Vì Sao Khớp Nối ROTEX Trong Máy Nén Piston Dễ Bị Quá Nhiệt?

Hãy cùng Đại Hồng Phát tìm hiểu Vì Sao Khớp Nối ROTEX Trong Máy Nén Piston Dễ Bị Quá Nhiệt? qua bài viết sau đây!

Khớp nối ROTEX (jaw coupling) được sử dụng rất phổ biến trong các hệ truyền động công nghiệp nhờ cấu tạo đơn giản, dễ lắp đặt và chi phí hợp lý. Tuy nhiên, trong nhiều hệ máy nén piston, bộ phận bảo trì thường gặp tình trạng đệm cao su nhanh bị nóng, nứt hoặc cháy dù mô-men truyền không vượt định mức thiết kế. Việc thay đệm hoặc thay khớp nối mới chỉ giúp máy chạy lại trong thời gian ngắn, sau đó hư hỏng lại tiếp tục lặp lại.
Nguyên nhân thường không nằm ở chất lượng khớp nối mà đến từ rung xoắn và cộng hưởng trong hệ truyền động. Với đặc tính độ cứng trung bình và khả năng giảm chấn có giới hạn, khớp nối ROTEX có thể rơi đúng vào vùng cộng hưởng của các bậc kích thích phổ biến ở tốc độ 1.500 rpm, khiến năng lượng dao động bị chuyển thành nhiệt trong phần tử cao su. Nếu không đánh giá đúng nguy cơ này, việc sử dụng jaw coupling trong máy nén piston có thể dẫn đến quá nhiệt, giảm tuổi thọ khớp nối và tăng rủi ro hư hỏng trục.

Xem bài viết: Máy nén piston rung & ồn: Cách chẩn đoán rung xoắn và chọn khớp nối đúng

1. Đặc tính cơ học của khớp nối ROTEX (jaw coupling)

Khớp nối ROTEX thuộc nhóm khớp nối đàn hồi trung bình, với các đặc điểm chính:
+ Độ cứng xoắn cao hơn khớp nối đàn hồi cao.
+ Khả năng giảm chấn vừa phải thông qua đệm cao su (spider)
+ Truyền mô-men tương đối chính xác, dễ thay thế phần tử đàn hồi.

Tổng quan so sánh các loại khớp nối và thông số độ cứng – giảm chấn. ROTEX nằm giữa BoWex (rất đàn hồi) và RIGIFLEX-N (cứng xoắn)

Trong các hệ truyền động trục tải đều như bơm ly tâm hoặc quạt, đặc tính này rất phù hợp. Tuy nhiên, trong máy nén piston – nơi mô-men kích thích biến thiên mạnh theo chu kỳ – độ cứng trung bình có thể trở thành bất lợi nếu tần số riêng của hệ rơi vào vùng nguy hiểm.

2. Vì sao khớp nối ROTEX dễ trùng cộng hưởng trong máy nén piston?

2.1 Các bậc kích thích phổ biến ở 1.500 rpm

Ở tốc độ 1.500 vòng/phút, các bậc kích thích thường gặp là:
+ Bậc 3 → 75 Hz
+ Bậc 4 → 100 Hz
Đây là các bậc có biên độ kích thích tương đối lớn trong máy nén piston nhiều xy-lanh.

2.2 Tần số riêng của hệ khi dùng khớp nối đàn hồi trung bình

Khi sử dụng khớp nối ROTEX trong máy nén piston, độ cứng tổng của hệ cao hơn so với khớp nối đàn hồi cao, dẫn đến:
+ Tần số riêng thứ nhất dịch chuyển lên cao
+ Có khả năng rơi giữa bậc 3 và bậc 4, đúng vùng kích thích mạnh
Khi đó, hệ truyền động làm việc rất gần vùng cộng hưởng, khiến biên độ rung xoắn tăng nhanh theo tốc độ.

Biểu đồ cộng hưởng và dạng dao động với khớp nối ROTEX

Kết quả với khớp nối hàm đàn hồi trung bình ROTEX
Ba tần số riêng đầu tiên:f₁ = 92,20 Hz – f₂ = 481,80 Hz – f₃ = 928,60 Hz
Biểu đồ thể hiện:độ lệch góc, năng lượng động học, năng lượng đàn hồi cho từng dạng dao động.

3. Cơ chế sinh nhiệt trong đệm cao su của jaw coupling

Khi rung xoắn xảy ra:
+ Phần tử cao su bị biến dạng liên tục
+ Năng lượng dao động được chuyển thành nhiệt trong vật liệu đàn hồi
Nếu:
+ Biên độ dao động lớn
+ Chu kỳ lặp lại cao
+ Môi trường xung quanh nóng hoặc kém tản nhiệt
nhiệt sẽ tích tụ nhanh và gây:
+ Lão hóa cao su
+ Nứt, cháy hoặc biến dạng đệm
+ Giảm nhanh khả năng truyền mô-men
Điều này giải thích vì sao trong thực tế, nhiều hệ máy nén piston dùng ROTEX bị hư đệm rất nhanh dù công suất danh định vẫn trong giới hạn.

Xem bài viết: Cao su giảm chấn khớp nối Rotex – Trái tim của khớp nối trục Rotex KTR

4. Tác động dây chuyền khi khớp nối làm việc gần vùng cộng hưởng

Khi khớp nối chịu rung xoắn lớn:
+ Tải động truyền sang trục khuỷu tăng
+ Then, bu-lông chịu mỏi lặp lại
+ Ổ bi và bánh răng (nếu có) bị ảnh hưởng theo
Hư hỏng không chỉ dừng lại ở khớp nối mà có thể lan sang toàn bộ chuỗi truyền động, làm tăng chi phí sửa chữa và thời gian dừng máy.

So sánh tải trên trục và khớp nối giữa các loại coupling

Bên trong trục khuỷu, tải thấp nhất khi sử dụng khớp nối rất đàn hồi. So với giải pháp khớp nối cứng xoắn: tải thấp hơn khoảng 35%
Tải trên trục vào máy nén. Khi dùng khớp nối rất đàn hồi: tải trên trục vào thấp hơn khoảng 60% so với khớp nối cứng xoắn.
Các đồ thị cho thấy rõ sự khác biệt giữa: BoWex HEW Compact, ROTEX, RIGIFLEX-N tại cùng tốc độ vận hành.

5. Khi nào khớp nối ROTEX trong máy nén piston vẫn có thể sử dụng an toàn?

Khớp nối ROTEX trong máy nén piston (Jaw coupling) vẫn có thể phù hợp khi:
+ Máy nén có dao động mô-men thấp
+ Khoảng cách giữa tần số riêng và các bậc kích thích đủ lớn
+ Có phân tích rung xoắn xác nhận vùng làm việc an toàn
Trong các hệ này, ROTEX có ưu điểm về:
+ Chi phí
+ Lắp đặt đơn giản
+ Dễ thay thế phần tử đàn hồi.
Tuy nhiên, trong máy nén piston công suất lớn hoặc nhiều xy-lanh, việc sử dụng jaw coupling mà không đánh giá rung xoắn tiềm ẩn rủi ro cao.

Xem bài viết: Khi nào nên dùng khớp nối đĩa thép cho máy nén piston?

6. Nên làm gì khi khớp nối ROTEX trong máy nén piston thường xuyên bị nóng hoặc hư?

Thay vì chỉ thay đệm hoặc tăng kích thước khớp nối, nên thực hiện các bước sau:
+ Kiểm tra lại dải tốc độ vận hành
+ Đánh giá nguy cơ trùng cộng hưởng với các bậc kích thích
+ So sánh phương án với khớp nối đàn hồi cao hơn
Trong nhiều trường hợp, chỉ cần chuyển sang khớp nối đàn hồi cao có thể dịch chuyển cộng hưởng ra khỏi vùng vận hành và giảm mạnh tải động.

Xem bài viết: Khớp nối đàn hồi cao cho máy nén piston: Giải pháp giảm rung & tăng tuổi thọ trục

Khớp nối ROTEX không phải là lựa chọn sai cho mọi ứng dụng, nhưng trong máy nén piston, đặc tính độ cứng trung bình và giảm chấn giới hạn khiến loại khớp nối này dễ làm hệ truyền động rơi gần vùng cộng hưởng của các bậc kích thích mạnh. Khi đó, năng lượng rung bị chuyển thành nhiệt trong đệm cao su, gây quá nhiệt và hư hỏng sớm, đồng thời làm tăng tải mỏi lên trục và các chi tiết liên quan.
Vì vậy, trước khi sử dụng jaw coupling cho máy nén piston, cần đánh giá rung xoắn và vị trí cộng hưởng của toàn hệ thống thay vì chỉ dựa vào mô-men danh định.
Nếu khớp nối ROTEX trong hệ máy nén piston của bạn thường xuyên bị nóng hoặc hư sớm, rất có thể hệ đang làm việc gần vùng cộng hưởng rung xoắn.

Đại Hồng Phát hỗ trợ đánh giá nguy cơ rung xoắn và đề xuất phương án khớp nối phù hợp hơn cho từng ứng dụng cụ thể.
👉 Gửi thông tin hệ thống để được tư vấn kỹ thuật trước khi thay khớp nối mới và phát sinh hư hỏng lặp lại.

—————–/—————–/—————–/—————–/—————–

Với hơn 15 năm kinh nghiệm, Khớp nối trục Đại Hồng Phát tự hào là đối tác tin cậy của hàng trăm doanh nghiệp trong và ngoài nước.
Hãy để chúng tôi đồng hành cùng sự phát triển bền vững của bạn!

CÔNG TY TNHH SX TM DV KỸ THUẬT ĐẠI HỒNG PHÁT
– VP Hồ chí Minh: 22 Đường 11, KDC Khang Điền, Đường Dương Đình Hội, Phường Phước Long, TP. HCM
– VP Hà Nội: Số 14-15A, Tầng 7, Tòa nhà Charmvit, số 117 Trần Duy Hưng, Phường Thanh Xuân, TP. Hà Nội.
– Tel HCM: +84.28.22536631 – 22536632 – 66818587 | | Fax: 028.22536632
– Hotline: 0906.955.057 | – Email: info@dhp-corp.com.vn
– Website: https://daihongphat.asia/ – https://khopkhoatruc.com/ – https://ringfeder.com.vn/