Tuần hoàn dầu bánh răng là thiết kế của nhiều cơ chế máy thông thường không thay đổi đáng kể trong nhiều thập kỷ (trong một số trường hợp là hàng thế kỷ). Điều này đặc biệt đúng khi có liên quan đến bôi trơn. Rõ ràng, các nhà thiết kế máy móc làm việc cho các nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) có ấn tượng rằng chất bôi trơn không được hoặc đơn giản là không thể cải thiện được.
Đáng buồn thay, ngày nay có những máy móc mới được sản xuất dựa trên tiền đề sai lầm này. Bằng chứng rõ ràng về điều này được nhìn thấy trong nhiều hệ thống dầu bể phốt ướt được tìm thấy trong máy bơm, bánh răng và ổ trục.
Ví dụ điển hình là nhiều ổ trục và bánh răng không tuần hoàn cung cấp dầu cho các bề mặt ma sát. Đây là các hệ thống bôi trơn bể phốt ướt (WSL) cung cấp chất bôi trơn bằng cách sử dụng một trong các phương pháp sau:
- Bôi trơn lũ lụt – Các bề mặt ma sát chìm trong bể dầu.
- Bôi trơn Slinger / Flinger – Di chuyển cốc các bộ phận và đổ dầu vào máng và vùng ma sát.
- Bôi trơn vòng dầu / vòng cổ – Vòng quay và vòng đệm nâng dầu lên đầu các kênh và rãnh nơi dầu được đưa vào vòng bi bằng trọng lực.
- Bôi trơn bắn tung tóe – Chuyển động của bánh răng đi qua bể chứa dầu tạo ra một tia nước hoặc sương mù trong suốt bộ bánh răng đến bề mặt máy ướt.
- Bôi trơn dầu leo - Bánh răng quay qua bể chứa ướt nâng dầu bám vào vùng lưới bánh răng. Một số sử dụng bánh răng cánh khuấy để giúp nâng và truyền dầu đến các bánh răng có tải.
Hình 1. Hình minh họa này cho thấy
bốn loại cơ bản của
hệ thống tuần hoàn dầu .
Tất cả các phương pháp này cung cấp ít hơn so với cung cấp chất bôi trơn cơ bản. Các tổ chức về độ tin cậy ngày nay đòi hỏi nhiều hơn thế, đặc biệt là đối với các máy móc dễ bị hỏng hóc và / hoặc có độ nghiêm trọng máy móc cao . Một cải tiến dễ dàng có thể được lắp đặt bởi nhiều người dùng là trang bị thêm bộ tuần hoàn dầu vào hệ thống bể chứa ướt hiện có.
Lợi ích của lưu thông không phải lúc nào cũng được người sử dụng và người thiết kế máy hiểu hết. Đây là một trong những lý do tại sao chi phí lưu thông dầu tăng thêm bị coi là chi phí cần thiết đối với cả OEM và người dùng.
Có bốn loại hệ thống tuần hoàn dầu cơ bản:
- Tuần hoàn cấp dầu – Đây là một hệ thống bể chứa ướt bơm dầu từ bể chứa thông qua các đường dẫn chất bôi trơn trực tiếp đến các bề mặt được bôi trơn (cam, ổ trục, xi lanh, bánh răng, v.v.). Ví dụ, động cơ diesel sử dụng tuần hoàn cấp dầu.
- Tuần hoàn ở mức không đổi – Hệ thống này sử dụng một bể chứa nhỏ bên ngoài ngoài bể chứa ướt của máy. Bể chứa ướt cung cấp dầu cho các bề mặt ma sát của máy bằng một trong các phương pháp WSL đã đề cập trước đó.
- Tuần hoàn ngoại tuyến – Đây là một hệ thống tuần hoàn đơn giản của thận được sử dụng để cung cấp khả năng lọc ngoại tuyến và kiểm soát nhiệt độ. Máy được bôi trơn bằng một trong các phương pháp WSL đã mô tả trước đây.
- Hệ thống thủy lực – Hệ thống thủy lực sử dụng dầu chảy có áp suất cho phép chuyển động và khởi động máy. Đây là một hệ thống ngập hoàn toàn, có nghĩa là các bề mặt ma sát luôn tiếp xúc với dầu tuần hoàn.
Hệ thống tuần hoàn cấp dầu và thủy lực là những hệ thống phức tạp từ quan điểm thiết kế và sản xuất. Tuy nhiên, người dùng có thể thêm lưu thông cấp liên tục và ngoại tuyến vào hầu hết các máy WSL từ trước để thu được nhiều lợi ích của lưu thông dầu.
Lợi ích của Lưu thông cấp không đổi và ngoại tuyến
Hình 2. Đây là minh họa của
hệ thống tuần hoàn cấp không đổi (CLC).
Như đã đề cập, nhiều lợi ích của việc lưu thông dầu là tinh tế hoặc không dễ dàng hiểu được. Tuy nhiên, chúng có tầm quan trọng đáng kể đối với độ tin cậy của máy . Bảng 1 cung cấp bảng phân tích các ưu điểm của việc sử dụng lưu thông cấp không đổi hoặc ngoại tuyến khi so sánh với chỉ bôi trơn bể phốt ướt thông thường. Chữ “X” biểu thị liệu lợi ích có áp dụng cho phương thức lưu thông được chỉ định hay không. Cột bên phải ước tính tầm quan trọng của lợi ích.
Để hiểu rõ hơn về những lợi ích liên quan đến lưu thông dầu, chúng được mô tả chi tiết hơn dưới đây:
Kiểm soát mức dầu
Nhiều máy móc yêu cầu mức dầu được kiểm soát và không đổi trong bể chứa. Chúng bao gồm một số hộp số, vỏ ổ trục và bộ bôi trơn xích. Theo truyền thống, những chiếc máy này được nạp dầu trang điểm theo cách thủ công để duy trì độ dầu. Trong các trường hợp khác, các thiết bị bên ngoài như nồi hơi cấp không đổi nhỏ dầu từ chai để kiểm soát mức dầu.
Tuy nhiên, đây không phải là hệ thống tuần hoàn mà là hệ thống cấp dầu. Bộ phận tuần hoàn dầu ở mức không đổi được thể hiện trong Hình 2 và 3. Dầu không chỉ tuần hoàn mà còn cung cấp dầu trang điểm cho bể chứa của máy. Hệ thống tuần hoàn ngoại tuyến không có bình chứa bên ngoài và do đó không thể cung cấp chất lỏng trang điểm để kiểm soát mức dầu.
Hình 3. Một ví dụ về hệ thống tuần hoàn mức không đổi bán sẵn trên thị trường có thể được trang bị thêm cho máy hút bể phốt ướt thông thường. (Tham khảo. Dodge-Rockwell)
Kiểm soát ô nhiễm
Rất khó để duy trì độ sạch và khô của dầu mà không có bộ lọc trên tàu (và bộ tách trong một số trường hợp nhất định). Quá trình lọc đòi hỏi sự tuần hoàn của dầu, điều này không thể thực hiện được khi chỉ bôi trơn bằng bể chứa ướt. Giải pháp thay thế duy nhất là sử dụng các xe lọc di động định kỳ để làm sạch dầu và xả bể phốt.
Tính năng lọc trên bo mạch vượt trội hơn nhiều và nên được bao gồm trong cả tuần hoàn cấp liên tục và ngoại tuyến. Lọc mang lại lợi ích bổ sung là có thể giảm mức ô nhiễm ngay cả khi máy ở trạng thái nghỉ.
Lấy mẫu dầu vùng sống
Việc lấy mẫu dầu đại diện từ các hệ thống không tuần hoàn luôn là một thách thức. Tuần hoàn làm đồng nhất dầu để các mẫu chứa tạp chất, mảnh vụn mòn và các đặc tính của dầu phù hợp với điều kiện hiện tại của máy và dầu. Dữ liệu phân tích dầu luôn đáng tin cậy hơn từ các mẫu vùng sống so với dữ liệu từ chất lỏng tĩnh hoặc không tuần hoàn.
Bảng 1. Lợi ích của việc sử dụng tuần hoàn liên tục hoặc ngoại tuyến
Lợi ích về lượng dầu
Hệ thống tuần hoàn cấp không đổi bao gồm một bể chứa nhỏ bên ngoài (xem Hình 2). Chất lỏng trong bể chứa này được thêm vào vòng tuần hoàn cùng với chất lỏng bể chứa đã có từ trước.
Bộ lọc và đường ống cũng bổ sung chất lỏng vào hệ thống tuần hoàn. Ví dụ, khi bạn có gấp đôi lượng chất lỏng, bạn có gấp đôi lượng phụ gia (phụ gia là hy sinh), một nửa chất gây ô nhiễm (mỗi lít hoặc gallon), một nửa kim loại mài mòn, một nửa thiệt hại nhiệt đối với dầu và nhiệt độ dầu tổng thể thấp hơn. Lợi ích từ việc thay dầu nhiều gấp đôi thông thường sẽ chuyển thành tăng gấp ba lần khoảng thời gian thay dầu (và tất cả các chi phí ẩn của việc thay dầu).
Hãy nhớ rằng một hệ thống tuần hoàn mức không đổi với một bình chứa bên ngoài có thể được sử dụng thay cho hệ thống tuần hoàn ngoài tuyến để thu được lợi ích từ lượng dầu lớn hơn.
Tùy chọn Bộ làm mát / Máy sưởi dầu
Khi cần thiết, một bộ làm mát dầu hoặc bộ sưởi có thể được lắp đặt trong hệ thống tuần hoàn.
Tùy chọn phích cắm từ tính
Việc kiểm tra định kỳ phích cắm từ tính để đánh giá tình trạng mòn bất thường sẽ được cải thiện đáng kể nếu phích cắm được lắp đặt trên các đường lưu thông thay vì các cổng thoát nước thải.
Rủi ro tối thiểu về cặn lắng và nước tự do
Dầu tuần hoàn cản trở các vùng lắng cho phép bùn và cặn lắng tụ lại. Thay vào đó, các chất bẩn này bị giữ lại trong bộ lọc. Nhiều hệ thống bể phốt ướt tích tụ nhiều cặn bẩn trong bể hơn là dầu, một điều kiện gần như không thể nhìn thấy được. Trầm tích có thể bị xáo trộn đột ngột do chuyển động của máy móc, nhiễu loạn dầu và các hoạt động xả và nạp dầu.
Lớp trầm tích bị xáo trộn này, được gọi là hiệu ứng bể cá, có thể di chuyển đến các khu vực quan trọng trong máy và gây ra lỗi máy đột tử . Dầu tuần hoàn cũng giải phóng hơi nước vào khí quyển hiệu quả hơn. Ngược lại, các hệ thống bể phốt ướt đơn giản cho phép nước đọng thành vũng trên sàn bể phốt theo thời gian.
Cài đặt cảm biến trực tuyến
Dầu tuần hoàn vượt trội hơn nhiều so với dầu tĩnh khi gắn các cảm biến dầu trực tuyến. Các cảm biến tùy chọn này có thể giám sát độ nhớt, mảnh vụn mòn, số lượng hạt, độ nhiễm ẩm và các đặc tính chất lỏng khác.
Lọc dầu mới
Khi dầu mới được thêm vào bể chứa ướt, nó thường không được lọc và thường xuất phát từ thùng chuyển bẩn. Khi bộ lọc được lắp đặt trên hệ thống tuần hoàn mức không đổi, tất cả dầu đi vào bể chứa phải đi qua bộ lọc (lọc một lần). Điều này đảm bảo mức độ kiểm soát nhiễm bẩn cao hơn khi không chắc chắn về độ sạch của dầu mới.
Hệ thống tuần hoàn off-line cũng có thể được lắp với van và kết nối nhanh để dầu mới được bơm vào bể chứa thông qua bộ lọc gắn trong vòng off-line.
Tất cả có nghĩa là gì
Không phải tất cả các máy đều cần tuần hoàn dầu. Tuy nhiên, nhiều người sẽ được hưởng lợi rất nhiều nếu cung cấp dịch vụ lưu thông (xem Bảng 1). Theo ý kiến của tôi, các ứng cử viên tốt nhất là các máy được cấu hình với hệ thống bôi trơn bể phốt ướt và dễ bị hỏng hóc và / hoặc có nhiệm vụ quan trọng (thời gian chết và / hoặc chi phí sửa chữa cao). Thường thì đây là những máy có thể tích bể chứa lớn nhất (ví dụ: 20 gallon hoặc hơn).
Nhiều công ty lọc và nhà phân phối năng lượng chất lỏng có thể cung cấp các sản phẩm này. Thông thường không yêu cầu tốc độ dòng chảy cao, điều này làm giảm chi phí lắp đặt và phần cứng. Khi bạn cộng lại tất cả, lợi ích về cơ bản có thể lớn hơn đáng kể chi phí trang bị thêm.
