar ainda mais difícil. Os técnicos geralmente precisam reiniciar as medições sem garantia de que o detector estará dentro do alcance. A cada repetição, o tempo do processo aumenta e o potencial de erro cresce.

Um sistema de alinhamento de laser único elimina esses problemas. Ele aborda efetivamente a maioria dos desalinhamentos de eixo.

Um sistema de laser único possui dois planos de detectores ópticos em um único sensor, eliminando a necessidade do técnico realizar o alinhamento manualmente.

2. Análise de vibração

Toda máquina tem um nível de vibração normal, mas quando ele aumenta ou excede os limites aceitáveis, a análise de vibração pode ajudar a determinar se um desalinhamento é a causa do problema.

Com os avanços da tecnologia moderna monitoramento de condição tecnologia, a análise de vibração se tornou mais comum e eficaz do que nunca. Hoje, existem muitos tipos de sensores de vibração. Sensores de vibração do acelerômetro, sensores de vibração piezo, sensores de vibração MEMs, sensores de proximidade ou transdutores de velocidade são os tipos mais frequentemente usados ​​para medição e análise de vibração. Uma vez que esses sinais são adquiridos com um coletor de dados e sensores de vibração, um análise de vibração pode diagnosticar melhor o problema.

3. Termografia

A termografia identifica locais anormalmente quentes dentro de sua máquina e pode frequentemente levar à detecção precoce de desalinhamento. O desalinhamento causa um aumento no atrito dentro de uma máquina, o que pode aumentar a temperatura e até mesmo causar danos. Um termovisor é usado para medir a energia infravermelha de um objeto para exibição visual e análise fácil.

4. Análise de óleo

A análise de óleo ajuda a detectar desalinhamento ao fornecer a condição geral do óleo e dos contaminantes de um ativo. O processo pode ser complicado e frequentemente requer o uso de empresas terceirizadas para análise especial.

Corrigindo o desalinhamento da máquina com sistemas de alinhamento de eixo a laser

As máquinas de hoje e seus problemas de desalinhamento podem variar muito, e as equipes de manutenção enfrentam regularmente desafios de alinhamento únicos. Como tal, elas exigem sistemas e software que possam ajudar com o alinhamento em praticamente qualquer situação, independentemente da experiência e habilidade do operador.

Os sistemas de alinhamento de eixo a laser adaptativos fornecem essa flexibilidade. Com software e outros recursos que permitem que eles se adaptem a qualquer situação e nível de experiência do usuário, os sistemas de alinhamento de eixo a laser maximizam a produtividade e o retorno sobre o investimento, ao mesmo tempo em que tornam o processo mais fácil do que nunca.

Os melhores sistemas de alinhamento de eixo a laser eliminam erros humanos e oferecem novos níveis de precisão e velocidade com:

1. Tecnologia de alinhamento a laser único. Um sistema de laser único elimina as muitas frustrações e riscos de imprecisões que ocorrem ao trabalhar com dois lasers disparando em direções opostas. Os sistemas de alinhamento de laser único são mais rápidos do que os de laser duplo, permitem a conclusão rápida de tarefas de alinhamento e melhoram a precisão.
2. Software de alinhamento inteligente. As ferramentas de software certas fornecem às equipes de manutenção inteligência acionável em tempo real, filtrando medições de baixa qualidade. O software é situacionalmente ciente e reage dinamicamente a tudo o que está envolvido no processo de alinhamento. Ele fornece inteligência preditiva para permitir que os técnicos avaliem diferentes cursos de ação antes de embarcar na tarefa demorada de mover uma máquina.

Ao aproveitar essas tecnologias, as equipes de manutenção podem cumprir a promessa de alinhamento adaptável em todas as três áreas críticas comuns a cada tarefa de alinhamento: o ativo, a situação e a equipe de manutenção.

• Adaptando-se ao Ativo. O maquinário de cada organização é diferente. Os sistemas básicos de alinhamento a laser são rígidos e muitas vezes não têm suporte para suas necessidades específicas. Os sistemas de alinhamento a laser adaptativos são projetados para serem tão flexíveis quanto possível, suportando a mais ampla gama de maquinário, eliminando soluções alternativas manuais e o risco de imprecisão.
• Adaptando-se à situação.  Os sistemas de alinhamento a laser adaptativos podem se ajustar a diferentes variáveis, como ângulo de rotação, velocidade e uniformidade, ao mesmo tempo em que oferecem uma experiência de alinhamento rápida e fácil. Mesmo técnicos inexperientes não devem ter problemas para seguir as medições de alta qualidade e as etapas detalhadas exibidas pelo software. Ele avalia vários fatores em tempo real para feedback instantâneo.
• Adaptando-se à equipe. Técnicos são humanos, e humanos cometem erros. Os melhores sistemas de alinhamento adaptativo obtêm e utilizam análises em tempo real para remover dados falsos e corrigir erros comuns cometidos por técnicos inexperientes. Isso garante resultados de alta qualidade, independentemente do nível de experiência do engenheiro.

4 tipos de desalinhamento do eixo do laser

Os especialistas geralmente concordam com estes quatro tipos de problemas de alinhamento de eixos de máquinas a laser:

• Desalinhamento de deslocamento horizontal é comparável ao desalinhamento de deslocamento vertical, mas acontece no plano horizontal
• Desalinhamento de deslocamento vertical acontece quando os dois eixos programados para alinhamento têm linhas centrais paralelas, mas as linhas centrais ficam deslocadas verticalmente.
• Desalinhamento do ângulo horizontal é comparável ao desalinhamento do ângulo vertical, mas ocorre no plano horizontal.
• Desalinhamento do ângulo vertical é um desalinhamento angular de dois eixos no plano vertical. Esse tipo de problema de alinhamento de eixo a laser é quase sempre uma combinação de desalinhamento angular e offset. Acontece em ambos os planos e é considerado um desalinhamento composto.

4 maneiras de detectar problemas de desalinhamento do eixo

Consertar um desalinhamento de eixo de máquina pode ser feito de várias maneiras. Aqui estão quatro ferramentas usadas para identificar problemas.

1. Sistema de alinhamento de eixo a laser
Ferramentas de alinhamento de eixo a laser permitem que os usuários diagnostiquem e consertem desalinhamentos. Verificar problemas de alinhamento de eixo é geralmente a primeira ação tomada quando uma máquina começa a ter problemas. Um sistema de alinhamento de eixo a laser determina o desalinhamento no acoplamento e calcula o movimento relevante da máquina necessário para executar na base.

Os sistemas de alinhamento de eixo a laser permitem que os usuários diagnostiquem e corrijam problemas de alinhamento. Ferramentas de alinhamento como os sistemas de alinhamento de eixo a laser PRÜFTECHNIK fornecem medições precisas e em tempo real. Eles permitem que os usuários saibam quando o eixo está alinhado corretamente.

Dois tipos diferentes de ferramentas de alinhamento de eixo a laser

Os sistemas de laser podem ser ferramentas de alinhamento de laser único ou ferramentas de alinhamento de eixo de laser duplo. Um sistema de alinhamento de laser duplo não é tão capaz e é mais desafiador de operar do que um ferramenta de alinhamento de eixo de laser único.

Benefícios do sistema de alinhamento de eixo a laser único:

• Aborda muitos desafios específicos e complexos de alinhamento de eixos, incluindo máquinas com flange vertical e caixas de engrenagens em ângulo reto
• Utiliza dois planos de detectores ópticos em um único sensor, eliminando a tarefa do técnico de realizar um alinhamento aproximado para colocar ambos os lasers no alvo

Os sistemas de laser duplo dificultam que os técnicos encontrem e mantenham a linha do detector. Portanto, conforme a distância de medição aumenta, a dificuldade também aumenta.

Como resultado, os técnicos precisam reiniciar as medições, o que exige que eles parem, soltem os pés da placa de base, movam a máquina e reapertem os pés — tudo sem garantir que o detector estará dentro do alcance. A cada repetição, o tempo do processo aumenta, e a possibilidade de erro.

2. Análise de vibração

Devido à velocidade com que os coletores de dados modernos podem processar sinais de sensores triaxiais, monitoramento e análise de vibração tornaram-se mais comuns. Todas as máquinas têm níveis normais de vibração, mas às vezes a vibração da máquina aumenta além dos limites aceitáveis.

Os motivos pelos quais a vibração aumenta incluem desalinhamento, folga, ressonância e desequilíbrio. A vibração é geralmente medida usando um acelerômetro, seguido por sensores de proximidade ou transdutores de velocidade. Um analista de vibração pode diagnosticar ainda mais as falhas da máquina com esses dados.

3. Termografia

A termografia pode detectar problemas de alinhamento precocemente, identificando anormalidades de pontos quentes. O desalinhamento pode causar um aumento no atrito dentro da máquina, seguido por um aumento na temperatura. Um termovisor detecta e mede a energia infravermelha de um ativo e altera os dados infravermelhos em uma imagem eletrônica que mostra sua temperatura aparente da superfície.

4. Análise de óleo

A análise de óleo pode identificar uma condição ou parâmetro anormal e a causa raiz antes que a falha se desenvolva ainda mais. Como a análise de óleo pode ser complicada, muitas organizações usam empresas especializadas.

Corrigir desalinhamento com ferramentas de alinhamento de eixo a laser adaptáveis

Como os problemas de desalinhamento de máquinas variam, os profissionais de manutenção precisam de sistemas de alinhamento de hardware e software para se ajustar a diversos desafios. As equipes também precisam de ferramentas que se adaptem à experiência e aos níveis de habilidade de diferentes membros da equipe, incluindo membros menos experientes da equipe de manutenção. Escolher a melhor ferramenta de alinhamento de máquinas pode ser desafiador. Faça sua lição de casa e procure dicas sobre o que procurar em um sistema robusto de alinhamento de eixo a laser.

Com as ferramentas avançadas de alinhamento de eixo a laser da Pruftechnik, você obtém a flexibilidade necessária para se adaptar à situação, ao ativo e ao nível de experiência do usuário. Esses sistemas fáceis de usar maximizam o tempo de produção e aumentam o tempo de atividade, eliminando erros humanos, ao mesmo tempo em que fornecem novos níveis de precisão e velocidade.
O alinhamento de máquinas é uma parte essencial da instalação de novos equipamentos, manutenção de seus ativos existentes ou integração de novas peças. Os equipamentos de hoje exigem alinhamento preciso para atingir o desempenho ideal, e você nem sempre consegue isso usando ferramentas como bordas retas ou indicadores de discagem. É aí que as ferramentas de alinhamento a laser podem fazer uma grande diferença, identificando até mesmo os menores desalinhamentos para que você possa corrigi-los imediatamente e manter seu equipamento operando sem problemas.

Com o tempo, o desalinhamento pode causar vazamentos de combustível, desgaste de peças e até mesmo falha da máquina, o que pode levar a um tempo de inatividade não planejado e custoso. Mesmo um desalinhamento aparentemente pequeno, que é difícil de observar usando ferramentas convencionais, pode eventualmente causar quebras em seu equipamento e ativos. Na verdade, o desalinhamento é uma das principais razões pelas quais as máquinas falham.

O alinhamento a laser é a maneira mais precisa e exata de verificar o alinhamento de dois ou mais eixos rotativos, polias, correias ou outros componentes ou estruturas de máquinas. Também é fácil aprender como aplicar o alinhamento a laser, mesmo sem treinamento especializado. No geral, a ferramenta certa de alinhamento a laser aumentará a produtividade, economizando tempo e custos associados a paradas e manutenção inesperadas.