Cách kéo dài tuổi thọ cho động cơ giảm tốc, hộp số giảm tốc

Để kéo dài tuổi thọ và tăng hiệu suất thì chọn chất bôi trơn thích hợp sẽ đóng góp một phần không nhỏ mà loại dầu thích hợp là PAOs hoặc PAGs. Sự lựa chọn đó phải được tính toán dựa trên các đặc tính của dầu nhớt, tức là độ nhớt, chỉ số độ nhớt, điểm đông đặc và gói phụ gia.

Ngược lại nếu chọn các dầu nhớt không thích hợp sẽ dẫn đến sự ma sát cao, làm quá trình vận hành bị tắc nghẽn như dầu nhớt bẩn v.v.. dẫn đến hộp số giảm tốc bị nóng vượt quá sức chịu của bánh răng sẽ làm giảm tuổi thọ của bánh răng nói riêng và toàn bộ động cơ giảm tốc nói chung, chưa kể đến năng lượng cung cấp cho quá trình vận hành bị tiêu hao lớn hơn, sức chịu nhiệt của motor điện cũng bị ảnh hưởng và tỉ lệ chập cháy dễ xẩy ra.

Chức năng bôi trơn trong hộp giảm tốc

Trong tất cả các bộ giảm tốc hoặc bộ truyền động bánh răng, ma sát được tạo ra giữa các bộ phận chuyển động bên trong. Chức năng chính của chất bôi trơn là giảm thiểu ma sát gây ra bởi hoạt động trượt và lăn của bánh răng và ổ trục và tản nhiệt bằng cách cung cấp một lớp dầu mỏng giữa các bộ phận chuyển động.

Với độ dày điển hình chỉ 0,00005 inch, lớp dầu này, được gọi là màng elastohydrodynamic (EHD), ngăn cách bề mặt giao tiếp của các bộ phận, ngăn chặn sự tiếp xúc giữa kim loại với kim loại và giảm thiểu mài mòn. Nếu màng EHD không đủ cho tải truyền qua, sự tiếp xúc kim loại với kim loại của các bề mặt giao tiếp sẽ xảy ra và gây ra vết rỗ của răng bánh răng dẫn đến hỏng ổ trục và bánh răng.

Độ nhớt, khả năng chống chảy tự do của chất bôi trơn khi chịu một lực tác động, giúp xác định độ dày của lớp dầu trong suốt quá trình sinh nhiệt. Lớp dầu nhớt này sẽ là bức màn mỏng giúp cho các bánh răng hoạt động trờn trượt qua nhau một cách nhịp nhàng.

Theo hệ thống phân loại độ nhớt của Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tế (ISO) và hệ thống phân loại của Hiệp hội Kỹ sư Ô tô (SAE) quy định về độ nhớt của dầu nhờn công nghiệp. Độ nhớt ISO và SAE là một chất bôi trơn nhất định được đo ở cả 40 C (100 F) và 100 C (210 F). Phạm vi độ nhớt của chất bôi trơn theo tiêu chuẩn phân loại ISO, thường hẹp hơn phạm vi độ nhớt được sử dụng bởi SAE.

Chỉ số độ nhớt (VI) cho biết khả năng của chất bôi trơn chống lại sự thay đổi giãn nở hoặc co lại khi nhiệt độ của chất bôi trơn thay đổi. Vì độ nhớt càng cao thì phạm vi chịu nhiệt độ hoạt động của dầu càng lớn trong khi dung tích vẫn duy trì đúng định mức. Dầu nhờn tổng hợp thường cao hơn nhiều so với các sản phẩm gốc khoáng và có thể được sử dụng trong điều kiện môi trường rất lạnh hoặc rất nóng.

 Điểm đông đặc là nhiệt độ thấp nhất của chất bôi trơn. Nhiệt độ thấp hơn điểm đông đặc sẽ làm cho chất bôi trơn đông đặc lại. Để bôi trơn thích hợp, điểm đông đặc của chất bôi trơn phải thấp hơn 10-15 độ F so với nhiệt độ môi trường dự kiến ​​lạnh nhất.

Chất bôi trơn được chọn cho một ứng dụng cụ thể phải có độ nhớt phù hợp với nhiệt độ môi trường mà hộp số giảm tốc dự kiến ​​sẽ hoạt động. Chất bôi trơn phải có khả năng duy trì lớp màng nhớt khi chịu các lực do ứng dụng tạo ra. Độ nhớt không đủ sẽ gây ra sự tiếp xúc giữa kim loại với kim loại và mài mòn sớm — và thậm chí có thể xảy ra hỏng hóc nghiêm trọng. Khi lực tải hoạt động trên hộp giảm tốc tăng lên, nhiệt độ hoạt động của hộp giảm tốc và độ nhớt yêu cầu tăng lên.

Bảo dưỡng hộp giảm tốc

Lượng dầu chính xác phải được duy trì trong hộp giảm tốc để đảm bảo hoạt động lâu dài và đạt yêu cầu. Nếu hộp giảm tốc hoạt động với lượng dầu không đủ, bánh răng hoặc ổ trục bị hỏng sớm có thể xảy ra do thiếu dầu nhớt. Tuy nhiên, nếu đổ đầy bộ giảm tốc quá mức sẽ tạo ra lực cản quá mức dẫn đến tăng ma sát, nhiệt do không có khoảng không gian tản nhiệt và khi điều này xảy ra, rất có thể xảy ra hiện tượng quá nhiệt do khả năng tản nhiệt của hỗn hợp dầu và không khí bị giảm. Để có kết quả chính xác nhất, cần kiểm tra mức dầu trong bộ giảm tốc không hoạt động và sau khi bộ giảm tốc đã đủ thời gian để làm mát.

Khi bộ giảm tốc đã dừng hoạt động, nó bắt đầu nguội và hơi nước ngưng tụ bắt đầu hình thành bên trong hộp số. Theo thời gian, tùy thuộc vào điều kiện môi trường xung quanh, lượng nước hình thành bên trong vỏ hộp giảm tốc có thể nhiều hoặc ít. Với lượng hơi nước ngưng tụ này có thể dẫn đến hỏng ổ trục và hộp số. Khi hộp số có nước thì chất bôi trơn sẽ nổi lên và việc này cũng sẽ làm hư hỏng hộp số giảm tốc khi vận hành. Vì vậy tần suất bảo dưỡng kiểm tra chất bôi trơn có thể cần ngắn nhất là 250 giờ.

Hộp giảm tốc hoạt động trong điều kiện tải nặng ở tốc độ chậm sẽ tạo ra nhiệt độ cao. Nhiệt độ cao này làm giảm tuổi thọ hữu ích của chất bôi trơn nên cần chú ý thay chất bôi trơn thường xuyên. Điều này đúng với cả dầu nhớt gốc khoáng và dầu nhớt tổng hợp. Trên thực tế, thời gian sử dụng hữu ích của dầu nhớt làm từ khoáng chất điển hình ở 200 F có thể ngắn tới 2000 giờ.