Những rủi ro của dầu mỡ bôi trơn khi vận hành vòng bi và một số lưu ý khắc phục

Vòng bi là một trong những thành phần cơ khí thường được sử dụng nhất trong máy móc và luôn luôn cần được bảo vệ bằng  một chất bôi trơn phù hợp và chất lượng. Vòng bi có xu hướng hư hỏng nếu không được quan tâm đúng mức. Điều này thường là do các yếu tố môi trường và vận hành không được kiểm soát hoặc không được xem xét khi lựa chọn chất bôi trơn.

Trên thực tế, người ta ước tính rằng có hơn 50% hỏng hóc ổ trục, bể ổ bi là kết quả của việc chọn mỡ bò bôi trơn không đúng cách.

Nhiều nhà sản xuất ổ bi thường đề xuất loại mỡ cụ thể cho máy móc của bạn, nhưng đôi khi nó lại không phù hợp với  nhiều yếu tố thực tế về môi trường và điều kiện hoạt động của máy. Vì vậy, việc hiểu rõ ứng dụng, máy móc của bạn như nhiệt độ vận hành, độ nhớt của dầu gốc và tốc độ,… sẽ giúp cho việc chọn lựa mỡ bôi trơn phù hợp hơn.

Dưới đây Miennampetro sẽ tổng hợp những sự cố thường gặp khi bôi trơn cho các vòng bi lăn và các giải pháp khắc phục, hãy theo dõi nhé!

I. Những nguyên nhân bôi trơn thất bại cho các vòng bi lăn

Bài viết này sẽ đề cập đến các cơ chế hỏng hóc phổ biến nhất đối với ổ đỡ do dầu mỡ bôi trơn hoặc các yếu tố tác động. Khi phân tích các cơ chế hư hỏng này, người ta có thể thực hiện một qui trình FMEA đối với chất bôi trơn (FMEA – Failure Modes and Effect Analysis – Xác định hư hỏng và Phân tích tác động). Với cách tiếp cận này, việc tìm ra nguyên nhân gốc gây ra hư hỏng của chất bôi trơn sẽ được xác định cũng như cách chúng có thể dẫn đến sự cố bôi trơn cho máy móc.

Nếu bất kỳ chất bôi trơn nào bị thay thế bởi một chất tạp  nhiễm, chẳng hạn như bụi bẩn hoặc nước, tại khu vực tải trọng quan trọng này, thì vòng bi cuối cùng sẽ bị mài mòn. Nếu mài  mòn quá mức, tuổi thọ của vòng bi sẽ giảm đáng kể. Hậu quả là sự hư hỏng vòng bi do tạp nhiễm.

Nhưng nếu đã giảm thiểu tạp nhiễm mà chất bôi trơn được lựa chọn cho ứng dụng bôi trơn không đáp ứng được các yêu cầu vận hành và môi trường thì hư hỏng xảy ra là do chất bôi trơn.

Sau đây là những nguyên nhân bôi trơn thất bại hàng đầu cho các vòng bi lăn.

1. Chất bôi trơn không phù hợp

Trước tiên, bạn phải chọn chất bôi trơn chính xác cho ứng dụng. Các tính chất cơ bản, chẳng hạn như độ nhớt, hệ phụ gia và độ đặc của mỡ cần được lựa chọn cẩn thận dựa trên loại ổ đỡ, hệ số tốc độ và các điều kiện vận hành.

Nếu các yếu tố này không được xem xét kỹ lưỡng và chất bôi trơn không phù hợp được áp dụng, chất bôi trơn có thể chịu các ứng suất quá mức hoặc không đủ cho nhu cầu bôi trơn của máy. Trong cả hai trường hợp, vòng bi có thể sẽ bị mài mòn và hư hỏng sớm.

2. Thiếu chất bôi trơn

Đối với các ứng dụng bôi trơn bằng mỡ, phải xác định đúng khối lượng mỡ và tần suất tra mỡ để đảm bảo các vùng chịu tải được bôi trơn đầy đủ. Chu kỳ tra mỡ quá dài hoặc lượng mỡ quá ít sẽ gây ra hư hỏng vòng bi.

Loại cơ chế hỏng hóc này còn có xu hướng kích hoạt phản ứng dây chuyền của các cơ chế hỏng hóc khác chẳng hạn như tình trạng quá nhiệt, làm phát sinh các hạt mài mòn và tiến  triển tình trạng hư hỏng.

3. Chất bôi trơn dư thừa

Mỡ nhiều hơn không phải lúc nào cũng tốt hơn. Khi quá nhiều mỡ được cho vào ổ đỡ trong các ứng dụng có tốc độ trung bình đến tốc độ cao, nhiệt độ sẽ tăng lên từ sự khuấy động và máy phải hoạt động mạnh hơn để thắng ma sát nhớt. Khi nhiệt độ tăng lên do lượng mỡ quá mức, độ nhớt sẽ giảm và các tác động bất lợi khác sẽ xảy ra.

4. Điều kiện hoạt động quá nóng

Vòng bi chạy ở nhiệt độ cao hơn mong đợi có thể là nguyên nhân gốc hoặc một triệu chứng của một nguyên nhân gốc.

Nếu ổ đỡ làm việc trong môi trường bên ngoài đặc biệt nóng thì đó chính là nguyên nhân gốc.

Nếu sự gia tăng nhiệt độ là từ một điều kiện bên trong, thì đây là một triệu chứng với các nguyên nhân gốc khả dĩ như bơm mỡ quá nhiều, thiếu mỡ hoặc lệch trục. Bất kể nguồn gốc của sự quá nhiệt, nhiệt tăng cao sẽ dẫn đến tăng quá trình oxy hóa chất bôi trơn, phân hủy nhiệt, suy giảm phụ gia, thay đổi độ nhớt và các chế độ hỏng hóc khác.

5. Tạp nhiễm chất rắn

Các chất tạp nhiễm rắn có thể xâm nhập vào hệ thống bằng  nhiều cách, chẳng hạn đi vào theo một chất bôi trơn mới hoặc lọt vào từ khoảng trống ở lỗ hoặc cửa thông hơi, lọt qua các phốt bị hỏng… Loại chất tạp nhiễm rắn có thể khác nhau tùy thuộc vào nguồn gốc, nhưng bụi/đất từ không khí sẽ bao gồm chủ yếu là silic và nhôm.

Nhiễm bẩn quá mức sẽ dẫn đến hư hỏng vì chất bôi trơn có khả năng sẽ không thể chịu đựng được các chế độ mài mòn khác nhau. Ngoài ra, nếu các chất gây ô nhiễm là các chất xúc tác kim loại, chúng có thể góp phần làm suy thoái chất bôi trơn dưới dạng oxy hóa, đặc biệt khi kết hợp với nước, nhiệt độ cao  và không khí.

6. Nhiễm ẩm

Tương tự như các tạp chất rắn, hơi ẩm có thể xâm nhập vào một hệ thống bằng nhiều cách khác nhau, bao gồm các lỗ thông hơi, phốt hoặc dầu mỡ mới. Khi không gian trống trên máy bị ẩm, chu kỳ nhiệt có thể làm cho hơi ẩm tách ra khỏi không khí, đọng trên các bề mặt và đi vào dầu mỡ do trọng lực. Hơi ẩm có thể tồn tại trong chất bôi trơn dưới dạng hòa tan, nhũ tương hoặc nước tự do. Nước nhũ tương có tiềm năng phá hoại lớn nhất trong dầu mỡ.

Nước không phải là chất bôi trơn tốt, vì vậy khi nó thay thế dầu trong các khu vực chịu tải của một vòng bi, nước sẽ bị phá vỡ gây ra hư hỏng vòng bi do thiếu bôi trơn và mài mòn cơ học. Nước cũng góp phần vào quá trình oxy hóa và thủy phân làm cho chất bôi trơn bị phân hủy hóa học và suy giảm phụ gia. Điều này có thể dẫn đến sự bôi trơn bị phá hủy do thay đổi độ nhớt của chất bôi trơn, làm mất chức năng của phụ gia và tạo thành các chất tạp nhiễm khác, các chất cặn không tan và axit. Tất nhiên, đối với máy, nước còn là nguyên nhân chính gây gỉ sét.

7. Trộn lẫn các chất bôi trơn khác nhau

Việc châm bổ sung bằng chất bôi trơn khác với sản phẩm đang được sử dụng có thể thay đổi đáng kể các tính chất vật lý và hóa học của hỗn hợp chất bôi trơn, không chỉ làm thay đổi độ nhớt mà các phụ gia cũng có thể phản ứng bất lợi với nhau làm cản trở chức năng của chúng.

8. Các chất tạp nhiễm khác

Tùy thuộc vào loại máy móc, vòng bi có thể bị tạp nhiễm các hóa chất trong qui trình sản xuất, các tạp chất phát sinh, glycol, v.v. Tùy theo loại chất tạp nhiễm, chất bôi trơn có thể thay đổi hóa tính hoặc lý tính, dẫn đến sự cố bôi trơn.

Tóm lại, bất kể cơ chế gây ra lỗi bôi trơn là do chất bôi trơn hay do tạp nhiễm, kết quả đều dẫn đến sự cố bôi trơn hoặc đóng góp trực tiếp vào các hư hỏng cơ học của ổ đỡ. Khi kết hợp với nhiều lỗi khác, khả năng xảy ra sự cố bôi trơn càng lớn hơn dẫn đến thời gian dừng máy kéo dài và tốn chi phí sửa chữa.

II. Một số lưu ý để hạn chếnhững rủi ro xảy ra của dầu mỡ bôi trơn khi vận hành vòng bi

Quy trình FMEA (Xác định hư hỏng và Phân tích tác động) được thực hiện trên một ổ bi bị hỏng thường cho thấy dấu hiệu mài mòn cơ học chỉ ra sự cố có phải là do chất bôi trơn hay không, dù cho  thiệt hại trong giai đoạn cuối của một sự cố nghiêm trọng thường sẽ phá hủy hoặc làm lu mờ các chứng cứ  của nguyên nhân gốc.

Trong những trường hợp này, tốt nhất là thực hiện phân tích chất bôi trơn (mỡ hoặc dầu) để phát hiện manh mối của nguyên nhân gốc, chẳng hạn như chất bôi trơn bị phân hủy do nhiệt, hoặc mức độ tạp chất bất thường, hoặc sự thay đổi độ nhớt, v.v.

Việc đánh giá để đưa ra kết luận cũng giúp kết hợp các hồ sơ bảo trì có sẵn hoặc dữ liệu theo dõi tình trạng thiết bị, chẳng hạn như phân tích độ rung, các biểu đồ nhiệt độ hoặc nhật ký bảo trì về tái bôi trơn và công tác kiểm tra.

Một lần nữa, xin nói thêm rằng một lỗi bôi trơn đã xảy ra không nhất thiết là do chất bôi trơn không đủ về khối lượng. Nhiều sự cố lại liên quan đến độ nhớt quá cao hoặc số lượng của chất bôi trơn quá nhiều. Hơn nữa, nếu một chất tạp nhiễm đang chiếm chỗ chất bôi trơn hoặc làm gián đoạn chức năng của chất bôi trơn, chính nó sẽ là nguyên nhân cuối cùng gây ra sự cố bôi trơn.

Lời kết:

Hy vọng qua những chia sẻ của Miennampetro sẽ giúp ích cho các bạn trong việc sử dụng mỡ bôi trơn nhằm tiết kiệm chi phí và thời gian chết khi vận hành vòng bi. Nếu các bạn có nhu cầu sử dụng hoặc cần tư vấn sản phẩm mỡ bôi trơn phù hợp với máy móc doanh nghiệp của mình. Mời liên hệ theo hotline dưới đây để được tư vấn và hỗ trợ sớm nhất:

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