Nghiên cứu về công nghệ hiệu chỉnh căn chỉnh hệ thống truyền động linh hoạt và lợi ích tiết kiệm năng lượng của nó.

Tóm tắt

Hệ thống truyền động linh hoạt, bao gồm truyền động bằng đai và truyền động bằng xích, được ứng dụng rộng rãi trong các thiết bị công nghiệp như quạt, máy bơm và băng tải. Do đặc tính giảm chấn và khả năng chịu lỗi nhẹ của các bộ phận linh hoạt, nhân viên bảo trì tại hiện trường thường có quan niệm sai lầm rằng các hệ thống truyền động này không cần căn chỉnh chính xác. Nhiều trường hợp kỹ thuật đã chứng minh rằng sai lệch là yếu tố quan trọng góp phần gây ra hư hỏng sớm của đai, xích và ổ bi, đồng thời làm tăng độ rung, tiếng ồn và tiêu thụ năng lượng truyền tải cao hơn. Bài báo này phân loại các loại sai lệch, công nghệ kiểm tra và hiệu chuẩn, cũng như các thông số kỹ thuật dung sai cho hệ thống truyền động linh hoạt, nghiên cứu độ tin cậy của thiết bị và lợi ích giảm lượng khí thải carbon do căn chỉnh chính xác mang lại, và giới thiệu dòng sản phẩm căn chỉnh đai-puli bằng laser GAINER như một giải pháp kỹ thuật để hiệu chuẩn chính xác tại chỗ.

1. Giới thiệu về hệ thống truyền động linh hoạt

Hệ thống truyền động mềm chủ yếu được chia thành hai loại: truyền động bằng dây đai và truyền động bằng xích. Truyền động bằng dây đai truyền mô-men xoắn bằng ma sát (dây đai răng sử dụng truyền động ăn khớp), có đặc điểm giảm chấn và dễ lắp đặt. Truyền động bằng xích thực hiện truyền công suất thông qua sự ăn khớp giữa các bánh răng và xích, mang lại tỷ số truyền ổn định và phù hợp với điều kiện làm việc nặng nhọc. Cả hai loại đều chỉ có thể chịu được độ lệch song song và độ lệch góc nhỏ. Khi vượt quá phạm vi cho phép, lực ngang liên tục sẽ được tạo ra, làm tăng tốc độ mài mòn các bộ phận truyền động và gây hư hỏng do mỏi cho ổ bi.

2. Các loại sai lệch và cơ chế hỏng hóc

Sự lệch trục của các cụm bánh xe truyền động linh hoạt chủ yếu là sự sai lệch phức hợp bao gồm lệch góc và lệch song song. Lực ngang gây ra do sự lệch trục sẽ dẫn đến:

• Mòn không đều các bộ phận truyền động, mài mòn không đồng đều các rãnh puly và bề mặt răng đĩa xích;
• Các ổ trục chịu thêm tải trọng hướng tâm với tuổi thọ mỏi giảm đáng kể;
• Độ rung và tiếng ồn của hệ thống tăng cao;
• Tổn thất do ma sát tăng lên và hậu quả là tiêu hao năng lượng không hiệu quả.

3. Công nghệ kiểm tra và hiệu chuẩn để căn chỉnh

Mục tiêu cốt lõi của việc căn chỉnh hệ thống truyền động linh hoạt là giữ cho bánh xe dẫn động và bánh xe bị dẫn động song song theo trục và cùng nằm trên một mặt phẳng, nhằm loại bỏ độ lệch song song và sai lệch góc. Các phương pháp hiệu chuẩn tại chỗ được chia thành hai loại: đo lường thô bằng cơ học thông thường và đo lường chính xác bằng laser.

3.1 Căn chỉnh trực quan/cơ học thông thường (Căn chỉnh sơ bộ, độ chính xác thấp)

Phương pháp căn chỉnh bằng thước thẳng/thước thép

Gắn thước thẳng vào mặt bên của hai bánh xe và đánh giá độ phẳng của bề mặt bằng quan sát trực quan.

Ưu điểm: Công cụ dễ tiếp cận, thao tác đơn giản.

Nhược điểm: Chỉ áp dụng được cho các bánh xe đường kính nhỏ với khoảng cách tâm giữa các bánh xe ngắn; sai số đo tăng lên đối với các bánh xe đường kính lớn và khoảng cách giữa các bánh xe dài; độ lệch góc không thể định lượng được và chỉ dùng để tham khảo sơ bộ về sự thẳng hàng.

Phương pháp căn chỉnh bằng dây thép/dây kéo

Kéo căng một sợi dây thép dọc theo bề mặt tiếp xúc của vành bánh xe và quan sát sự thay đổi khe hở giữa dây thép và bề mặt vành bánh xe.

Ưu điểm: Thích hợp cho các cụm bánh xe có khoảng cách tâm giữa các bánh tương đối dài.

Nhược điểm: Dây thép bị biến dạng dưới tác dụng của trọng lượng bản thân; có sai sót do thao tác của người khi đọc, khiến việc thu được các giá trị độ lệch định lượng trở nên khó khăn.

Tình huống ứng dụng: Căn chỉnh sơ bộ trước khi lắp đặt thiết bị mới. Vẫn nên sử dụng các dụng cụ đo chính xác để kiểm tra lại sau khi căn chỉnh sơ bộ.

3.2 Hiệu chuẩn dụng cụ căn chỉnh laser (Căn chỉnh chính xác, xu hướng chủ đạo trong công nghiệp hiện đại)

Dụng cụ căn chỉnh laser sử dụng phương pháp gắn từ tính để cố định bộ phát và bộ thu trên bề mặt bánh xe. Nó chiếu một chùm tia laser tham chiếu để đo độ lệch góc và độ lệch song song trên cả mặt phẳng ngang và dọc chỉ trong một lần quét. Các giá trị độ lệch được định lượng sẽ hướng dẫn kỹ thuật viên điều chỉnh các miếng đệm động cơ để căn chỉnh chính xác.

Đặc điểm kỹ thuật: Không bị giới hạn bởi đường kính bánh xe, hình dạng rãnh puli hoặc hình dạng răng đĩa xích; được trang bị thước thủy tròn 360° để hỗ trợ định vị thiết bị và giảm sai số đo ban đầu do lắp đặt; dữ liệu đo được có thể lưu trữ và thuận lợi cho việc triển khai hệ thống bảo trì phòng ngừa.

Quy trình làm việc: Căn chỉnh sơ bộ → Lắp đặt thiết bị đo laser → Đọc dữ liệu độ lệch → Điều chỉnh miếng đệm động cơ → Kiểm tra lại trạng thái căn chỉnh → Điều chỉnh độ căng đai/độ chùng xích → Kiểm tra lại sau khi chạy thử để bù lại sự dịch chuyển vị trí do giãn nở nhiệt.

Ứng dụng thực tế: Thiết bị truyền động quan trọng cho máy bơm, quạt và dây chuyền sản xuất hoạt động liên tục, được ứng dụng để cải thiện hiệu quả tiết kiệm năng lượng và bảo trì phòng ngừa.

3.3 Dung sai căn chỉnh

Trong quá trình hiệu chuẩn các cụm bánh xe truyền động linh hoạt, cần xem xét cả độ lệch góc và độ lệch song song. Dung sai cần được phân biệt giữa các giá trị khuyến nghị và giá trị giới hạn. Các giá trị khuyến nghị nên được ưu tiên cho các thiết bị sản xuất quan trọng.

Truyền động bằng dây đai

• Ròng rọc đai chữ V: Giới hạn sai lệch góc: 0,5°
• Puli đai truyền động: Giới hạn sai lệch góc: 0,25°

Truyền động xích

Giá trị góc khuyến nghị cho bánh răng là trong khoảng 0,1°～0,2°, đây là phạm vi lý tưởng để đảm bảo hoạt động ổn định lâu dài.

Sai lệch nhỏ (＜0,2°): Mòn răng nhông một bên và làm giảm tuổi thọ; các mắt xích bên trong tiếp xúc với bề mặt răng theo chiều ngang, gây ra sự tập trung ứng suất cục bộ và mài mòn liên tục.

Độ lệch trục vừa phải (0,2°～0,5°): Kẹt xích, răng bị trượt, rung động và tiếng ồn gia tăng; tải trọng ngang làm nén khe hở lắp ghép giữa các tấm liên kết trong và ngoài, làm tăng độ giảm chấn quay của các cặp khớp nối và tạo ra tải trọng va đập định kỳ trong quá trình ăn khớp.

Lệch trục nghiêm trọng (>0,5°): Kẹt xích, nhảy răng và đứt xích đột ngột; lực tải ngang liên tục gây biến dạng ra ngoài các tấm mắt xích bên trong, dẫn đến giãn dài dẻo của các mắt xích và giãn dài bước xích vĩnh viễn, do đó tạo thành một vòng luẩn quẩn của sự lệch khớp. Khi