TCVN 13622-1:2023 quy định kỹ thuật đối với chất bôi trơn dùng cho hệ thống bánh răng kín

Các bánh răng kín hoạt động theo ba chế độ bôi trơn đó là màng chất lỏng đầy đủ, màng hỗn hợp và các điều kiện bôi trơn biên. Chế độ bôi trơn lý tưởng cho các ổ bánh răng kín là sự bôi trơn màng chất lỏng đầy đủ, nơi độ nhớt của dầu bôi trơn công nghiệp đủ để cung cấp các bề mặt giao phối của bánh răng và vòng bi.

Trong nhiều ứng dụng công nghiệp, các bánh răng kín phải chịu tải trọng cao, do thiết kế của chúng hoặc được sử dụng trong các ứng dụng mà chúng bị đánh giá thấp. Tất cả các điều kiện này có thể khiến cho bánh răng công nghiệp hoạt động dưới mật độ công suất tăng lên. Những mật độ công suất cao hơn là kết quả trực tiếp của tăng mã lực và mô-men xoắn được áp dụng cho các ổ đĩa. Những điều kiện này có thể dẫn đến tăng căng thẳng trên các bánh răng và vòng bi có thể dẫn đến mài mòn nhanh. Vì vậy, điều quan trọng là chất bôi trơn bánh răng công nghiệp đang được sử dụng có khả năng bảo vệ chống lại bánh răng bất thường và nhanh mòn, ghi điểm, vỡ và rỗ, đặc biệt là khi có điều kiện tải trọng cao.

Lúc này chất bôi trơn dùng cho các hệ thống bánh răng được sử dụng trong các loại thiết kế bánh răng khác nhau, từ bánh răng trụ thẳng đơn giản đến bánh răng côn (răng thẳng hoặc răng xoắn), bánh răng trục vít và bánh răng hypoid. Các hệ thống bánh răng công nghiệp loại hở hoặc loại kín có kích cỡ thay đổi từ các hệ thống kín nhỏ trong các dụng cụ cơ khí đến các hệ thống rất lớn được sử dụng trong công nghiệp khai khoáng, trong các nhà máy cán thép và xi măng.

Chất bôi trơn dùng cho hệ thống bánh răng kín nên đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật theo tiêu chuẩn. Ảnh minh họa

Chất bôi trơn cho các ứng dụng này có thành phần khác nhau từ loại chỉ có mỗi dầu khoáng tinh chế đến hỗn hợp phức tạp hơn có dầu gốc là các dầu khoáng, các dầu tổng hợp (ví dụ như polyalphaolefin, dầu este, polyglycol), đến các dầu thực vật và các dẫn xuất của chúng cùng các phụ gia cải thiện ma sát và/hoặc các phụ gia cực áp.

Các cấp độ nhớt ISO 3448 của các chất bôi trơn này thay đổi tùy thuộc vào loại ứng dụng và có dải từ cấp độ nhớt thấp là ISO VG 32 đến cấp độ nhớt cao là ISO VG 1500, thậm chí cấp độ nhớt còn cao hơn thế nữa đối với các ứng dụng có vận tốc rất thấp và tải trọng rất cao.

Trong các trường hợp đặc biệt, cấp độ nhớt thậm chí còn có thể cao hơn nữa. Các điều kiện nhiệt độ mà hệ thống bánh răng tiếp xúc cũng khác nhau đáng kể, không chỉ do điều kiện môi trường vận hành, mà còn phụ thuộc vào sự trượt giữa các răng của bánh răng, kích cỡ của vỏ, sự hiện diện của bộ phận trao đổi nhiệt trên hệ thống tuần hoàn dầu, các nguồn nhiệt trong vùng lân cận như trong công nghiệp xi măng hoặc công nghiệp thép. Cũng có thể sử dụng mỡ bôi trơn để bôi trơn các bánh răng kín có cơ cấu bôi trơn kiểu bắn tóe hoặc bôi trơn cho bánh răng hở. Tuy nhiên để hệ thống bánh răng kín hoạt động trơn tru, hiệu quả, bền lâu thì chất bôi trơn nên đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật theo tiêu chuẩn.

Tiêu chuẩn TCVN 13622-1:2023 chất bôi trơn, dầu công nghiệp - Phần 1 quy định kỹ thuật đối với chất bôi trơn dùng cho hệ thống bánh răng kín do Bộ Khoa học và Công nghệ công bố quy định các yêu cầu kỹ thuật liên quan đến chất bôi trơn, dầu công nghiệp và các sản phẩm liên quan thuộc loại L (xem ISO 6743-6). Tiêu chuẩn này chỉ áp dụng đối với chất bôi trơn dùng cho hệ thống bánh răng kín, không áp dụng đối với chất bôi trơn dùng cho bánh răng hở và mỡ bôi trơn dùng cho bánh răng (kín hoặc hở).

Tiêu chuẩn này được dùng kết hợp với ISO 6743-6. Các phẩm cấp được quy định trong ISO 6743-6 và được đề cập trong tiêu chuẩn này gồm có: CKB, CKC, CKD, CKE, CKSMP, CKTG, CKES, CKPG, CKPR. Tiêu chuẩn này không bao gồm các trường hợp sử dụng rất đặc biệt liên quan đến thiết kế bánh răng, nhiệt độ và các điều kiện làm việc rất khắc nghiệt khác. Để sử dụng trong các điều kiện đặc biệt như vậy, nhà cung cấp và người mua chất bôi trơn có thể thỏa thuận với nhau về các phương pháp thử nghiệm và tiêu chí chấp nhận được của sản phẩm, không được đề cập trong tiêu chuẩn này.

Tiêu chuẩn này quy định việc lấy mẫu dầu bánh răng cằn phải thực hiện theo quy trình thích hợp được quy định tại ISO 3170. Mẫu phải được đánh giá trên phần đại diện, sản phẩm ở trong các dạng vật chứa như thùng phuy, thùng, khoang tàu chở dầu hoặc bất kỳ loại thùng nào được giao cho người dùng cuối đều có thể được lấy mẫu và phân tích theo quyết định của người mua.

Cũng theo hướng dẫn tại tiêu chuẩn này thì chất bôi trơn thuộc loại được môi trường chấp nhận phải phù hợp với tất cả hoặc một phần các yêu cầu của EN 16807. Các phẩm cấp CKTG, CKES, CKPG và CKPR phải phù hợp với các yêu cầu về độc tính. Ngoài ra, các phẩm cấp CKTG và CKES phải đạt các yêu cầu về khả năng phân hủy sinh học và cacbon có nguồn gốc sinh học.

Trong một dòng sản phẩm thuộc bất kỳ phẩm cấp dầu nào, các yêu cầu về độc tính không cần thử nghiệm trên tất cả các cấp độ nhớt của dòng đó khi chúng sử dụng cùng một gói phụ gia và có cùng một phạm vi dầu gốc. Thử nghiệm có thể được giới hạn thực hiện đối với ba cấp độ nhớt của dòng đó gồm thấp nhất, trung bình và cao nhất của dòng.

​