Truyền động đai là gì? Ưu nhược điểm của truyền động đai

Truyền động đai, một trong những cơ cấu truyền động cơ khí phổ biến, đóng vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp nhờ tính đơn giản, hiệu quả và chi phí thấp. Bài viết này sẽ giúp quý doanh nghiệp hiểu rõ hơn về truyền động đai là gì, cấu tạo và nguyên lý hoạt động, các loại truyền động đai phổ biến, cũng như những ưu nhược điểm và ứng dụng của nó trong hệ thống băng tải. Thông qua đó, doanh nghiệp có thể lựa chọn và sử dụng hệ thống truyền động đai một cách hiệu quả nhất để tối ưu hóa quy trình sản xuất.

1. Truyền động đai là gì?

Truyền động đai là cơ cấu truyền động sử dụng dây đai đàn hồi và ròng rọc để truyền chuyển động quay từ trục dẫn động sang trục bị dẫn. Hệ thống truyền động này hoạt động dựa trên nguyên lý ma sát giữa đai và bánh đai, giúp chuyển động quay từ động cơ đến thiết bị tiêu thụ một cách hiệu quả. Truyền động đai được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp nhờ tính đơn giản, hiệu quả và chi phí thấp.

2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Cơ cấu truyền động đai bao gồm ba phần chính: đai (dây đai), bánh đai (puly), và trục quay.

• Đai (dây đai): Truyền động dây đai thường được làm từ các vật liệu như cao su, vải, hoặc composite để đảm bảo độ bền và độ ma sát cao, là bộ phận quan trọng nhất, có thể là đai trơn, đai răng hoặc đai lưới.
• Ròng rọc: Chứa các rãnh để đai chạy qua, thường được làm bằng thép, nhôm hoặc nhựa chịu lực.
• Trục: Nơi gắn các ròng rọc, giúp đai chuyển động theo chiều quay của ròng rọc.

Nguyên lý hoạt động:

Khi trục dẫn động quay, dây đai sẽ bị kéo theo và truyền chuyển động sang ròng rọc trên trục bị dẫn. Do lực ma sát giữa dây đai và ròng rọc, trục bị dẫn cũng sẽ quay theo. Tỷ số truyền động được xác định bởi tỷ lệ đường kính của ròng rọc dẫn động và ròng rọc bị dẫn.

3. Các loại truyền động đai ngày nay

Hiện nay, có nhiều loại truyền động đai được sử dụng trong công nghiệp, mỗi loại phù hợp với các ứng dụng và điều kiện hoạt động khác nhau như: 

3.1. Bộ truyền động đai hở (Open Belt Drive)

Bộ truyền động đai hở được sử dụng khi các trục bố trí song song và quay cùng chiều. Trong cấu hình này, puli chủ động kéo dây đai từ một bên và chuyển nó sang bên kia, dẫn đến lực căng ở phần đai phía dưới cao hơn so với phần đai phía trên. Phần đai phía dưới được gọi là đai căng, trong khi phần đai phía trên được gọi là đai chùng.

Khi các trục cách xa nhau quá mức, mặt dưới của đai phải là mặt căng và mặt trên phải là mặt chùng. Trong quá trình hoạt động, mặt trên sẽ giãn ra do trọng lượng của chính nó, từ đó làm tăng cung tiếp xúc.

3.2. Bộ truyền động đai kín/chéo (Closed or Crossed Belt Drive)

Bộ truyền động đai chéo hay còn gọi là đai xoắn, được sử dụng khi các trục quay song song nhưng ngược chiều nhau. Tương tự như bộ truyền động đai hở, puli chủ động kéo dây đai từ một bên và chuyển nó sang bên kia. Trong trường hợp này, phần đai phía trên cũng là đai chùng, và phần đai phía dưới là đai căng.

Loại truyền động này sử dụng một dây đai duy nhất khi hai trục song song quay ngược chiều. Tại điểm giao nhau của dây đai, nó cọ xát với chính mình và bị mòn. Để tránh mài mòn quá mức, các trục nên được giữ ở khoảng cách tối đa và vận hành ở tốc độ thấp. Khoảng cách giữa các trục nên tối đa là 20 lần chiều rộng của đai và tốc độ đai không vượt quá 15 m/s.

3.3. Puli động (Fast And Loose Cone Pulley)

Loại truyền động đai này được sử dụng khi cần khởi động hoặc dừng trục dẫn động mà không ảnh hưởng đến trục máy chính. Một ròng rọc được khóa vào trục máy, được gọi là ròng rọc nhanh, chạy cùng tốc độ với trục máy. Một ròng rọc rời chạy tự do trên trục máy mà không truyền tải công suất. Khi cần dừng trục dẫn động, dây đai được đẩy lên ròng rọc lỏng nhờ một thanh trượt có các đĩa đai.

3.4. Bộ truyền động bậc tốc độ (Stepped Cone Pulley Drive)

Bộ truyền động bậc tốc độ được sử dụng để thay đổi tốc độ của trục dẫn động, trong khi trục chính chuyển động với tốc độ không đổi. Điều này được thực hiện bằng cách chuyển dây đai từ bậc tốc độ này sang bậc tốc độ khác.

Ròng rọc bậc tốc độ là một tích hợp gồm ba hoặc nhiều puli với các kích thước khác nhau, nằm liền kề nhau. Một bộ puli bậc tốc độ dẫn động được đặt ngược trên trục truyền động, và dây đai truyền động sẽ được quấn quanh một cặp ròng rọc. Bằng cách chuyển dây đai từ một cặp puli này sang cặp puli khác, tốc độ của trục dẫn động có thể thay đổi.

3.5. Bộ truyền động có căng đai (Jockey Pulley Drive)

Trong bố trí truyền động đai hở, nếu khoảng cách giữa các trục nhỏ hoặc puli dẫn động quá nhỏ, cung tiếp xúc của đai với puli sẽ rất nhỏ, giảm lực căng của đai. Để khắc phục điều này, có thể thêm một puli tự do, được gọi là puli xe ngựa, đặt trên mặt chùng của dây đai. Điều này làm tăng bề mặt tiếp xúc và lực căng, giúp tăng khả năng truyền động.

3.6. Bộ truyền động đai vuông góc (Quarter Turn Belt Drive)

Bộ truyền động đai vuông góc, còn được gọi là bộ truyền động đai góc vuông, được sử dụng khi các trục bố trí ở các góc vuông và quay theo một hướng nhất định. Để dây đai không rời khỏi puli, chiều rộng mặt puli phải lớn hơn hoặc bằng 1,4 lần chiều rộng của đai. Nếu không thể bố trí puli hoặc khi muốn thay đổi tốc độ quay, có thể sử dụng bộ truyền động đai vuông góc với puli dẫn hướng.

3.7. Bộ truyền động đai phức hợp (Compound Belt Drive)

Bộ truyền động đai phức hợp được sử dụng khi cần truyền lực từ một trục sang trục khác thông qua nhiều trục trung gian. Hệ thống này cho phép truyền lực một cách linh hoạt và hiệu quả, thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu truyền động đa điểm và phức tạp.

4. Các yếu tố cần lưu ý khi sử dụng truyền động đai dây

Khác với truyền động xích, khi sử dụng truyền động đai, để chúng hoạt động một cách hiệu quả cần lưu ý một số yếu tố sau:

4.1. Lắp đặt trục

Việc lắp đặt trục cần đảm bảo rằng trục nằm đúng vị trí, không bị lệch, và đảm bảo độ căng của đai đủ để truyền động hiệu quả nhưng không quá căng gây hỏng đai. 

4.2. Lắp đặt ròng rọc

Ròng rọc cần được lắp đặt sao cho các rãnh của bánh đai khớp hoàn toàn với đai. Việc lắp đặt chính xác giúp giảm thiểu mài mòn và tăng tuổi thọ của hệ thống truyền động.

4.3. Lưu ý và chiều dài dây đai

Chiều dài dây đai cần được tính toán chính xác để đảm bảo hiệu quả truyền động. Đai quá dài hoặc quá ngắn đều có thể gây ra các vấn đề về hiệu suất và tuổi thọ của hệ thống.

4.4. Bảo trì định kỳ

Bảo trì định kỳ là yếu tố quan trọng để duy trì hiệu quả của hệ thống truyền động đai. Các hoạt động bảo trì bao gồm kiểm tra độ căng của đai, bôi trơn, và kiểm tra các dấu hiệu mài mòn hoặc hỏng hóc để thay thế kịp thời.

5. Phân loại truyền động đai

Dựa trên tải trọng và tốc độ dây đai mà truyền động dây đai được phân thành ba nhóm chính như sau:

5.1. Truyền động nhẹ

Truyền động nhẹ thường được sử dụng trong các thiết bị văn phòng, máy móc nhỏ, hoặc các hệ thống không yêu cầu lực truyền cao. Đai phẳng là loại đai thường được sử dụng trong các ứng dụng này.

5.2. Truyền động trung bình

Truyền động trung bình được sử dụng trong các thiết bị công nghiệp như máy bơm, quạt công nghiệp, và các máy móc sản xuất. Đai thang và đai răng thường được sử dụng cho các ứng dụng này nhờ khả năng truyền lực tốt và độ bền cao.

5.3. Truyền động nặng

Truyền động nặng được áp dụng trong các hệ thống yêu cầu lực truyền rất lớn như băng tải công nghiệp, máy nghiền, và các thiết bị xây dựng. Các loại đai chuyên dụng với khả năng chịu tải cao được sử dụng để đảm bảo hiệu quả và độ bền.

6. Ứng dụng truyền động đai trong các hệ thống băng tải

Hệ thống dẫn động băng tải thường được lắp đặt tại các điểm giao cắt quan trọng như điểm vấp và vị trí giữa đuôi và đầu băng tải. Một hệ thống truyền động băng tải thường bao gồm các thành phần sau: vòng bi, động cơ, bộ truyền động, trục, khớp nối, ống lót, bảo vệ và bánh răng. Các bộ truyền động đai và ròng rọc dẫn động băng tải đóng vai trò không thể thiếu trong việc truyền động từ động cơ đến các bộ phận khác như trục và con lăn.

Bộ truyền động đai có vai trò quan trọng trong hệ thống băng tải, giúp truyền chuyển động từ động cơ đến các bộ phận khác một cách hiệu quả, êm ái và an toàn. Dưới đây là các ứng dụng chính của bộ truyền động đai trong hệ thống băng tải:

• Truyền động từ động cơ đến trục chính: Đây là ứng dụng phổ biến nhất của bộ truyền động đai trong hệ thống băng tải. Động cơ truyền lực qua dây đai và ròng rọc đến trục chính, giúp trục chính quay và tạo ra lực kéo cho băng tải. Nhờ đó, băng tải có thể di chuyển vật liệu một cách liên tục và ổn định.
• Truyền động cho các bộ phận phụ trợ: Ngoài việc truyền động cho trục chính, bộ truyền động đai còn được sử dụng để truyền động cho các bộ phận phụ trợ khác trong hệ thống băng tải như con lăn dẫn động và bộ căng dây đai. Các bộ phận này giúp duy trì lực căng và độ căng chính xác của dây đai, đảm bảo hệ thống hoạt động trơn tru và hiệu quả.

Nhờ các ứng dụng này, bộ truyền động đai giúp tối ưu hóa hoạt động của hệ thống băng tải, giảm thiểu sự mài mòn và hỏng hóc, đồng thời tăng cường độ bền và hiệu suất làm việc của hệ thống.

7. Kết luận

Trên đây là tổng quan về truyền động đai và những ưu nhược điểm của nó. Hy vọng rằng thông tin này sẽ giúp quý doanh nghiệp có cái nhìn rõ hơn về loại cơ cấu truyền động đai và ứng dụng hiệu quả trong vận hành sản xuất. 

Ngoài ra, để hỗ trợ doanh nghiệp cập nhật những xu hướng mới trong ngành sản xuất và công nghiệp hỗ trợ, RX Tradex tổ chức một loạt triển lãm quốc tế uy tín trong năm nay, bao gồm NEPCON Vietnam, METALEX Vietnam, Vietnam Manufacturing Expo và Waste and Recycling Vietnam. Các sự kiện này sẽ mang đến cơ hội tuyệt vời để doanh nghiệp khám phá các giải pháp công nghệ tiên tiến, gặp gỡ đối tác tiềm năng và mở rộng mạng lưới kinh doanh, giúp doanh nghiệp tiếp cận được những xu hướng và công nghệ mới nhất, từ đó cải tiến quy trình sản xuất và nâng cao năng lực cạnh tranh trên thị trường.