Những Giải Pháp Bôi Trơn Bánh Răng Hệ Vít – Trục Vít - MiennamPetro

Trong tất cả các loại cấu hình bánh răng khác nhau, hệ thống bánh vít-trục vít (worm gear) được xem là rắc rối nhất vì chúng đặt ra những thách thức về bôi trơn độc đáo do thiết kế khác biệt của chúng.

Để vượt qua những thách thức này, bạn không chỉ phải hiểu sự phức tạp của bánh vít-trục vít mà còn phải lưu ý những tính chất quan trọng khi lựa chọn chất bôi trơn cho nó.

Để hiểu rõ hơn hãy cùng MiennamPetro tìm hiểu về bánh vít-trục vít và cách thích hợp để bôi trơn hệ bánh răng này qua bài viết dưới đây, hãy theo dõi nhé!

1. Bánh vít-trục vít là gì ?

Bánh vít-trục vít hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt nên đòi hỏi chất bôi trơn đặc biệt hơn so với các loại bánh răng khác. Chúng được dùng làm bộ giảm tốc trong nhiều ngành công nghiệp và ứng dụng khác nhau. Chỉ có bánh vít-trục vít mới có thể đạt được khả năng giảm tốc lớn trong một khoảng không gian hẹp. Chúng có thể truyền tải trọng lớn ở các tỉ số tốc độ cao, từ 20:1 lên đến 60:1 và có thể cao hơn.

Có ba loại bánh vít-trục vít chính:

1. Không lõm(non-throated) – gồm một bánh răng trụ nghiêng và một trục vít thẳng. Tiếp xúc răng là một điểm chuyển động duy nhất trên trục vít dẫn động. Điều này dẫn đến tải trọng đơn vị lớn và mài mòn cao.
2. Lõm đơn (single-throated) – một bánh răng nghiêng lõm bọc quanh một trục vít thẳng. Điều này dẫn đến tiếp xúc đường, cho phép tải trọng cao hơn mà không bị mài mòn quá mức.
3. Lõm kép(double-throated)– được gọi là kiểu hình nón hoặc đồng hồ cát. Nó có răng lõm cả trên trục vít và bánh răng nghiêng. Điều này làm tăng tiếp xúc đường cho phép tăng tải trọng và giảm mài mòn.

Cấu tạo bánh vít-trục vít

Bánh vít-trục vít hoạt động không hiệu quả so với các loại bánh răng khác vì các bánh răng tiếp xúc trượt hơn là tiếp xúc lăn. Các bánh răng trụ thẳng khi hoạt động thường có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ môi trường khoảng 30oC, trong khi bánh vít-trục vít thường có nhiệt độ hoạt động cao hơn nhiệt độ môi trường khoảng 50oC.

Thiết kế của bánh vít-trục vít

Những yếu tố sau ảnh hưởng đến hiệu quả của bánh vít-trục vít:

• Góc nghiêng ren của trục vít
• Tốc độ trượt
• Chất bôi trơn
• Chất lượng bề mặt
• Điều kiện lắp đặt

2. Giải pháp bôi trơn bánh vít-trục vít

Cơ cấu bánh vít-trục vít có một trở ngại chính: chuyển động tương đối giữa các răng khớp nhau của hai phần tử gần như hoàn toàn trượt. Điều này đặt ra một thách thức đáng kể vì chất bôi trơn liên tục bị gạt sang một bên, rất khó duy trì được màng dầu tại điểm tiếp xúc giữa trục vít và bánh răng. Ngoài ra nhiệt độ hoạt động có thể đạt tới 90oC hoặc cao hơn đòi hỏi phải sử dụng dầu bôi trơn có độ nhớt ISO VG 460 (AGMA 7) hoặc cao hơn và độ bền nhiệt bền oxy hóa cao.

So sánh tuổi thọ của chất bôi trơn và khoảng thời gian thay dầu đối với dầu khoáng, PAOs và PAGs qua một loạt nhiệt độ dầu ở bể chứa

Dầu gốc phù hợp:

Mặc dù việc sử dụng chất bôi trơn có công thức từ dầu khoáng cho các hệ bánh vít-trục vít khá phổ biến, nhưng việc sử dụng dầu gốc tổng hợp thường dẫn đến hiệu suất bánh răng được cải thiện và nhiệt độ vận hành thấp hơn. Hình trên minh họa tuổi thọ của chất bôi trơn và kỳ vọng về khoảng thời gian thay dầu đối với dầu Polyalphaolefin (PAO), Polyalkelene glycols (PAG) và dầu khoáng trong phạm vi nhiệt độ bể chứa dầu. Điều này được chứng nhận bởi quy luật tỷ lệ Arrhenius xác định rằng mỗi khi nhiệt độ dầu trung bình tăng 10oC, các phản ứng hóa học sẽ tăng gấp đôi.

TÁC ĐỘNG CỦA BÁNH VÍT-TRỤC VÍT	LỢI THẾ CỦA DẦU BÁNH RĂNG TỔNG HỢP SO VỚI DẦU KHOÁNG
Giảm tổng tổn thất	30% trở lên
Cải thiện hiệu quả	15% trở lên
Giảm nhiệt độ hoạt động	20˚C trở lên

Lợi thế của dầu bánh răng tổng hợp so với dầu gốc khoáng

Hai loại dầu bánh răng tổng hợp chính đã được sử dụng thành công trong điều kiện đầy thách thức với bánh vít-trục vít gồm:

• Polyalphaolefin (PAO)
• Polyalkelene glycols (PAG)

– Polyalphaolefin (PAO) là loại chất bôi trơn tổng hợp phổ biến nhất. Chúng có đặc tính nhiệt độ cao và thấp tốt và tương thích với hầu hết các loại dầu khoáng. Không giống như một số loại dầu tổng hợp khác, PAOs không làm hỏng phốt dầu và sơn. Hầu hết các công thức có chứa một lượng nhỏ ester hữu cơ hoặc khoáng chất chống mài mòn giúp cải thiện điều kiện bôi trơn màng mỏng. Sản phẩm có chứa phụ gia cực áp (EP) cũng có sẵn. Dầu bánh răng gốc PAO không có nhược điểm lớn, ngoại trừ chi phí.

– Polyalkylene glycols (PAG) là tuyệt vời cho các ứng dụng bánh vít-trục vít. Chúng có tính chất bôi trơn vượt trội và có đặc tính nhiệt độ thấp và cao tốt. Chỉ số độ nhớt của PAG cao hơn hầu hết các chất tổng hợp, đạt gần 280. Do đó, độ nhớt ban đầu thấp hơn có thể được sử dụng để giảm thiểu ma sát nội giúp cải thiện hiệu quả của bánh vít-trục vít. Hầu hết các PAG có đặc tính chống mài mòn nhưng không có công thức chứa các chất phụ gia EP.

Ngoài chi phí ra, một bất lợi lớn của polyalkylene glycol là sự không tương thích của chúng với các chất lỏng khác. Chúng cũng có thể làm hỏng sơn, phốt dầu và kính xem mức dầu làm bằng polycarbonate.

Dầu bánh răng hỗn hợp

Những chất bôi trơn này đã được sử dụng rộng rãi trong bánh vít-trục vít với thành công lớn trong nhiều ứng dụng. Dầu bánh răng hỗn hợp có thành phần là dầu khoáng với các chất ức chế oxy hóa và rỉ sét thông thường được pha trộn với 4 – 6% mỡ động vật không axit hoặc axit béo tổng hợp (tác nhân hỗn hợp). Các tác nhân hỗn hợp hoạt động bề mặt mang lại cho các sản phẩm này độ bôi trơn tuyệt vời và ngăn ngừa sự mài mòn trượt trong bánh vít-trục vít.

Nhiều OEM (Original Equipment Manufacturer – Nhà sản xuất thiết bị gốc) khuyên dùng dầu bánh răng hỗn hợp. Dầu hỗn hợp ban đầu được sử dụng làm chất bôi trơn xi-lanh hơi nước vì khả năng bám dính vào thành xi-lanh khi có hơi nước. Giới hạn nhiệt độ của dầu hỗn hợp là khoảng 180°F (82°C). Bởi vì chất bôi trơn hỗn hợp rất khó sử dụng ngoài phạm vi nhiệt độ này, chúng thường được thay thế bằng dầu hộp số EP.

Hầu hết các ứng dụng thường sử dụng dầu hỗn hợp AGMA 7 hoặc 8 (ISO VG 460 và 680). Trong một số trường hợp, cấp dầu 8A (VG 1000) được sử dụng. Việc lựa chọn độ nhớt phụ thuộc vào loại bánh vít-trục vít, kích thước, tốc độ và nhiệt độ hoạt động. Nên tham khảo OEM để biết khuyến nghị độ nhớt cụ thể.

Dầu bôi trơn bánh răng chịu cực áp EP

Dầu bánh răng EP gốc khoáng được sử dụng rộng rãi hơn trong bánh vít-trục vít. Trong điều kiện áp suất và nhiệt độ cao, phụ gia cực áp EP phản ứng với bề mặt kim loại để tạo thành một lớp hóa chất mềm, trơn, ngăn ngừa mài mòn và hàn dính nghiêm trọng.

Trước đây, có một mối lo ngại rằng các chất phụ gia EP lưu huỳnh phốt pho sẽ phản ứng với bánh răng bằng đồng thiếc. Tuy nhiên, công nghệ phụ gia EP mới được sử dụng bởi hầu hết các nhà cung cấp dầu nhờn lớn đã làm giảm sự tấn công ăn mòn đồng bằng cách sử dụng lưu huỳnh không hoạt động. Chất bôi trơn EP hoạt động đặc biệt tốt khi tải sốc xảy ra. Dầu bánh răng EP cũng bảo vệ bánh răng thép tốt hơn dầu bánh răng hỗn hợp.

Ở đây, MiennamPetro muốn giới thiệu đến quý khách hàng sản phẩm CHAIN OIL EP là dầu bôi trơn bánh răng chịu cực áp EP, chuyên dùng bôi trơn bánh răng công nghiệp có tải trọng nặng.

CHAIN OIL EP là dầu bôi trơn bánh răng chịu cực áp EP

Đặc tính

• Chứa phụ gia chịu cực áp, bảo vệ bề mặt, chống mài mòn kéo dài tuổi thọ bánh răng.
• Độ ổn định nhiệt và chống oxy hoá rất cao, giúp dầu duy trì thuộc tính ở bất kì điều kiện nào, giảm thiểu tình trạng cặn, giúp kéo dài tuổi thọ dầu, tiết kiệm chi phí bảo dưỡng.
• Chống ăn mòn tuyệt hảo, giúp bảo vệ vật liệu thép và đồng trong bánh răng và ổ đỡ trong cả điều kiện bị nhiễm nước và cặn rắn.
• Có khả năng tách nước tốt, nước dễ dàng loại bỏ khỏi hệ thống bôi trơn, đảm bảo duy trì khả năng bôi trơn liên tục.

Tiêu chuẩn kỹ thuật

Dầu đáp ứng được tiêu chuẩn: DIN 51517–Part 3, AGMA 9005 – D94, US Steel 225, David Brown Type E.

Ứng dụng

• Các hệ thống hộp số bánh răng thẳng và bánh răng nghiêng kín trong công nghiệp.
• Các hệ thống bánh răng chịu tải trọng nặng.
• Dùng bôi trơn các hệ thống ổ trục và các chi tiết trong các hệ thống tuần hoàn.

Lời kết:

Như vậy, hy vọng qua những chia sẻ của Miennampetro sẽ giúp ích cho các bạn trong việc lựa chọn đúng loại dầu bôi trơn cho bánh vít-trục vít.

Nếu các bạn có nhu cầu mua sản phẩm hoặc cần tư vấn, mời liên hệ theo hotline dưới đây:

CÔNG TY CP DẦU NHỚT VÀ HÓA CHẤT MIỀN NAM (MIENNAMPETRO):

Hotline/Zalo/Viber: 0938.809.226 Điện thoại: (028) 2253 1533 – Fax: (028) 3752 6823 Email: info@miennampetro.com.vn Website: www.miennampetro.com.vn Facebook: www.facebook.com/miennampetro