Lựa chọn, lắp ráp, xử lý sự cố, công thức — tài liệu tham khảo kỹ thuật làm kín than chì một điểm.
Dữ liệu tham khảo cần thiết cho lựa chọn, thiết kế, lắp đặt và xử lý sự cố.
| Loại tẩm | Dải nhiệt độ | Chống ăn mòn | Môi trường phù hợp | Ứng dụng điển hình |
|---|---|---|---|---|
| Tẩm nhựa Phenolic | -50°C ~ +200°C | Tốt | Nước, dầu, axit/kiềm nhẹ | Bơm thông dụng, bơm nước sạch |
| Tẩm nhựa Furan | -50°C ~ +250°C | Xuất sắc | Axit mạnh, kiềm mạnh, dung môi hữu cơ | Thiết bị phản ứng hóa học, thiết bị tẩy rửa |
| Tẩm nhựa Epoxy | -50°C ~ +180°C | Tốt | Nước, dầu, dung dịch kiềm | Máy thực phẩm, thiết bị dược phẩm |
| Tẩm kim loại Antimon | -100°C ~ +450°C | Trung bình | Dầu nhiệt độ cao, hơi nước | Bơm nhiệt độ cao, phớt tua bin |
| Tẩm hợp kim Babit | -100°C ~ +350°C | Trung bình | Dầu nhiệt độ cao, tải nặng | Bạc đạn chịu tải nặng, ổ bi lớn |
| Xử lý cacbon hóa (Carbon tinh khiết) | -200°C ~ +600°C | Xuất sắc | Hầu hết môi trường (kể cả chân không) | Lò nhiệt độ cao, thiết bị bán dẫn |
| Tẩm PTFE | -100°C ~ +250°C | Xuất sắc | Môi trường ăn mòn mạnh, thực phẩm | Dược phẩm, hóa chất, thực phẩm |
| Đường kính trục (mm) | Tốc độ < 500 v/p | Tốc độ 500~1500 v/p | Tốc độ 1500~3000 v/p | Tốc độ > 3000 v/p |
|---|---|---|---|---|
| 10 ~ 25 | 0,08 ~ 0,12 mm | 0,10 ~ 0,15 mm | 0,15 ~ 0,20 mm | 0,20 ~ 0,30 mm |
| 25 ~ 50 | 0,10 ~ 0,15 mm | 0,15 ~ 0,20 mm | 0,20 ~ 0,30 mm | 0,30 ~ 0,40 mm |
| 50 ~ 80 | 0,12 ~ 0,18 mm | 0,18 ~ 0,25 mm | 0,25 ~ 0,35 mm | 0,35 ~ 0,50 mm |
| 80 ~ 120 | 0,15 ~ 0,22 mm | 0,22 ~ 0,30 mm | 0,30 ~ 0,42 mm | 0,42 ~ 0,60 mm |
| 120 ~ 200 | 0,18 ~ 0,28 mm | 0,25 ~ 0,38 mm | 0,35 ~ 0,50 mm | 0,50 ~ 0,70 mm |
| Chỉ tiêu | Than chì ép khuôn | Than chì ép đẳng tĩnh | Than chì hạt mịn | Than chì hạt thô | Than chì độ tinh khiết cao |
|---|---|---|---|---|---|
| Khối lượng riêng (g/cm³) | 1,70 ~ 1,80 | 1,78 ~ 1,90 | 1,65 ~ 1,75 | 1,55 ~ 1,65 | 1,70 ~ 1,85 |
| Cường độ nén (MPa) | ≥ 180 | ≥ 200 | ≥ 140 | ≥ 100 | ≥ 160 |
| Cường độ uốn (MPa) | ≥ 60 | ≥ 70 | ≥ 45 | ≥ 35 | ≥ 55 |
| Độ cứng Shore (HS) | 60 ~ 80 | 65 ~ 85 | 50 ~ 65 | 40 ~ 55 | 55 ~ 75 |
| Độ xốp (%) | 8 ~ 15 | 5 ~ 12 | 12 ~ 18 | 15 ~ 22 | 10 ~ 15 |
| Nhiệt độ tối đa (°C) | 400 | 500 | 350 | 300 | 600 |
| Ứng dụng điển hình | Vòng đệm, bạc lót | Phớt cơ khí cao cấp | Ổ bi thông dụng | Ổ bi tốc độ thấp | Nhiệt độ cao, chân không |
| Loại môi trường | Nền than chì khuyến nghị | Tẩm khuyến nghị | Nhiệt độ tối đa | Ghi chú |
|---|---|---|---|---|
| Nước sạch / Nước ngọt | Than chì hạt mịn vừa | Nhựa Phenolic | 200°C | Tránh môi trường có cát |
| Nước biển | Than chì hạt mịn mật độ cao | Nhựa Furan | 180°C | Cần tẩm chống clo |
| Dầu khoáng / Dầu thủy lực | Than chì hạt trung bình | Nhựa Phenolic | 200°C | Giảm khe hở cho dầu độ nhớt thấp |
| Axit mạnh (H₂SO₄, HCl) | Than chì hạt mịn độ tinh khiết cao | Nhựa Furan | 250°C | Tránh tẩm antimon tiếp xúc axit |
| Kiềm mạnh (NaOH, KOH) | Than chì hạt mịn | Nhựa Furan | 200°C | Không khuyến nghị nhựa Phenolic |
| Dung môi hữu cơ | Than chì hạt mịn | Furan / PTFE | 200°C | Xác nhận dung môi không hòa tan chất tẩm |
| Hơi nước nhiệt độ cao | Than chì hạt mịn mật độ cao | Cacbon hóa / Antimon | 600°C | Chú ý chống oxy hóa |
| Khí nóng nhiệt độ cao | Than chì độ tinh khiết cao | Xử lý cacbon hóa | 600°C | Giới hạn oxy < 1% |
| Môi trường chân không | Than chì ép đẳng tĩnh mật độ cao | Xử lý cacbon hóa | 500°C | Yêu cầu thoát khí thấp |
| Thực phẩm / Dược phẩm | Than chì hạt mịn | Nhựa cấp thực phẩm | 180°C | Chứng nhận FDA/EU |
| Tổ hợp vật liệu | Nhiệt độ tối đa | Tốc độ dài tối đa (m/s) | Giới hạn PV (MPa·m/s) | Bôi trơn |
|---|---|---|---|---|
| Than chì carbon vs SiC | 200°C | 25 | 18 | Bôi trơn dầu/nước |
| Than chì carbon vs Inox | 180°C | 15 | 10 | Bôi trơn dầu |
| Than chì tẩm Sb vs SiC | 450°C | 20 | 15 | Dầu/tự bôi trơn |
| Than chì cacbon hóa vs SiC | 600°C | 30 | 22 | Tự bôi trơn |
| Than chì carbon vs Gốm sứ | 250°C | 20 | 14 | Bôi trơn nước/dầu |
| Than chì Babit vs Thép | 350°C | 12 | 8 | Bôi trơn dầu |
| Than chì vs Than chì | 300°C | 8 | 5 | Tự bôi trơn |
| Điều kiện vận hành | Ứng dụng điển hình | Mài mòn hàng tháng (mm) | Tuổi thọ dự kiến | Yếu tố chính |
|---|---|---|---|---|
| Bơm nước sạch — Liên tục | Phớt bơm ly tâm | 0,02 ~ 0,05 | 24 ~ 36 tháng | Độ sạch môi trường |
| Bơm hóa chất — Ăn mòn | Phớt khuấy phản ứng | 0,05 ~ 0,10 | 12 ~ 24 tháng | Tính ăn mòn |
| Bơm dầu nhiệt độ cao — 250°C | Phớt bơm dầu nóng | 0,03 ~ 0,08 | 18 ~ 30 tháng | Ổn định nhiệt độ |
| Bơm nước thải — Có hạt | Phớt bơm thoát nước | 0,10 ~ 0,20 | 6 ~ 12 tháng | Độ cứng/nồng độ hạt |
| Bơm tốc độ cao — >3000v/p | Bơm cấp lò hơi | 0,04 ~ 0,08 | 12 ~ 20 tháng | Tốc độ/cân bằng |
| Chạy khô — Gián đoạn | Ổ bi quạt | 0,01 ~ 0,03 | 36 ~ 60 tháng | Tần suất khởi động |
| Bơm nước biển tàu thủy | Phớt trục đuôi | 0,03 ~ 0,06 | 18 ~ 36 tháng | Hàm lượng cát |
| Đường kính ngoài bạc (mm) | Độ dôi khuyến nghị (mm) | Lực ép tối đa (kN) | Tốc độ ép (mm/s) | Ghi chú |
|---|---|---|---|---|
| 20 ~ 40 | 0,02 ~ 0,05 | 5 ~ 15 | 2 ~ 5 | Vát mép dẫn hướng ≥ 15° |
| 40 ~ 60 | 0,03 ~ 0,07 | 15 ~ 30 | 2 ~ 5 | Độ nhám lỗ Ra ≤ 1,6 |
| 60 ~ 80 | 0,04 ~ 0,09 | 30 ~ 50 | 1 ~ 3 | Bôi trơn trước khi ép |
| 80 ~ 120 | 0,05 ~ 0,12 | 50 ~ 80 | 1 ~ 3 | Khuyến nghị ép nhiệt hoặc co ngót |
| 120 ~ 160 | 0,06 ~ 0,15 | 80 ~ 120 | 1 ~ 2 | Cần giám sát lực-dịch chuyển |
| 160 ~ 200 | 0,08 ~ 0,18 | 120 ~ 180 | 0,5 ~ 1 | Ép từng đoạn, kiểm tra từng bước |
| Loại phớt | Áp suất mặt Pc (MPa) | Áp suất lò xo Ps (MPa) | Hệ số áp suất K | Dải tốc độ |
|---|---|---|---|---|
| Cân bằng trong | 0,3 ~ 0,6 | 0,08 ~ 0,15 | 0,65 ~ 0,75 | < 3000 v/p |
| Không cân bằng trong | 0,4 ~ 0,8 | 0,10 ~ 0,20 | 0,85 ~ 0,95 | < 1500 v/p |
| Cân bằng ngoài | 0,2 ~ 0,5 | 0,06 ~ 0,12 | 0,60 ~ 0,70 | < 5000 v/p |
| Phớt hai mặt | 0,3 ~ 0,7 | 0,10 ~ 0,18 | 0,65 ~ 0,80 | < 4000 v/p |
| Phớt mềm nhiệt độ cao | 0,15 ~ 0,35 | 0,05 ~ 0,10 | 0,55 ~ 0,65 | < 2000 v/p |
| Quy trình | Dải nhiệt độ | Thời gian giữ | Tốc độ tăng nhiệt | Mục đích |
|---|---|---|---|---|
| Sấy phôi | 120°C ~ 180°C | 8 ~ 24 h | ≤ 30°C/h | Loại bỏ ẩm tạo hình |
| Xử lý cacbon hóa sơ bộ | 800°C ~ 1200°C | 4 ~ 8 h | ≤ 50°C/h | Tăng cường cacbon hóa nền |
| Xử lý graphit hóa | 2200°C ~ 2600°C | 2 ~ 6 h | ≤ 100°C/h | Cải thiện độ kết tinh/dẫn điện |
| Đóng rắn tẩm nhựa | 150°C ~ 200°C | 4 ~ 12 h | ≤ 20°C/h | Lấp đầy lỗ xốp |
| Tẩm kim loại (Sb) | 600°C ~ 800°C | 2 ~ 4 h | ≤ 60°C/h | Tẩm kim loại chân không |
| Tẩm hợp kim Babit | 300°C ~ 400°C | 1 ~ 3 h | ≤ 40°C/h | Lấp đầy hợp kim ổ bi |
| Tẩm PTFE thiêu kết | 360°C ~ 380°C | 2 ~ 6 h | ≤ 30°C/h | Lấp đầy và thiêu kết PTFE |
| Ủ ổn định | 200°C ~ 350°C | 6 ~ 12 h | ≤ 25°C/h | Khử ứng suất gia công |
| Triệu chứng | Nguyên nhân có thể | Phương pháp chẩn đoán | Giải pháp |
|---|---|---|---|
| Tiếng rít the thé | Ma sát khô mặt phớt / bôi trơn không đủ | Kiểm tra lưu lượng bôi trơn | Tăng cấp chất lỏng hoặc cải thiện thiết kế rãnh mặt phớt |
| Tiếng ầm tần số thấp | Khe hở bạc quá lớn / rung trục | Đo độ đảo hướng kính | Giảm khe hở hoặc nắn thẳng trục |
| Nhiệt độ mặt > 80°C | Áp suất mặt quá cao / làm mát không đủ | Đo nhiệt độ khoang phớt | Giảm nén lò xo hoặc tăng lưu lượng làm mát |
| Rò rỉ dầu chậm (giọt/phút) | Độ phẳng mặt kém / hạt mài mòn | Kiểm tra chất lượng mài mặt phớt | Mài lại hoặc thay vòng đệm |
| Rò rỉ lớn | Vòng đệm nứt / lắp đặt lệch | Dừng kiểm tra mặt phớt | Thay phớt và hiệu chỉnh lắp đặt |
| Rò khi khởi động, không rò khi dừng | Phớt tĩnh lão hóa / khe hở thay đổi | Kiểm tra vòng O và bạc lót | Thay phớt đàn hồi |
| Tiếng ồn tăng dần | Mài mòn ổ bi tích lũy | Đo xu hướng khe hở ổ bi | Lên lịch thay bạc lót |
| Mài mòn mặt bất thường | Hạt cứng trong môi trường | Lọc và phân tích mẫu môi trường | Thêm bộ lọc đầu vào hoặc đổi cấp chống mài mòn |
Duyệt câu hỏi theo danh mục để nhanh chóng tìm câu trả lời.
Công thức kỹ thuật phổ biến cho thiết kế và phân tích hư hỏng phốt.
Tính khe hở có xét đến giãn nở nhiệt, lực ly tâm và ảnh hưởng tốc độ
C = C₀ + α₁ × d × ΔT₁ - α₂ × d × ΔT₂ + K × d × n| Ký hiệu | Ý nghĩa |
|---|---|
| C | Khe hở vận hành (mm) |
| C₀ | Khe hở lắp ban đầu (mm), thường 0,02~0,08 mm |
| α₁ | Hệ số giãn nở nhiệt vật liệu lỗ (thép ≈ 11×10⁻⁶ /°C) |
| α₂ | Hệ số giãn nở nhiệt than chì (≈ 2~4×10⁻⁶ /°C) |
| d | Đường kính trục (mm) |
| ΔT₁ | Tăng nhiệt độ lỗ (°C) |
| ΔT₂ | Tăng nhiệt độ than chì (°C) |
| K | Hệ số lực ly tâm (≈ 0,001~0,003) |
| n | Tốc độ (vòng/phút) |
Tính vận tốc dài trung bình mặt phớt để đánh giá giới hạn PV và chọn vật liệu
V = π × d × n / 60000| Ký hiệu | Ý nghĩa |
|---|---|
| V | Vận tốc dài (m/s) |
| d | Đường kính trung bình mặt phớt (mm) |
| n | Tốc độ (vòng/phút) |
| π | Pi (≈ 3,1416) |
Lực đóng trên một đơn vị diện tích mặt phớt, quyết định hiệu suất bịt kín và tuổi thọ
Pc = Ps + (B × K) × P| Ký hiệu | Ý nghĩa |
|---|---|
| Pc | Áp suất bề mặt phớt (MPa) |
| Ps | Áp suất lò xo (MPa), thường 0,08~0,20 MPa |
| B | Tỷ lệ cân bằng (cân bằng 0,65~0,85, không cân bằng 0,90~1,10) |
| K | Hệ số áp suất (≈ 0,5~0,7) |
| P | Áp suất môi trường (MPa) |
Tính thay đổi kích thước chi tiết than chì do thay đổi nhiệt độ, dùng để hiệu chỉnh khe hở và thiết kế lắp nhiệt
ΔL = α × L × ΔT| Ký hiệu | Ý nghĩa |
|---|---|
| ΔL | Thay đổi kích thước (mm) |
| α | Hệ số giãn nở nhiệt vật liệu (/°C) |
| L | Kích thước ban đầu (mm) |
| ΔT | Thay đổi nhiệt độ (°C) = nhiệt độ vận hành - nhiệt độ lắp |
Xác minh ứng suất tối đa từ độ dôi chọn không vượt ứng suất cho phép của vật liệu
σ_max = (δ × E) / (d × (1 - μ²)) ≤ [σ] / S| Ký hiệu | Ý nghĩa |
|---|---|
| σ_max | Ứng suất kéo vòng tối đa (MPa) |
| δ | Độ dôi (mm) |
| E | Mô đun đàn hồi than chì (≈ 8000~12000 MPa) |
| d | Đường kính ngoài bạc (mm) |
| μ | Hệ số Poisson than chì (≈ 0,15~0,25) |
| [σ] | Ứng suất cho phép than chì (cường độ kéo / hệ số an toàn) |
| S | Hệ số an toàn (khuyến nghị 3~5) |