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Équilibrage de soufflantes et surpresseurs sur site : Roots, centrifuges, entraînement

Une soufflante sur l'aération d'une station d'épuration ou sur un transport pneumatique fonctionne sans interruption, et personne ne l'arrêtera longtemps. Or, la moitié des plaintes sur sa vibration ne concerne pas du tout un balourd : les machines volumétriques pulsent par nature, et ce qui gronde peut être la tuyauterie ou le silencieux. Nous venons, mesurons et équilibrons ce qui s'équilibre réellement sur site, dans les paliers propres de la machine. Basés à Vila Nova de Gaia, près de Porto, nous intervenons dans tout le Portugal.

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

En bref : Cela dépend du type de machine, et nous répondons honnêtement à cette question, sur la base de photos et d'une première mesure. La turbine d'une soufflante centrifuge à un étage, les poulies de transmission par courroie, les demi-accouplements et le rotor du moteur d'entraînement, nous les équilibrons directement sur site, dans leurs propres paliers, avec un accès par la tubulure d'aspiration ou une trappe. Les rotors des machines Roots ne s'équilibrent pas sur site : les jeux entre les rotors et le corps sont de quelques dixièmes de millimètre, toute masse posée sur un lobe consomme ce jeu, c'est pourquoi ce bloc s'équilibre en atelier, au démontage. Un rotor multicellulaire dans un corps sectionné est aussi un cas d'atelier. Avant de poser la moindre masse, nous démontrons par la mesure que c'est bien la composante 1x — la vibration à la fréquence de rotation du rotor — qui produit la vibration, et non des pulsations de débit, la fréquence d'engrènement du multiplicateur (réducteur survitesse) ou les roulements.

Symptômes : comment se plaint une soufflante

Les soufflantes basse pression vivent selon un planning strict : aération de stations d'épuration, transport pneumatique, purge, aspiration. La machine ne s'arrête pas pendant des mois, son régime est plus élevé que celui d'un ventilateur classique, et l'augmentation de la vibration est remarquée tard, quand les paliers chauffent déjà ou que le carter fuit. Plus la mesure est faite tôt, moins tout le reste coûte cher.

Une soufflante a une particularité que n'a pas un ventilateur : une part notable du bruit et des secousses provient non pas du rotor, mais de l'écoulement pulsé au refoulement. La première question n'est donc pas « à quel point ça tremble », mais « qu'est-ce qui tremble exactement » : le palier à la fréquence de rotation, ou la tuyauterie à la fréquence de passage des lobes (plusieurs fois supérieure à la fréquence de rotation). Les réponses à ces deux questions mènent à des interventions différentes.

La tendance est plus informative que n'importe quel tableau : une augmentation de la vibration globale en mm/s RMS (valeur efficace) sur les paliers d'une fois et demie par rapport au niveau de référence est déjà un motif de mesure. Consultez les limites absolues selon la partie et l'édition applicables de l'ISO 20816, en tenant compte de la puissance et du type de paliers de votre machine.

Sources : ISO 20816-1:2016 · ISO 13373-5:2020

Comment sont construites les soufflantes et d'où vient leur balourd

Le mot « soufflante » regroupe des machines à la mécanique très différente, et c'est justement le type qui détermine ce que nous pouvons faire sur site. Elles ont un point commun : le régime est plus élevé et les jeux plus faibles que sur les ventilateurs, donc les exigences sur le balourd résiduel sont plus strictes.

Machine volumétrique Roots

Deux rotors profilés à deux ou trois lobes tournent l'un vers l'autre et sont synchronisés par une paire d'engrenages. Entre les rotors et le corps, les jeux sont de quelques dixièmes de millimètre, tout contact est inadmissible. Les rotors sont équilibrés par le fabricant, et on n'y touche pas sur site : toute masse sur un lobe consomme le jeu. Le balourd apparaît ici à cause de dépôts de poussière et d'un film d'huile sur les rotors, de l'érosion et de l'usure des roulements, qui décale les axes. Cela se traite par un nettoyage et une réparation au démontage, où le bloc est aussi équilibré sur machine.

Centrifuge à un étage

La turbine est montée en porte-à-faux de l'arbre, souvent directement sur l'arbre du moteur ou sur l'arbre rapide du multiplicateur. Le balourd s'accumule de façon classique : dépôts sur les aubes, érosion, corrosion, traces de réparations antérieures. C'est le principal candidat à l'équilibrage sur site : l'accès s'ouvre par la tubulure d'aspiration ou le cône d'entrée déposé, un seul plan de correction, près du moyeu.

Centrifuge multicellulaire

Un empilement de roues sur un arbre commun, dans un corps sectionné. Les plans de correction sont cachés à l'intérieur des sections, et on ne peut pas les atteindre sur site. Si c'est bien le rotor qui produit la vibration, il est extrait et équilibré en ensemble monté sur machine. Sur site, nous sommes utiles par le diagnostic : nous distinguons le balourd des roulements, du désalignement et des pulsations, pour qu'un démontage coûteux ne soit pas fait en vain.

Entraînement par courroie et multiplicateur

Le régime de la turbine n'est pas égal à celui du moteur, c'est pourquoi nous plaçons le repère réfléchissant et le capteur laser de phase sur l'arbre que nous équilibrons. La transmission par courroie survitesse ajoute ses propres sources de vibration : faux-rond des poulies, douille conique desserrée, courroie hétérogène. Le multiplicateur, en s'usant, donne une fréquence d'engrènement (la fréquence de passage des dents des engrenages) avec des bandes latérales. Tout cela vit dans le spectre à côté de la 1x et se fait volontiers passer pour un balourd.

Système d'huile et joints d'étanchéité

Les roulements et les engrenages travaillent dans des carters latéraux avec de l'huile, la partie hydraulique en est séparée par des joints. Un joint usé laisse passer une brume d'huile dans la chambre, la poussière colle sur le film d'huile, et les rotors ou la turbine prennent de la masse de façon inégale. L'huile dans la partie hydraulique n'est pas seulement une question de propreté de l'air, mais aussi un signe précoce d'un balourd flottant, qui reviendra après n'importe quel équilibrage.

Pulsations et bruit : ce que l'équilibrage ne soigne pas

Une soufflante volumétrique fournit l'air par portions. Deux rotors à trois lobes donnent six refoulements par tour, si bien qu'il y a toujours au refoulement des pulsations à la fréquence de passage des lobes et à ses harmoniques. C'est une propriété de la construction, pas un défaut. Les pulsations se réduisent par des silencieux et une tuyauterie bien conçue, les masses sur le rotor n'y sont pour rien.

Dans le spectre, ces phénomènes se distinguent immédiatement. Le balourd se situe exactement à la fréquence de rotation du rotor. Les pulsations se situent à une fréquence multiple du nombre de lobes, généralement quatre ou six fois la fréquence de rotation. Si la composante de passage des lobes domine et que la tuyauterie entre en résonance, nous le disons après la première mesure et ne commençons pas les démarrages d'essai.

La façon de séparer ces composantes de la composante de rotation est détaillée dans nos articles sur la lecture du spectre de vibration et sur la façon de déterminer la cause d'une vibration. La conclusion pratique est courte : l'équilibrage ne réduit que la 1x, et sur une soufflante, cette règle doit être vérifiée plus souvent que sur n'importe quelle autre machine.

Sources : ISO 13373-3:2015

Ce que nous vérifions avant la première masse

La tournée d'inspection prend jusqu'à une demi-heure et fait souvent gagner une intervention entière. Tout ce qui se fait à la main se fait sur une machine arrêtée, avec le démarrage consigné et la pression du circuit relâchée.

Vient ensuite la mesure. Deux accéléromètres (capteurs de vibration) se placent sur les paliers de l'arbre à équilibrer, le capteur laser de phase vise le repère réfléchissant. Nous comparons la vibration globale à la composante 1x pour chaque palier et effectuons deux démarrages consécutifs : pour une masse bien fixée, la phase se répète à quelques degrés près. Si elle varie de plusieurs dizaines de degrés, c'est qu'une masse n'est pas fixée, et nous cherchons d'abord où.

Déroulement de l'intervention sur site

  1. Demande

    Analyse de la machine sur photos et données

    Vous nous envoyez le type de soufflante, le régime, la puissance, le type d'entraînement, des photos de la machine, de l'entraînement et de la plaque signalétique, et pour une centrifuge, une photo de la turbine si l'accès a déjà été ouvert. Nous répondons ce qui peut être équilibré sur site, quels plans de correction sont accessibles, et ce qu'il faut préparer avant notre venue.

  2. Démarrage 0

    Mesure initiale en régime de travail

    La machine fonctionne à la pression de refoulement de travail. Nous relevons le régime, la vibration globale, l'amplitude et la phase de la 1x pour chaque palier, le spectre et le signal temporel. La pression et le régime ne sont plus modifiés à partir de ce moment jusqu'à la fin des travaux.

  3. Diagnostic

    Séparation des causes

    Nous comparons la 1x à la vibration globale, vérifions la fréquence de passage des lobes, la fréquence d'engrènement du multiplicateur, la zone haute fréquence des roulements et le deuxième harmonique du désalignement. Si le balourd ne se confirme pas, nous nous arrêtons ici et remettons une conclusion plutôt que des démarrages d'essai inutiles.

  4. Essai

    Masse d'essai et calibration

    Nous posons une masse d'essai pesée dans le plan de correction, par un boulon dans un trou prévu ou par un collier autour du moyeu : sur une turbine en aluminium, l'aimant ne tient pas. Un démarrage d'essai valable change l'amplitude de la 1x d'au moins 20 à 30 pour cent, ou la phase de 20 à 30 degrés. L'appareil obtient ainsi les coefficients d'influence propres à votre système : le lien « masse posée, vibration modifiée de telle façon », sur lequel se calcule la correction.

  5. Correction

    Masses ou enlèvement de métal

    Le logiciel indique la masse et le numéro de position. Sur la turbine, nous enlevons le plus souvent du métal par perçage dans le moyeu ou le disque porteur, selon le calcul du logiciel : rien ne dépasse vers l'extérieur, et le jeu avec le corps n'est pas affecté. Sur les poulies et les demi-accouplements, nous travaillons avec des boulons et des rondelles dans les trous prévus.

  6. Contrôle

    Mesure après et rapport

    Démarrage de contrôle au même régime et à la même pression de refoulement. Si nécessaire, un équilibrage trim sur les coefficients conservés, généralement une courte itération. Puis le rapport avec les chiffres avant et après pour chaque palier.

Chaque arrêt de la soufflante implique de relâcher la pression et d'ouvrir l'accès, si bien que le planning réel est fixé par votre protocole d'exploitation, pas par les mesures. Un plan de correction demande un démarrage initial et un démarrage d'essai, deux plans en demandent un de plus. Le critère d'un démarrage d'essai valable est détaillé plus en détail dans l'article sur la masse d'essai.

Sources : Manuel d’utilisation Balanset-1A

Un plan ou deux, et où se trouvent-ils sur une soufflante

La règle générale sur le rapport longueur/diamètre du rotor est détaillée dans un article séparé sur le choix du nombre de plans. Pour les soufflantes, le résumé pratique est court : les plans accessibles sont peu nombreux, et le choix n'est pas dicté par la théorie, mais par la construction de la machine concernée.

RotorPlansOù et pourquoi
Turbine d'une centrifuge à un étageUnRoue étroite en porte-à-faux, balourd pratiquement statique. Plan de correction près du moyeu, accès par la tubulure d'aspiration ou le cône d'entrée déposé
Turbine plus poulie ou demi-accouplement sur le même arbreDeuxPlans de part et d'autre des paliers : turbine et poulie. Ce schéma couvre la composante de moment sans démontage
Rotor du moteur d'entraînementDeuxRotor classique entre paliers. Correction sur le ventilateur de refroidissement et les extrémités accessibles du rotor, plus de détails sur la page consacrée aux rotors de moteurs électriques
Poulie de la transmission par courroie survitesseUnDisque court. Masse par boulon dans les rayons ou la jante, ou enlèvement de métal par perçage
Rotors de la machine RootsDeux, mais seulement en atelierLe fabricant équilibre les rotors sur machine. Toute intervention sur site est exclue : la moindre masse consomme le jeu avec le corps et l'autre rotor
Rotor d'une centrifuge multicellulaireAtelier, machine à équilibrerLes plans de correction à l'intérieur du corps sectionné sont inaccessibles, le rotor est extrait et équilibré en ensemble monté

Un régime élevé resserre la tolérance : plus le rotor tourne vite, plus le balourd résiduel admissible en grammes est faible, pour une même classe G selon l'ISO 21940-11. L'arbre rapide en aval du multiplicateur peut fonctionner près de la première fréquence critique (le régime auquel l'arbre entre lui-même en résonance) ; dans ce cas, nous vérifions séparément l'applicabilité de l'équilibrage sur site selon la partie de l'ISO 21940 pour les rotors en état flexible.

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

Fixation des masses : grammes, jeux et aluminium

Les masses de correction sur une soufflante sont petites. Le régime est élevé, et la classe de précision requise s'obtient avec des grammes, pas des dizaines de grammes. Une erreur d'un centimètre sur le rayon de pose coûte ici plus cher que sur un ventilateur lent, c'est pourquoi nous mesurons le rayon réel, de l'axe de l'arbre au centre de masse de la masse posée.

La seconde contrainte est donnée par les jeux. La turbine travaille à quelques millimètres du corps et du cône d'entrée, et la masse n'a le droit d'empiéter sur ces jeux ni lors d'un démarrage d'essai, ni de façon permanente.

Les méthodes de fixation et leurs limites selon les matériaux sont rassemblées dans notre article sur la fixation des masses de correction. Pour une soufflante, retenez l'essentiel : rien qui dépasse, un rayon réel, et un contrôle du jeu après chaque pose.

Quand ce n'est pas possible sur site, ou quand cela n'aidera pas

Une réponse honnête avant le déplacement coûte moins cher qu'une visite inutile. Voici les cas, pour les soufflantes, où nous refusons d'équilibrer sur site, ou proposons d'abord autre chose.

Si aucune de ces causes ne correspond et que la vibration ne baisse toujours pas après l'équilibrage, consultez notre article sur les cas où l'équilibrage n'aide pas, ainsi que l'article sur le choix entre l'équilibrage sur site et sur machine en atelier.

Ce que vous obtenez et comment commander une intervention

À l'issue du travail, vous recevez un rapport : vibration initiale et résiduelle pour chaque palier en mm/s RMS, avec une ligne séparée pour la composante 1x ; régime et pression de refoulement au moment des mesures ; masses, rayons et positions de toutes les masses, ou paramètres de l'enlèvement de métal ; spectres avant et après ; évaluation selon les zones de la partie applicable de l'ISO 20816 et calcul de la tolérance selon les classes G, si la masse du rotor est connue. Plus une conclusion mécanique : ce que nous avons trouvé lors de la tournée d'inspection et ce qu'il convient de corriger. Les coefficients d'influence de votre machine sont conservés, si bien que le prochain équilibrage se fait sans démarrages d'essai et sensiblement plus vite.

L'équilibrage est réalisé par des ingénieurs qui conçoivent et fabriquent les appareils Balanset et qui les utilisent eux-mêmes pour équilibrer sur site. Nous travaillons avec le Balanset-1A : deux accéléromètres sur les paliers, capteur laser de phase par repère réfléchissant, module USB à deux voies et logiciel sur ordinateur portable, calcul sur un ou deux plans par la méthode des coefficients d'influence, positions fixes, calcul de perçage et archive pour les rapports. Le même appareil peut être acheté pour entretenir votre parc par vos propres moyens.

Prix : le diagnostic vibratoire avec rapport coûte 300 EUR par machine, l'équilibrage à partir de 250 EUR, la facture minimale par visite est de 500 EUR. Le résultat dépend du nombre de rotors, du nombre de plans de correction et de l'éloignement du site, le calculateur du site donne le calcul précis. Si plusieurs soufflantes sont proches, ou si une soufflante et son moteur ont besoin d'attention en même temps, comptez-les comme une seule visite : la seconde machine revient nettement moins cher qu'un déplacement séparé.

Envoyez-nous une demande avec les réponses de cette liste, et nous vous dirons franchement : votre soufflante peut-elle s'équilibrer sur site, un diagnostic est-il d'abord nécessaire, ou le bloc devra-t-il être démonté. Si les photos montrent que les masses n'aideront pas, nous vous l'écrirons avant le déplacement, pas après.

Sources : ISO 20816-1:2016 · Spécifications fabricant Balanset-1A

Questions fréquentes

Peut-on équilibrer les rotors d'une soufflante Roots sur site ?

Non, et nous le disons d'emblée. Les rotors Roots fonctionnent avec des jeux de quelques dixièmes de millimètre entre eux et avec le corps, sont synchronisés par des engrenages et équilibrés par le fabricant sur machine. La moindre masse ou le moindre enlèvement de métal sur site modifie les jeux et la géométrie du profil, et un contact entre les rotors au régime de travail détruit la machine. Si le bloc vibre, la cause est généralement des dépôts sur les rotors, une usure des roulements ou de l'engrènement. Sur site, nous effectuons une mesure, séparons ces causes les unes des autres et équilibrons la périphérie accessible : poulie, demi-accouplement, rotor du moteur. Le bloc lui-même s'équilibre en atelier, au démontage.

La tuyauterie gronde et tremble, mais les paliers sont presque calmes. Est-ce un balourd ?

Très probablement non. Une soufflante volumétrique fournit l'air par portions, et il y a toujours au refoulement des pulsations à la fréquence de passage des lobes : pour deux rotors à trois lobes, cela fait six impulsions par tour. Si le tuyau ou le silencieux entrent en résonance avec cette fréquence, c'est bien la tuyauterie qui gronde. Dans le spectre, cela se voit immédiatement : le pic ne se situe pas à la fréquence de rotation, mais plusieurs fois au-dessus. L'équilibrage ne réduit que la composante de rotation et n'a aucun effet sur les pulsations. Ce qui agit ici, ce sont les silencieux, l'état de leur garnissage, la rigidité et les supports de la tuyauterie. Nous mesurons cela et le montrons par des chiffres, pour que vous ne payiez pas pour des masses là où il faut des supports.

La soufflante a une transmission par courroie survitesse. Où placez-vous le repère et les capteurs ?

Nous plaçons le repère réfléchissant et le capteur laser de phase sur l'arbre que nous équilibrons, généralement l'arbre de la turbine : son régime n'est pas égal à celui du moteur, et un repère sur le moteur donnerait à l'appareil une fréquence étrangère. Les accéléromètres se placent sur les paliers de ce même arbre, dans la même direction radiale à tous les démarrages. Nous vérifions séparément les poulies au comparateur : une poulie excentrique ou une douille conique desserrée donnent une vibration exactement à la fréquence de rotation et se font parfaitement passer pour un balourd de la turbine. Une telle poulie est d'abord remise en état, ou équilibrée comme un rotor à part.

Pourquoi les masses sont-elles si petites, et ne peut-on pas simplement souder une plaque comme sur un ventilateur ?

À cause du régime et des jeux. Le balourd résiduel admissible, pour une même classe G, est inversement proportionnel à la fréquence de rotation, si bien qu'une turbine rapide s'équilibre en grammes. La turbine travaille par ailleurs à quelques millimètres du corps et du cône d'entrée, et une masse en saillie ne peut pas se loger dans ces jeux. De plus, de nombreuses turbines de soufflantes sont en aluminium : le soudage est exclu à cause du matériau, et une masse magnétique ne tient pas sur l'aluminium, même comme masse d'essai. C'est pourquoi la méthode principale de correction ici est l'enlèvement de métal par perçage dans le moyeu ou le disque porteur, et nous ne posons des masses par boulons que dans les trous prévus.

De l'huile est apparue dans la partie hydraulique. Est-ce lié à la vibration ?

Souvent oui, avec un effet différé. Les roulements et les engrenages d'une soufflante travaillent dans des carters d'huile séparés de la partie hydraulique par des joints. Un joint usé laisse passer une brume d'huile dans la chambre, la poussière de l'air colle sur le film d'huile, et les rotors ou la turbine prennent de la masse de façon inégale. On obtient un balourd flottant : la vibration augmente, baisse après un nettoyage, puis revient. On peut équilibrer dans cet état, mais le résultat ne dure que jusqu'à la couche de dépôts suivante. Le bon ordre : remplacer les joints, nettoyer la partie hydraulique, puis mesurer et équilibrer.

Combien coûte l'équilibrage d'une soufflante ?

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. Le résultat dépend du nombre de rotors, du nombre de plans de correction, de l'éloignement du site et du besoin ou non d'un diagnostic avant l'équilibrage. Le calculateur du site donne le calcul précis pour votre machine. Tenez compte d'une particularité : sur une soufflante, on équilibre souvent deux rotors en une seule intervention, par exemple la turbine et la poulie, ou le rotor du moteur, ce qui revient moins cher que deux visites séparées. Si les photos et les données montrent que l'équilibrage sur site n'aidera pas et qu'un passage en atelier est nécessaire, nous vous l'écrirons avant le déplacement.

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