Một hộp giảm tốc cỡ lớn của máy nghiền xi măng hay máy cán thép có giá trị bằng nhiều năm tiền dầu. Khi nó dừng, cả dây chuyền dừng theo. Vì vậy dầu bôi trơn bánh răng không phải hạng mục để chọn theo giá rẻ nhất trong bảng báo giá. Nó là lớp bảo vệ duy nhất giữa hai mặt răng thép chịu áp suất tiếp xúc hàng nghìn MPa.
Điều gì xảy ra giữa hai mặt răng
Ở vùng ăn khớp, hai mặt răng vừa lăn vừa trượt lên nhau. Áp suất tiếp xúc rất cao, màng dầu chỉ dày cỡ micromet. Khi tải tăng đột ngột, khi khởi động hoặc khi tốc độ thấp, màng dầu có thể bị phá vỡ, kim loại chạm kim loại. Các dạng hỏng thường gặp:
- Mòn dính, xước (scuffing): mặt răng hàn dính cục bộ rồi bị xé ra, để lại vết cào theo hướng trượt.
- Tróc rỗ (pitting): mỏi bề mặt tạo các hố nhỏ, lan dần thành mảng.
- Tróc rỗ vi mô (micropitting): vùng xám mờ trên mặt răng, gồm vô số vết nứt rất nhỏ, làm sai biên dạng răng.
- Mòn do hạt bẩn: bụi xi măng, quặng, vảy kim loại theo dầu vào vùng ăn khớp và ổ bi.
Dầu bánh răng công nghiệp gồm những gì
Dầu bánh răng kín công nghiệp phổ biến nhất là loại có phụ gia cực áp (EP) gốc lưu huỳnh và phốt pho. Khi nhiệt độ cục bộ tăng tại điểm tiếp xúc, phụ gia phản ứng với bề mặt thép tạo một lớp màng hóa học dễ trượt, ngăn hai mặt kim loại hàn dính. Ngoài ra dầu còn có phụ gia chống oxy hóa, chống gỉ, chống tạo bọt và khả năng tách nước tốt.
Các tiêu chuẩn thường gặp trên tài liệu kỹ thuật:
- DIN 51517-3 (CLP): dầu bánh răng có phụ gia EP, chuẩn hay được nhà sản xuất hộp số châu Âu yêu cầu.
- ISO 12925-1 loại CKD và AGMA 9005: hệ thống phân loại tương đương của ISO và Hiệp hội Nhà sản xuất Bánh răng Mỹ.
- Phép thử FZG (ISO 14635-1): đánh giá khả năng chịu tải. Dầu CLP thường đạt cấp tải từ 12 trở lên.
Chọn độ nhớt: quan trọng hơn hãng dầu
Độ nhớt sai là lỗi phổ biến nhất. Hộp số chạy chậm, tải nặng, nhiệt độ cao cần dầu đặc hơn để giữ màng dầu. Hộp số tốc độ cao cần dầu loãng hơn để giảm tổn hao khuấy dầu và nhiệt. Các cấp hay dùng trong công nghiệp nặng là ISO VG 150, 220, 320 và 460. Căn cứ đầu tiên luôn là bảng khuyến cáo của nhà sản xuất hộp số, có tính đến nhiệt độ vận hành thực tế tại nhà máy.
Hộp số trục vít bánh vít (worm gear) là trường hợp riêng: bánh vít bằng đồng trượt nhiều, nên thường dùng dầu tổng hợp PAG hoặc dầu có phụ gia phù hợp với đồng. Phụ gia EP lưu huỳnh hoạt tính mạnh có thể ăn mòn bánh vít.
Các ngành chịu tải nặng nhất
- Xi măng, khai khoáng: máy nghiền đứng, nghiền bi, băng tải dài, bụi mịn nhiều.
- Thép: hộp số máy cán, tải va đập, nước làm mát dễ lọt vào dầu.
- Mía đường, giấy: máy ép, cán chạy mùa vụ liên tục, môi trường ẩm.
- Nhựa, cao su: hộp số máy đùn, máy trộn kín, nhiệt độ cao.
Giữ dầu tốt trong suốt quá trình vận hành
- Kiểm tra mức dầu qua ô kính khi máy dừng, không châm quá mức. Dầu quá nhiều làm tăng khuấy dầu và nhiệt.
- Lắp lọc thở có hút ẩm cho hộp số trong môi trường bụi, ẩm.
- Lấy mẫu phân tích định kỳ: độ nhớt, nước, chỉ số axit, sắt và độ sạch. Lượng sắt tăng đột biến thường báo trước hư hỏng ổ bi hoặc mặt răng.
- Theo dõi nhiệt độ dầu. Dầu khoáng làm việc lâu dài trên khoảng 80 °C sẽ oxy hóa nhanh, nên cân nhắc dầu bánh răng tổng hợp PAO.
- Khi đổi sang loại dầu khác gốc (khoáng sang PAG chẳng hạn), phải xả sạch và súc rửa vì hai loại không tương thích.
Đầu tư đúng cho dầu bôi trơn bánh răng thường được hoàn vốn ngay từ lần dừng máy ngoài kế hoạch đầu tiên tránh được. Tham khảo các dòng dầu bánh răng cực áp tại mục Dầu bánh răng của Korea Lube.
Ảnh: Yuexin indonesia / Wikimedia Commons, giấy phép CC BY-SA 4.0.