Nguyên nhân gây hư hỏng vòng bi và cách khắc phục

Trong bảo trì công nghiệp hiện nay, việc sử dụng một số thiết bị lắp đặt, căn chỉnh chẩn đoán lỗi thiết bị đã tạo ra một bước đột phá trong công việc bảo trì theo mô hình Bảo trì theo điều kiện. Tuy nhiên, trên thực tế, các hỏng hóc vẫn xảy ra và vấn đề đặt ra là tìm ra nguyên nhân dẫn đến sự hỏng hóc của vòng bi bạc đạn

Ngoài việc sử dụng các thiết bị chẩn đoán tiên tiến để tìm ra các nguyên nhân hỏng hóc thì việc chẩn đoán lỗi thông qua việc kiểm tra thực tế dựa trên những dấu hiệu của sự hỏng hóc cũng là một việc làm rất quan trọng.

Chỉ cần dựa vào các dấu vết còn sót lại trên vòng bi đã bị hỏng, chúng ta phần nào có thể nhận biết được nguyên nhân dẫn đến sự hỏng hóc này của vòng bi. Nếu một vòng bi bị hỏng, hãy cố gắng tìm ra nguyên nhân và ngăn ngừa không cho nó lặp lại. Sự hỏng vòng bi có thể do các nguyên nhân sau:

Lắp đặt không đúng
Thiếu chất bôi trơn
Có các tạp chất lẫn vào trong vòng bi
Trong vòng bi có nước
Trục hoặc gối đỡ không nhẵn
Do rung động
Sự di chuyển của dòng điện
Sự mòn hỏng tự nhiên

Ngoài các sự hỏng hóc do điều kiện vận hành thì việc lắp đặt không đúng cách cũng chiếm 16% nguyên nhân dẫn đến sự phá hủy vòng bi

Dưới đây là một số dạng hư hỏng tiêu biểu của vòng bi, bạc đạn

1. CÁC VẾT LÕM

Thông thường các vết lõm xuất hiện khi vòng bi lắp đặt sai hoặc do quá tải

Dấu vết còn sót lại	Nguyên nhân hỏng hóc	Biện pháp khắc phục
Các vết lõm xuất hiện trên cả vòng trong và vòng ngoài của vòng bi và cách đều nhau một khoảng bằng khoảng cách giữa các con lăn (hoặc viên bi)	Lực tác dụng quá lớn khi lắp	Khi lắp nên sử dụng dụng cụ lắp đặt hợp lý như: Bộ đóng vòng bi, thiết bị gia nhiệt… Trong trường hợp không có các dụng cụ này, khi lắp nên tác dụng lực đều lên cả 2 vòng của vòng bi
	Vòng bi lỗ côn bị lắp quá căng	Khi lắp vòng bi lỗ côn, nên làm theo hướng dẫn cụ thể về lắp đặt vòng bi lỗ côn.
	Chịu tải trọng tĩnh do bị rung động khi chưa hoạt động	Ngăn ngừa các nguồn rung động tác dụng lên thiết bị khi thiết bị chưa hoạt động

2. TRÓC BỀ MẶT KIM LOẠI

Hiện tượng tróc bề mặt kim loại thường do những nguyên nhân sau: Do tải trọng ban đầu quá lớn, do vòng bi bị bóp méo, oval, do lực ép dọc trục quá lớn, do vòng bi lắp lệch trục

a. Tróc bề mặt kim loại do tải trọng ban đầu quá lớn

Nếu đặt lực quá lớn vào vòng bi lắp trên bạc hoặc trục côn, vòng bi sẽ bị quá tải và gây ra sự tróc rỗ bề mặt

Dấu vết còn sót lại	Nguyên nhân hỏng hóc	Biện pháp khắc phục
Vết lăn in đậm trên rãnh lăn của vòng trong và vòng ngoài	Tải trọng ban đầu quá lớn do mối lắp quá chặt	Kiểm tra lại dung sai lắp ghép hoặc sử dụng vòng bi có khe hở cho phép lớn hơn
Các vết tróc thường xuất hiện tại các vùng chịu tải của vòng bi	Vòng bi lỗ côn bị lắp quá căng	Khi lắp vòng bi lỗ côn, nên làm theo hướng dẫn cụ thể về lắp đặt vòng bi lỗ côn
	Vòng bi côn hoặc vòng bi đỡ chặn bị đặt dự ứng lực quá lớn	Điều chỉnh lại khe hở dọc trục và dự ứng lực theo yêu cầu

b. Tróc bề mặt kim loại do vòng bi bị bóp méo, oval:

Dấu vết còn sót lại	Nguyên nhân hỏng hóc	Biện pháp khắc phục
Xuất hiện các vết lăn in đậm trên vòng trong hoặc vòng ngoài của vòng bi tại những vị trí đối xứng nhau	Trục hoặc ổ đỡ bị oval	Kiểm tra lại độ oval của trục hoặc ổ đỡ. Lỗi này thường gặp đối với ổ đỡ 2 nửa.
	Ổ đỡ đặt trên một bề mặt không phẳng, do đó trong quá trình siết	Cần kiểm tra lại độ phẳng của mặt phẳng tiếp xúc với đế ổ đỡ.
	chặt các bulong chân đế ổ đỡ sẽ làm cho ổ đỡ bị oval	Có thể dùng đồng hồ so để kiểm tra

c. Tróc bề mặt kim loại do lực ép dọc trục quá lớn

Sự quá tải dọc trục thường do vòng bi bị bó kẹt. Khi trục bị giãn nở nhiệt, nó làm hẹp khoảng cách trong gối bi và gây ra sự phá hủy

Dấu vết còn sót lại

Nguyên nhân hỏng hóc

Biện pháp khắc phục

Vòng bi cầu: Vết lăn in đậm và lệch về một phía trên cả 2 vòng vủa vòng bi. Các vị trí tróc này nằm đối xứng nhau (theo phương của đường tải trọng).

Đối với vòng bi tự lựa hai dãy, bi cầu và bi tang trống. Dấu vết in đậm trên một dãy bi với bề mặt bị tróc rỗ.

Đối với vòng bi đỡ chặn, dấu hiệu để lại giống như trường hợp tải trọng ban đầu quá lớn

Do phương pháp lắp không đúng, tạo ra lực dọc trục lớn và tải trọng ban đầu lớn

Khe hở dọc trục không đủ lớn để bủ giãn nở nhiệt

Lắp đặt theo đúng phương pháp, dung sai lắp ghép

d. Tróc bề mặt kim loại do vòng bi lắp lệch

Dấu vết còn sót lại

Nguyên nhân hỏng hóc

Biện pháp khắc phục

Đối với vòng bi đũa trụ, một bên rãnh lăn sẽ bị tróc.

Đối với vòng bi cầu, vết tróc in đậm, đối xứng và không song song với rãnh lăn

Vòng bi lắp không vuông góc với trục

Trục bị lệch góc

Vòng bi bị lắp nghiêng trong lỗ

Kiểm tra lệch góc trục

3. NỨT VỠ

Dấu vết còn sót lại	Nguyên nhân hỏng hóc	Biện pháp khắc phục
Các vết nứt hoặc mảnh vỡ thường xuất hiện ở một mặt của vòng trong hoặc vòng ngoài	Do đóng mạnh bằng búa trực tiếp vào vòng bi khi lắp ráp	Do đóng mạnh bằng búa trực tiếp vào vòng bi khi lắp ráp
Do đóng mạnh bằng búa trực tiếp vào vòng bi khi lắp ráp	Do lắp vòng bi lỗ côn quá căng	Lắp theo đúng hướng dẫn lắp vòng bi lỗ côn. Kiểm tra dung sai lắp ghép

4. BÔI TRƠN

Không đủ chất bôi trơn hoặc bôi trơn không hiệu quả cũng là nguyên nhân dẫn đến việc vòng bi bị phá hủy. Một vòng bi không đủ chất bôi trơn sẽ có bề mặt bóng loáng và nó sẽ hỏng sau khoảng thời gian rất ngắn.

Một dạng khác là bôi trơn kém, điều này là do quá nhiều chất bôi trơn

Tham khảo các loại mỡ bôi trơn SKF

Bôi trơn không đủ

Quá nhiều chất bôi trơn làm cho các con lăn bị trượt

5. SỰ RUNG ĐỘNG

Sự rung động của thiết bị là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến sự hỏng hóc của vòng bi. Việc căn chỉnh thiết bị khi lắp ráp và phân tích nguyên nhân rung động thiết bị là việc làm hết sức cần thiết và quan trọng cần phải thực hiện để hạn chế sự hỏng hóc.

Theo SKF Ngọc Anh