Vòng bi tự bôi trơn Có thể đối phó với những thách thức của nhiệt độ cao, các chất ăn mòn và các điều kiện môi trường phức tạp khác, chủ yếu dựa vào thiết kế đặc biệt, lựa chọn vật liệu và cơ chế bôi trơn của chúng.
Môi trường nhiệt độ cao đặt ra nhu cầu cao vào hiệu suất bôi trơn, ổn định vật liệu và khả năng chống mài mòn của vòng bi. Vòng bi cạp tự bôi trơn thường sử dụng các vật liệu tự bôi trơn có điện trở nhiệt độ cao, chẳng hạn như than chì, mos₂ (molybdenum disulfide), polytetrafluoroetylen (PTFE), v.v. Những vật liệu này có độ ổn định nhiệt cao và đặc điểm ma sát tốt.
Ở nhiệt độ cao, than chì có thể tạo thành một màng bôi trơn ổn định, giảm hiệu quả hệ số ma sát và vẫn có thể duy trì hiệu ứng bôi trơn tốt trong môi trường nhiệt độ cao. Độ ổn định nhiệt của vật liệu than chì thường có thể đạt 300-500 ° C, phù hợp để sử dụng trong điều kiện nhiệt độ cao.
MoS₂ là một vật liệu bôi trơn rắn với hệ số ma sát cực thấp. Nó có thể tạo thành một màng bôi trơn mỏng trong môi trường nhiệt độ cao để đảm bảo ma sát thấp trong quá trình hoạt động mang. Điện trở nhiệt độ cao của MOS₂ có thể đạt 500 ° C hoặc thậm chí cao hơn, phù hợp cho các hoạt động nhiệt độ cao khắc nghiệt.
PTFE có điện trở nhiệt độ cao tốt và phù hợp cho hoạt động lâu dài ở nhiệt độ cao. Phạm vi điện trở nhiệt độ của nó thường là khoảng 260 ° C, có thể đối phó với một số môi trường tải nhiệt độ cao.
Ngoài ra, khi thiết kế, hệ thống niêm phong và bôi trơn của vòng bi sẽ tính đến tác động của nhiệt độ đến sự bay hơi hoặc làm khô chất bôi trơn để đảm bảo rằng hệ thống bôi trơn vẫn có hiệu quả ở nhiệt độ cao.
Trong các ứng dụng công nghiệp, vòng bi thường được tiếp xúc với khí ăn mòn, chất lỏng hoặc hóa chất. Khả năng chống ăn mòn của vòng bi tự bôi trơn là đặc biệt quan trọng trong các môi trường khắc nghiệt này. Sau đây là các giải pháp phổ biến:
Một số vòng bi tự bôi trơn được làm bằng thép không gỉ hoặc vật liệu hợp kim, có khả năng chống ăn mòn tốt và có thể chống lại sự xói mòn của môi trường ăn mòn như axit và kiềm.
Áp dụng các lớp phủ chống ăn mòn (như mạ niken, mạ crôm, lớp phủ gốm hoặc các lớp phủ chống ăn mòn khác) trên bề mặt ổ trục có thể tăng cường khả năng chống ăn mòn của ổ trục. Những lớp phủ này có thể ngăn chặn hiệu quả tiếp xúc trực tiếp với các chất ăn mòn và kéo dài tuổi thọ của ổ trục.
Chất bôi trơn rắn như than chì và molybdenum disulfide cũng có hiệu suất tốt trong môi trường ăn mòn. Họ không chỉ cung cấp bôi trơn, mà còn tránh tiếp xúc trực tiếp trong trường hợp không có màng dầu, do đó làm giảm nguy cơ ăn mòn.
Đối với các môi trường có các chất ăn mòn đặc biệt mạnh (như axit mạnh hoặc kiềm), các vật liệu bôi trơn của vòng bi tự bôi trơn cần phải chọn vật liệu có độ ổn định hóa học mạnh, chẳng hạn như polyimide (PI), polyetheretherketone (PEEK), v.v.
Trong một số điều kiện làm việc cực kỳ bẩn hoặc bụi bặm, vòng bi phải đối mặt với sự xâm lấn của các hạt như bụi và cát, sẽ làm nặng thêm hao mòn và làm hỏng hiệu ứng bôi trơn. Các giải pháp cho vòng bi tự bôi trơn để đối phó với tình huống này bao gồm:
Để ngăn chặn các hạt bên ngoài xâm nhập vào ổ trục, vòng bi cạp tự bôi trơn thường được thiết kế với các hệ thống niêm phong hiệu quả. Các hệ thống niêm phong này không chỉ ngăn chặn sự rò rỉ của chất bôi trơn, mà còn cách ly hiệu quả sự xâm lấn của các chất ô nhiễm.
Chọn vật liệu bôi trơn có thể thích nghi với môi trường hạt, chẳng hạn như chất bôi trơn rắn. Những vật liệu bôi trơn này có thể duy trì hiệu suất bôi trơn dưới sự ma sát của các hạt, do đó làm giảm hao mòn.
Một số vòng bi tự bôi trơn áp dụng chức năng tự làm sạch, nghĩa là, một cái cạp hoặc thiết bị làm sạch khác được thiết kế để thường xuyên loại bỏ các chất ô nhiễm tích lũy để giữ cho ổ trục hoạt động tốt.
Khi làm việc trong môi trường khắc nghiệt, khả năng chịu hao mòn của ổ trục là chìa khóa. Vòng bi tự bôi trơn có thể mở rộng hiệu quả tuổi thọ của chúng bằng cách sử dụng vật liệu bôi trơn chống hao mòn cao và công nghệ xử lý bề mặt tăng cường.
Một số vòng bi tự bôi trơn sử dụng các vật liệu hệ số ma sát cao được thiết kế đặc biệt để tăng bôi trơn và giảm hao mòn.
Trong môi trường mặc cao, lớp phủ chống mòn (như titan nitride, crom nitride, v.v.) được sử dụng để tăng cường hơn nữa độ bền của vòng bi.
Thông qua các phương tiện kỹ thuật và chiến lược thiết kế này, vòng bi tự bôi trơn có thể hoạt động ổn định trong các điều kiện môi trường phức tạp như nhiệt độ cao và các chất ăn mòn, đảm bảo hiệu quả cao và độ ổn định lâu dài của thiết bị cơ học.