Nguyên nhân nào gây ra hiện tượng "kẹt" ở ổ trục lăn và cách xử lý như thế nào?

Vòng bi "Bị kẹt": Một thách thức chung đối với các kỹ sư cơ khí và điện

Vòng bi "bị kẹt" là một vấn đề rắc rối thường làm phiền các kỹ sư cơ khí và kỹ sư động cơ. Nó không chỉ dẫn đến thời gian chết của thiết bị mà còn có thể gây ra thiệt hại nghiêm trọng hơn cho thiết bị. Hôm nay, chúng ta hãy đi sâu vào định nghĩa, nguyên nhân chính và các giải pháp hiệu quả cho "bị kẹt" của vòng bi lăn.

1. Vòng bi "bị kẹt" có nghĩa là gì?

Vòng bi "bị kẹt" là tình huống mà trong quá trình vận hành, vòng bi lăn gặp phải các điều kiện ngăn cản các thành phần lăn bên trong vòng bi quay đúng cách. Điều này dẫn đến lực cản ma sát nghiêm trọng giữa vòng bi và trục hoặc vỏ, có khả năng đạt đến điểm mà vòng quay trở nên hoàn toàn không thể. Hiện tượng này thường đi kèm với rung động bất thường, tiếng ồn tăng lên và nhiệt độ tăng đột ngột. Cuối cùng, nó có thể gây ra hỏng hóc thiết bị hoặc thậm chí là hư hỏng. Vòng bi "bị kẹt" là tình trạng lỗi nghiêm trọng cần được phát hiện và can thiệp kịp thời để tránh hư hỏng lớn hơn cho thiết bị.

2. Nguyên nhân chính gây ra hiện tượng "Bị kẹt" của ổ trục

(1) Bôi trơn kém

• Dầu bôi trơn không đủ
Dầu bôi trơn đóng vai trò thiết yếu trong hoạt động của ổ trục. Khi lượng dầu không đủ, hệ số ma sát của ổ trục tăng đáng kể. Trong những trường hợp bình thường, dầu bôi trơn tạo thành một lớp dầu mỏng giữa các phần tử lăn và rãnh lăn, cung cấp khả năng bôi trơn và đệm. Nếu lượng dầu giảm, lớp dầu trở nên mỏng hoặc thậm chí biến mất, dẫn đến tiếp xúc trực tiếp giữa các phần tử lăn và rãnh lăn, dẫn đến ma sát khô. Ví dụ, trong một số thiết bị động cơ chạy lâu, việc không bổ sung dầu bôi trơn kịp thời có thể khiến ổ trục quá nhiệt do ma sát. Nhiệt sinh ra không thể tản ra hiệu quả và ổ trục cuối cùng có thể bị kẹt.

• Dầu bôi trơn bị suy thoái
Chất lượng dầu bôi trơn cũng quan trọng không kém. Nếu dầu bị nhiễm bẩn hoặc sử dụng quá lâu, hiệu suất của dầu sẽ dần giảm sút. Các chất gây ô nhiễm, độ ẩm hoặc quá trình oxy hóa của dầu bôi trơn có thể làm giảm đáng kể các đặc tính bôi trơn của dầu. Các chất gây ô nhiễm có thể xâm nhập vào ổ trục, làm xước bề mặt rãnh và các bộ phận lăn, làm tăng khả năng chống ma sát. Dầu bôi trơn bị xuống cấp không thể tạo thành màng dầu hiệu quả, gây ra lực cản lớn hơn trong quá trình vận hành, cuối cùng dẫn đến ổ trục bị kẹt. Ví dụ, trong máy móc hoạt động trong môi trường khắc nghiệt, dầu bôi trơn dễ bị nhiễm bẩn từ bụi hoặc mảnh vụn kim loại. Nếu không được thay thế kịp thời, nó có thể dễ dàng dẫn đến hỏng ổ trục.

(2) Hoạt động quá tải
• Quá tải cơ học
Khi thiết bị hoạt động vượt quá khả năng chịu tải được thiết kế, nó có thể gây áp lực cực lớn lên ổ trục. Ổ trục được thiết kế với khả năng chịu tải cụ thể và nếu tải thực tế vượt quá giới hạn này, các thành phần lăn và rãnh lăn bên trong ổ trục sẽ bị nén quá mức. Ví dụ, trong một số máy móc hạng nặng, thiết bị chạy trong điều kiện quá tải có thể khiến các thành phần lăn của ổ trục bị biến dạng do nén quá mức và rãnh lăn có thể bị lõm. Những vấn đề này làm tăng sức cản hoạt động của ổ trục và cuối cùng có thể khiến ổ trục bị kẹt.

• Quá tải nhiệt
Ngoài quá tải cơ học, quá tải nhiệt là một yếu tố quan trọng khác. Khi thiết bị hoạt động trong môi trường có nhiệt độ quá cao hoặc khi bản thân ổ trục tản nhiệt kém, chất bôi trơn bên trong ổ trục có thể mất độ nhớt do nhiệt độ cao hoặc thậm chí bốc hơi. Ngoài ra, các thành phần kim loại của ổ trục có thể biến dạng do giãn nở nhiệt. Ví dụ, trong các động cơ điện hoạt động trong môi trường nhiệt độ cao, hệ thống làm mát được thiết kế không phù hợp có thể dẫn đến nhiệt độ ổ trục quá cao, có khả năng làm giảm khe hở bên trong của ổ trục. Điều này làm tăng ma sát giữa các phần tử lăn và rãnh và cuối cùng có thể khiến ổ trục bị kẹt.

(3) Cài đặt không đúng cách
• Cài đặt không đúng vị trí
Độ chính xác lắp đặt ổ trục rất quan trọng đối với hoạt động của thiết bị. Nếu ổ trục được lắp đặt với các lỗi như lệch trục, nghiêng hướng tâm hoặc không đủ chặt, điều này có thể làm ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của ổ trục. Ví dụ, lệch trục có thể dẫn đến tiếp xúc không đều giữa các thành phần lăn và rãnh lăn, gây quá tải cục bộ. Độ nghiêng hướng tâm có thể dẫn đến khoảng cách không đều giữa các vòng trong và ngoài của ổ trục, làm tăng sức cản khi vận hành. Những lỗi lắp đặt này có thể trở nên tệ hơn trong quá trình vận hành thiết bị và cuối cùng có thể khiến ổ trục bị kẹt.

Sử dụng không đúng cách các công cụ cài đặt

  • Sử dụng công cụ không đúng cách
    • Khi lắp ổ trục, sử dụng các công cụ không phù hợp hoặc phương pháp không phù hợp có thể làm hỏng ổ trục. Ví dụ, đập trực tiếp vào ổ trục bằng búa có thể gây ra các vết nứt hoặc biến dạng ở các bộ phận lăn hoặc rãnh lăn. Những hư hỏng như vậy sẽ dần trở nên tồi tệ hơn trong quá trình vận hành và cuối cùng dẫn đến ổ trục bị kẹt. Phương pháp lắp đặt đúng bao gồm sử dụng các công cụ lắp đặt ổ trục chuyên dụng như công cụ lắp đặt thủy lực hoặc công cụ lắp đặt nhiệt để đảm bảo ổ trục được chịu ứng suất đều và lắp đặt trơn tru.

Sự xâm nhập hoặc ô nhiễm của vật thể lạ

  • Sự xâm nhập của vật lạ

    • Khi các vật lạ như bụi, cát hoặc mảnh vụn kim loại xâm nhập vào bên trong ổ trục, chúng có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến hoạt động bình thường của ổ trục. Những vật này có thể bị kẹt giữa các bộ phận lăn và rãnh lăn, làm xước bề mặt rãnh lăn và tăng lực cản ma sát. Ví dụ, trong máy móc ngoài trời, nếu thiết kế làm kín ổ trục không đủ hoặc bị hỏng, bụi và cát có thể dễ dàng xâm nhập vào ổ trục. Sự hiện diện của các vật lạ có thể phá hủy lớp dầu do chất bôi trơn tạo thành, dẫn đến tiếp xúc trực tiếp giữa các bộ phận lăn và rãnh lăn, gây ra ma sát khô. Cuối cùng, điều này có thể dẫn đến ổ trục bị kẹt.

  • Sự ô nhiễm

    • Nhiễm bẩn chất bôi trơn là một nguyên nhân chính khác gây ra hiện tượng kẹt ổ trục. Khi chất bôi trơn trộn lẫn với nước, tạp chất hoặc các chất hóa học, đặc tính bôi trơn của nó có thể bị suy giảm đáng kể. Ví dụ, trong môi trường ẩm ướt, chất bôi trơn có thể hấp thụ nước, làm giảm độ nhớt của nó và ngăn cản sự hình thành lớp màng bôi trơn hiệu quả. Ngoài ra, nhiễm bẩn hóa học có thể dẫn đến các phản ứng tạo ra các chất ăn mòn, sau đó ăn mòn bề mặt kim loại của ổ trục, làm trầm trọng thêm tình trạng mài mòn và hư hỏng, cuối cùng dẫn đến kẹt ổ trục.

Các vấn đề về chất lượng của vòng bi

  • Lỗi sản xuất

    • Các lỗi sản xuất trong ổ trục, chẳng hạn như kích thước phần tử lăn không đồng nhất hoặc bề mặt rãnh gồ ghề có vết nứt, có thể ảnh hưởng đến hiệu suất. Ví dụ, sự không đồng nhất trong kích thước phần tử lăn có thể gây ra rung động và tiếng ồn trong quá trình vận hành, làm tăng sức cản khi vận hành; bề mặt rãnh gồ ghề hoặc vết nứt có thể tạo ra ma sát bổ sung tại giao diện phần tử lăn-rãnh. Những vấn đề này có thể dẫn đến tình trạng ổ trục bị kẹt. Do đó, hãy chọn ổ trục từ các thương hiệu và nhà cung cấp đáng tin cậy, có uy tín.

  • Vấn đề vật chất

    • Chất lượng vật liệu của ổ trục là một yếu tố quan trọng khác ảnh hưởng đến hiệu suất. Nếu vật liệu ổ trục không đạt tiêu chuẩn—ví dụ, độ cứng không đủ, độ bền không đủ hoặc khả năng chống ăn mòn kém—nó có thể dẫn đến hao mòn, biến dạng hoặc ăn mòn trong quá trình vận hành. Ví dụ, trong môi trường có độ ẩm hoặc khí ăn mòn, nếu vật liệu ổ trục không có khả năng chống ăn mòn, bề mặt có thể bị ăn mòn và hình thành rỉ sét, làm tăng khả năng chống vận hành và có khả năng dẫn đến kẹt.

Phương pháp giải quyết tình trạng kẹt ổ trục

(I) Quản lý bôi trơn

  • Kiểm tra định kỳ chất bôi trơn

    • Thiết lập hệ thống quản lý bôi trơn toàn diện để kiểm tra thường xuyên mức chất bôi trơn và chất lượng. Tùy thuộc vào loại thiết bị và môi trường vận hành, hãy xác định các khoảng thời gian kiểm tra phù hợp. Ví dụ, đối với thiết bị hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt và tải nặng, có thể cần kiểm tra hàng tuần. Đối với thiết bị có điều kiện vận hành thuận lợi và khối lượng công việc nhẹ hơn, có thể kiểm tra hàng tháng. Nếu phát hiện mức chất bôi trơn không đủ hoặc chất lượng bị ảnh hưởng trong quá trình kiểm tra, hãy nhanh chóng bổ sung hoặc thay thế chất bôi trơn.

  • Tối ưu hóa thiết kế hệ thống bôi trơn

    • Đối với thiết bị hoặc máy móc quy mô lớn đòi hỏi tiêu chuẩn bôi trơn cao, hãy cân nhắc tối ưu hóa thiết kế hệ thống bôi trơn. Ví dụ, việc triển khai các hệ thống bôi trơn tự động có thể điều chỉnh nguồn cung cấp chất bôi trơn một cách linh hoạt dựa trên trạng thái hoạt động, đảm bảo ổ trục vẫn được bôi trơn đúng cách. Hơn nữa, việc bổ sung hệ thống lọc vào thiết lập bôi trơn có thể ngăn chất gây ô nhiễm xâm nhập vào chất bôi trơn, duy trì độ sạch của chất bôi trơn. Đối với thiết bị hoạt động trong môi trường nhiệt độ cao, có thể sử dụng hệ thống bôi trơn làm mát tuần hoàn để làm mát chất bôi trơn, giảm nhiệt độ ổ trục và kéo dài tuổi thọ.

  • (2) Kiểm soát tải

    • Thiết kế hợp lý tải trọng thiết bị
      Trong giai đoạn thiết kế thiết bị, điều cần thiết là phải xem xét đầy đủ khả năng chịu tải của ổ trục và thiết kế phạm vi tải hợp lý. Dựa trên nhu cầu sử dụng thực tế và môi trường làm việc, hãy chọn kiểu ổ trục và thông số kỹ thuật phù hợp để đảm bảo ổ trục hoạt động bình thường trong phạm vi tải được thiết kế. Ví dụ, khi thiết kế máy móc hạng nặng, hãy chọn ổ trục có khả năng chịu tải đủ cao theo đặc điểm tải của thiết bị. Ngoài ra, trong quá trình vận hành thiết bị, hãy kiểm soát chặt chẽ tải trọng để đảm bảo không vượt quá giới hạn thiết kế.

    • Tăng cường giám sát hoạt động thiết bị
      Đối với thiết bị đang hoạt động, hãy tăng cường giám sát tình trạng hoạt động của thiết bị và xác định kịp thời các trường hợp hoạt động quá tải. Điều này có thể đạt được bằng cách lắp đặt các cảm biến để giám sát các thông số như tải, nhiệt độ và độ rung theo thời gian thực. Ví dụ, khi tải của thiết bị vượt quá giá trị cài đặt trước, các cảm biến có thể phát ra báo động, cảnh báo người vận hành thực hiện các biện pháp ngay lập tức, chẳng hạn như giảm tốc độ hoạt động hoặc tải của thiết bị, để ngăn chặn ổ trục bị kẹt do quá tải. Hơn nữa, phân tích dữ liệu có thể được sử dụng để đánh giá tình trạng hoạt động của thiết bị, dự đoán trước các lỗi có thể xảy ra và thực hiện bảo trì và bảo dưỡng kịp thời.

    (3) Cài đặt và bảo trì

    • Quy trình cài đặt chuẩn hóa
      Khi lắp đặt vòng bi, việc tuân thủ nghiêm ngặt các quy trình chuẩn hóa là điều cần thiết. Đầu tiên, đảm bảo vệ sinh môi trường lắp đặt để ngăn bụi, mảnh vụn và các tạp chất khác xâm nhập vào vòng bi. Thứ hai, sử dụng các công cụ và phương pháp lắp đặt phù hợp, chẳng hạn như công cụ thủy lực hoặc công cụ lắp nhiệt, để đảm bảo vòng bi được tải đều và lắp đặt đúng cách. Trong quá trình lắp đặt, hãy kiểm tra độ chính xác căn chỉnh của vòng bi, chẳng hạn như độ lệch trục và độ nghiêng hướng tâm, và đảm bảo rằng độ lệch lắp đặt nằm trong giới hạn cho phép. Ví dụ, khi lắp đặt vòng bi động cơ lớn, bạn có thể sử dụng các công cụ như thiết bị căn chỉnh laser để đo và điều chỉnh chính xác vị trí lắp đặt vòng bi, đảm bảo độ chính xác lắp đặt.

    • Bảo trì và kiểm tra thường xuyên
      Thiết lập hệ thống bảo trì và kiểm tra thường xuyên để kiểm tra và bảo dưỡng định kỳ các ổ trục trong thiết bị. Nội dung kiểm tra bao gồm hình dạng, tình trạng hoạt động và kích thước khe hở của ổ trục. Ví dụ, thường xuyên kiểm tra bề mặt ổ trục xem có bị mòn, nứt hoặc rỉ sét không; đo độ rung và tiếng ồn của ổ trục để xác định xem hoạt động của ổ trục có bình thường không; và sử dụng các công cụ như thước đo độ dày để kiểm tra kích thước khe hở của ổ trục. Nếu khe hở quá lớn hoặc quá nhỏ, cần phải điều chỉnh hoặc thay thế kịp thời. Bảo trì và kiểm tra thường xuyên giúp xác định sớm các vấn đề tiềm ẩn và chủ động giải quyết, ngăn ngừa hỏng hóc ổ trục.

    • (4) Kiểm soát chất lượng

      1. Lựa chọn vòng bi chất lượng cao
        Khi mua vòng bi, điều quan trọng là phải chọn các thương hiệu và nhà cung cấp có chất lượng đáng tin cậy và uy tín tốt. Bạn có thể xác minh chất lượng vòng bi bằng cách kiểm tra thông tin sản xuất, báo cáo kiểm tra chất lượng và các tài liệu liên quan khác. Ngoài ra, hãy tham khảo đánh giá và phản hồi của người dùng để chọn vòng bi có tỷ lệ chi phí-hiệu suất tốt. Ví dụ, một số thương hiệu vòng bi nổi tiếng sử dụng các kỹ thuật sản xuất tiên tiến và triển khai các hệ thống kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt trong quá trình sản xuất, đảm bảo một mức chất lượng và hiệu suất nhất định cho sản phẩm của họ.

      2. Tăng cường kiểm tra chất lượng
        Đối với vòng bi đã mua, hãy tiến hành kiểm tra chất lượng nghiêm ngặt trước khi lắp đặt và sử dụng. Kiểm tra xem vòng bi có bị hư hỏng rõ ràng không, xác nhận kích thước của chúng đáp ứng các yêu cầu và đảm bảo chất lượng bề mặt của các bộ phận lăn và rãnh lăn là đủ. Ví dụ, sử dụng các công cụ như micrômet để đo độ chính xác về kích thước và sử dụng kính hiển vi hoặc thiết bị tương tự để kiểm tra độ nhám bề mặt và phát hiện vết nứt hoặc các khuyết tật khác. Chỉ nên lắp đặt và sử dụng vòng bi đạt yêu cầu kiểm tra chất lượng trên thiết bị để ngăn ngừa hỏng hóc do sự cố về chất lượng vòng bi.

      "Kẹt" ổ trục lăn là một vấn đề kỹ thuật phức tạp với nhiều nguyên nhân khác nhau, bao gồm bôi trơn kém, vận hành quá tải, lắp đặt không đúng cách và các vấn đề liên quan đến chất lượng ổ trục. Tuy nhiên, bằng cách tập trung vào quản lý bôi trơn, kiểm soát tải, lắp đặt và bảo trì, và kiểm soát chất lượng...

Quay lại blog

Để lại bình luận