Cách quản lý vòng bi (bạc đạn) nóng trong nhà máy đúng chuẩn

Sau khi thực hiện các vòng chăm sóc thiết bị của mình, một kỹ thuật viên bảo trì đã phát hiện ra rằng một số vòng bi (bạc đạn) đang “nóng”. Những vòng bi (bạc đạn) này được thêm vào danh sách cần theo dõi để đưa ra hành động kịp thời và phù hợp.

Có thể viết yêu cầu công việc để thay vòng bi, hoặc ai đó có thể đổ nước làm mát lên vỏ ổ trục. Ngay cả khi đã biết nhiệt độ ổ trục thực tế, thường thì không ai thực sự hiểu những hành động nào được yêu cầu ở nhiệt độ đó. Trong bài viết này chúng tôi sẽ nêu ra các công việc cần làm để quản lý tốt các vòng bi nóng trong nhà máy của bạn.

Đo nhiệt độ của vòng bi (bạc đạn)

Trước khi thực hiện bất kỳ hành động nào, câu hỏi về độ nóng của ổ trục cần được trả lời. Nóng khi chạm vào có thể chỉ là 130 độ F (khoảng 55 độ C), vì 120 độ F (khoảng 49 độ C) thường là nhiệt độ ngưỡng mà bạn vẫn có thể đặt tay trên bề mặt. Mặc dù có thể có các khu vực màu xám để xác định hành động thích hợp ở nhiệt độ nhất định, nhưng một số hướng dẫn có thể mang lại sự nhất quán và giúp nhân viên nhà máy đưa ra quyết định tốt hơn.

Bước đầu tiên là xác định nhiệt độ thực tế của vòng bi (bạc đạn) được theo dõi. Hãy nhớ rằng nhiệt độ đo được chỉ là nhiệt độ bề mặt của vỏ ổ trục.

Nhiệt độ vòng bi (bạc đạn) thực tế sẽ nóng hơn 15-25 độ so với nhiệt độ bề mặt đo được. Quan sát tình trạng bề mặt và loại khi đo nhiệt độ. Ngoài ra, đảm bảo độ phát xạ của thiết bị đo là chính xác đối với bề mặt được đo. Hầu hết các bề mặt thép carbon tối màu sẽ có cài đặt độ phát xạ khoảng 0,95, trong khi thép không gỉ hoặc nhôm sáng bóng sẽ có cài đặt thấp hơn nhiều. Một ảnh chụp camera hồng ngoại điển hình được hiển thị bên dưới.

Quá trình tích tụ trên vỏ ổ trục có thể dẫn đến nhiệt độ đo được thấp hơn khi nhiệt độ thực tế của ổ trục nóng hơn nhiều. Sự tích tụ sẽ cách nhiệt ổ trục và không cho phép nó tản nhiệt, do đó sẽ làm cho ổ trục chạy nóng hơn.

Kiểm tra nhiệt độ nên được thực hiện ở cùng một vị trí trên thiết bị và vòng bi (bạc đạn). Sự khác biệt về nhiệt độ ổ trục có thể xảy ra khi các vị trí khác nhau được đo do vùng tải trọng, nhiệt độ môi trường, mức dầu bôi trơn, v.v. Tính nhất quán cũng rất quan trọng khi các cá nhân khác nhau thực hiện các phép đo.

Điều kiện nhiệt độ vòng bi (bạc đạn)

Hầu hết các thiết bị được bôi trơn và lắp đặt chính xác sẽ hoạt động ở nhiệt độ dưới 180 độ F (khoảng 82 độ C). Nhiệt độ ổ trục dưới 180 độ F thường được coi là chấp nhận được (xem biểu đồ bên dưới). Tất nhiên, có thể có những hậu quả khác khi hoạt động trong phạm vi “tốt” này. Nhiệt độ hoạt động cao hơn sẽ khiến mỡ bôi trơn bạc đạn bị xuống cấp với tốc độ nhanh hơn.

Ở nhiệt độ trên 150 độ F, tuổi thọ của chất bôi trơn có thể giảm 50 phần trăm cho mỗi 18 độ F tăng thêm. Nhiệt độ hoạt động cao hơn cũng có nghĩa là độ nhớt hoạt động của chất bôi trơn thấp hơn, điều này có thể ảnh hưởng đến độ tin cậy tổng thể của thiết bị. Sơ đồ dưới đây cho thấy nhiệt độ tối đa đối với một loại chất bôi trơn cụ thể (chỉ số độ nhớt) và loại ổ trục có thể giới hạn nhiệt độ vận hành tối đa như thế nào.

Điều kiện thận trọng

Trong điều kiện thận trọng, nhiệt độ vòng bi có thể nằm trong khoảng từ 180 đến 200 độ F. Mặc dù nhiệt độ này cao hơn một chút so với mong muốn nhưng đây có thể là nhiệt độ vận hành điển hình đối với một số thiết bị. Do đó, điều cần thiết là phải có lịch sử nhiệt độ hoạt động cho thiết bị trong phạm vi này để xác định xem nhiệt độ có bình thường hay không.

Đối với hộp số, giới hạn nhiệt độ bể lắng dưới 200 độ F (khoảng 93 độ C), theo định nghĩa của Hiệp hội các nhà sản xuất bánh răng Hoa Kỳ (AGMA). Vòng bi (bạc đạn) có khe hở C3 thường được xem xét cho nhiệt độ vận hành này. Tiếp tục theo dõi thường xuyên và theo dõi bất kỳ thay đổi đáng kể nào về nhiệt độ.

Một yếu tố khác cũng quan trọng như nhiệt độ tuyệt đối của vòng bi là sự thay đổi nhiệt độ, đây là dấu hiệu của sự thay đổi điều kiện. Sự thay đổi nhiệt độ hơn 10 độ C là điều đáng lo ngại bất kể phạm vi điều kiện mà nhiệt độ tuyệt đối giảm xuống. Cần tăng cường giám sát và điều tra với loại thay đổi này.

Những thay đổi nhỏ về nhiệt độ thường ít được quan tâm. Nhiệt độ của bạc đạn mới được bôi mỡ có thể 1 đến 4 độ C là điều bình thường. Tốc độ và tải trọng của máy cũng như điều kiện xung quanh (mùa đông/mùa hè) cũng sẽ ảnh hưởng đến nhiệt độ tuyệt đối.

Các yếu tố khác có thể gây ra nhiệt độ cao hơn bao gồm tăng ma sát của ổ trục (bôi trơn kém, tải trọng cao, tốc độ cao, v.v.), bôi trơn quá mức (áp suất mỡ bôi trơn), mức dầu cao (dầu khuấy) và sai lệch.

Điều kiện cảnh báo

Trong tình trạng cảnh báo, nhiệt độ vòng bi (bạc đạn) có thể nằm trong khoảng từ 200 đến 250 độ F (khoảng 92 đến 121 độ C). Những nhiệt độ tăng cao này có thể là do ứng dụng được làm nóng, vòng bi (bạc đạn) được bôi trơn gần đây, các vấn đề về mức dầu, giai đoạn đầu của hỏng hóc vòng bi (bạc đạn), v.v.

Đảm bảo xác minh các điều kiện quy trình, chu kỳ bôi trơn gần đây hoặc mức dầu. Bạn cũng có thể cần tăng tần suất theo dõi sự thay đổi nhiệt độ. Nhiệt độ vận hành an toàn cho dầu mỡ thường là 75% điểm nhỏ giọt. Nếu ổ trục đang chạy trong một ứng dụng có nhiệt thông qua nhật ký, phạm vi nhiệt độ cao này có thể hoạt động bình thường. Điều này cũng sẽ yêu cầu sử dụng vòng bi bạc đạn có khe hở vòng bi C4.

Điều kiện báo động

Trong tình trạng báo động, nhiệt độ vòng bi (bạc đạn) có thể nằm trong khoảng từ 250 đến 300 độ F (khoảng 121 đên 149 độ C). Vòng bi (bạc đạn) hoạt động trong phạm vi nhiệt độ này có thể đang ở một mức độ hỏng hóc nào đó. Số lượng cuộc sống còn lại có thể rất thay đổi. Sử dụng các công nghệ dự đoán khác (kiểm tra độ rung, tia hồng ngoại, siêu âm, v.v.) và tăng tần suất theo dõi tình trạng cho đến khi thực hiện hành động khắc phục.

Ngoài ra, giảm thiểu áp lực lên các ổ trục bằng cách hạn chế khởi động/tắt máy và giảm tốc độ xử lý/thay đổi tải trọng. Bắt đầu chuẩn bị một kế hoạch bảo trì (đặt mua vật liệu, xác định phạm vi công việc, v.v.) để thực hiện hành động khắc phục cho một sự kiện đã được lên kế hoạch hoặc sự cố ngoài kế hoạch. Hãy cẩn thận khi bôi trơn bất kỳ ổ trục nào trong tình trạng báo động, vì bôi trơn (đặc biệt là bôi trơn) có thể làm tăng nhiệt độ vận hành và thậm chí dẫn đến hỏng hóc.

Điều kiện tắt máy

Trong điều kiện ngắt/tắt thiết bị, nhiệt độ vòng bi (bạc đạn) có thể cao hơn 300 độ F (hơn 149 độ C). Vòng bi (bạc đạn) ở nhiệt độ này có khả năng ở giai đoạn cuối của sự cố. Tùy thuộc vào thiết kế của thiết bị, sự cố có thể diễn ra nhanh chóng và nghiêm trọng. Thời gian để phản ứng có thể chỉ là vài giờ chứ không phải vài ngày.

Tại thời điểm này, ổ trục đã biến mất, vì vậy các hành động của bạn nên tập trung vào việc giảm thiểu hư hỏng thứ cấp của các bộ phận còn lại (trục, vỏ, v.v.). Có thể khuyến nghị ngắt/tắt thiết bị ngay lập tức để ngăn ngừa hỏng hóc nghiêm trọng và hư hỏng thêm.

Tính toàn vẹn và hình dạng của ổ trục có thể bị tổn hại nghiêm trọng ở phạm vi nhiệt độ này, vì nhiệt độ ổn định nhiệt đối với nhiều ổ trục nằm trong khoảng từ 300 đến 400 độ F ( khoảng 149 đến 205 độ C). Không cố bôi trơn ổ trục trong điều kiện ngừng hoạt động/vận hành, vì điều này có thể dẫn đến trong một thất bại ngay lập tức.

Phương pháp làm mát 

Nếu nhiệt độ vòng bi (bạc đạn) tăng cao nghiêm trọng, việc phun nước có thể khiến vòng bi (bạc đạn) phát nổ. Không để nước vào ổ trục hoặc vỏ ổ trục. Nước có thể di chuyển vào ổ trục và dẫn đến phá vỡ lớp màng bôi trơn. Ăn mòn cũng có thể xảy ra.

Làm mát vỏ của ổ trục đang nóng có thể loại bỏ các khe hở của vòng bi khi rãnh ngoài nguội đi, vì rãnh bên trong sẽ vẫn còn nóng. Việc giảm khe hở bên trong hướng kính sẽ làm tăng ma sát của ổ trục và giảm đáng kể tuổi thọ của ổ trục. Khả năng hư hỏng nghiêm trọng cũng tăng lên. Các vòng bi (bạc đạn) nhỏ hơn có nguy cơ xảy ra điều này cao hơn do các khe hở bên trong hướng kính nhỏ của chúng.

Sử dụng quạt trên vỏ ổ trục có thể là một phương pháp làm mát chấp nhận được đối với ổ trục trong tình trạng báo động hoặc báo động. Nếu ổ trục nằm trong hệ thống dầu tuần hoàn, việc tăng lưu lượng dầu mỡ cũng có thể làm mát vòng bi. Tuy nhiên, quá nhiều dầu mỡ chảy ra có thể gây ra hiện tượng khuấy dầu và tăng ma sát bên trong ổ trục.

Nhờ sự trợ giúp của chuyên gia

Nếu vòng bi (bạc đạn) liên tục hoạt động trong tình trạng cảnh báo hoặc cảnh báo, bạn có thể cần tham khảo ý kiến chuyên gia để đánh giá rủi ro khi tiếp tục hoạt động và xác định những thay đổi có thể có để cải thiện. Những vòng bi (bạc đạn) chạy liên tục ở nhiệt độ cao này có vấn đề kinh niên và yêu cầu phân tích để xác định nguyên nhân gốc rễ.

Mặc dù việc theo dõi nhiệt độ ổ trục có thể tương đối đơn giản, nhưng các quyết định dẫn đến cần phải có sự đánh giá của các chuyên gia được đào tạo để đảm bảo tiến trình hành động tốt nhất được thực hiện nhằm tối đa hóa độ tin cậy của thiết bị.

Xem thêm: 

Nguyên nhân gây quá nhiệt vòng bi và cách khắc phục

Nguyên nhân gây rỗ bề mặt bạc đạn và cách khắc phục

Cách tra mỡ đúng chuẩn cho vòng bi bạc đạn

Hướng dẫn cách lắp đặt vòng bi bạc đạn đúng chuẩn

Công thức tính lượng mỡ bôi trơn phù hợp cho vòng bi và tần suất bôi trơn