Trục khuỷu của máy nén là bộ phận quan trọng giúp chuyển đổi chuyển động thẳng của piston thành chuyển động quay hoặc ngược lại tùy thuộc vào loại máy nén. Nó đóng một vai trò cơ bản trong hoạt động của máy nén pittông, được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng khác nhau để nén khí.
Trục khuỷu trong máy nén pittông cũng có một lượng tác động cuối hoặc lực đẩy nhất định, cho phép chúng "nổi" theo chiều dọc để tránh mài mòn vòng bi quá mức. Lượng lực đẩy được xác định bởi OEM của máy và nó phải được đặt khi chế tạo các thanh trượt máy nén mới, động cơ bị "đo" hoặc trục khuỷu hoặc vòng bi được thay thế trong quá trình bảo trì. Cài đặt lực đẩy không chính xác có thể ảnh hưởng đến chất lượng của kết quả căn chỉnh trục.
Chức năng của trục khuỷu
Chuyển đổi chuyển động:
Chức năng chính của trục khuỷu là biến chuyển động tịnh tiến (tuyến tính) của piston thành chuyển động quay. Việc chuyển đổi này rất cần thiết để máy nén hoạt động chính xác, cho phép nén khí liên tục.
Dẫn động Piston:
Trong máy nén pittông, trục khuỷu dẫn động các piston thông qua các thanh nối. Khi trục khuỷu quay, nó làm cho các piston di chuyển lên xuống trong các xi lanh tương ứng, nén khí.
Cân bằng hệ thống:
Trục khuỷu được thiết kế để cân bằng lực tạo ra bởi chuyển động tịnh tiến của piston. Sự cân bằng này giúp giảm thiểu rung động và đảm bảo máy nén hoạt động trơn tru.
Thiết kế và linh kiện
Các tạp chí chính:
Đây là những phần của trục khuỷu quay trong các ổ trục chính. Các tạp chí chính hỗ trợ trục khuỷu bên trong vỏ máy nén và cho phép nó quay trơn tru.
Crankpins (Tạp chí Rod):
Các chốt khuỷu được đặt lệch khỏi các cổ trục chính và là điểm mà các thanh kết nối gắn vào trục khuỷu. Thiết kế bù đắp là thứ cho phép chuyển đổi chuyển động tuyến tính của piston thành chuyển động quay.
Đối trọng:
Để cân bằng trục khuỷu và giảm rung động, người ta thường kết hợp các đối trọng. Chúng được đặt ở vị trí chiến lược để chống lại lực tạo ra bởi các piston chuyển động.
Vòng bi đẩy:
Vòng bi chặn đôi khi được tích hợp vào cụm trục khuỷu để xử lý tải trọng dọc trục và giữ cho trục khuỷu thẳng hàng.
Các loại trục khuỷu
Trục khuỷu một mảnh:
Thường được sử dụng trong các máy nén nhỏ hơn, trục khuỷu nguyên khối được sản xuất dưới dạng một bộ phận duy nhất. Nó đơn giản hơn về thiết kế và dễ sản xuất hơn nhưng có thể có những hạn chế về độ bền và kích thước.
Trục khuỷu tích hợp:
Được sử dụng trong các máy nén lớn hơn, trục khuỷu tích hợp bao gồm nhiều bộ phận được lắp ráp lại với nhau. Thiết kế này cho phép sức mạnh lớn hơn và có thể được điều chỉnh theo yêu cầu cụ thể của máy nén lớn hơn và mạnh hơn.
Nguyên vật liệu
Trục khuỷu thường được làm từ vật liệu có độ bền cao để chịu được ứng suất và lực trong quá trình vận hành. Các vật liệu phổ biến bao gồm:
Thép giả: Được biết đến với sức mạnh và độ bền, trục khuỷu bằng thép rèn rất phổ biến trong các ứng dụng hạng nặng.
Gang thép: Được sử dụng trong các ứng dụng ít đòi hỏi khắt khe hơn, gang là vật liệu tiết kiệm chi phí với khả năng chống mài mòn tốt.
Thép hợp kim: Những điều này mang lại sự cân bằng tốt giữa sức mạnh, độ dẻo dai và khả năng chống mài mòn và mỏi.
Bảo trì và các vấn đề
Kiểm tra và bảo dưỡng thường xuyên trục khuỷu là điều cần thiết để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy của máy nén. Các vấn đề thường gặp có thể phát sinh với trục khuỷu bao gồm:
Hao mòn: Theo thời gian, trục khuỷu có thể bị mòn ở cổ trục và trục khuỷu, dẫn đến mất hiệu suất và có khả năng hỏng hóc.
Vết nứt mỏi: Các chu kỳ ứng suất lặp đi lặp lại có thể dẫn đến hình thành các vết nứt, cuối cùng có thể khiến trục khuỷu bị hỏng.
Mất cân bằng: Trục khuỷu không cân bằng có thể dẫn đến rung lắc quá mức, gây hư hỏng các bộ phận khác và làm giảm tuổi thọ chung của máy nén.
Để giảm thiểu những vấn đề này, các biện pháp bảo trì thường xuyên bao gồm:
Bôi trơn: Đảm bảo bôi trơn thích hợp để giảm ma sát và mài mòn.
Điều tra: Kiểm tra thường xuyên các dấu hiệu mòn, nứt và hư hỏng khác.
Cân bằng: Cân bằng định kỳ để đảm bảo hoạt động trơn tru và giảm rung động.
Tóm lại, trục khuỷu máy nén pittông là một bộ phận quan trọng tạo điều kiện thuận lợi cho việc chuyển đổi chuyển động tịnh tiến thành chuyển động quay, dẫn động các piston và đảm bảo nén khí hiệu quả. Thiết kế, lựa chọn vật liệu và bảo trì của nó rất quan trọng đối với hoạt động đáng tin cậy và tuổi thọ của máy nén.