Phớt trục quay: Chúng là gì và tại sao chúng quan trọng trong máy móc

Mặc dù phớt trục quay không phải là thiết bị dễ nhận thấy nhất trong kỹ thuật cơ khí, nhưng hậu quả của phớt bị lỗi là không thể bỏ qua: tràn dầu, mất thời gian vận hành thiết bị, mòn ổ trục sớm và tăng chi phí bảo trì. Những phớt này rất cần thiết để duy trì hiệu suất và giữ cho các bộ phận bên trong không bị nhiễm bẩn. Chúng được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng liên quan đến bơm, động cơ, hộp số vàhệ thống thủy lực.

Bài viết này cung cấp mô tả chuyên nghiệp và chi tiết về phớt trục quay, cách thức hoạt động và lý do tại sao chúng rất cần thiết trong máy móc hiện đại. Nếu bạn là nhà sản xuất phớt hoặc kỹ sư máy móc, điều quan trọng là phải biết những thông tin này để có thể lựa chọn phớt phù hợp.giải pháp niêm phong, ngăn ngừa những hư hỏng tốn kém và đảm bảo độ tin cậy lâu dài.

Phớt trục quay là gì?

Trước khi đi sâu vào chi tiết về vật liệu, cấu trúc và hiệu suất, trước tiên chúng ta cần đưa ra định nghĩa kỹ thuật rõ ràng về phớt trục quay.

Phớt trục quay là một thiết bị cơ khí giữ chất bôi trơn bên trong hệ thống trục quay, đồng thời ngăn chặn các tạp chất bên ngoài như bụi, nước và hóa chất xâm nhập vào vỏ. Phớt này thường được đặt tại vị trí trục quay bị ép xuyên qua vỏ cố định, tạo thành một lớp đệm kín giữa hai bộ phận.

Phớt trục quay có hai chức năng chính:

• Giữ lại chất bôi trơn: Giữ dầu hoặc mỡ bên trong hệ thống để giảm ma sát và mài mòn.
• Loại trừ ô nhiễm: Ngăn chặn bụi bẩn, độ ẩm và các hạt mài mòn xâm nhập vào môi trường kín.

Với định nghĩa cơ bản này đã được thiết lập, giờ đây chúng ta có thể tiến tới tìm hiểu cách phớt trục quay đạt được các chức năng này và lý do khiến chúng trở nên cần thiết trong môi trường cơ học khắc nghiệt.

Phớt trục quay hoạt động như thế nào?

Để hiểu được hiệu suất và hạn chế của phớt trục quay, cần phải khám phá cơ chế bên trong của chúng và động lực của giao diện phớt.

Những miếng đệm này dựa trên sự kết hợp giữa độ khít, hình dạng môi và độ đàn hồi của vật liệu để tạo nên độ kín khít. Dưới đây là mô tả từng bước của quy trình:

1. Động lực học của môi niêm phong

Môi bịt kín—thường được làm từ vật liệu đàn hồi—tiếp xúc trực tiếp với bề mặt trục.

Nó hoạt động dựa trên:

• Tải trọng hướng tâm: Lực đàn hồi vốn có đẩy môi vào trục.
• Hành động thủy động lực học: Các hoa văn vi mô trên môi có thể dẫn chất bôi trơn trở lại hệ thống.
• Trục quay: Tạo lớp màng bôi trơn mỏng giúp giảm mài mòn và vận hành trơn tru.

Lớp màng mỏng này rất quan trọng. Quá nhiều dầu sẽ gây rò rỉ; quá ít sẽ gây mòn mép và ma sát. Đó là lý do tại sao việc cân bằng chính xác độ nhám bề mặt trục và loại dầu bôi trơn là rất quan trọng.

2. Lò xo Garters (Tùy chọn nhưng phổ biến)

Nhiều phớt trục quay có lò xo đai xung quanh môi chính.

Mùa xuân này:

• Duy trì áp suất xuyên tâm không đổi
• Bù đắp cho sự mỏi của vật liệu môi theo thời gian
• Đảm bảo hiệu suất bịt kín ổn định trong điều kiện tốc độ cao

Nếu không có lò xo, lực của môi có thể giảm, đặc biệt là trong các ứng dụng nhiệt độ cao khi chất đàn hồi mềm ra.

3. Môi bụi thứ cấp

Một sốphớt quaybao gồm một môi thứ cấp cung cấp:

• Bảo vệ bổ sung khỏi các chất gây ô nhiễm bên ngoài
• Độ ổn định cao hơn cho các hệ thống tiếp xúc với môi trường bụi hoặc nước bắn
• Hiệu suất tốt hơn trong môi trường địa hình, hàng hải hoặc công nghiệp

Lớp chắn bụi này không giữ lại chất bôi trơn nhưng lại kéo dài tuổi thọ của phớt.

4. Lắp ráp vỏ và niêm phong tĩnh

Đường kính ngoài của miếng đệm - được làm từ kim loại liên kết cao su hoặc kim loại phủ - phải vừa khít với vỏ.

Điều này ngăn chặn:

• Sự dịch chuyển của con dấu
• Rò rỉ dọc theo đường kính ngoài
• Chuyển động do rung động

Sau khi giải thích cơ chế cơ bản này, chúng ta có thể khám phá phớt trục quay được làm từ chất liệu gì và tại sao việc lựa chọn vật liệu lại ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất.

Vật liệu thông dụng được sử dụng trong phớt trục quay

Việc lựa chọn vật liệu phù hợp cho phớt trục quay là rất quan trọng vì phớt phải chịu được nhiều nhiệt độ, áp suất, chất bôi trơn và chất gây ô nhiễm khác nhau. Mỗi vật liệu đều có những đặc tính riêng biệt, phù hợp với từng ứng dụng cụ thể.

Dưới đây là những vật liệu phổ biến nhất được sử dụng cho phớt trục quay:

1. NBR (Cao su Nitrile)

NBR là loại elastomer được sử dụng rộng rãi nhất do có khả năng chống chịu tuyệt vời đối với:

• Dầu khoáng
• Mỡ bôi trơn
• Nước

Phạm vi nhiệt độ:-40°C đến +120°C

Thuận lợi:Tiết kiệm chi phí, độ bền cơ học tốt

Lý tưởng cho máy móc ô tô, nông nghiệp và công nghiệp nói chung.

2. FKM (Cao su Fluorocarbon / Viton®)

FKM được ưa chuộng trong những môi trường khắc nghiệt có nhiệt độ cao hoặc hóa chất mạnh.

Các lợi ích bao gồm:

• Khả năng chịu nhiệt tuyệt vời lên đến +200°C
• Khả năng chống hóa chất mạnh (nhiên liệu, dung môi)
• Bộ nén thấp

Phổ biến trong ngành hàng không vũ trụ, hệ thống tăng áp ô tô và thiết bị xử lý hóa chất.

3. Cao su silicon

Silicone có độ linh hoạt tuyệt vời ở nhiệt độ thấp và thường được sử dụng trong các ứng dụng chính xác.

Phạm vi nhiệt độ:-60°C đến +200°C

Thuận lợi:Niêm phong mềm, ổn định nhiệt tốt

Tuy nhiên, silicone có khả năng chống rách thấp hơn nên không lý tưởng cho môi trường mài mòn.

4. PTFE (Polytetrafluoroethylene)

Phớt quay PTFE được thiết kế để sử dụng trong môi trường khắc nghiệt nơi chất đàn hồi bị hỏng.

Đặc điểm chính:

• Khả năng chống hóa chất tuyệt vời
• Khả năng chịu nhiệt độ cao (lên đến +250°C)
• Ma sát thấp
• Thích hợp cho chạy khô

Các hợp chất chứa PTFE, chẳng hạn như PTFE chứa carbon, đồng và thủy tinh, có khả năng chống mài mòn và chịu tải tốt hơn.

Điều này đặc biệt có liên quan vì Polypac ban đầu chuyên sản xuất phớt PTFE và tiếp tục sản xuất các giải pháp phớt tiên tiến.

Sau khi đã tìm hiểu về vật liệu, bước tiếp theo là tìm hiểu phớt trục quay được sử dụng ở đâu và tại sao chúng lại quan trọng đến vậy.

Phớt trục quay được sử dụng ở đâu?

Phớt trục quay được sử dụng trong hầu hết mọi loại máy móc phụ thuộc vào các bộ phận quay. Chúng rất cần thiết trong nhiều ngành công nghiệp nhờ khả năng bảo vệ hệ thống bên trong khỏi bị nhiễm bẩn và thất thoát chất bôi trơn.

Các lĩnh vực ứng dụng phổ biến nhất được liệt kê dưới đây:

1. Ngành công nghiệp ô tô

• Động cơ
• Truyền tải
• Đùm bánh xe
• Bơm trợ lực lái

Phớt giúp duy trì khả năng bôi trơn và ngăn ngừa rò rỉ dầu trong điều kiện tốc độ cao và nhiệt độ cao.

2. Thiết bị công nghiệp

• Hộp số
• Động cơ
• Máy bơm
• Máy nén

Trong những môi trường này, phớt trục quay đảm bảo hiệu suất ổn định và chống lại sự xâm nhập của hơi ẩm, bụi và hóa chất.

3. Hệ thống thủy lực

Bơm và động cơ thủy lực phụ thuộc rất nhiều vào hiệu suất của phớt.

Phớt quay ở đây phải chịu được:

• Áp suất cao
• Quay liên tục
• Dầu thủy lực nhớt

4. Máy móc thực phẩm và dược phẩm

Phớt quay PTFE đặc biệt hữu ích vì:

• Tuân thủ FDA
• Hoạt động sạch sẽ
• Khả năng chống hóa chất

Những hệ thống này thường cần thời gian sử dụng lâu dài với nguy cơ ô nhiễm tối thiểu.

Hiểu được những ứng dụng này sẽ giúp bạn hiểu lý do tại sao phớt trục quay phải được lựa chọn cẩn thận và bảo trì đúng cách.

Các chế độ hỏng hóc phổ biến của phớt trục quay

Để lựa chọn và bảo trì phớt hiệu quả, các kỹ sư phải hiểu cách phớt thường bị hỏng.

Dưới đây là những tình huống hỏng hóc thường gặp nhất:

1. Son môi

Nguyên nhân do:

• Chạy khô
• Độ nhám của trục quá mức
• Sự sai lệch
• Bôi trơn không đủ

2. Sự suy thoái nhiệt

Chất đàn hồi sẽ cứng lại hoặc nứt khi tiếp xúc với nhiệt độ vượt quá mức cho phép.

3. Tấn công hóa học

Chất bôi trơn hoặc hóa chất không tương thích có thể gây sưng, mềm hoặc ăn mòn.

4. Hư hỏng trục

Rãnh mòn trên trục làm mất khả năng bịt kín và gây rò rỉ.

5. Lắp đặt không đúng cách

Phớt được lắp lệch góc hoặc không được bôi trơn có thể bị hỏng sớm.

Việc nhận biết các chế độ hỏng hóc này giúp các kỹ sư thiết kế các hệ thống bền lâu hơn và lựa chọn vật liệu hiệu quả hơn.

Phần kết luận

Phớt trục quay rất cần thiết để đảm bảo máy móc không bị nhiễm bẩn hoặc bôi trơn kém, đồng thời duy trì độ tin cậy lâu dài. Hoạt động của phớt này ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ của ổ trục, trục và toàn bộ hệ thống cơ khí. Việc hiểu rõ chức năng của phớt trục quay, vật liệu chế tạo và các yếu tố dẫn đến hỏng hóc sẽ giúp kỹ sư và người mua đưa ra quyết định sáng suốt, giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động và nâng cao hiệu suất.

Polypac là nhà cung cấp phớt trục quay đáng tin cậy,con dấu tùy chỉnhvà phớt chặn hiệu suất cao. Nếu bạn cần phớt chặn hoặc giải pháp phớt chặn hiệu suất cao, Polypac có thể giúp bạn phát triển vật liệu bịt kín, tạo ra phớt chặn PTFE và thiết lập các thành phần đàn hồi chất lượng cao. Với hơn 10.000 mét vuông không gian sản xuất và quan hệ đối tác lâu dài với các viện nghiên cứu đẳng cấp thế giới, Polypac cung cấp các sản phẩm bịt ​​kín ổn định, được thiết kế cho các ứng dụng đầy thách thức.

Bạn có muốn cải thiện hiệu suất máy móc của mình không? Tìm hiểu thêm về các giải pháp làm kín của Polypac.