Bắt đầu với câu trả lời: khi một nhà máy có hơn 20 đến 30 vòng bi cần bôi trơn thường xuyên, hệ thống bôi trơn vòng bi tự động hầu như luôn đánh bại việc bôi trơn thủ công về tuổi thọ vòng bi, thời gian ngừng hoạt động và chi phí nhân công. Dưới ngưỡng đó, chất bôi trơn một điểm hoặc quy trình thủ công có kỷ luật thường có ý nghĩa hơn và mua sai kích thước hệ thống là một trong những sai lầm mua hàng phổ biến nhất trong danh mục này.
Hãy xem xét một trường hợp điển hình. Một dây chuyền băng tải mang 60 điểm chịu lực trải dọc theo khung 40 mét, một số nằm phía sau các tấm bảo vệ và cao trên đầu người. Lịch trình yêu cầu bôi trơn sau mỗi 500 giờ hoạt động, nhưng áp lực sản xuất liên tục đẩy lùi nhiệm vụ, vì vậy đội ngũ phải bôi trơn mỗi ba tuần một lần và thực hiện đầy đủ thao tác bắn mỡ cho mỗi điểm như nhau. Các điểm gần lối đi được chú ý, các điểm phía sau tấm bảo vệ ít hơn và không ai ghi lại lượng dầu mỡ thực sự đã đi vào. Sau một năm thực hiện mô hình này, nhật ký bảo trì cho thấy vỏ nóng, hai vòng đệm bị nổ và một lần ngừng hoạt động ngoài kế hoạch khiến chi phí cao hơn toàn bộ phần cứng bôi trơn từng có.
Tại sao vòng bi thất bại nếu không có chúng
Các cuộc khảo sát về độ tin cậy trong ngành công nghiệp nặng tiếp tục đưa ra kết luận giống nhau: bôi trơn không đúng là nguyên nhân lớn nhất dẫn đến hỏng vòng bi sớm. Hình 1 tóm tắt mô hình mà hầu hết các nhà phân tích lỗi đều báo cáo khi họ phân loại vòng bi bị hư hỏng theo nguyên nhân gốc rễ.
Hình 1: Nguyên nhân hàng đầu gây hỏng vòng bi sớm
Các cuộc khảo sát về thất bại trong ngành tiếp tục đi đến sự phân chia tương tự và các thanh ở trên phản ánh mô hình mà hầu hết các kỹ sư về độ tin cậy đều báo cáo. Bôi trơn không đúng cách, bôi quá nhiều dầu mỡ, bôi quá ít dầu mỡ, bôi sai loại dầu mỡ và bôi sai khoảng thời gian là nguyên nhân gây ra gần một nửa số hỏng hóc sớm. Sự ô nhiễm đứng thứ hai vì mỗi lần tra dầu thủ công đều làm mở khớp nối và có thể đẩy bụi qua vòng đệm. Các lỗi lắp đặt, tình trạng quá tải và độ ẩm sẽ hoàn thiện bức tranh và khó loại bỏ chúng hơn. Kết quả thực tế rất đơn giản: hai nguyên nhân lớn nhất nằm ngay bên trong quá trình bôi trơn, đây là đầu vào mà hệ thống tự động điều khiển trong mỗi chu kỳ.
Hệ thống bôi trơn vòng bi tự động hoạt động như thế nào
Hệ thống bôi trơn tự động là một mạng lưới nhỏ với một công việc: di chuyển một lượng chính xác chất bôi trơn mới từ bình chứa kín đến từng ổ trục, đúng lịch trình, trong khi máy vẫn tiếp tục chạy. Các khối xây dựng chính là:
Một bể chứa và máy bơm để lưu trữ và tạo áp suất cho dầu mỡ
Bộ điều khiển đặt khoảng thời gian và thời gian chạy của mỗi chu kỳ bôi trơn
Các thiết bị đo lường, chẳng hạn như khối chia lũy tiến hoặc kim phun một dòng, chia dòng thành các liều cố định, hiệu chuẩn
Ống cấp được dẫn tới từng điểm bôi trơn
Các bộ phận giám sát, thường là công tắc áp suất hoặc cảm biến chu trình, xác nhận chu trình thực sự đã hoàn thành
Trong một chu kỳ, máy bơm nạp điện cho đường dây chính, thiết bị đo sáng xả lượng đặt trước và bộ điều khiển xác minh áp suất đường dây trước khi xả khí và chờ chu kỳ tiếp theo. Bởi vì ổ trục được bôi trơn trong khi nó quay, nên mỡ mới được bôi đều vào các tiếp điểm lăn thay vì đổ toàn bộ vào một vỏ cố định cùng một lúc.
Chọn loại hệ thống phù hợp cho vòng bi của bạn
Không có thiết kế nào phù hợp với mọi loại cây. Sự lựa chọn đúng đắn phụ thuộc vào số điểm, chiều dài đường ống, độ cứng của dầu mỡ và khoảng cách giữa thiết bị và vị trí máy bơm khả thi. Bảng 1 so sánh các họ hệ thống mà bạn sẽ gặp thường xuyên nhất.
Bảng 1: Các họ hệ thống bôi trơn tự động chính và mỗi nhóm phù hợp nhất
Loại hệ thống
Làm thế nào nó cung cấp chất bôi trơn
Phù hợp nhất cho
Hạn chế chính
Chất bôi trơn một điểm
Hộp mực khép kín thải ra một lượng nhất định trong nhiều tháng
Động cơ, quạt và băng tải cách ly có một hoặc hai vòng bi
Năng lực hạn chế và không có giám sát trung tâm
Điện trở đơn dòng
Máy bơm tạo áp lực cho các đường khoan nhỏ và lấp đầy piston đo sáng
Máy nhỏ gọn với tối đa khoảng 40 điểm
Giới hạn chiều dài đường dây và độ cứng của mỡ
Đường đơn song song
Kim phun xả khối lượng đặt trước dưới dạng phí đường dây chính
Cây có kích thước trung bình với các cụm điểm rải rác
Đầu phun cần được kiểm tra định kỳ
Tiến bộ
Bộ chia chặn các điểm cấp dữ liệu theo trình tự nghiêm ngặt
Máy công cụ, máy ép và tài sản nhỏ gọn có giá trị cao
Một điểm bị chặn làm cản trở toàn bộ khối
Đường kép
Hai đường dây chính thay thế áp suất tới bộ phân phối piston
Chạy dài với hàng trăm điểm, chẳng hạn như nhà máy và lò nung
Chi phí phần cứng và vận hành cao hơn
Dầu tuần hoàn và dầu khí
Dầu liên tục hoặc không khí cung cấp năng lượng cho điểm và thoát ra ngoài
Trục quay tốc độ cao, bánh răng lớn và vòng bi lớn
Cần điều hòa dầu và quản lý cống
Theo nguyên tắc chung, chất bôi trơn một điểm phù hợp với thiết bị biệt lập, hệ thống song song một đường áp dụng cho hầu hết các nhà máy cỡ trung bình và hệ thống đường kép sẽ tiếp quản khi số điểm và khoảng cách tăng lên trong phạm vi điển hình của nhà máy thép và khai thác mỏ. Các hệ thống lũy tiến vẫn là mặc định trên các máy công cụ vì bản thân khối phân chia hoạt động như một bộ phát hiện tắc nghẽn.
Những con số trông như thế nào trong thực tế
Mô hình phân phối: bôi trơn hàng loạt so với định lượng theo đồng hồ đo
Cách rõ ràng nhất để thấy sự khác biệt là vẽ biểu đồ lượng dầu mỡ mà một điểm nhận được theo thời gian.
Hình 2: Mỡ được phân phối theo điểm mỗi tháng, thủ công và tự động
Đường màu xám thể hiện một quy trình thủ công quen thuộc: những khoảng trống dài, theo sau là một đống dầu mỡ dày đặc bất cứ khi nào ai đó có thời gian. Thay vào đó, đường màu xanh lam hiển thị những gì hệ thống tự động đo lường mang lại, một liều lượng nhỏ ổn định ở mỗi chu kỳ. Vòng bi cần một lớp màng bôi trơn mỏng mới chứ không phải tràn, do đó, mô hình ổn định phù hợp với nhu cầu thực tế hơn nhiều. Các gai cũng giải thích nguyên nhân thường gặp sau khi bôi mỡ thủ công, khi vòng bi nóng lên do mỡ thừa tích tụ bên trong vỏ. Trong cả năm, cả hai phương pháp đều có thể cung cấp tổng khối lượng tương tự nhau, nhưng đường dẫn được đo sẽ trải đều ra, bảo vệ các vòng đệm và chất thải ít hơn nhiều. Giao hàng ổn định là lý do lớn nhất khiến hệ thống tự động kéo dài tuổi thọ vòng bi.
Xem chi phí hàng năm trên 100 điểm bôi trơn
Sự khác biệt về chi phí xuất phát trực tiếp từ mô hình phân phối đó.
Hình 3: Tiền tiết kiệm hàng năm đến từ đâu
Các số liệu ở đây mang tính minh họa, được mô hình hóa trên một đường có khoảng 100 điểm bôi trơn, nhưng tỷ lệ là điển hình. Lao động có mức giảm mạnh nhất vì kỹ thuật viên không còn phải đi lại với súng mỡ hàng tuần nữa. Thời gian ngừng hoạt động giảm do việc bôi trơn diễn ra trong khi máy đang chạy, loại bỏ các điểm dừng theo lịch trình và ngăn ngừa nhiều sự cố khẩn cấp. Chất thải bôi trơn giảm xuống vì mỗi thiết bị đo sẽ giải phóng một thể tích cố định, được hiệu chỉnh thay vì toàn bộ hành trình vào mỗi vỏ. Mức tiết kiệm thực tế phụ thuộc vào mức lương, mức độ nghiêm trọng của máy và tỷ lệ hỏng hóc hiện tại. Ngay cả một ước tính thận trọng cũng thường cho thấy hệ thống sẽ hoàn vốn trong vòng một đến ba năm đối với các hệ thống lắp đặt cỡ trung bình.
Tự động so với thủ công: Nơi mỗi người thắng
Sự so sánh không phải là một chiều, vì vậy nó giúp đánh giá cả hai cách tiếp cận dựa trên các yếu tố thực sự thúc đẩy quyết định mua hàng.
Hình 4: So sánh bôi trơn tự động và thủ công qua sáu yếu tố
Khu vực màu xanh lam cho thấy điểm bôi trơn tự động cao nhất: tính nhất quán, phạm vi bao phủ các điểm khó tiếp cận, tiết kiệm nhân công và an toàn vì các kỹ thuật viên không còn trèo lên các điểm tra dầu phía sau các tấm bảo vệ. Phát hiện lỗi là một chiến thắng tự động khác, bởi vì giám sát áp suất sẽ phát hiện ra đường dây bị chặn trong chính chu kỳ nó xảy ra. Việc bôi trơn thủ công có một lợi thế rõ ràng là chi phí trả trước thấp, đó là lý do tại sao chất bôi trơn một điểm vẫn phổ biến trên các thiết bị nhỏ chỉ có một số vòng bi. Các quy trình thủ công cũng vẫn hợp lý khi có kỹ thuật viên bôi trơn có kinh nghiệm và số điểm thấp. Quyết định thường phụ thuộc vào số điểm, khả năng tiếp cận và lịch sử lỗi. Bạn càng có nhiều vòng bi và chúng càng khó tiếp cận thì khả năng tự động hóa càng phát triển nhanh hơn.
Hai ngưỡng thực tế giúp bạn quyết định. Đầu tiên, số điểm: vượt quá khoảng 30 điểm, các hệ thống trung tâm thường biện minh cho chi phí phần cứng và vận hành của chúng. Thứ hai, khả năng tiếp cận: nếu việc tiếp cận một ổ trục cần phải khóa, thang hoặc giấy phép vào thì tự động hóa sẽ loại bỏ rủi ro đó trên mỗi chu kỳ thay vì phải quản lý lặp đi lặp lại.
Lựa chọn vòng bi phù hợp với bôi trơn tự động
Hệ thống và vòng bi phải được thiết kế cùng nhau, không được đặt hàng riêng lẻ. Các tùy chọn kín cho tuổi thọ, chẳng hạn như phiên bản 2RS của vòng bi tiếp xúc góc hai hàng dòng 30 và 38, không cần bôi trơn bên ngoài và ghép nối tự nhiên với các bộ phận một điểm trên thiết bị cách ly. Ngược lại, các phiên bản mở hoặc được bảo vệ ZZ chấp nhận đường dẫn tái bôi trơn và phù hợp với các hệ thống trung tâm nơi liều lượng mới được cung cấp đúng lịch trình.
Các sắp xếp được tải trước xứng đáng được chăm sóc đặc biệt. Vòng bi tiếp xúc góc hai hàng thuộc dòng 52 và 53 chạy trong điều kiện tải trước không đổi, do đó lượng mỡ bôi trơn quá mức sẽ gây ra hiện tượng khuấy trộn, nhiệt và làm kín sớm bị hư hỏng. Chu trình bôi trơn của chúng cần chặt chẽ hơn, liều lượng nhỏ hơn thay vì đổ đầy nhiều, đó chính xác là những gì một thiết bị đo lường có kích thước chính xác mang lại.
Vòng bi rãnh sâu tiêu chuẩn là loại được bôi trơn tự động phổ biến nhất và việc sử dụng đúng loại mỡ, số lượng và khoảng thời gian bôi trơn đã được ghi chép đầy đủ. Để có cái nhìn sâu hơn về thực hành lựa chọn dầu mỡ và tái bôi trơn, hướng dẫn của chúng tôi về phương pháp bôi trơn và bảo dưỡng vòng bi rãnh sâu bao gồm các chi tiết. Một nhà sản xuất vòng bi như Công ty TNHH Vòng bi Wanshun Ninh Ba , tạo ra vòng bi tiếp xúc góc hai dãy có độ chính xác cao, độ ồn thấp và vòng bi rãnh sâu vừa và nhỏ, cũng có thể giúp bạn kết hợp dòng sản phẩm này với phương pháp bôi trơn mà bạn dự định sử dụng.
Trục tuyến tính tự động thêm các điểm bôi trơn riêng. Con lăn ray dòng W và các con lăn dẫn hướng tương tự chạy dọc theo đường ray trong tự động hóa công nghiệp và một hệ thống tiến bộ nhỏ có thể tiếp liệu các con lăn và bề mặt đường ray từ một bộ phận nhỏ gọn. Bởi vì những con lăn này chịu tải điểm tập trung nên hiện tượng mất màng nhanh chóng xuất hiện dưới dạng các điểm phẳng, tiếng ồn và chuyển động thất thường, vì vậy chúng được hưởng lợi từ việc phân phối theo định mức nhiều như bất kỳ ổ trục quay nào.
Một hệ thống tự động sẽ lặng lẽ ngừng hoạt động nếu không có ai theo dõi nó, vì vậy một quy trình ngắn sẽ giúp hệ thống luôn trung thực:
Xác minh rằng mức bình chứa giảm đều đặn, vì bình chứa đầy vài tuần sau khi đổ đầy thường báo hiệu đường ống bị tắc
Kiểm tra nhật ký bộ điều khiển hoặc chỉ báo chu kỳ ít nhất mỗi tuần và điều tra bất kỳ cảnh báo lỗi nào ngay lập tức
Lắng nghe vòng bi ngay sau một chu kỳ, vì mỡ mới sẽ không bao giờ làm tăng độ ồn
Xác nhận khả năng tương thích của dầu mỡ trước khi chuyển đổi sản phẩm, vì việc trộn các chất làm đặc không tương thích có thể làm hỏng chất bôi trơn
Trong quá trình đại tu, xả sạch các đường dây chính và thay thế bất kỳ thiết bị đo sáng nào vượt quá dung sai cho phép
Một thói quen nữa rất quan trọng: ghi lại loại dầu mỡ trên nhãn ở tủ điều khiển, không chỉ trong sổ tay hướng dẫn trên kệ. Hầu hết các vấn đề tại hiện trường đều bắt nguồn từ một loại mỡ không xác định được thêm vào ca đêm bởi một người không thể tìm thấy thông số kỹ thuật.
Hệ thống bôi trơn ổ trục tự động không phải là công nghệ xa lạ; chúng là hệ thống ống nước cộng với sự kiểm soát, được áp dụng một cách nhất quán. Bắt đầu bằng cách đếm các điểm bôi trơn của bạn và đo xem mỗi điểm nằm cách vị trí bơm khả thi bao xa. Chọn dòng hệ thống phù hợp với những con số đó, chọn vòng bi chấp nhận phương pháp bôi trơn mà bạn định chạy và duy trì thói quen giám sát chặt chẽ. Vòng bi nhận được liều lượng nhỏ, sạch sẽ, đúng thời gian sẽ tồn tại lâu hơn bất kỳ vòng bi nào đang chờ ai đó có súng bắn mỡ và một giờ rảnh rỗi.
