Theo Wikov Industry a.s.
Đăng trên Global Cement Magazine số tháng 1/2024, Tr.26-28
Người dịch: Nguyễn Thị Kim Lan.
Wikov, công ty thiết kế và chế tạo hộp giảm tốc đã tham gia vào lĩnh vực phát triển, thiết kế, chế tạo hộp giảm tốc truyền động bên và cung cấp dịch vụ bảo dưỡng hộp giảm tốc tại hiện trường kể từ năm 2006. Trong khi trên thị trường đã có một số giải pháp hộp giảm tốc truyền động bên, Wikov vẫn không ngừng hướng tới việc nâng cao độ tin cậy và tuổi thọ hoạt động, giảm thiểu bảo trì bảo dưỡng và chi phí bảo dưỡng để hỗ trợ các nhân viên vận hành nhà máy trong một ngành xi măng toàn cầu ngày càng gia tăng cạnh tranh.
1. Mục đích
Mục tiêu của chương trình hộp giảm tốc truyền động bên tại Wikov là phát triển các sản phẩm sẽ có thể tương thích với hầu hết các thiết bị hiện đã được lắp đặt cho các máy nghiền hoặc lò nung sử dụng các giải pháp bánh răng đơn – mà không cần phải cải tạo thêm kết cấu. Đồng thời, ê-kíp mong muốn cung cấp thêm giá trị cho người vận hành, nhằm nâng cao độ tin cậy, giảm thiểu chi phí bảo trì bảo dưỡng. Mục tiêu này đã được theo đuổi từ nhiều góc độ, giải quyết các vấn đề phổ biến nhất về truyền động bên tại hiện trường và dẫn đến những cải tiến sau của Wikov.
2. Hệ thống bôi trơn riêng biệt
Hệ thống bôi trơn riêng biệt là chìa khóa để đảm bảo kéo dài tuổi thọ hộp giảm tốc nhờ loại bỏ sự nhiễm bẩn hộp giảm tốc do bụi xi măng và các tạp chất phát sinh từ vành răng dẫn động. Cho dù thực tế rằng vành tựa răng được làm kín hoàn toàn trong quá trình lắp đặt, kinh nghiệm hiện trường cho thấy rằng khu vực này là nguyên nhân chính khiến cho thiết bị bị mài mòn nhanh chóng. Các hộp giảm tốc truyền động bên thông thường sẽ hở trần theo hướng của vành tựa răng dễ bị nhiễm bẩn do bụi xi măng. Điều này dẫn đến sự mài mòn nhanh các bánh răng và ổ đỡ, nhiễm bẩn dầu bôi trơn và gây bít tắc các bộ lọc dầu.
Giải pháp thay thế từ Wikov là Hệ thống Bôi trơn Riêng biệt (SLS), một hệ thống đã được thử nghiệm thực tế và đã được cấp bằng sáng chế. Thiết kế bao gồm một giải pháp khép kín và được làm kín, trong đó sự tiếp xúc với vành răng dẫn động bị hạn chế chỉ tới các bánh răng đầu ra. Trục bánh răng được làm kín bằng các đệm kín khuất khúc và các vòng gạt dầu. Ưu điểm của hệ thống này là gia tăng đáng kể độ tin cậy của hộp giảm tốc, chủ yếu là nhờ giảm thiểu hư hại cho các ổ đỡ, mà vốn rất nhạy cảm với chất lượng của dầu bôi trơn.
Hệ thống bôi trơn hộp giảm tốc được thiết kế theo cách mà để dầu từ bộ truyền động bên chảy tới bộ phận bôi trơn riêng biệt. Dầu vành răng dẫn động được đưa tới bình chứa của hệ thống bôi trơn vành răng dẫn động hiện có. Mỗi mạch vòng khi đó có thể sử dụng các loại dầu khác nhau. Ví dụ, bộ truyền động bên có thể sử dụng VG320 và vành răng dẫn động có thể sử dụng VG460. Dầu tổng hợp chất lượng cao được chứng minh là sẽ làm tăng hiệu suất hộp giảm tốc và giảm thiểu chi phí năng lượng.
Mặt khác, đường ống của hệ thống bôi trơn vành răng dẫn động dễ bị nhiễm bẩn do bụi xi măng và vì vậy cần bảo dưỡng thường xuyên. Có hai hệ thống dầu riêng biệt mang lại lợi ích khác cho quy trình này, như phần hộp giảm tốc của hệ thống dầu không bị ảnh hưởng. Bảo dưỡng hệ thống dầu hộp giảm tốc sẽ đơn giản hơn nhiều khi sử dụng hệ thống này, vì phần vỏ có những lỗ mở cho đường ống bôi trơn và các vòi phun. Công tác bảo dưỡng các đường ống bôi trơn hộp giảm tốc và các vòi phun mất khoảng 2-3 tiếng, không cần sử dụng bất kỳ thiết bị hoặc dụng cụ chuyên dụng nào. Đó là vì hộp giảm tốc thực tế không phải tháo rời, trái với các giải pháp thông thường.
3. Phần vỏ hộp giảm tốc vững chắc
Việc có SLS sẽ mang lại một tính năng khác: phần vỏ hộp giảm tốc vững chắc. Trong trường hợp của giải pháp hộp giảm tốc truyền động bên thông thường, phía liền kề vành tựa răng để hở và do đó không được gia cố. Giải pháp của Wiko cung cấp phần vỏ hộp giảm tốc có các chi tiết gia cố bên thêm, góp phần làm tăng độ vững chắc cho vỏ hộp giảm tốc. Điều này đã được chỉ ra trong các kết quả nghiên cứu về tính năng động của các bộ truyền động bên, bao gồm cả phân tích kết cấu của phần vỏ hộp giảm tốc và phân tích mô hình sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (FME) để xác định các hình dạng và tần suất chế độ tự nhiên của một vật thể hoặc kết cấu trong quá trình rung động tự do và các điều kiện rung động khác. Kết quả đã được so sánh với các hoạt động thực tế, để giải pháp có thể thực hiện được thành thiết kế tối ưu của bộ truyền động đảm bảo độ ăn khớp tối đa của bộ truyền động mang tải. Điều này tác động tích cực tới công tác bảo dưỡng và độ tin cậy của hộp giảm tốc.
4. Bánh răng tự căn chỉnh
Vận hành máy nghiền, vành răng dẫn động và phần đế có thể bị biến dạng dẻo và mài mòn dần. Bánh răng tự điều chỉnh được sử dụng trong các ứng dụng mà một cặp bánh răng ăn khớp với bộ dẫn động hoặc trong các ứng dụng mà có thể xảy ra độ lệch trục thay đổi của bánh răng và bộ dẫn động. Đây là trường hợp với bộ truyền động bên cho các máy nghiền và lò xi măng. Lợi ích của giải pháp Wikov đó là bánh răng nghiêng khiến cho nó tự căn chỉnh tối ưu với bộ dẫn động ăn khớp. Nguyên tắc nằm ở chuyển động tương đối giữa hai cặp vòng đệm hình cầu và hình dạng cầu của răng bánh răng. Các vòng đệm hình cầu đảm bảo độ ổn định hướng trục. Số lượng các chuyển động lệch trục và hướng kính mà trục tự căn chỉnh có thể mang tùy thuộc vào thiết kế thực tế. Nhìn chung, có thể đáp ứng độ lệch trục lên tới 0,5o.
Lệch trục ảnh hưởng tới tuổi thọ của thiết bị, do đó thiết kế cuối cùng được tối ưu hóa riêng. Thiết kế và kích thước bộ truyền động bên cho phép thay thế dễ dàng cho các giải pháp truyền động bên khác trong ngành cho sản lượng điện 2,8-11MW. Các hệ thống dầu hiện có của vành răng dẫn động được bảo dưỡng trong quá trình thay thế hộp giảm tốc, đồng thời nâng cao hiệu suất chung của máy, tuổi thọ hoạt động và giảm thiểu chi phí bảo trì bảo dưỡng.
5. Hệ thống WiGuard®
Hệ thống giám sát điều kiện từ xa WiGuard® được thiết kế và chế tạo bởi Wikov, có thể lên kế hoạch tối ưu hóa và bảo dưỡng đầy đủ để đạt được tính sẵn sàng cao nhất và giảm thiểu thời gian dừng cho toàn bộ hệ thống truyền động. Các dữ liệu khác nhau, bao gồm độ rung, nhiệt độ, tốc độ, áp suất và các thông số khác, được giám sát và xử lý sau đó trong phần mềm chuyên dụng của Wikov. Sản lượng có thể truy cập được qua giao diện trang web theo thời gian thực. Các thuật toán tiên tiến của phần mềm có thể dò tìm phát hiện răng bánh răng và ổ đỡ bị hư hại ở giai đoạn rất sớm và nhờ vậy, ngăn ngừa hư hỏng nặng cho hộp giảm tốc, trao đổi thông tin về tình trạng hiện tại với người vận hành và cùng nhau lập kế hoạch bảo trì bảo dưỡng.
