Với sự tiến bộ của công nghệ, nhiều ngành công nghiệp không ngừng theo đuổi hiệu quả và độ ổn định cao hơn, và ổ trục chất lỏng đã xuất hiện trong cuộc cạnh tranh này. Nguyên lý hoạt động của những ổ trục này rất đơn giản: chúng sử dụng một lớp màng mỏng chất lỏng hoặc khí nén để nâng đỡ tải trọng, tránh tiếp xúc trực tiếp giữa các bộ phận. Điều này khiến chúng vượt trội hơn nhiều loại vòng bi khác về khả năng chống ma sát, mài mòn và độ rung. Bài viết này sẽ khám phá cách thức hoạt động của ổ trục chất lỏng, đặc tính của chúng và tiết lộ bí mật tại sao chúng có thể đạt được độ mài mòn gần như bằng không.
Ổ trục chất lỏng có thể được chia thành hai loại: ổ trục thủy động và ổ trục thủy tĩnh. Trong khi ổ trục thủy động dựa vào trục quay tốc độ cao (còn gọi là trục khuỷu) để ép lớp màng ra ngoài, ổ trục thủy tĩnh sử dụng một máy bơm bên ngoài để cung cấp áp suất chất lỏng cần thiết để hỗ trợ.
Vòng bi chất lỏng sử dụng công nghệ không tiếp xúc, nghĩa là không có ma sát giữa các bộ phận chuyển động, do đó giảm hao mòn.
Trong ổ trục thủy tĩnh hoặc nhiều ổ trục khí, chất lỏng được bơm vào ổ trục qua các lỗ rỗng hoặc vật liệu xốp. Các loại vòng bi này thường yêu cầu hệ thống điều khiển vị trí để điều chỉnh áp suất và mức tiêu thụ chất lỏng theo tốc độ và tải trọng. Ngược lại, ổ trục thủy động lực hút chất lỏng khi chúng quay, tạo thành lớp màng bôi trơn hình nêm hỗ trợ tải trọng.
Bôi trơn bằng chất lỏng là một cách hiệu quả để ngăn ngừa mài mòn và tiếp xúc với kim loại. Loại bôi trơn này chủ yếu dựa vào màng chất lỏng được thiết kế sẵn có độ dày phải vượt quá tổng độ nhám bề mặt. Điều này rất quan trọng vì độ dày của màng phim ảnh hưởng trực tiếp đến hệ số ma sát và do đó ảnh hưởng đến độ bền cũng như tuổi thọ của linh kiện.
Bôi trơn bằng chất lỏng ngăn không cho các kim loại chuyển động tiếp xúc với nhau, chống mài mòn.
Trong ổ trục chất lỏng đang chảy, độ dày của màng chất lỏng giảm khi tải trọng tăng và áp suất bên trong chất lỏng cũng tăng. Các tác động này kết hợp với nhau để giúp duy trì tính ổn định và khả năng bôi trơn của chất lỏng. Ba loại bôi trơn thủy động chính là tự tác động, màng ép và màng áp suất bên ngoài. Chất bôi trơn được sử dụng có thể là chất lỏng hoặc khí, miễn là nó có độ nhớt nhất định.
So với ổ bi truyền thống, ổ bi chất lỏng có những ưu điểm đáng kể sau:
Mặc dù ổ trục chất lỏng mang lại nhiều lợi thế nhưng chúng cũng có một số thách thức, chẳng hạn như:
Sự phát triển của ổ trục chất lỏng vẫn đang tiếp diễn và khi khoa học vật liệu và công nghệ sản xuất tiến bộ, ổ trục chất lỏng có thể được mở rộng sang nhiều ứng dụng công nghiệp hơn. Trong tương lai, những ổ trục này có thể đạt được các tiêu chuẩn kỹ thuật cao hơn với hiệu suất cao hơn và thân thiện với môi trường hơn.
Vậy, trong một thế giới công nghệ theo đuổi hiệu quả tối ưu, liệu ổ trục chất lỏng có trở thành giải pháp được ưa chuộng trong nhiều lĩnh vực hơn không?