Làm thế nào để vòng bi đẩy bơm cải thiện hiệu quả vận hành thông qua thiết kế giảm ma sát? ​

1. Vật liệu giảm ma sát: Nền tảng cốt lõi của hiệu suất tuyệt vời

Hiệu suất giảm ma sát của Vòng bi bơm đẩy bơm phụ thuộc đầu tiên vào các vật liệu được sử dụng. Polytetrafluoroetylen chiếm một vị trí quan trọng trong lĩnh vực vật liệu ổ trục do cấu trúc phân tử độc đáo của nó. Các phân tử PTFE được sắp xếp hợp lý, không có nhánh và độ mịn giữa các phân tử, sự gắn kết thấp và lực tương tác nhỏ. Đặc điểm cấu trúc này làm cho nó cực kỳ dễ dàng để trượt và có các đặc tính ma sát tuyệt vời và các đặc tính tự bôi trơn. Áp dụng PTFE để bơm vòng bi Pad có thể làm giảm đáng kể ma sát được tạo ra khi ổ trục và trục trượt của bơm so với nhau, và giảm mất năng lượng. ​
Tuy nhiên, PTFE cũng có các khiếm khuyết vốn có, chẳng hạn như hệ số mở rộng tuyến tính lớn, độ ổn định kích thước kém, cường độ cơ học thấp và khả năng chống mài mòn kém trong điều kiện ma sát khô. Để khắc phục những thiếu sót này, ngành công nghiệp đã sửa đổi PTFE bằng cách lấp đầy và tăng cường. Sau khi thêm các vật liệu như các hạt kim loại, sợi, than chì và các chất vô cơ, hiệu suất toàn diện của PTFE được cải thiện đáng kể. Không chỉ có khả năng chống mài mòn được tăng cường, mà mô đun đàn hồi nén và độ dẫn nhiệt cũng được cải thiện, do đó nó có thể chơi một lợi thế giảm ma sát trong điều kiện làm việc phức tạp hơn và đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của vòng bi đẩy bơm về hiệu suất vật liệu.

Ngoài PTFE, các vật liệu khác cũng đóng một vai trò quan trọng trong thiết kế giảm ma sát của vòng bi Pump Thrust Pad. Hợp kim Babbitt có đặc tính giảm ma sát tuyệt vời. Ma trận mềm của nó có thể thích ứng với biến dạng và rung của trục, và các điểm cứng cải thiện khả năng chống mài mòn; Hợp kim dựa trên đồng có độ dẫn nhiệt cao, khả năng chống mài mòn tốt, và tính chất xử lý và bôi trơn tuyệt vời. Trong điều kiện làm việc cụ thể, nó cho thấy hiệu ứng giảm ma sát tốt; Carbide silicon, như một vật liệu gốm đặc biệt cường độ cao, cung cấp sự đảm bảo đáng tin cậy để giảm ma sát trong điều kiện làm việc khắc nghiệt với khả năng chống nhiệt độ cao, khả năng chống ăn mòn và kháng mòn. Các vật liệu khác nhau có lợi thế riêng của họ. Thông qua lựa chọn và ứng dụng hợp lý, họ cùng nhau xây dựng nền tảng cho hiệu suất giảm ma sát của vòng bi Pump Thrust Pad.
2. Cấu trúc bôi trơn đặc biệt: phương tiện chính của giảm ma sát phụ trợ
Cấu trúc bôi trơn đặc biệt và phương pháp bôi trơn là chìa khóa để tiếp tục giảm hệ số ma sát của vòng bi đệm lực đẩy. Bôi trơn dầu là một trong những phương pháp bôi trơn phổ biến hơn. Dầu bôi trơn tạo thành một màng dầu giữa ổ trục và trục bơm, chuyển đổi ma sát rắn ban đầu thành ma sát lỏng, làm giảm đáng kể khả năng chống ma sát. Dầu bôi trơn cũng có thể đóng một vai trò trong việc làm mát, làm sạch và phòng ngừa rỉ sét, lấy đi nhiệt tạo ra trong quá trình hoạt động của ổ trục, ngăn chặn các tạp chất xâm nhập vào bề mặt ma sát và bảo vệ bề mặt ổ trục khỏi ăn mòn, do đó duy trì trạng thái giảm ma sát tốt. ​
Bôi trơn dầu mỡ cũng được sử dụng rộng rãi trong vòng bi đẩy của bơm. Mỡ có độ bám dính tốt và có thể tạo thành một lớp bôi trơn ổn định trên bề mặt ổ trục. Ngay cả ở tốc độ thấp, tải trọng nặng hoặc cung cấp dầu khó, nó có thể tiếp tục đóng vai trò bôi trơn và giảm hiệu quả ma sát. Hơn nữa, chu kỳ thay thế của mỡ tương đối dài, bảo trì thuận tiện hơn và chi phí bảo trì và thời gian ngừng hoạt động của thiết bị bị giảm. ​
Bôi trơn nước phù hợp với một số điều kiện làm việc đặc biệt với các yêu cầu sạch sẽ cao hoặc không thể sử dụng bôi trơn dầu và dầu mỡ. Là một chất bôi trơn, nước không chỉ có sẵn rộng rãi và chi phí thấp, mà còn có hiệu suất làm mát tốt. Nó có thể lấy đi nhiệt do ma sát tạo ra theo thời gian và ngăn chặn ổ trục bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ quá mức và ảnh hưởng đến hiệu ứng giảm ma sát và tuổi thọ dịch vụ. Cấu trúc bôi trơn nước được thiết kế đặc biệt có thể đảm bảo rằng nước được phân phối đều giữa ổ trục và trục bơm, tạo thành một màng nước bôi trơn ổn định để đạt được giảm ma sát hiệu quả. ​
3. Ứng dụng thực tế: Lợi ích đáng kể do thiết kế giảm ma sát
Trong các ứng dụng công nghiệp thực tế, thiết kế giảm ma sát của vòng bi đẩy bơm đóng vai trò rất lớn. Trong các thiết bị bơm tốc độ cao, việc sử dụng các hệ thống bôi trơn hiệu quả và vòng bi với hiệu suất giảm ma sát tuyệt vời có thể cải thiện đáng kể hiệu quả cơ học của máy bơm. Mỗi cải thiện về hiệu quả cơ học có thể tiết kiệm rất nhiều chi phí năng lượng trong quá trình vận hành liên tục lâu dài. Đối với sản xuất công nghiệp sử dụng nhiều năng lượng, điều này có nghĩa là giảm chi phí sản xuất và cải thiện lợi ích kinh tế. ​
Hiệu suất giảm ma sát tốt cũng có thể làm giảm độ mòn của trục bơm và vòng bi. Trong quá trình hoạt động của máy bơm, ổ trục và trục bơm liên tục trượt so với nhau. Nếu điện trở ma sát quá lớn, nó sẽ tăng tốc độ mòn của các bộ phận và rút ngắn tuổi thọ của thiết bị. Thông qua thiết kế chống ma sát, hao mòn do ma sát giảm, tuổi thọ của ổ trục đẩy bơm và trục bơm được mở rộng, và tần suất thay thế và chi phí bảo trì của thiết bị bị giảm. Điều này không chỉ làm giảm thời gian ngừng hoạt động do lỗi thiết bị, đảm bảo tính liên tục của sản xuất, mà còn làm giảm đầu tư vốn của các doanh nghiệp trong bảo trì và thay thế thiết bị. ​
Trong hóa dầu, năng lượng điện và các ngành công nghiệp khác, máy bơm cần hoạt động trong các điều kiện làm việc phức tạp như nhiệt độ cao, áp suất cao và ăn mòn mạnh. Tại thời điểm này, thiết kế chống ma sát của ổ trục đẩy bơm là đặc biệt quan trọng. Việc sử dụng kháng nhiệt độ cao, chống ăn mòn và phương pháp chống ma sát tốt và phương pháp bôi trơn có thể đảm bảo rằng vòng bi hoạt động bình thường trong môi trường khắc nghiệt và duy trì hoạt động ổn định của máy bơm. Điều này rất quan trọng để đảm bảo sự an toàn và ổn định của toàn bộ quá trình sản xuất, tránh các lỗi bơm do sự suy giảm hiệu suất mang, từ đó gây ra tai nạn sản xuất hoặc tổn thất kinh tế. ​
Thứ tư, phát triển công nghệ: Hướng tối ưu hóa liên tục của hiệu suất chống ma sát
Với sự phát triển liên tục của công nghệ công nghiệp, các yêu cầu về hiệu suất chống ma sát của vòng bi đẩy bơm cũng đang tăng lên. Về mặt nghiên cứu và phát triển vật liệu, các nhà nghiên cứu khoa học tiếp tục khám phá các tài liệu mới và công nghệ sửa đổi vật liệu để phát triển các vật liệu chống ma sát với hiệu suất tốt hơn. Bằng cách nghiên cứu mối quan hệ giữa cấu trúc vi mô và hiệu suất của vật liệu, cải thiện quá trình chuẩn bị vật liệu, các vật liệu mới có yếu tố ma sát thấp, cường độ cao hơn, khả năng chống mài mòn tốt hơn và khả năng thích ứng rộng hơn với điều kiện làm việc. ​
Trong lĩnh vực công nghệ bôi trơn, sự đổi mới cũng đang diễn ra. Phát triển các chất bôi trơn và phương pháp bôi trơn mới, tối ưu hóa việc thiết kế các cấu trúc bôi trơn để đạt được các hiệu ứng bôi trơn hiệu quả và ổn định hơn. Ví dụ, nghiên cứu và phát triển các hệ thống bôi trơn thông minh để điều chỉnh các thông số bôi trơn trong thời gian thực theo tình trạng hoạt động của máy bơm để đảm bảo rằng vòng bi luôn ở trạng thái bôi trơn tốt nhất và giảm hơn nữa khả năng chống ma sát. Đồng thời, khám phá các khái niệm và công nghệ bôi trơn mới như bôi trơn không dầu và tự bôi trơn để giảm sự phụ thuộc vào các phương pháp bôi trơn truyền thống và cải thiện độ tin cậy và bảo vệ môi trường của thiết bị. ​
Về mặt thiết kế kết cấu, với sự trợ giúp của công nghệ mô phỏng và thiết kế hỗ trợ máy tính tiên tiến, cấu trúc của ổ trục đẩy bơm được tối ưu hóa. Bằng cách mô phỏng lực, ma sát và hao mòn của ổ trục theo các thông số cấu trúc khác nhau, sơ đồ thiết kế cấu trúc tốt nhất được tìm thấy để làm cho ổ trục bị căng thẳng hơn trong quá trình hoạt động, giảm ma sát và hao mòn cục bộ, và cải thiện hiệu suất giảm ma sát tổng thể và tuổi thọ dịch vụ.