Trong ngành công nghiệp hiện đại, ổ trục chất lỏng đã nhận được sự quan tâm rộng rãi trong nhiều ứng dụng do hiệu suất ma sát cực thấp và hoạt động êm ái. Nguyên lý cơ bản của ổ trục chất lỏng là sử dụng một lớp chất lỏng có áp suất chuyển động nhanh (chất lỏng hoặc khí) để hỗ trợ tải trọng và công nghệ cốt lõi của nó nằm ở chế độ hoạt động không tiếp xúc. Điều này có nghĩa là không có ma sát và mài mòn giữa các bộ phận của ổ trục chất lỏng trong quá trình hoạt động, giúp giảm đáng kể tiếng ồn và độ rung trong quá trình vận hành.
Ổ trục lưu chất tạo thành lớp màng bôi trơn giữa các bề mặt ổ trục thông qua chất lỏng tốc độ cao. Quá trình này tránh tiếp xúc kim loại với kim loại, do đó làm giảm đáng kể ma sát và mài mòn.
Ổ trục chất lỏng chủ yếu được chia thành ổ trục động chất lỏng và ổ trục tĩnh. Vòng bi thủy động dựa vào chuyển động của các bộ phận quay để thu hút chất lỏng bôi trơn và tạo thành một lớp màng bôi trơn mỏng. Vòng bi tĩnh được tăng áp bằng một máy bơm bên ngoài cho đến khi đạt được mức bôi trơn cần thiết. Hai loại ổ trục này đều có những ưu điểm và tình huống áp dụng riêng. Nhìn chung, ổ trục chất lỏng hoạt động tốt hơn ổ trục lăn truyền thống trong các ứng dụng tải trọng cao, tốc độ cao hoặc độ chính xác cao.
Vòng bi động lực học chất lỏng ngày càng trở nên phổ biến trong các ứng dụng công nghiệp, đặc biệt là trong các thiết bị như ổ đĩa cứng. So với vòng bi truyền thống, vòng bi chất lỏng có ưu điểm đáng kể về cả độ ồn và chi phí. Thiết kế tốt cho phép các ổ trục này tự động tạo áp suất để duy trì sự ổn định khi tải thay đổi.
Nguyên lý bôi trơn bằng chất lỏng dựa trên lớp màng mỏng được hình thành bởi chất lỏng trong quá trình hoạt động. Sự hiện diện của lớp màng này tạo ra một rào cản chất lỏng giữa hai bề mặt tiếp xúc, loại bỏ tiếp xúc trực tiếp với kim loại, không chỉ làm giảm đáng kể hệ số ma sát mà còn làm giảm khả năng mài mòn.
Trong hệ thống bôi trơn bằng chất lỏng, độ nhớt và tính lưu động của chất bôi trơn rất quan trọng vì chúng ảnh hưởng đến độ dày của màng bôi trơn và hiệu quả vận hành.
Hơn nữa, hiệu quả bôi trơn bằng chất lỏng cũng liên quan đến hành vi động của chất lỏng. Lớp màng bôi trơn trở nên mỏng hơn khi tải trọng tăng lên, dẫn đến áp suất bên trong lớp màng tăng lên. Sự chênh lệch áp suất này có thể tạo ra lực hỗ trợ. Ngoài ra, độ nhớt của chất lỏng cũng có tác động đáng kể đến hiệu suất bôi trơn. Độ nhớt quá thấp có thể gây rò rỉ chất lỏng, trong khi độ nhớt quá cao có thể làm tăng khả năng chống mài mòn.
Vòng bi chất lỏng có nhiều ưu điểm, một trong những ưu điểm quan trọng nhất là đặc tính ma sát thấp. Ma sát chất lỏng thấp hơn nhiều so với vòng bi truyền thống trong hầu hết các trường hợp. Ngoài ra, các loại vòng bi này thường có tuổi thọ cao và yêu cầu bảo trì thấp, điều này rất quan trọng đối với hoạt động lâu dài của một số thiết bị công nghiệp.
Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thách thức trong thiết kế và vận hành ổ trục chất lỏng, chẳng hạn như duy trì áp suất thích hợp để tránh mài mòn và không có đặc tính mài mòn dần dần như ổ trục lăn truyền thống, có thể dẫn đến hỏng hóc đột ngột.
Nhìn chung, ổ trục chất lỏng đang đóng vai trò ngày càng quan trọng trong các ứng dụng hiệu suất cao và cực kỳ yên tĩnh. Mặc dù có thể tốn kém, nhưng chúng là giải pháp lý tưởng cho các thiết bị có yêu cầu về tải trọng và tốc độ cao. Tuy nhiên, các thiết kế trong tương lai vẫn cần phải khắc phục những thách thức về rò rỉ chất lỏng và áp suất trong những môi trường cụ thể.
Trong môi trường công nghiệp cạnh tranh cao này, liệu vòng bi chất lỏng trong tương lai có thể thay thế công nghệ vòng bi truyền thống trong nhiều ứng dụng hơn và trở thành giải pháp được ưa chuộng cho nhiều thiết bị khác nhau hay không?