Dầu bôi trơn bị suy giảm có thể ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng vận hành hộp giảm tốc. Một trường hợp tại máy kéo dây cho thấy dầu đã đông cứng. Tình trạng này khiến bộ giảm tốc bị kẹt khi khởi động buổi sáng. Phân tích dầu, kiểm tra nhiệt và đánh giá nhiễm bẩn đã được thực hiện. Kết quả chỉ ra nhiều yếu tố liên quan đến tình trạng suy giảm của dầu.
Tình trạng dầu bôi trơn trong máy kéo dây
Khách hàng Proalco yêu cầu kiểm tra nguyên nhân gây suy giảm dầu hộp giảm tốc. Thiết bị được sử dụng tại khu vực kéo dây. Dầu đã suy giảm đến mức bị đông cứng. Tình trạng này làm bộ giảm tốc bị kẹt. Sự cố xảy ra trong quá trình khởi động buổi sáng. Đội bảo trì của Proalco đã ghi nhận tình trạng dầu trong thiết bị.
Việc lấy đủ lượng dầu suy giảm để phân tích không thực hiện được. Vì vậy, nhóm đánh giá đã lựa chọn ba hoạt động kiểm tra. Hoạt động đầu tiên là lấy mẫu dầu từ thiết bị tương tự. Thiết bị này có số giờ vận hành tương đương thiết bị gặp sự cố. Hoạt động thứ hai là thực hiện phân tích nhiệt trên thiết bị. Hoạt động cuối cùng là lấy mẫu dầu mới đang có trong hộp giảm tốc.
Phân tích mẫu dầu từ thiết bị có thời gian vận hành tương tự
Mẫu dầu đầu tiên được lấy từ thiết bị có điều kiện vận hành tương tự. Thiết bị này sử dụng phương pháp châm thêm dầu. Thiết bị không có tần suất thay dầu cố định. Thời gian thay dầu kéo dài tạo ra môi trường vận hành khắc nghiệt hơn. Việc châm thêm dầu chỉ giảm tác động suy giảm tự nhiên. Nó không phục hồi lại trạng thái ban đầu của dầu.
Đánh giá tình trạng dầu theo tiêu chí SACODE
Kết quả phân tích được đánh giá theo tiêu chí SACODE. Tiêu chí này gồm sức khỏe dầu, mài mòn và nhiễm bẩn. Kết quả cho thấy cả ba nhóm đều ở trạng thái cảnh báo. Đây là dấu hiệu cần chú ý trong quá trình đánh giá dầu.
Hàm lượng nước trong dầu ở mức cao. Vì vậy, độ nhớt không thể được đo chính xác. Nước và các chất rắn khác làm dầu hình thành oxit. Chúng cũng tạo ra các hợp chất có tính tấn công cao hơn. Quá trình này làm dầu suy giảm nhanh hơn.
Nhiễm nước và nhiễm silicon trong dầu
Kết quả nhiễm bẩn cho thấy dầu bị nhiễm nước. Mẫu dầu cũng xuất hiện sự nhiễm silicon. Silicon có thể liên quan đến bụi đi vào bộ giảm tốc. Bụi có thể chứa silicon và alumina với tỷ lệ khoảng 4:1. Phần silicon còn lại có thể liên quan đến phớt bị tách hoặc kẹt.
Kết quả phân tích cũng phát hiện hơn 3.100 ppm canxi. Mức canxi này cho thấy dầu bị nhiễm mỡ gốc canxi. Sự nhiễm bẩn này có liên quan đến loại mỡ được sử dụng.
Mỡ gốc canxi làm dầu hình thành dạng bán rắn
Dầu bị nhiễm mỡ gốc canxi có thể hình thành chất bôi trơn bán rắn. Trong trường hợp này, chất bôi trơn còn có thể chuyển sang dạng rắn. Khối bán rắn hoặc rắn được lấy từ bộ giảm tốc. Đây là kết quả của phản ứng hóa học giữa dầu và các chất nhiễm bẩn.
Các chất nhiễm bẩn gồm nước, đất và mỡ chứa chất làm đặc canxi. Chúng tạo ra các phản ứng hóa học và vật lý với dầu. Các phản ứng này làm thay đổi màng bôi trơn. Màng bôi trơn bị thay đổi làm xuất hiện tiếp xúc kim loại với kim loại. Khả năng bảo vệ bề mặt của dầu cũng bị suy giảm.
Dấu hiệu mài mòn bên trong bộ giảm tốc
Kết quả phân tích cho thấy sự xuất hiện của đồng và thiếc. Các kim loại này đại diện cho mài mòn của bánh vít bằng đồng. Hàm lượng sắt và chỉ số mật độ sắt PQ cũng ở mức đáng chú ý. Các chỉ số này cho thấy khả năng mài mòn của trục vít và ổ trục.
Trong loại hộp giảm tốc này, PQ cao là một dấu hiệu quan trọng. PQ cung cấp thông tin về mài mòn nghiêm trọng của các chi tiết sắt. Các chi tiết này tiếp xúc với những kim loại mềm hơn. Vì vậy, quá trình mài mòn có thể bắt đầu và phát triển mạnh hơn.
Phân tích nhiệt trên thiết bị gặp sự cố
Phân tích nhiệt được thực hiện trên hệ thống truyền động. Nhiều vị trí khác nhau được kiểm tra bằng phương pháp nhiệt. Các vị trí gồm động cơ điện và trục động cơ. Hệ thống còn gồm puly truyền động và ổ trục trục vít. Vỏ hộp giảm tốc cũng được kiểm tra trong quá trình này.
Nhiệt độ động cơ và trục động cơ
Nhiệt độ trung bình của vỏ động cơ là 43,3°C. Giá trị này được đánh giá là bình thường và ổn định. Trục tại đầu ra động cơ có nhiệt độ cao hơn 47,3°C.
Trục động cơ đi tới puly truyền động có nhiệt độ 50,2°C. Giá trị này nằm trong phạm vi bình thường. Chênh lệch nhiệt độ giữa vỏ và trục không vượt quá 10°C. Đây cũng được xem là mức chênh lệch bình thường.
Nhiệt độ ổ trục và bộ giảm tốc
Trục đi vào bộ giảm tốc trục vít có nhiệt độ 66,4°C. Vỏ ổ trục có nhiệt độ 64,4°C. Các giá trị này nằm trong phạm vi vận hành của bộ giảm tốc trục vít. Tuy nhiên, đường ổ trục bên ngoài vỏ đạt 83°C. Nguyên nhân được liên hệ với điều kiện lắp đặt cơ khí. Điều này có thể gây vấn đề về căn chỉnh ổ trục và bôi trơn.
Phân tích nhiệt cũng cho thấy nhiệt độ không đồng đều trong bộ giảm tốc. Hai đầu bộ giảm tốc có sự chênh lệch nhiệt độ. Chênh lệch được ghi nhận là 6°C. Kết quả này cho thấy điều kiện bất thường ở đầu bên phải. Nhiệt độ vỏ tại khu vực này cao hơn 71°C.
Một vị trí khác có nhiệt độ vỏ ổ trục ngoài đạt 89,9°C. Nhiệt truyền qua vỏ cho thấy ổ trục có thể hoạt động từ 90°C đến 100°C. Mức này cao hơn giá trị vận hành khuyến nghị của dầu khoáng. Sau 75°C đến 80°C, dầu bắt đầu suy giảm theo cấp số nhân. Cứ tăng thêm 10°C, tuổi thọ sử dụng của dầu giảm 50%.
Hai vỏ ổ trục ngoài khác trên cùng dây chuyền cũng được kiểm tra. Hai vị trí này có nhiệt độ từ 90°C đến 110°C.
Phân tích mẫu dầu mới trong hộp giảm tốc
Mẫu dầu mới được lấy từ thiết bị từng gặp sự cố. Dầu này có thời gian sử dụng dưới một tháng. Việc lấy mẫu được thực hiện do dầu cũ đã bị đông cứng. Không thể lấy đủ lượng dầu cũ để phân tích. Vì vậy, nhóm đánh giá chuyển sang phân tích dầu mới.
Oxy hóa xuất hiện trong thời gian sử dụng ngắn
Mẫu dầu mới có mức oxy hóa 15 Ab/cm. Kết quả cho thấy quá trình oxy hóa đã bắt đầu. Quá trình này được thúc đẩy bởi thời gian vận hành. Có hai nguyên nhân được nêu trong trường hợp này.
Nguyên nhân đầu tiên liên quan đến điều kiện vận hành. Nhiệt độ ổ trục và bộ giảm tốc vượt quá 80°C. Mức nhiệt này làm tuổi thọ dầu giảm theo cấp số nhân.
Nguyên nhân thứ hai liên quan đến quá trình thay dầu. Dầu mới có thể tiếp xúc với phần dầu cũ còn sót lại. Phần dầu cũ này có thể xúc tác quá trình suy giảm dầu mới.
Nhiễm chéo mỡ trong dầu mới
Mẫu dầu mới vẫn xuất hiện hàm lượng canxi. Tuy nhiên, mức này thấp hơn các mẫu trước. Nguồn canxi được xác định liên quan đến loại mỡ được sử dụng tại cơ sở. Mỡ này đang gây nhiễm chéo cho dầu mới.
Nhiễm chéo tạo ra quá trình suy giảm vật lý và hóa học. Dầu có thể chuyển thành dạng bán rắn hoặc rắn. Khi đó, dầu không còn bôi trơn các chi tiết của bộ giảm tốc.
Nguyên nhân dầu bôi trơn bị suy giảm
Kết quả nghiên cứu đưa ra ba kết luận chính. Khối chất bán rắn hoặc rắn hình thành trong máy kéo dây. Nguyên nhân là nhiễm xà phòng canxi từ chất bôi trơn sử dụng trong quá trình sản xuất.
Nhiệt độ ổ trục của hộp giảm tốc cao hơn 90°C. Mức nhiệt này làm quá trình suy giảm dầu diễn ra nhanh hơn. Nó cũng làm tốc độ mài mòn của các chi tiết tăng theo cấp số nhân.
Nồng độ nước cao cũng được phát hiện trong bộ giảm tốc. Nhiễm canxi kết hợp với nhiệt độ vận hành cao. Sự kết hợp này làm dầu đông cứng. Tình trạng đó gây ảnh hưởng cơ học đến thiết bị.
Khuyến nghị xử lý tình trạng dầu bôi trơn
Từ kết quả đánh giá, nghiên cứu đưa ra ba khuyến nghị. Các khuyến nghị tập trung vào nguồn nhiễm bẩn và nhiệt độ. Chúng cũng đề cập đến tần suất thay dầu.
Loại bỏ đường xâm nhập của chất bôi trơn rắn và nước
Khuyến nghị đầu tiên là loại bỏ các điểm xâm nhập. Hai yếu tố cần kiểm soát là chất bôi trơn rắn và nước. Mục tiêu là ngăn chúng đi vào hộp giảm tốc.
Kiểm tra điều kiện làm việc của ổ trục
Khuyến nghị thứ hai là kiểm tra điều kiện vận hành của ổ trục. Việc này nhằm loại bỏ nguyên nhân làm nhiệt độ tăng. Các yếu tố cần xem xét gồm lắp đặt và lựa chọn ổ trục. Điều kiện bôi trơn cũng cần được kiểm tra.
Thiết lập tần suất thay dầu
Khuyến nghị cuối cùng là thiết lập tần suất thay dầu. Tần suất có thể được xây dựng theo phương pháp phòng ngừa. Tần suất cũng có thể dựa trên phương pháp dự đoán.
Tổng kết
Trường hợp tại máy kéo dây cho thấy nhiều dấu hiệu dầu bôi trơn bị suy giảm. Dầu bị ảnh hưởng bởi nước, silicon và mỡ gốc canxi. Nhiệt độ cao cũng thúc đẩy quá trình suy giảm dầu.
Phân tích dầu cho thấy sự hình thành chất bán rắn hoặc rắn. Phân tích cũng ghi nhận các dấu hiệu mài mòn trong bộ giảm tốc. Phân tích nhiệt tiếp tục phát hiện nhiệt độ cao tại các ổ trục.
Mẫu dầu mới vẫn xuất hiện quá trình oxy hóa. Hàm lượng canxi cũng được phát hiện trong mẫu dầu này. Điều đó cho thấy tình trạng nhiễm chéo vẫn tiếp diễn.
Qua trường hợp này, việc kiểm soát dầu cần được thực hiện có hệ thống. Các nguồn nước và chất nhiễm bẩn cần được loại bỏ. Điều kiện ổ trục cũng cần được kiểm tra. Tần suất thay dầu cần được thiết lập rõ ràng.
