La tolerancia correcta es la del fabricante del conjunto y del acoplamiento, y se vuelve más estrecha con la rotación. A falta de ella, el manual del alineador láser SKF TKSA 20 trae una tabla orientativa: de 1.000 a 2.000 rpm, hasta 0,10 mm de desplazamiento y 0,08 mm por 100 mm de desviación angular; de 3.000 a 4.000 rpm, 0,05 mm y 0,06 mm por 100 mm. El manual FBEI MAN001-10 cita, del catálogo del acoplamiento, desviación radial menor que 0,05 mm y angular menor que 0,6°. Alinee las tres magnitudes — distancia axial, ángulo y desplazamiento — con reloj comparador o láser, y repita la medición después de apretar los pernos de anclaje y conectar las tuberías: la bomba sale prealineada de fábrica, pero el transporte y la instalación desalinean el conjunto.
En resumen
- La alineación bomba-motor corrige tres desalineaciones simultáneas — paralela, angular y axial — preservando cojinetes, sello mecánico y acoplamiento.
- La tolerancia se estrecha con la rotación: sin valor del fabricante, la tabla del SKF TKSA 20 acepta 0,10 mm de desplazamiento y 0,08 mm por 100 mm de 1.000 a 2.000 rpm.
- En el reloj comparador, la lectura en la periferia es el doble del desplazamiento real, y la angular es la diferencia de la lectura de cara dividida por el diámetro de medición.
- En servicio caliente, alinee en frío compensando la dilatación α × L × ΔT: 250 mm de altura de eje y 50 K de calentamiento suben el eje cerca de 0,14 mm.
- Según la ISO 10816-7, una bomba de uso general de hasta 200 kW debe quedar en hasta 3,2 mm/s al ponerse en marcha y 5,1 mm/s en operación continua sin restricción.
1. Los tres tipos de desalineación
La desalineación paralela, o desplazamiento, ocurre cuando los ejes de la bomba y del motor tienen la misma dirección, pero están desplazados uno respecto del otro, en vertical, en horizontal o en ambos planos. Se expresa en milímetros, medida en el plano del acoplamiento. Impone una carga radial cíclica a los cojinetes en cada vuelta del eje.
Con reloj comparador, la lectura en la periferia del cubo es el doble del desplazamiento real, porque el reloj recorre los dos lados del eje: una variación total de 0,20 mm corresponde a 0,10 mm de desplazamiento.
La desalineación angular ocurre cuando las líneas de centro forman un ángulo entre sí. Se expresa en grados o, más común en campo, en milímetros de abertura por 100 mm de longitud — 0,6° equivale a cerca de 1,05 mm por 100 mm, porque tg 0,6° ≈ 0,0105. En la lectura de cara, divida la diferencia entre lecturas opuestas por el diámetro de medición: 0,06 mm de diferencia en un círculo de 120 mm da 0,05 mm por 100 mm.
El efecto en los cojinetes es una carga axial cíclica, que desgasta el acoplamiento y el sello.
La desalineación axial es la distancia entre las caras del acoplamiento, o entre las puntas de eje, fuera del valor del fabricante del acoplamiento. Cada modelo y tamaño tiene su distancia — está en el catálogo del acoplamiento y en el plano del conjunto. Una distancia demasiado pequeña empuja el eje de la bomba contra el motor y sobrecarga el cojinete de empuje; una demasiado grande reduce el acople del elemento elástico y acelera el desgaste.
En motor con juego axial del eje, mida con el rotor en la posición de trabajo indicada por el fabricante del motor.
En la práctica, todo conjunto tiene las tres desviaciones al mismo tiempo, en los planos vertical y horizontal, y las correcciones interactúan: calzar una pata del motor cambia el ángulo y el desplazamiento juntos. La secuencia habitual es ajustar primero la distancia axial, luego corregir el plano vertical con calzas bajo las patas del motor y, por último, el plano horizontal, desplazando el motor de lado.
Al final, mida todo de nuevo con los pernos apretados, porque el apriete también mueve el motor.
2. Tolerancias de alineación por rotación
La tolerancia se vuelve más estrecha con la rotación: cuanto más rápido gira el eje, más ciclos de carga por minuto impone la desviación a los cojinetes. La referencia que manda es la del fabricante de la máquina, que considera el conjunto entero; el fabricante del acoplamiento informa lo que el acoplamiento soporta, que suele ser más holgado.
A falta de un valor específico, el manual del alineador SKF TKSA 20 trae una tabla de desalineación máxima aceptable, que él mismo presenta como orientación aproximada y que se reproduce abajo. Un acoplamiento flexible acomoda pequeñas desviaciones en operación, pero eso no justifica alinear mal — el propio manual FBEI hace esa salvedad.
El manual FBEI MAN001-10 cita, del catálogo del acoplamiento, desviación radial menor que 0,05 mm y angular menor que 0,6°.
La radial equivale a la franja de 3.000 a 4.000 rpm de la tabla; la angular, de cerca de 1,05 mm por 100 mm, es el límite del acoplamiento y queda más de diez veces por encima de la orientación de máquina para 1.750 rpm (0,08 mm por 100 mm) — para la vida de los cojinetes, apunte a la tabla de máquina.
En servicio caliente, alinee en frío con un objetivo que compense la dilatación: la altura del eje crece aproximadamente α × L × ΔT. Para acero (α ≈ 11,5 × 10⁻⁶ /K), 250 mm de la base a la línea de centro y 50 K de calentamiento del soporte, el eje sube cerca de 0,14 mm.
El valor real depende de la construcción y de la temperatura de cada lado; confírmelo en el plano o con la ingeniería antes de aplicarlo.
| Rotación | Desplazamiento máximo | Angular máximo | Equivalente en pulgadas |
|---|---|---|---|
| 0 a 1.000 rpm | 0,13 mm | 0,10 mm por 100 mm | 5,1 mils; 1,0 mil/pulg |
| 1.000 a 2.000 rpm | 0,10 mm | 0,08 mm por 100 mm | 3,9 mils; 0,8 mil/pulg |
| 2.000 a 3.000 rpm | 0,07 mm | 0,07 mm por 100 mm | 2,8 mils; 0,7 mil/pulg |
| 3.000 a 4.000 rpm | 0,05 mm | 0,06 mm por 100 mm | 2,0 mils; 0,6 mil/pulg |
| 4.000 a 6.000 rpm | 0,03 mm | 0,05 mm por 100 mm | 1,2 mils; 0,5 mil/pulg |
3. Método 1 — Reloj comparador (rim-and-face)
El método del reloj comparador es el clásico: preciso y relativamente barato, exige dos o tres relojes comparadores con base magnética, soportes ajustables y un técnico capacitado. La configuración rim-and-face (periferia y cara) usa dos relojes: uno apunta radialmente al cubo del acoplamiento del lado opuesto (mide la desalineación paralela) y el otro apunta axialmente a la cara del acoplamiento (mide la desalineación angular).
Los dos ejes se giran juntos a 0°, 90°, 180° y 270°, y las lecturas en las cuatro posiciones permiten calcular las correcciones verticales y horizontales que se aplican en las patas del motor.
Antes de medir, verifique la flecha del soporte (bar sag): monte el soporte con el reloj a la misma distancia de la alineación real, sobre un tubo rígido, ponga en cero con el reloj arriba y gire 180°. La lectura abajo es la deflexión del propio soporte, que debe descontarse de las lecturas verticales.
Confirme también que las lecturas cierran — la suma de las lecturas laterales debe ser igual a la suma de las lecturas de arriba y abajo — y repita la vuelta completa cuando no cierren. Con las lecturas en las cuatro posiciones y las distancias entre el reloj y las patas del motor, se calcula la corrección de calzas y el desplazamiento lateral de cada pata.
4. Método 2 — Alineación láser
La alineación láser usa unidades de medición fijadas a cada eje o cubo: el sistema lee la posición relativa de los ejes mientras giran y calcula, en los planos vertical y horizontal, el desplazamiento, el ángulo y la corrección en cada pata del motor. Los sistemas también ayudan a detectar la pata coja y permiten cargar la compensación de dilatación térmica, para alinear en frío apuntando a la condición caliente.
La distancia entre las caras del acoplamiento, por lo general, se sigue midiendo aparte, con calibre o galgas.
La ventaja sobre el reloj es la velocidad y el registro: la corrección sale calculada en el momento, es fácil repetir la medición después de cada ajuste y el informe queda guardado con fecha, valores y tolerancia usada. Eso pesa en plantas con muchos conjuntos y en bombas críticas, como la de incendio, en las que importa la trazabilidad de la puesta en marcha.
Con cualquier instrumento, configure correctamente las distancias entre sensores, acoplamiento y patas, e identifique qué máquina queda fija — normalmente la bomba, unida a la tubería — y cuál se mueve.
5. Método 3 — Regla + calibre (campo de emergencia)
El método de regla de acero rectificada apoyada en los cubos del acoplamiento, combinado con calibre de holguras para verificar la cara, es el método de campo de emergencia. Se apoya la regla sobre los dos cubos a lo largo del eje: si hay desalineación paralela, surge holgura bajo la regla en uno de los lados, medible con calibre.
La desalineación angular se verifica con calibre de holguras insertado en cuatro puntos de la cara del acoplamiento (12h, 3h, 6h, 9h) — variación mayor que la tolerancia indica desalineación angular en esa dirección.
El manual FBEI admite regla y galgas cuando no es posible usar reloj comparador o láser, observando la holgura recomendada por el fabricante del acoplamiento. El límite del método es la resolución: la regla solo muestra una holgura visible y la galga depende de la sensibilidad de quien mide, así que sirve para acercar el conjunto a la alineación, no para comprobar 0,05 mm.
Úselo en una emergencia y rehaga la alineación con reloj o láser antes de dejar la bomba en operación continua.
6. Procedimiento paso a paso de alineación
Secuencia de trabajo: (1) apague y bloquee el accionamiento y aísle presión y fluido; (2) verifique la base — nivelada, con pernos de anclaje apretados y grout curado; (3) verifique que las tuberías lleguen alineadas con las boquillas, sin forzar la bomba; (4) verifique la pata coja, aflojando una pata por vez con un reloj sobre ella y calzando la pata que se levante; (5) mantenga la bomba como máquina fija y mueva el motor; (6) ajuste la distancia axial según el catálogo del acoplamiento; (7) corrija el plano vertical con calzas bajo las patas del motor; (8) corrija el plano horizontal desplazando el motor; (9) apriete los pernos en la secuencia y el torque especificados; (10) mida de nuevo — el apriete mueve el motor; (11) gire el eje a mano al menos una vuelta para verificar que gira libre, y reinstale el elemento elástico y la protección del acoplamiento; (12) registre los valores finales, la tolerancia usada y la condición térmica de la medición.
7. Vibración después de la alineación: qué cubre la ISO 10816-7
Después del arranque, la vibración muestra si el conjunto quedó bien montado. La ISO 10816-7 evalúa bombas rotodinámicas industriales de más de 1 kW por la velocidad eficaz (RMS), en mm/s, medida en las cajas de cojinete, y separa la categoría I (alta confiabilidad, como líquidos tóxicos o servicio crítico) de la categoría II (uso general), con límites diferentes hasta y por encima de 200 kW.
Según el resumen publicado por Europump, una bomba de categoría II de hasta 200 kW recién puesta en marcha debe quedar en hasta 3,2 mm/s (zona A); la operación continua sin restricción llega a 5,1 mm/s (zona B), y por encima de 8,5 mm/s la vibración puede dañar la máquina (zona D). En la categoría I de hasta 200 kW, los límites bajan a 2,5, 4,0 y 6,6 mm/s.
Con acoplamiento flexible, la norma vale para la bomba; el motor se evalúa según la ISO 20816-3, que sustituyó a la ISO 10816-3. Las bombas de desplazamiento positivo — como las de engranajes FBE y FBEI — quedan fuera de su alcance.
Por eso la lectura global de vibración confirma, pero no sustituye, la medición geométrica. Registre la vibración justo después de la puesta en marcha, en las direcciones radial horizontal, radial vertical y axial, y use ese valor como referencia: un aumento con el tiempo pide investigación aun antes de cambiar de zona.
Cuando hay espectro, la desalineación suele aparecer con componentes a 1× y 2× la rotación y vibración axial elevada; el desbalanceo, la holgura, la resonancia de la base y la cavitación producen otras firmas y tienen diagnósticos propios. Si la vibración sigue alta con la alineación dentro de la tolerancia, la causa está en otro lugar.