Hỗ trợ xoắn

Hỗ trợ xoắn

Bộ phận chịu xoắn là một loại linh kiện cơ khí chính xác kết hợp khả năng chịu tải xoắn với khả năng thích ứng quay. Nó được sử dụng rộng rãi trong hệ thống truyền động và hệ thống đỡ kết cấu của thiết bị hạng nặng. Chức năng cốt lõi của nó là chống lại ứng suất xoắn sinh ra trong quá trình hoạt động, cân bằng mômen ngược và đồng thời cung cấp khả năng định vị ổn định cho các bộ phận quay, đáp ứng các yêu cầu dao động hoặc quay trong các điều kiện làm việc khác nhau. So với các linh kiện chống xoắn chuyên dụng, nó cung cấp cả khả năng bù linh hoạt và khả năng chịu tải cứng vững, làm cho nó phù hợp với các ứng dụng tốc độ thấp, tải nặng, chu kỳ khởi động-dừng thường xuyên và các kịch bản tải trọng kết hợp. Nó là không thể thiếu trong các lĩnh vực như máy móc xây dựng, thiết bị điện gió, máy móc cảng và thiết bị luyện kim, ảnh hưởng trực tiếp đến sự ổn định hoạt động, hiệu suất truyền động và tuổi thọ của các bộ phận cốt lõi của toàn bộ máy móc.

Thiết kế kết cấu của các giá đỡ xoắn phải cân bằng giữa độ bền xoắn với khả năng thích ứng và tính linh hoạt. Các loại phổ biến bao gồm thiết kế dạng vòng liền khối, dạng bản lề và dạng kết hợp. Trong số đó, loại dạng vòng liền khối được sử dụng rộng rãi nhất do khả năng phân bố tải trọng đồng đều và độ ổn định cao. Các thành phần cốt lõi của nó bao gồm đế chịu tải, các phần tử lăn, các bộ phận làm kín/bảo vệ và các cấu trúc kết nối. Đế chịu tải thường được làm từ thép hợp kim cường độ cao thông qua các quy trình rèn và xử lý nhiệt để đảm bảo độ dẻo dai xoắn và khả năng chống mài mòn. Các phần tử lăn được lựa chọn dựa trên loại tải trọng—sử dụng cấu hình bi, con lăn hoặc con lăn kim—kết hợp với thiết kế rãnh lăn được tối ưu hóa để đạt được sự phân tán tải trọng đa hướng. Các bộ phận làm kín được làm bằng vật liệu composite chống dầu, chống mài mòn, có khả năng cách ly hiệu quả bụi, chất gây ô nhiễm và hơi ẩm, bảo vệ các bộ phận bên trong khỏi bị ăn mòn và kéo dài tuổi thọ.

Nguyên tắc hoạt động cốt lõi của nó là đạt được sự cân bằng mô-men xoắn và sự quay ổn định thông qua việc phân tán tải trọng + bù linh hoạt. Trong quá trình vận hành thiết bị, mô-men xoắn sinh ra do truyền động tác động lên bộ phận đỡ. Đế chịu tải phân bổ mô-men xoắn đồng đều khắp cấu trúc, tránh sự tập trung ứng suất cục bộ. Các phần tử lăn thay thế ma sát trượt bằng ma sát lăn, giảm đáng kể lực cản và mài mòn khi vận hành, đồng thời thích ứng với các sai lệch nhỏ của các bộ phận và sai lệch lắp đặt, bù lại các lỗi định vị do biến dạng gây ra. Để đáp ứng với các quá tải tức thời hoặc dao động mô-men xoắn, bộ phận đỡ xoắn có thể làm giảm tác động thông qua biến dạng đàn hồi cấu trúc của chính nó, ngăn mô-men xoắn truyền trực tiếp đến các bộ phận truyền động chính. Điều này tránh gây hư hỏng cứng cho các bộ phận như bánh răng và ổ bi, đảm bảo truyền động trơn tru.

Các ngành công nghiệp khác nhau có các yêu cầu về điều kiện vận hành riêng biệt, đòi hỏi thiết kế tùy chỉnh cho các bộ phận đỡ xoắn. ​​Trong lĩnh vực điện gió, các bộ phận đỡ phải thích ứng với nhiệt độ thấp, độ ẩm cao và môi trường ăn mòn mạnh, nhấn mạnh khả năng chống chịu thời tiết, hiệu suất làm kín và độ bền mỏi để đáp ứng các yêu cầu vận hành ngoài trời lâu dài. Trong máy móc xây dựng, trọng tâm là khả năng chịu được tải trọng va đập thường xuyên và sự xâm nhập của bụi, đòi hỏi tối ưu hóa độ dày đế và khả năng chống mài mòn của rãnh lăn để đảm bảo sự ổn định cấu trúc trong các điều kiện phức tạp. Trong các ứng dụng thiết bị chính xác, ưu tiên là định vị chính xác cao, đạt được thông qua gia công chính xác và điều chỉnh tải trước để cho phép hoạt động ít tiếng ồn, ít rung động, phù hợp với các yêu cầu điều khiển ở mức micromet. Các lỗi thường gặp chủ yếu bao gồm mài mòn các phần tử lăn, hỏng gioăng và biến dạng đế, chủ yếu do bôi trơn không đúng cách, tải trọng quá mức hoặc sai lệch khi lắp đặt.

Bảo trì hàng ngày đúng cách và lắp đặt theo tiêu chuẩn là rất quan trọng để kéo dài tuổi thọ của các bộ phận đỡ xoắn. ​​Trong quá trình lắp đặt, độ đồng trục và độ bằng phẳng phải được hiệu chỉnh nghiêm ngặt, và các bộ phận kết nối phải được siết chặt đến mô-men xoắn quy định để tránh tập trung ứng suất do sai lệch. Trong quá trình vận hành thường xuyên, cần bôi trơn chuyên dụng định kỳ theo điều kiện làm việc để đảm bảo bôi trơn đầy đủ các phần tử lăn và rãnh lăn. Bề mặt làm kín cần được làm sạch thường xuyên khỏi các mảnh vụn, và tính toàn vẹn của các bộ phận bảo vệ cần được kiểm tra. Các vấn đề tiềm ẩn như mài mòn hoặc kẹt các bộ phận cần được xác định kịp thời thông qua giám sát nhiệt độ, phân tích rung động và các phương pháp khác, cho phép sửa chữa hoặc thay thế chủ động. Với những tiến bộ công nghệ, các bộ phận đỡ xoắn thông minh được trang bị các mô-đun giám sát tình trạng tích hợp để cảnh báo theo thời gian thực ngày càng trở nên phổ biến, hỗ trợ bảo trì thiết bị hiệu quả và thúc đẩy sự phát triển của thiết bị hạng nặng hướng tới độ chính xác và tuổi thọ cao hơn.