Trong số tất cả các thành phần được bôi trơn, có ít phổ biến hơn hộp số. Từ bánh răng tốc độ cao trong máy bơm turbomachinery đến máy giảm tốc độ quay chậm, lựa chọn chất bôi trơn, ứng dụng và điều kiện có lẽ là hiệu ứng lớn nhất duy nhất về độ tin cậy và tuổi thọ của hộp số. Dưới đây là một số câu hỏi và câu trả lời phổ biến nhất mà tôi đã nhận được trong những năm qua về chủ đề bôi trơn hộp số và dầu bánh răng nói chung.
Độ nhớt chính xác để sử dụng trong bộ giảm tốc điển hình là gì?
Trả lời: Lựa chọn độ nhớt cho hộp số là một sự cân bằng cẩn thận giữa tải, tỷ lệ tốc độ / giảm, hình dạng bánh răng và môi trường hoạt động. Giống như hầu hết các ứng dụng, một nơi tốt để bắt đầu là với các khuyến nghị của nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM). Thông tin này thường được đăng trên nhãn tên gắn liền với bên ngoài của vỏ bánh răng.
Khi khảo sát dữ liệu này, chúng ta thường thấy độ nhớt được tham chiếu không theo các tiêu chuẩn ISO, mà đúng hơn là cấp Hiệp hội các nhà sản xuất bánh răng Mỹ (AGMA) hoặc đôi khi trong Saybolt Universal Seconds (SUS). Các lớp AGMA là một đánh giá số tương quan trực tiếp với các cấp độ nhớt dầu bánh răng. Ví dụ, dầu AGMA 5 tương đương với dầu ISO VG 220, AGMA 6 đến ISO VG 320, AGMA 7 đến ISO VG 460, v.v. Bạn cũng có thể thấy các chữ cái S hoặc EP được nối vào lớp AGMA. Điều này đề cập đến sự cần thiết của dầu tổng hợp (S) hoặc dầu được pha chế với các phụ gia áp suất cực (EP).
Đối với các hộp số cũ hơn, các thông số kỹ thuật bôi trơn đôi khi được đưa ra trong thiết bị cũ hơn và không còn tồn tại của SUS. Ví dụ, một nhà sản xuất hộp số có thể yêu cầu sử dụng “dầu thứ hai 700 giây”. Để chuyển đổi sang độ nhớt ISO thích hợp, một nguyên tắc nhỏ là chia giá trị SUS thành 4.6. Do đó, một loại dầu 700 giây trở thành một tiêu chuẩn ISO VG 150.
Tôi có nên luôn tuân theo đề xuất của OEM không?
Trong khi bạn chắc chắn không nên đi ngược lại các khuyến nghị của OEM mà không có lý do chính đáng, điều kiện hoạt động xung quanh khắc nghiệt (ví dụ nhiệt độ rất cao hoặc rất thấp), sốc tải hoặc chu kỳ nhiệm vụ cực đoan , hoặc xếp hạng tải cao hơn bình thường có thể ra lệnh rằng một thay đổi đối với các khuyến nghị của OEM được bảo hành. Bạn nên tham khảo ý kiến của một kỹ sư bôi trơn trước khi chọn một loại độ nhớt khác với loại được khuyến nghị bởi OEM.
Khi nào tôi nên cân nhắc sử dụng dầu tổng hợp?
A: Dầu bánh răng tổng hợp cung cấp một số lợi thế rất thực tế trong một số trường hợp. Ví dụ, ở nhiệt độ cực thấp, dầu bánh răng tổng hợp sẽ có độ nhớt thấp hơn nhiều so với loại dầu khoáng tương đương. Điều này có thể là một lợi thế trong thời gian khởi động nhiệt độ lạnh khi kênh có thể gây ra tình trạng thiếu dầu bôi trơn tạm thời, đặc biệt là trong các ổ bánh răng có dầu bôi trơn. Tương tự như vậy, ở nhiệt độ hoạt động cao hơn do nhiệt độ môi trường cao hoặc quá trình tự làm, dầu bánh răng tổng hợp sẽ có độ nhớt cao hơn mức dầu khoáng tương đương và thường chống lại sự phân hủy nhiệt và oxy hóa tốt hơn so với dầu khoáng. Một nguyên tắc nhỏ là sử dụng dầu khoáng nếu nhiệt độ hoạt động dưới 160 độ F, nhưng xem xét tổng hợp hoặc dầu gốc cao cấp (như dầu bánh nhóm III) nếu nhiệt độ hoạt động có thể vượt quá 180 F. Tất nhiên , có những lý do khác tại sao một loại dầu tổng hợp có thể được khuyến khích, chẳng hạn như cho dầu xả mở rộng hoặc các lý do hoạt động khác.
Khi sử dụng dầu bánh răng tổng hợp, hãy chú ý đến loại tổng hợp được sử dụng. Nhiều loại dầu bánh răng tổng hợp được làm từ polyalphaolefin (PAO) basestocks, tương thích với các loại dầu khoáng thông thường. Tuy nhiên, chúng ta ngày càng nhìn thấy việc sử dụng các loại dầu bánh răng polyglycol, có độ bôi trơn tuyệt vời trong khi giúp giữ hộp số sạch tiền gửi do khả năng tẩy rửa tự nhiên của chúng và xu hướng “sạch-đốt”. Trong thực tế, một số nhà sản xuất bánh răng là nhà máy làm đầy hộp của họ với các loại dầu dựa trên polyglycol. Polyglycols không tương thích với hydrocarbon basestocks (khoáng chất hoặc PAO tổng hợp), do đó đòi hỏi phải hết sức thận trọng trong việc giúp ngăn ngừa tình cờ trộn và lây nhiễm chéo. Khi chuyển từ dầu hydrocarbon thành polyglcol, thực hiện vệ sinh kỹ lưỡng và xả nước để giúp ngăn ngừa dư lượng hydrocacbon phản ứng với dầu bánh răng polyglycol.
Gần đây chúng tôi đã chuyển sang một loại dầu tổng hợp vì nhiệt độ hoạt động cao hơn. Nhà cung cấp dầu bôi trơn của chúng tôi đề xuất một loại dầu tổng hợp ISO VG 460 thay cho dầu khoáng ISO VG 680 mà chúng tôi luôn sử dụng. Tại sao thay đổi độ nhớt?
Đáp: Khi chuyển từ khoáng sang dầu bánh răng tổng hợp, việc giảm một lớp ISO là không phổ biến. Lý do là do dầu tổng hợp thường có chỉ số độ nhớt cao hơn so với dầu khoáng. Kết quả là, khi bạn so sánh độ nhớt, ví dụ, dầu khoáng ISO VG 680 với độ tổng hợp ISO VG 460, chúng sẽ có độ nhớt rất giống nhau ở 160 F. Trước khi áp dụng quy tắc này, điều quan trọng là vẽ độ nhớt cấu hình nhiệt độ của mỗi loại dầu và xem xét nhiệt độ hoạt động dự kiến cùng với nhiệt độ môi trường xung quanh cao và thấp để đảm bảo bạn chọn đúng loại cho ứng dụng cụ thể.
Tôi nghe nói rằng phụ gia EP ăn mòn kim loại màu vàng như đồng thau và đồng. Điều này có đúng không?
A: Trong một số trường hợp, điều này có thể đúng. Một số loại phụ gia EP được thiết kế để phản ứng với bề mặt kim loại ở nhiệt độ cao để bảo vệ chúng trong điều kiện bôi trơn biên. Các loại phụ gia này thường được gọi là “hoạt tính hóa học” và ở nhiệt độ cao (lớn hơn 140 đến 150 F), chúng thực sự có thể bắt đầu phản ứng với các kim loại màu vàng. Vì lý do này, hãy thận trọng khi chọn dầu bánh răng cho ổ đĩa sâu; các thiết bị vòng thường là một hợp kim kim loại màu vàng.
Một cách tốt để kiểm tra xem dầu có “hoạt hóa hóa học” hay không là xem bảng thông số kỹ thuật do nhà sản xuất dầu nhờn cung cấp. Trên trang tính, bạn thường sẽ thấy một thử nghiệm được gọi là “ăn mòn dải đồng” (ASTM D130). Điều này kiểm tra làm thế nào phản ứng hóa học một loại dầu là hợp kim đồng và đồng có chứa. Đối với dầu bánh răng, xếp hạng 1a thường là chỉ báo tốt cho thấy dầu là trơ về mặt hóa học, trong khi xếp hạng cao hơn (chẳng hạn như 1b hoặc 2a) có thể cho biết các vấn đề có thể xảy ra khi sử dụng trong một số bánh răng ở nhiệt độ hoạt động cao. Thông thường, một nhà sản xuất dầu nhờn sẽ nêu rõ “dầu này không nên được sử dụng trong hộp số có kim loại màu vàng”; các thời điểm khác, nhà sản xuất sẽ chỉ đơn giản tuyên bố rằng dầu thích hợp cho các ứng dụng “thép trên thép” – ngụ ý rằng chúng không nên được sử dụng trong các trường hợp thiết bị vòng là đồng thau hoặc đồng.
Đối với một số ổ đĩa của chúng tôi, OEM đang kêu gọi một “dầu hỗn hợp”. Điều đó nghĩa là gì?
Đáp: Đối với một số hình dạng bánh răng, đặc biệt là ổ đĩa sâu, lực ma sát chiếm ưu thế là ma sát trượt như trái ngược với ma sát lăn. Trong những trường hợp này, chất bôi trơn phải giúp giảm hệ số ma sát trượt. Để làm điều này, các chất phụ gia đặc biệt mà trong lịch sử đã bao gồm các axit béo được sử dụng để giúp các bề mặt trượt tương đối với nhau. Một tên khác được sử dụng để mô tả loại dầu này là “dầu xy lanh hơi nước” vì tác dụng tương tự là mong muốn trong các bức tường xi lanh hơi nước bôi trơn. Dầu hỗn hợp thường không được sử dụng cho các bánh răng thép-trên-thép.
Nhà cung cấp chất bôi trơn của tôi nói rằng nếu chúng ta chuyển sang tổng hợp, chúng ta có thể thấy giảm 10% tiêu thụ năng lượng. Điều này có đúng không?
Đáp: Câu trả lời cho câu hỏi này phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Ví dụ, khi áp dụng cho thiết bị kích thích, thường sẽ hoạt động với hiệu suất 95% hoặc cao hơn, thật khó để hiểu rằng có đủ tổn thất ma sát từ chất bôi trơn để biện minh cho yêu cầu này. Tương tự như vậy, nếu tổn thất ma sát chiếm ưu thế không phải do ma sát chất lỏng mà là quá trình hoặc một số yếu tố cơ học khác, một lần nữa không chắc bạn sẽ thấy bất kỳ sự khác biệt nào. Tuy nhiên, trong một số trường hợp có rất nhiều ma sát trượt và chất bôi trơn chịu trách nhiệm cho hầu hết tổn thất năng lượng, có những trường hợp giảm từ 5 đến 10% năng lượng. Như với tất cả mọi thứ, hãy xem xét tất cả các yếu tố hơn là chỉ đơn giản là chấp nhận bằng chứng giai thoại, không có vấn đề gì nguồn.
Hy vọng rằng tôi đã giải quyết một câu hỏi mà bạn có thể đã có về dầu bánh răng.
