Khớp nối trục (Rotex KTR) đóng vai trò như một “bộ phận trung gian” không thể thiếu, đảm bảo sự truyền tải năng lượng mượt mà và bảo vệ các thiết bị quan trọng. Trong số đó, khớp nối vấu Rotex KTR 24 nổi bật như một giải pháp linh hoạt, bền bỉ và hiệu quả. Được thiết kế để bù đắp sai lệch trục, giảm chấn và hấp thụ rung động, Rotex KTR 24 là lựa chọn lý tưởng cho nhiều ứng dụng từ máy bơm, quạt, máy nén khí cho đến các hệ thống băng tải.
Bài viết này sẽ đi sâu phân tích cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cơ chế giảm chấn khớp nối và truyền mô-men xoắn, cũng như so sánh các vật liệu vòng đệm giảm chấn (spider) chủ chốt của khớp nối Rotex KTR 24.
1. Cấu tạo khớp nối Rotex KTR 24: Đơn giản mà mạnh mẽ
Khớp nối Rotex KTR 24 là một loại khớp nối đàn hồi kiểu hàm (jaw coupling), được cấu thành từ ba bộ phận chính:
1.1. Hai bán khớp nối (Hubs)
Hai bán khớp nối (hub) là phần kim loại của khớp nối, được gắn chặt vào đầu trục của động cơ và trục của thiết bị cần truyền động. Chúng có các rãnh hàm lõm (concave claws) ăn khớp với vòng đệm giảm chấn.
- Vật liệu Hub: KTR cung cấp các tùy chọn vật liệu đa dạng cho hub để phù hợp với các yêu cầu ứng dụng khác nhau:
- Gang (GJL/GJS): Là vật liệu phổ biến, mang lại độ bền cơ học tốt và chi phí hợp lý. Thường được sử dụng trong các ứng dụng thông thường.
- Nhôm (Aluminium): Nhẹ hơn gang, giúp giảm quán tính khối lượng, thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu tốc độ cao hoặc khởi động/dừng thường xuyên.
- Thép (Steel): Cung cấp độ bền và khả năng truyền mô-men xoắn cao nhất, thường dùng trong các ứng dụng tải nặng hoặc yêu cầu độ chính xác cao.
- Các biến thể Hub (Đặc biệt cho kích thước 24):
- Hub loại 1 (Standard): Là loại tiêu chuẩn, dùng trong các ứng dụng phổ biến.
- Hub loại 1a: Dùng cho các ứng dụng có yêu cầu truyền động cao, mô-men xoắn lớn hơn và độ chính xác cao hơn.
- Hub loại 1b: Dành cho các ứng dụng cần tính cách điện, đảm bảo an toàn trong môi trường có điện. Các biến thể này thường khác nhau về chiều dài và cách lắp đặt để tối ưu hóa hiệu suất trong các điều kiện vận hành cụ thể.
Hãy liên hệ với Gia Hưng Phát (0969 24 86 77) để biết thêm thông tin, chúng tôi sẽ hỗ trợ bạn chọn đúng thiết bị theo yêu cầu của nhà máy.
1.2. Vòng đệm giảm chấn (Spider / Elastomer Element)
Đây là “trái tim” của khớp nối ROTEX, là bộ phận đàn hồi nằm giữa hai bán khớp nối. Vòng đệm có hình dạng involute (đường thân khai) với các “vấu” hoặc răng được thiết kế để ăn khớp chính xác với các hàm lõm trên hub.
Chức năng: Vòng đệm là thành phần chính chịu trách nhiệm cho các tính năng ưu việt của khớp nối ROTEX:
- Giảm chấn và hấp thụ rung động: Do được làm từ vật liệu đàn hồi, vòng đệm hấp thụ hiệu quả các rung động xoắn (torsional vibrations) và xung chấn (shocks) phát sinh trong quá trình vận hành, bảo vệ động cơ và thiết bị khỏi hư hại.
- Bù sai lệch trục: Vòng đệm có khả năng bù trừ các loại sai lệch trục nhỏ (sai lệch hướng tâm, sai lệch song song, sai lệch góc) giữa trục động cơ và trục thiết bị, giúp hệ thống vận hành êm ái và kéo dài tuổi thọ bạc đạn, phớt chặn.
- Truyền mô-men xoắn: Truyền mô-men xoắn từ trục dẫn động sang trục bị động thông qua sự tiếp xúc của các vấu đàn hồi với các hàm của hub.
1.3. Chốt khóa / Lắp ráp
Rotex KTR 24 là khớp nối kiểu lắp vào trục (axial plug-in), cho phép lắp đặt và tháo rời dễ dàng mà không cần di chuyển các thiết bị. Hai bán khớp nối được đẩy vào vòng đệm từ hai phía và được giữ cố định, thường không cần chốt khóa bổ sung theo kiểu truyền thống mà thông qua sự ăn khớp chính xác và lực kẹp từ các vít nếu có loại hub kẹp. Tính năng này giúp tiết kiệm thời gian bảo trì và giảm thiểu thời gian ngừng máy.
2. Nguyên lý hoạt động và cơ chế giảm chấn
Nguyên lý hoạt động của khớp nối Rotex KTR 24 dựa trên sự tương tác giữa các hàm cứng của hub và các vấu đàn hồi của vòng đệm giảm chấn.
Truyền mô-men xoắn: Khi động cơ quay, một bán khớp nối (hub) truyền mô-men xoắn đến vòng đệm giảm chấn. Vòng đệm, với tính đàn hồi của mình, sẽ biến dạng nhẹ (xoắn) để hấp thụ năng lượng trước khi truyền mô-men xoắn này sang bán khớp nối còn lại và từ đó đến trục bị động.
Hấp thụ rung động và giảm chấn: Đặc điểm then chốt của Rotex KTR 24 là khả năng giảm chấn mạnh mẽ. Các rung động xoắn và xung chấn phát sinh trong quá trình vận hành (ví dụ: từ động cơ đốt trong, máy nén khí hoặc khi khởi động/dừng) được vòng đệm hấp thụ. Vòng đệm sẽ biến dạng đàn hồi để “làm mềm” các dao động này, chuyển đổi năng lượng rung động thành nhiệt và tiêu tán nó. Điều này giúp giảm đáng kể tải trọng động lên các bộ phận khác của hệ thống, kéo dài tuổi thọ của vòng bi, phớt và bản thân động cơ/thiết bị.
Bù sai lệch trục: Các vấu của spider được thiết kế với bề mặt cong (crowned teeth) giúp chúng có thể xoay và trượt nhẹ trong các hàm của hub khi có sai lệch trục. Điều này cho phép khớp nối bù đắp:
- Sai lệch hướng tâm (Radial misalignment): Khi trục không nằm trên cùng một đường thẳng.
- Sai lệch song song (Parallel misalignment): Khi hai trục song song nhưng không thẳng hàng.
- Sai lệch góc (Angular misalignment): Khi hai trục tạo thành một góc nhỏ. Khả năng này giúp giảm ứng suất lên các ổ trục và trục, đảm bảo hoạt động êm ái ngay cả khi việc căn chỉnh trục không hoàn hảo.
3. So sánh các loại vật liệu vòng đệm giảm chấn (Spider)
KTR cung cấp các loại vòng đệm giảm chấn với độ cứng và vật liệu khác nhau để phù hợp với từng điều kiện vận hành và yêu cầu giảm chấn cụ thể. Đối với Rotex KTR 24, các vật liệu chính và đặc điểm của chúng bao gồm:
3.1. T-PUR® (Polyurethane Nhiệt dẻo cải tiến)
T-PUR® là vật liệu tiêu chuẩn mới và được khuyến nghị của KTR cho các vòng đệm giảm chấn. Đây là một loại polyurethane được cải tiến để mang lại hiệu suất vượt trội so với các loại polyurethane thông thường.
Đặc điểm nổi bật:
Chịu nhiệt độ cao hơn: T-PUR® có khả năng chịu được dải nhiệt độ rộng hơn đáng kể, từ -50°C đến +120°C (nhiệt độ liên tục) và lên đến +150°C (ngắn hạn). Điều này vượt trội so với polyurethane thông thường (thường chỉ đến +80°C hoặc +100°C).
Tuổi thọ dài hơn: Do khả năng chịu nhiệt và ổn định vật liệu tốt hơn, T-PUR® mang lại tuổi thọ sử dụng dài hơn đáng kể, giảm tần suất bảo trì và thay thế.
Hiệu quả giảm chấn cao: Vẫn duy trì khả năng hấp thụ rung động và giảm chấn xuất sắc.
Nhận diện bằng màu sắc: KTR phân biệt độ cứng của T-PUR® bằng các màu sắc khác nhau:
- Màu cam (92 Shore A): Độ cứng mềm nhất trong dòng T-PUR®, cung cấp khả năng giảm chấn cao nhất, phù hợp cho các ứng dụng có rung động và sốc vừa phải, yêu cầu độ êm ái.
- Màu tím (98 Shore A): Độ cứng trung bình, là lựa chọn cân bằng giữa khả năng giảm chấn và truyền mô-men xoắn, thường được khuyến nghị cho các ứng dụng thông thường và có tải trọng ổn định. Đây là loại được sử dụng phổ biến nhất.
- Màu xanh nhạt (64 Shore D): Độ cứng cao nhất, cung cấp khả năng truyền mô-men xoắn cao nhất với độ giảm chấn thấp hơn. Thích hợp cho các ứng dụng có mô-men xoắn lớn và rung động không quá nghiêm trọng. Chú ý Shore D là một thang đo độ cứng khác so với Shore A (cao hơn).
Tham khảo trang sản phẩm: Vòng đệm Rotex KTR Germany
Tham khảo trang sản phẩm: Vòng đệm giảm chấn Rotex 24 KTR độ cứng 98 ShA
3.2. NBR (Cao Su Nitrile Butadiene Rubber) – (Polyurethane thông thường)
Mặc dù tài liệu của KTR nhấn mạnh T-PUR® là vật liệu tiêu chuẩn mới và cải tiến, các loại vòng đệm polyurethane trước đây (ví dụ, màu vàng, đỏ, trắng tự nhiên có điểm xanh lá cây) vẫn có thể được cung cấp theo yêu cầu. NBR (Nitrile Butadiene Rubber) là một loại cao su tổng hợp phổ biến khác được sử dụng trong các khớp nối đàn hồi, đặc biệt là trong các ứng dụng có tiếp xúc với dầu mỡ.
Đặc điểm chung của vật liệu polyurethane/cao su thông thường (bao gồm NBR nếu có):
- Khả năng giảm chấn tốt: Tương tự T-PUR, chúng cũng có khả năng hấp thụ rung động và giảm chấn.
- Dải nhiệt độ làm việc hạn chế hơn: So với T-PUR, các vật liệu này thường có dải nhiệt độ làm việc hẹp hơn và có thể bị ảnh hưởng nhiều hơn bởi nhiệt độ cao, dẫn đến lão hóa nhanh hơn.
- Tuổi thọ ngắn hơn: Do độ bền vật liệu và khả năng chịu nhiệt thấp hơn, tuổi thọ của chúng thường ngắn hơn T-PUR trong các điều kiện vận hành tương tự.
- Kháng dầu/hóa chất: NBR đặc biệt nổi bật về khả năng kháng dầu, mỡ và một số hóa chất.
Lựa chọn vật liệu: Việc lựa chọn vật liệu vòng đệm giảm chấn phụ thuộc vào:
- Mô-men xoắn định mức: Mỗi màu/độ cứng của T-PUR® có khả năng truyền mô-men xoắn tối đa khác nhau (ví dụ: Rotex 24: cam 35 Nm, tím 60 Nm, xanh 75 Nm).
- Nhiệt độ vận hành: Môi trường làm việc có nhiệt độ cao nên ưu tiên T-PUR®.
- Mức độ rung động và xung chấn: Cần độ giảm chấn cao (mềm hơn) hay truyền mô-men xoắn hiệu quả (cứng hơn).
- Tiếp xúc với hóa chất/dầu mỡ: Cần xem xét khả năng kháng hóa chất của vật liệu.
Liên hệ ngay với Gia Hưng Phát để nhận báo giá & hỗ trợ kỹ thuật:
📞 ZALO 0969 248 677
📘 Facebook: [Link fanpage Gia Hưng Phát]
Khớp nối Rotex KTR 24 là một thành phần kỹ thuật ưu việt, kết hợp sự đơn giản trong cấu tạo với hiệu quả vượt trội trong vận hành. Nhờ thiết kế thông minh với hai bán khớp nối và vòng đệm giảm chấn đàn hồi, nó không chỉ truyền tải mô-men xoắn hiệu quả mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc hấp thụ rung động, giảm chấn và bù đắp sai lệch trục. Việc lựa chọn đúng loại hub và đặc biệt là vòng đệm giảm chấn với vật liệu (T-PUR® là lựa chọn hàng đầu) và độ cứng phù hợp sẽ tối ưu hóa hiệu suất, kéo dài tuổi thọ cho toàn bộ hệ thống truyền động và giảm thiểu chi phí bảo trì.
Đối với các kỹ sư và nhà quản lý vận hành, việc hiểu rõ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Rotex KTR 24, cùng với đặc tính của các vật liệu vòng đệm, là chìa khóa để lựa chọn và bảo trì khớp nối một cách hiệu quả nhất, đảm bảo sự ổn định và bền vững cho các quy trình công nghiệp.