Do đâu mà trục bơm bị vỡ, bị gãy khi vận hành ? (Kì 1)

Trục bơm bị vỡ có phải là do kém chất lượng ?

Khi trục bơm bị vỡ, bị gãy trong lúc vận hành, thì có vẻ như phần lớn chủ sở hữu / người dùng máy bơm ngay lập tức cho rằng là do trục kém chất lượng từ phía nhà sản xuất. Tuy nhiên, trong hầu hết các trường hợp, đó không phải là lỗi của nhà sản xuất. Bài viết sau đây sẽ tìm hiểu thêm về vấn đề và các nguyên nhân tiềm năng có thể gây ra sự cố cho trục bơm. Và nội dung sẽ tập trung chủ yếu vào trục máy bơm ly tâm.

Các nhà sản xuất máy sẽ đo lường và thiết kế trục bơm của họ cho các yếu tố khởi động và vận hành bình thường, nhưng khi vận hành thực tế có nhiều trường hợp bơm sẽ hoạt động ở hiệu suất cao hơn và hoạt động trong các điều kiện biến đổi khắc nghiệt nằm ngoài biên an toàn của nhà sản xuất. Do đó, lý do chính khiến trục bị gãy thường có thể bắt nguồn việc vận hành của hệ thống.

Trục bơm vỡ

Đầu tiên hãy cũng tìm hiểu về thiết kế của trục bơm

Trục bơm là bộ phận có chức năng truyền động quay và tạo công suất mô-men xoắn từ động cơ dẫn đến chính nó và sau cùng là đưa tới cánh bơm để máy bơm có thể vận hành. Về cơ bản, thiết kế trục lấy mô-men xoắn là nhân tố chính vì mô-men xoắn là yếu tố quan trọng nhất (tốc độ và công suất là các yếu tố không thể thiếu để tạo mô-men xoắn).

Thiết kế phải đề cập đến nhiệt độ, độ ăn mòn, luyện kim, vị trí chịu lực, kích thước vòng bi, các bộ phận đúc hẫng (cánh bơm và khớp nối), lực thủy lực hướng trục và hướng tâm dự kiến, bán kính bo tròn, tỷ lệ thay đổi đường kính…

Ngoài ra, vị trí trục bơm bao gồm vị trí của các thành phần trục chính như cánh bơm và khớp nối, và động lực học của rôto cũng như tốc độ bị giới hạn, cũng là các yếu tố chính nằm trong thiết kế trục.

Trục bơm
Trục bơm là bộ phận có chức năng truyền động quay và tạo công suất mô-men xoắn từ động cơ dẫn đến chính bản thân trục

Trường hợp người dùng sử dụng máy bơm cho rằng việc khi trục bơm bị hỏng, là do trục chưa tốt, cần loại trục mạnh hơn, vật liệu chắc chắn hơn. Những lựa chọn về trục bơm mạnh hơn, cứng cáp hơn đồng nghĩa phải có đường dẫn tốt hơn, nhưng đây chỉ là bề nổi của vấn đề chỉ dùng để xử lý các triệu chứng chứ không phải khắc phục hoàn toàn sự cố này. Thay mới trục bơm tốt hơn, chất liệu cao hơn có thể làm giảm bớt các triệu chứng không mong muốn xảy ra, nhưng nguyên nhân gốc vẫn còn ở đó.

Một tỷ lệ nhỏ trục bơm gặp sai sót do từ nhà sản xuất vì các vấn đề về quá trình luyện kim và sản xuất cũng như độ xốp không đạt chuẩn, ủ nhiệt không đúng cách hoặc các phương pháp xử lý khác. Số khác do gia công không đúng cách, chẳng hạn như kích thước không chính xác, bán kính bị bỏ sót hoặc mài và đánh bóng không đúng cách. Số ít hơn thì gặp sự cố về thiết kế không đủ mô-men xoắn.

Thêm yếu tố khác có thể lỗi từ nhà sản xuất hoặc người dùng là lượng đúc hẫng trong máy bơm bị quá nhiệt, được gọi đơn giản là tỷ lệ L-over-D của trục (được gọi là L3 ÷ D4, trong đó L là khoảng cách trục từ đường tâm cánh bơm đến tâm của ổ đỡ hướng tâm và D là đường kính của trục).

Thiết kế trục

Có thể thấy sự khác biệt về độ cứng, độ bền và khả năng chống ăn mòn chính là những yếu tố làm nên một trục bơm có tuổi thọ cao. Một điểm cần lưu ý là mô đun ứng suất (mô đun đàn hồi). Mô đun ứng suất về bản chất là độ co giãn của vật liệu. Người dùng có thể uốn nó bao nhiêu lần trước khi nó bị vỡ? Mô đun ứng suất không bao gồm độ cứng, độ bền. Do tất cả các loại vật liệu khác nhau cấu tạo trục đều có mô đun ứng suất tương tự. Nên việc thay thế vật liệu trục không giải quyết triệt để được vấn đề này.

Nguyên nhân phổ biến làm trục bơm gãy là do uốn kéo quá mức. Những loại gãy thường là do mô đun ứng suất uốn không phù hợp được đề cập ở trên. Đối với một vật liệu nhất định, số chu kỳ quay ở một mức độ nào đó, tính tuần hoàn (tần số) và khoảng cách (biến dạng hoặc biên độ) của chu kỳ uốn sẽ là yếu tố xác định trục vận hành duy trì trong bao lâu.

Shaft Pump

Đối với các vật liệu trục thông thường, các vết nứt do ứng suất uốn sẽ xảy ra tại các góc vuông (90 độ) so với đường tâm của trục, do đó nếu những hỏng hóc này xuất hiện thì gần như chắc chắn là trục bơm vỡ và gãy ngay tại điểm đó.

KẾT

Ở bài viết sau chúng ta sẽ tìm hiểu về 10 nguyên nhân chủ yếu thường làm cho trục bơm bị vỡ trong quá trình vận hành.

Mong bài viết trên có thể giúp cho người đọc hiểu thêm về trục bơm.

Thái Khương Pumps hiện cung cấp những dòng máy bơm công nghiệp hiện đại của các thương hiệu có xuất xứ từ EU, G7, đảm bảo chất lượng cao (quý khách có thể tham khảo các sản phẩm tại đây). Nếu quý khách vẫn chưa chọn được cho mình một sản phẩm bơm phù hợp, hay có bất kỳ thắc mắc nào cần tư vấn. Hãy liên hệ ngay với chúng tôi.

Thái Khương Pumps luôn sẵn sàng lắng nghe và hỗ trợ bạn.

Leave a Reply

Your email address will not be published.