1. Los tres tipos de desalineación
Desalineación paralela, también llamada offset, ocurre cuando los dos ejes (de la bomba y del motor) son paralelos en el espacio — mantienen la misma dirección — pero están desplazados uno respecto al otro lateralmente o verticalmente. Visualmente, es como dos líneas rectas paralelas a alturas diferentes o en separaciones laterales distintas. Este tipo de desalineación genera carga radial cíclica en los cojinetes a cada rotación del eje, manifestándose principalmente como vibración en la frecuencia de 1× rotación (1×N).
Desalineación angular ocurre cuando los dos ejes no son paralelos — forman un ángulo entre sí, convergiendo o divergiendo en los extremos. Aunque los centros del acoplamiento estén alineados en un punto, los ejes divergen a lo largo de la longitud del conjunto, y el efecto sobre los cojinetes es una carga axial cíclica que excita modos de vibración en la frecuencia de 2× rotación (2×N).
En casos severos, genera ruido metálico audible y quema del acoplamiento elástico en pocas horas.
Desalineación axial, también llamada gap incorrecto, es la distancia entre las caras del acoplamiento fuera de lo recomendado por el fabricante. Cada modelo de acoplamiento (Falk, Renold, Lovejoy, John Crane Thomas) tiene un valor específico de gap nominal que debe respetarse — típicamente entre 3 y 10 mm según el tamaño.
Gap muy pequeño genera carga axial constante en el cojinete de empuje de la bomba; gap muy grande deja el acoplamiento sub-engranado, con pérdida de transmisión de torque y desgaste prematuro de los elementos elásticos.
En la práctica, cualquier conjunto motobomba presenta combinación de los tres tipos simultáneamente, y los tres deben corregirse en el mismo procedimiento. El orden correcto es: primero el gap axial (define la posición longitudinal del motor), luego el angular (corrige inclinación) y por último el paralelo (corrige offset). Mover solo uno sin rehacer los otros es la fuente de casi todas las fallas de alineación mal hecha.
2. Tolerancias prácticas FB Bombas
La tolerancia de alineación depende del tipo de acoplamiento y la rotación de operación. Acoplamientos rígidos (chaveta-brida, brida-brida) no absorben desalineación y exigen tolerancia muy estricta: 0,02 a 0,05 mm de TIR para conjuntos hasta 1.800 rpm, y 0,01 a 0,03 mm sobre eso. Acoplamientos flexibles (elementos elastoméricos como Falk Wrap-Flex, Lovejoy Jaw, o de garras como Renold) absorben alguna fracción de la desalineación residual y permiten tolerancia de 0,08 a 0,15 mm de TIR.
FB Bombas adopta como referencia práctica para conjuntos FBCN, FBOT, FBE y FBEI: 0,05 mm TIR para acoplamiento rígido y 0,10 mm TIR para acoplamiento flexible, en ambos planos (paralelo y angular), medidos con la bomba y el motor a temperatura ambiente.
En bombas que operan con fluido caliente (FBOT a 250-350 °C), el crecimiento térmico del conjunto desplaza el eje de la bomba hacia arriba en valores conocidos por el fabricante — típicamente 0,1 a 0,3 mm según la temperatura — y la alineación en frío debe compensar ese crecimiento posicionando el motor ligeramente debajo del objetivo, para que el conjunto quede alineado en operación.
| Tipo de acoplamiento | Paralelo (mm) | Angular (mm/100mm) | Rotación (rpm) |
|---|---|---|---|
| Rígido | ≤ 0,05 | ≤ 0,03 | ≤ 1.800 |
| Flexible | ≤ 0,10 | ≤ 0,06 | ≤ 1.800 |
| Flexible alta rotación | ≤ 0,05 | ≤ 0,03 | > 1.800 |
3. Método 1 — Reloj comparador (rim-and-face)
El método del reloj comparador es el método clásico, preciso y relativamente barato — exige dos o tres relojes comparadores con base magnética, soportes ajustables y entrenamiento del ejecutor. La configuración rim-and-face (perímetro y cara) usa dos relojes: uno apunta radialmente al cubo del acoplamiento del lado opuesto (mide desalineación paralela), otro apunta axialmente a la cara del acoplamiento (mide 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 a aplicar en los pies del motor.
La precisión práctica del método es excelente (TIR de 0,01 a 0,02 mm) y permanece como estándar de referencia incluso tras la popularización del láser.
Las limitaciones son el tiempo necesario (30 a 60 minutos por alineación por ejecutor experimentado) y la sensibilidad a la holgura radial de los soportes — siempre verificar antes de iniciar con el "bar sag check": montar los soportes con los relojes apuntando hacia abajo en distancia equivalente a la del alineación real, girar 180° y medir cuánto se deflecta la barra-soporte por el propio peso. Ese valor se descuenta de todas las lecturas posteriores.
4. Método 2 — Alineación láser
La alineación láser usa dos sensores ópticos montados en los cubos de los acoplamientos: el emisor proyecta un haz contra el detector del lado opuesto, y el software calcula en tiempo real los valores de desalineación paralela, angular y gap en ambos planos. Los fabricantes de referencia son SKF, Pruftechnik (Rotalign), Easy-Laser y Fluke. El gran diferenciador sobre el reloj comparador es la velocidad: una alineación completa se hace en 10 a 20 minutos por un ejecutor con entrenamiento básico.
FB Bombas recomienda el método láser para mantenimiento preventivo rutinario en plantas con múltiples conjuntos motobomba — la inversión inicial en el equipo (USD 6.000 a 20.000 según el modelo) se compensa en pocos meses por la reducción del tiempo de máquina parada.
Para puesta en marcha de bombas críticas (FBOT en casa de fuerza, FBEI en sistema de fluido térmico, FBCN en incendio bajo NFPA-20), el método láser también es la elección estándar por la trazabilidad — todos los informes se graban electrónicamente con fecha/hora y valores medidos, facilitando auditoría y soporte técnico futuro.
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.
La precisión es limitada — la regla de acero típica tiene desvío propio de 0,1 a 0,3 mm en longitudes de 300 mm, y el calibre de holgura depende de la sensibilidad táctil del ejecutor. El método es aceptable solo como aproximación inicial para colocar el conjunto "en el campo" de la alineación correcta, antes de la verificación final con reloj comparador o láser.
En un mantenimiento de emergencia sin instrumentos disponibles, este método es mejor que nada — pero la bomba no debe volver a operación continua sin alineación posterior por método más preciso.
6. Procedimiento paso a paso de alineación
El procedimiento estándar FB Bombas para alineación de cualquier conjunto motobomba es: (1) apagar y bloquear eléctrica y mecánicamente el conjunto (lockout/tagout); (2) remover los elementos elásticos del acoplamiento, manteniendo solo los cubos; (3) verificar la planicidad de la base (escuadra o skid) con nivel de burbuja de precisión — la base es la referencia absoluta, cualquier desvío se propaga a todo el conjunto; (4) verificar y corregir la nivelación y fijación de la bomba (la bomba es la referencia, casi nunca se mueve); (5) con la bomba como referencia, mover solo el motor; (6) iniciar por el gap axial: ajustar la posición longitudinal del motor al valor de gap especificado por el fabricante del acoplamiento; (7) corregir desalineación angular ajustando calzos (shims) bajo los pies del motor; (8) corregir desalineación paralela moviendo el motor lateralmente; (9) reapretar todos los tornillos con torque correcto; (10) reinstalar elementos elásticos del acoplamiento; (11) medir nuevamente tras el apriete final — el apriete puede introducir desvío residual, es necesario confirmar; (12) registrar valores finales en hoja de datos estándar.
7. Validación por vibración ISO 10816
Tras la alineación, la bomba se arranca y la vibración se mide en los cojinetes (radial horizontal, radial vertical y axial) con analizador de vibración portátil.
La norma ISO 10816 establece cuatro zonas de severidad según la categoría de la máquina; para bombas industriales de 15 a 300 kW en fundación rígida, los límites son: zona A (recién puesta en marcha y en óptimo estado, vrms < 2,3 mm/s), zona B (operación aceptable a largo plazo, 2,3 a 4,5 mm/s), zona C (operación restringida con programa de monitoreo, 4,5 a 7,1 mm/s), zona D (vibración inaceptable, > 7,1 mm/s).
Conjunto motobomba bien alineado debe operar en zona A justo después de la puesta en marcha. Vibración persistente en zona B/C/D tras alineación bien hecha indica otras causas: desbalance residual del rotor (recalibrar según ISO 21940 G2.5, estándar FB Bombas), holgura en cojinete, resonancia de la fundación, o cavitación parcial. La medición de vibración en la frecuencia específica de 1×N (rotación) indica desbalance o desalineación paralela; en 2×N indica desalineación angular; en frecuencias altas indica problema de cojinete.
Un analizador moderno proporciona el espectro completo y permite diagnóstico preciso de la causa raíz.
