Khớp nối là gì? Các loại khớp nối? Khớp nối làm việc ra sao?

"Khớp nối" (Couplings) là một chi tiết trung gian dùng để kết nối các trục với nhau, làm nhiệm vụ truyền chuyển động từ trục dẫn động (Motor, hộp số giảm tốc...) đến trục của máy công tác (Quạt, băng tải, máy bơm nước....). Ngoài ra khớp nối còn có tác dụng đóng mở các cơ cấu, ngăn ngừa quá tải, giảm tải trọng động, bù sai lệnh tâm giữa các trục...

Dựa vào ứng dụng thì khớp nối trục được phân thành nhiều loại khác nhau. Tuy nhiên cơ bản sẽ có 3 loại chính.

Khớp nối cứng (Khớp nối trục chặt - Rigid coupling): Là khớp nối liên kết cố định 2 chi tiết lại với nhau, không có sai lệch vị trí tương quan. Khác với các loại khớp nối trục khác, khớp nối trục chặt không những truyền mômen xoắn mà còn có thể truyền mômen uốn và lực dọc trục.

Gồm 2 loại: Khớp nối ống, có kết cấu đơn giản, lắp ráp hơi khó, rẻ tiền, chỉ dùng cho trục có đường kính nhỏ hơn 70mm và Khớp nối bích, đơn giản là nối trực tiếp hai mặt bích của hai trục máy bằng bulong.  

Khớp nối đàn hồi hay khớp nối bù (Flexible or Compensating Couplings): Dùng để nối các trục có sai lệch tâm do biến dạng đàn hồi của các trục do sai số chế tạo và lắp đặt hoặc do trục bị biến dạng đàn hồi. Các sai lệch này sẽ được bù lại nhờ khả năng di động của các chi tiết trong khớp nối. Gồm các loại: khớp nối mềm, khớp nối đĩa, khớp nối răng, khớp nối xích, khớp nối lưới, khớp nối cardan.

- Khớp nối mềm (Khớp nối cao su giảm chấn): Là khớp nối có sử dụng vòng, đệm đàn hồi (vật liệu bằng cao su). Vòng có khả năng lựa theo sai lệch vị trí của các trục để truyền chuyển động. Đệm đàn hồi có tác dụng bù sai lệch của trục.

- Khớp nối đĩa thép đàn hồi (Disc coupling): đây là loại sử dụng phổ biến nhất cho các thiết bị quay của nhà máy công nghiệp như bơm, quạt, máy nén, tuabin, máy phát,v.v..kết cấu cũngkhá đơn giản gồm các đĩa thép không gỉ, nhờ các đĩa này có mà có thể bù sai lệch trục của hai máy.

- Khớp nối răng (Gear Tooth Coupling), Khớp nối xích (Chain Couplings), khớp nối lưới (Grid couplings): được sử dụng nhiều ở điều kiện tải trọng lớn, đường kính trục lớn.

- Khớp nối cardan: Có chức năng truyền mô-men, lực giữa các cụm đặt cách xa nhau hoặc giữa các cụm của hệ thống truyền lực mà trong quá trình hoạt động luôn có vị trí, khoảng cách thay đổi.

Khớp nối ly hợp (khớp nối bảo vệ quá tải - Torque Limiter Couplings)

- Khớp nối thủy lực (khớp nối ly hợp - Fluid Coupling):

+ Ngày nay, việc lựa chọn sử dụng khớp nối thủy lực được cho là một bài toán về lợi ích kinh tế trong tính toán thiết kế, lắp đặt thiết bị tại các nhà máy nhiệt điện, thủy điện, luyện thép, luyện kim, xi măng, tàu biển …. Ngoài ra một số thiết bị khối lượng lớn cần gia tốc êm ái, điều kiện làm việc khắc nghiệt (như máy xúc khai thác mỏ, truyền động cho băng tải, gàu tải, xích tải, máy nghiền bột giấy, máy trộn, máy ép con lăn, quạt thông gió lớn, bơm cấp nồi hơi, máy nén cỡ lớn, máy ly tâm và dẫn động phụ cho máy nghiền…), có thể điều chỉnh tốc độ và đòi hỏi khả năng sẵn sàng cao người ta dùng khớp nối thủy lực (Fluid Coupling).

+ Khớp nối thủy lực truyền lực bằng sự kết nối mềm bằng dầu thủy lực, nhờ sự biến đổi momen chất lỏng để truyền công suất từ trục dẫn động sang trục bị dẫn. Bằng cách thay đổi lượng chất lỏng là có thể tăng hoặc giảm số vòng quay. Khi động cơ dẫn động quay sẽ làm cánh bơm của khớp nối quay với tốc độ động cơ và đẩy dầu về phía cánh tuabin (phía trục máy được dẫn) làm tuabin quay và kéo máy được dẫn quay. Có thể thấy ở đây sự chuyển năng lượng cơ học được chuyển sang năng lượng thủy lực và ngược lại

+ Ưu điểm của loại khớp nối thủy lực là làm việc êm ái, ít bảo trì, giảm thiểu mô men xoắn khi khởi động, chống rung, chống sốc. Giúp khởi động không tải, giảm thời gian khởi động, có thể thay đổi được tốc độ quay. Đặc biệt, trong những trường hợp gặp sự cố như hệ thống truyền động bị kẹt hoặc quá tải, khớp nối thủy lực có khả năng xử lý sự cố và độ an toàn cao.
Khi gặp sự cố, hệ thống truyền động bị dừng lại, lúc đó mô tơ vẫn đang chạy ở chế độ định mức, do cơ chế truyền động thông qua chất lỏng, dầu tại khớp nối sẽ nóng lên, tại đây có các loại thiết bị cảm ứng nhiệt, rơ le để khi nhiệt độ tăng cao, máy sẽ tự động ngắt hoặc dầu sẽ được thoát ra ngoài bởi "cầu chì nhiệt"

+ Nhược điểm: Giá thành đầu tư cao.

- Khớp nối ly hợp ma sát (Torque Limiter Couplings, Safety overload Couplings): Trong quá trình làm việc, khi thiết bị truyền động bị quá tải, các viên bi chốt chặn liên kết giữa 2 hub của khớp nối sẽ trượt hoàn toàn, giải phóng liên kết với nhau, ngắt kết nối với máy, giúp thiết bị được bảo vệ an toàn. Khi hết quá tải các viên bi sẽ về vị trí cũ, thiết bị làm việc bình thường.

Cách chọn khớp nối: Khi chọn các loại khớp nối cho các chi tiết máy bạn nên dựa vào các yếu tố sau: tải trọng, số vòng quay, tính chất làm việc của máy, đường kính d (trục chủ động) của đoạn cần lắp khớp nối và mô men xoắn trên trục, sau đó tra bảng tìm khớp nối thích hợp 

Trên đây là một số thông tin về khớp nối trục. Thường xuyên truy cập website www.khopnoitruc.com để cập nhật những thông tin mới nhất về sản phẩm.