Équilibrage des pompes sur site : roues, rotors et arbres des groupes de pompage

La pompe vibre, la garniture fuit plus souvent qu'elle ne le devrait, les paliers chauffent. Le balourd de la roue n'est qu'une hypothèse parmi d'autres, et sur les pompes, elle se confirme moins souvent que sur les ventilateurs : la moitié du niveau provient souvent de l'hydraulique. Nous venons avec un analyseur vibratoire à deux voies, décomposons la vibration par fréquences — la part due à la rotation du rotor, aux aubes et à la cavitation séparément — et équilibrons le rotor sur site si les chiffres le justifient.

Mis à jour le 27 août 2026 · par AXILINE · Vila Nova de Gaia

Symptômes : les cas où nous appeler

On remarque la vibration d'une pompe non pas à l'appareil, mais aux pièces d'usure : la garniture fuit avant l'heure, les paliers se remplacent deux fois par an au lieu d'une fois tous les trois ans. Aucun de ces signes, pris isolément, ne signifie un balourd. Mais chacun signifie qu'il est temps de mesurer.

• Le niveau de vibration sur un palier a augmenté par rapport à l'habitude pour cette machine, même s'il reste formellement dans la norme.
• La garniture mécanique fuit plus d'une fois par an, et la cause du remplacement est chaque fois la même.
• Les paliers de la pompe ou du moteur tombent en panne avant la durée de vie annoncée.
• Le bruit a changé après une réparation : remplacement de la roue, reprise d'usinage, dépose et repose du demi-accouplement.
• La pompe est devenue plus bruyante après un nettoyage des dépôts ou après avoir fonctionné sur un fluide chargé.
• La vibration dépend du régime : elle augmente à la fermeture de la vanne ou à la baisse du niveau dans le bac d'aspiration.
• Une vibration de la tuyauterie est apparue, des chocs se font entendre dans le clapet anti-retour.
• La pompe a été équipée d'un entraînement à régime variable, et la vibration bondit nettement sur une partie de la plage de régime.

Les deux derniers points ne sont, le plus souvent, pas un balourd. Nous viendrons tout de même mesurer : on ne peut les distinguer d'un balourd que par le spectre et par la phase — l'angle qui indique à quel moment du tour le rotor « tape » —, pas par une description au téléphone.

Quels équipements de pompage nous équilibrons

Pour l'équilibrage, une pompe n'est pas une seule roue, mais un ensemble : roue, arbre, demi-accouplement, parfois poulie et ventilateur de refroidissement. Le balourd peut se loger dans n'importe lequel de ces éléments, et vous le mesurerez sur les paliers. Nous travaillons donc avec le rotor dans son ensemble et choisissons le plan de correction selon ce qui est réellement accessible.

Si votre pompe ne figure pas dans cette liste, ce n'est pas un refus. Envoyez-nous le type, le régime, la puissance et une photo de l'ensemble d'accouplement. La photo permet de voir s'il existe un plan de correction, ce qui répond déjà à la moitié de la question.

Ce que nous vérifions avant l'équilibrage, spécifiquement sur les pompes

Nous posons les capteurs sur les paliers de la pompe : l'un côté accouplement, l'autre côté roue. Fixation par aimant sur une surface décapée, direction radiale-horizontale, plus une mesure axiale au niveau de l'accouplement. Le capteur laser de phase est pointé sur le repère réfléchissant de l'arbre ou du demi-accouplement. Les pompes monobloc n'ayant pas de paliers propres, nous reportons les points de mesure sur le carter du moteur, près de ses roulements.

Vient ensuite une liste de vérifications plus longue que sur un ventilateur : à la mécanique s'ajoutent la poussée axiale et les garnitures.

• L'ajustement de la roue sur l'arbre et le couple de serrage de son écrou : un ajustement abîmé donne une 1x instable, et il ne sert à rien de l'équilibrer.
• L'état du demi-accouplement, des broches et des douilles élastiques : des éléments usés produisent eux-mêmes de la vibration et nuisent à la répétabilité des mesures.
• Nous vérifions le désalignement au comparateur. S'il est présent, l'ordre est le suivant : nous éliminons d'abord le pied mou (une patte qui ne repose pas correctement sur le châssis), puis nous procédons à l'alignement des arbres de la pompe et du moteur, et ce n'est qu'ensuite que nous équilibrons.
• La charge exercée par la tuyauterie sur les brides : des brides trop serrées et un tuyau non soutenu déforment le corps et modifient les jeux.
• Le jeu axial du rotor et le palier de butée : l'usure des garnitures d'étanchéité à jeu augmente la poussée axiale et la charge radiale.
• Les roulements, via le spectre dans la zone haute fréquence : il est dangereux d'équilibrer une machine dont un roulement se dégrade.
• La résonance : sur les pompes à entraînement à régime variable, nous vérifions toute la plage de régime de travail, pas un seul point.

Sources : ISO 13373-3:2015 · ISO 281:2007

L'hydraulique qui se fait passer pour un balourd

C'est la principale différence entre une pompe et tout autre rotor. Une pompe vibre déjà du seul fait de refouler un liquide, et une partie de cette vibration masque la composante synchrone. C'est pourquoi nous demandons de fixer le régime et de relever des chiffres : débit, pression à l'aspiration et au refoulement, position de la vanne, niveau dans le bac d'aspiration, température du fluide.

La fréquence de passage des aubes se calcule simplement : le nombre d'aubes de la roue multiplié par la fréquence de rotation. Si le pic se situe là, aucune masse ne le fera disparaître. Un fonctionnement loin du point de fonctionnement, une recirculation à l'entrée et un jeu trop faible entre l'aube et la langue de la volute se traitent par le régime et par la réparation de la partie hydraulique.

Si le procédé le permet, nous effectuons des mesures à deux régimes. Une vibration qui varie avec le débit est presque certainement d'origine hydraulique. Une vibration identique quel que soit le débit ou la pression est presque certainement mécanique, et c'est celle-ci que traite l'équilibrage.

Déroulement du travail sur site

1. 01

   Échange avant le déplacement

   Vous décrivez la machine et ce qui a changé. Nous vous indiquons quoi préparer : accès aux paliers, surface pour le repère du tachymètre, possibilité de démarrer à un régime stable. Plus de détails dans notre article sur la préparation d'une intervention.

2. 02

   Mesure et décision : faut-il équilibrer

   Deux accéléromètres sur les paliers, capteur laser de phase sur le repère. Nous relevons la vibration globale (le niveau total sur toutes les fréquences), la 1x avec sa phase, le régime et le spectre au régime de travail. C'est ici que se précise ce que nous avons devant nous : balourd, hydraulique, désalignement, roulements ou résonance.

3. 03

   Mécanique et régime

   Nous recherchons une fixation desserrée, un pied mou, un ajustement de roue abîmé ou un désalignement : nous corrigeons ou consignons dans le rapport et refaisons la mesure. Nous n'équilibrerons pas tant qu'un problème mécanique reste non résolu, le résultat ne tiendrait pas.

4. 04

   Masse d'essai

   Nous posons une masse provisoire de valeur connue à un rayon connu sur le plan de correction accessible. Un démarrage d'essai valable modifie l'amplitude de la 1x ou la phase d'au moins 20 à 30 %. En deçà, la masse est trop faible et nous l'augmentons.

5. 05

   Correction

   Le logiciel indique la masse et l'angle pour chaque plan. Sur les pompes, nous travaillons le plus souvent en mode positions fixes, par les boulons du demi-accouplement : au lieu d'un angle, nous obtenons un numéro de position. Là où les masses rapportées ne sont pas admises, nous calculons un enlèvement de matière par perçage.

6. 06

   Démarrage de contrôle et ajustement

   Nous démarrons au même régime et comparons. Si le niveau a baissé mais que la tolérance n'est pas atteinte, nous ajoutons un petit complément aux masses déjà posées. Nous conservons les coefficients d'influence de cette machine — c'est-à-dire sa réponse mesurée à la masse posée : le prochain équilibrage se fera sans démarrages d'essai.

7. 07

   Rapport et recommandations

   Nous remettons les chiffres avant et après, les spectres, les masses et positions des masses, ainsi que la liste de ce qui reste en dehors de l'équilibrage : roulements, garnitures, régime, tuyauterie.

Un plan ou deux, et où poser la masse sur une pompe

Le nombre de plans est déterminé par la forme du rotor. Repère : si la longueur du rotor dans la zone de correction est inférieure à environ la moitié du diamètre, il se comporte comme un disque, et un seul plan suffit souvent. Tout ce qui est allongé demande deux plans, sinon subsiste un balourd de moment — une paire de masses déséquilibrées aux deux extrémités du rotor —, et la vibration sur le second palier ne disparaîtra pas.

Sur les pompes, la géométrie est presque toujours allongée. Une pompe monobloc à roue unique en porte-à-faux se contente parfois d'un seul plan à régime modéré. Roue entre paliers, rotor multicellulaire, arbre de pompe à vide, rotor de groupe pompe-compresseur : deux plans.

• Le demi-accouplement et ses boulons : le plan de correction le plus fréquent sur les pompes. La masse se compose de rondelles sous les boulons, aucune soudure n'est nécessaire.
• L'écrou et la face de la roue, si le corps se démonte rapidement et si le fluide permet l'accès.
• La poulie ou le ventilateur de refroidissement du moteur sur les groupes à entraînement par courroie.
• Les rondelles d'équilibrage et les trous libres, s'ils sont prévus par la conception.
• L'enlèvement de matière par perçage là où les masses rapportées sont interdites : industrie alimentaire et chimique, exécution sanitaire, zones de contact avec le produit.

Une nuance honnête. Si le balourd se loge dans la roue et que seul le demi-accouplement est accessible, la correction réduit tout de même la vibration, tant que le rotor se comporte comme rigide. Plus le plan de correction est éloigné du plan du balourd et plus le rotor est long, moins ce contournement fonctionne bien. Sur les rotors multicellulaires, il ne fonctionne souvent pas du tout.

Sources : ISO 21940-11:2016 · ISO 21940-12:2016

Quand l'équilibrage sur site ne servira à rien

Nous préférons le dire avant le déplacement, pas après. Voici les cas où les masses sont inutiles, voire nuisibles.

• La composante synchrone est faible par rapport à la vibration globale : le niveau provient des roulements, de desserrages, d'un désalignement ou de l'hydraulique, et l'équilibrage n'en supprimera qu'une faible part.
• La cavitation et un fonctionnement hors du point de fonctionnement. Se traitent par la ligne d'aspiration, la charge nette, le niveau du bac et le régime.
• Des garnitures d'étanchéité à jeu usées et une poussée axiale accrue : le rotor est chargé de façon incorrecte, la vibration reviendra.
• La géométrie du rotor est altérée : arbre tordu, aubes écaillées, épaisseur de paroi inégale après érosion. L'équilibrage masquera une partie du niveau, mais ne restaurera ni la hauteur manométrique ni la durée de vie.
• Un ajustement abîmé de la roue ou du demi-accouplement sur l'arbre : les valeurs de 1x changent d'un démarrage à l'autre, impossible d'obtenir un coefficient d'influence.
• Une résonance du châssis, de la fondation ou de la tuyauterie : la phase de la 1x est instable, le résultat dérive au moindre changement de régime.
• Le rotor est enfermé dans un carter étanche, sans aucun plan de correction accessible. C'est le cas des pompes à vide, des pompes chimiques étanches à accouplement magnétique, des corps chemisés. La bonne solution est le démontage et l'équilibrage du rotor sur banc.
• Impossible d'assurer un régime stable : le débit et la pression fluctuent, la pompe fonctionne par cycles de marche-arrêt. Les démarrages d'essai ne peuvent pas être comparés entre eux.

L'équilibrage sur site a un atout : le rotor est équilibré dans ses propres paliers, avec l'accouplement, l'arbre et la rigidité réelle du châssis. Il perd là où un accès à l'intérieur de la machine est nécessaire. Nous vous indiquons quelle option est la plus économique pour votre cas, y compris l'option « déposez le rotor et apportez-le sur banc ».

Ce que vous obtenez

Le résultat de notre travail n'est pas « c'est plus silencieux », mais des chiffres que vous pouvez joindre à un procès-verbal et comparer six mois plus tard.

• La vibration globale et la composante synchrone 1x avec sa phase, avant et après, sur chaque palier, en mm/s RMS (valeur efficace).
• Les spectres avant et après : ils montrent précisément ce qui a disparu et ce qui subsiste.
• Le régime et les conditions de fonctionnement au moment de la mesure : débit, pression, position de la vanne.
• Les masses et positions angulaires, ou les numéros de positions fixes des masses posées, avec le rayon correspondant.
• Le balourd résiduel et son évaluation selon la classe de qualité d'équilibrage choisie, si une classe G est définie pour la machine.
• Une évaluation de l'état de la machine par zones de A à D (A — bon, D — inacceptable), avec indication de la partie de la norme appliquée et des conditions de mesure.
• La liste de ce que l'équilibrage n'a pas résolu, et de ce qu'il convient de faire avant la prochaine saison.
• Les coefficients d'influence conservés : un prochain équilibrage de cette pompe sera plus court et moins coûteux.

Trois choses différentes ne doivent pas être confondues. « Dans la tolérance » dans le logiciel signifie seulement que la 1x résiduelle est inférieure à la valeur cible fixée. L'évaluation de l'état général de la machine par zones et la confirmation de la classe de qualité d'équilibrage sont des critères distincts, issus de normes différentes. Dans le rapport, nous indiquons quel critère a été appliqué et précisons la partie et l'édition applicables de la norme : pour les groupes de pompage, il existe des exceptions selon la puissance, le régime et le type de paliers.

Sources : ISO 20816-1:2016 · ISO 21940-11:2016 · Manuel d’utilisation Balanset-1A

Combien cela coûte et comment commander

le diagnostic vibratoire avec rapport coûte 300 EUR par machine, l'équilibrage ajoute à partir de 250 EUR. La facture minimale par visite est de 500 EUR, car le déplacement, l'installation des capteurs et le diagnostic prennent du temps quel que soit le nombre de machines. Le calculateur du site donne un calcul précis pour votre cas.

Plusieurs machines en une seule visite reviennent plus avantageuses : l'appareil et les capteurs sont déjà sur place, le deuxième et le troisième rotor coûtent moins cher que le premier.

Nous sommes des ingénieurs qui concevons et fabriquons les appareils Balanset, et nous les utilisons nous-mêmes pour équilibrer sur site. Basés à Vila Nova de Gaia, près de Porto, nous intervenons dans tout le Portugal.

• Type de pompe : monobloc en porte-à-faux, à roue entre paliers, multicellulaire, à vide, pompe de station d'épuration.
• Régime et puissance de l'entraînement, présence d'un entraînement à régime variable ou d'une transmission par courroie.
• Ce qui a changé et quand : après une réparation, après un nettoyage, progressivement.
• S'il existe un accès aux paliers et au demi-accouplement, une photo de l'ensemble d'accouplement.
• S'il est possible de tenir un régime stable et quels arrêts sont admissibles.
• Les contraintes de correction : exécution sanitaire, interdiction de souder, zone à risque d'explosion.
• L'adresse du site et une fenêtre horaire qui vous convient.

Si les photos et les chiffres montrent que l'équilibrage ne résoudra pas votre problème, nous vous le dirons avant le déplacement et proposerons une autre solution.

Sources : Spécifications fabricant Balanset-1A

Questions fréquentes

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