Phớt chắn dầu và phớt thủy lực là hai loại gioăng làm kín quan trọng, đóng vai trò thiết yếu trong nhiều loại máy móc và hệ thống công nghiệp. Mặc dù có cùng chức năng làm kín, chúng lại có những đặc điểm, cấu tạo và ứng dụng riêng biệt.

Phớt Chắn Dầu (Oil Seals / Rotary Shaft Seals)

Phớt chắn dầu là một loại gioăng được thiết kế để ngăn chặn sự rò rỉ của chất bôi trơn (dầu, mỡ) ra khỏi các bộ phận máy móc có chuyển động quay, đồng thời ngăn chặn bụi bẩn, nước và các tạp chất khác xâm nhập vào bên trong hệ thống. Chúng thường được sử dụng ở các vị trí có trục quay hoặc chuyển động tịnh tiến.

Cấu tạo

Phớt chắn dầu thường bao gồm các bộ phận chính sau:

• Môi phớt (Sealing Lip): Là phần tiếp xúc trực tiếp với trục quay, tạo ra lực ép để làm kín. Môi phớt thường được làm từ các vật liệu đàn hồi như cao su tổng hợp (NBR, FKM, Silicone, HNBR, ACM) để đảm bảo độ linh hoạt và khả năng chịu mài mòn, chịu nhiệt, chịu hóa chất.

• Vỏ phớt (Case/Shell): Thường làm bằng kim loại hoặc cao su có lõi kim loại, giúp cố định phớt vào vị trí và tăng độ cứng vững.

• Lò xo (Garter Spring): Một số loại phớt có lò xo được đặt trong môi phớt để duy trì áp lực ép của môi phớt lên trục, đảm bảo khả năng làm kín hiệu quả ngay cả khi có rung lắc hoặc tốc độ cao.

• Môi phụ (Dust Lip/Auxiliary Lip): Một số phớt còn có thêm môi phụ ở phía ngoài để tăng cường khả năng chắn bụi và các tạp chất từ môi trường bên ngoài.

Nguyên lý hoạt động

Phớt chắn dầu hoạt động dựa trên nguyên lý tạo ra một lớp màng chất lỏng cực mỏng giữa môi phớt và trục quay. Lớp màng này giúp bôi trơn và giảm ma sát, đồng thời ngăn chặn sự rò rỉ của chất lỏng. Lực ép của môi phớt (có thể được tăng cường bởi lò xo) đảm bảo rằng lớp màng chất lỏng luôn được duy trì, tạo ra hiệu quả làm kín tối ưu.

Ứng dụng

Phớt chắn dầu được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp và thiết bị khác nhau:

• Động cơ và hộp số: Ngăn dầu bôi trơn rò rỉ ra ngoài và bảo vệ vòng bi khỏi bụi bẩn.

• Máy bơm: Làm kín trục bơm để ngăn rò rỉ chất lỏng.

• Máy công cụ: Đảm bảo các bộ phận chuyển động được bôi trơn và bảo vệ.

• Thiết bị nông nghiệp và xây dựng: Chịu được môi trường khắc nghiệt, bảo vệ các bộ phận khỏi bùn đất, bụi bẩn.

• Xe máy, ô tô: Được sử dụng trong các hệ thống phuộc, trục bánh xe, động cơ, hộp số...

Các loại phớt chắn dầu phổ biến

• Phớt 1 môi: Chỉ có một môi làm kín chính, thích hợp cho môi trường ít bụi bẩn.

• Phớt 2 môi (môi kép): Có thêm một môi phụ để tăng cường khả năng chắn bụi, phù hợp cho môi trường nhiều bụi bẩn và tạp chất.

• Phớt có lò xo: Lò xo giúp duy trì áp lực ép của môi phớt lên trục, đảm bảo hiệu quả làm kín cao.

• Phớt chịu nhiệt: Được làm từ các vật liệu như FKM (Viton) hoặc Silicone, có khả năng chịu nhiệt độ cao, dùng trong các ứng dụng có nhiệt độ lớn như động cơ.

Phớt Thủy Lực (Hydraulic Seals)

Phớt thủy lực là các thành phần quan trọng trong hệ thống thủy lực, được sử dụng để làm kín các khe hở và ngăn chặn rò rỉ chất lỏng thủy lực (dầu thủy lực) trong các xi lanh, van và các bộ phận khác. Chúng chịu trách nhiệm duy trì áp suất, đảm bảo hiệu suất hoạt động và kéo dài tuổi thọ của hệ thống.

Cấu tạo

Phớt thủy lực cũng được làm từ vật liệu đàn hồi như cao su (NBR, FKM), polyurethane (PU) hoặc PTFE. Cấu tạo của chúng rất đa dạng tùy thuộc vào vị trí và chức năng, nhưng thường có các đặc điểm chung:

• Môi làm kín: Thiết kế đặc biệt để chịu được áp suất cao và ma sát lớn.

• Đệm cao su (O-ring, X-ring): Thường được sử dụng để làm kín tĩnh hoặc hỗ trợ cho các phớt động.

• Các thành phần hỗ trợ: Có thể bao gồm các vòng đệm dẫn hướng, vòng chống đùn để tăng cường khả năng chịu áp lực và độ bền.

Nguyên lý hoạt động

Phớt thủy lực hoạt động bằng cách tạo ra một rào cản kín giữa các bề mặt chuyển động (piston, cần piston) và bề mặt tĩnh (thành xi lanh). Chúng lợi dụng áp lực của chất lỏng để ép chặt vào bề mặt làm kín, từ đó ngăn chặn sự rò rỉ. Đồng thời, phớt thủy lực cũng phải có khả năng chịu được lực ngang, nhiệt độ và ma sát sinh ra trong quá trình hoạt động.

Ứng dụng

Phớt thủy lực là không thể thiếu trong các hệ thống sử dụng năng lượng chất lỏng để tạo ra lực và chuyển động:

• Xi lanh thủy lực: Đảm bảo piston và cần piston chuyển động mượt mà, không rò rỉ dầu, duy trì áp suất làm việc.

• Thiết bị nâng hạ: Xe nâng, cần cẩu, máy xúc... nơi xi lanh thủy lực đóng vai trò chủ đạo.

• Máy ép: Đảm bảo lực ép mạnh mẽ và ổn định.

• Hệ thống phanh: Trong xe cộ, phớt thủy lực đảm bảo hiệu quả của hệ thống phanh.

• Máy móc công nghiệp nặng: Các thiết bị trong khai thác mỏ, xây dựng, sản xuất thép...

Các loại phớt thủy lực phổ biến

Phớt thủy lực được phân loại theo vị trí và chức năng:

• Phớt piston (Piston Seal): Lắp trên piston của xi lanh để ngăn chất lỏng chảy qua giữa piston và thành xi lanh, giúp tạo ra áp suất và chuyển động.

• Phớt cần (Rod Seal): Lắp trên cần piston để ngăn chất lỏng rò rỉ ra bên ngoài xi lanh.

• Phớt chắn bụi (Wiper Seal/Dust Seal): Lắp ở đầu xi lanh để ngăn bụi bẩn, tạp chất từ môi trường bên ngoài xâm nhập vào hệ thống.

• Phớt giảm áp (Buffer Seal): Giúp bảo vệ phớt cần trong trường hợp hệ thống có áp suất cao đột ngột.

• Vòng dẫn hướng (Guide Ring/Wear Ring): Giúp dẫn hướng piston và cần piston, hấp thụ lực ngang và ngăn chặn sự tiếp xúc kim loại với kim loại, giảm mài mòn.

Tóm lại, cả phớt chắn dầu và phớt thủy lực đều là những bộ phận làm kín quan trọng, giúp duy trì hiệu quả hoạt động, bảo vệ các chi tiết máy và kéo dài tuổi thọ của thiết bị. Việc lựa chọn đúng loại phớt với vật liệu và thiết kế phù hợp là yếu tố then chốt để đảm bảo hoạt động ổn định và an toàn của hệ thống.