Khi nào cần thay ổ bi bánh xe đẩy?

Không có một mốc thời gian cố định áp dụng cho mọi trường hợp. ISO 281:2007 xác định tuổi thọ định mức cơ bản của ổ lăn theo mô hình tính toán gắn với độ tin cậy 90% trong những điều kiện quy ước; tuổi thọ hiệu chỉnh còn xét đến điều kiện bôi trơn, nhiễm bẩn và tải mỏi. Tiêu chuẩn này cũng không bao quát ảnh hưởng của mài mòn và ăn mòn. Vì vậy, số tháng hoặc số năm sử dụng không thể tự nó trở thành ngưỡng thay ổ bi chung cho mọi bánh xe đẩy.

Dấu hiệu cho thấy ổ bi bánh xe đẩy cần được thay mới

Thời điểm thay ổ bi bánh xe đẩy nên được xác định từ trạng thái thực tế của cụm bánh. Một dấu hiệu đơn lẻ chưa chắc chứng minh ổ bi đã hỏng, nhưng nếu hiện tượng lặp lại, ngày càng rõ và được xác định xuất phát từ ổ bi thì việc tiếp tục chỉ bôi trơn hoặc siết lại thường không giải quyết được nguyên nhân.

Bánh phát tiếng kêu và quay có cảm giác sạn hoặc khấc

Ổ bi chính xác được thiết kế để bánh lăn êm và có độ rơ nhỏ. Khi quay bánh bằng tay mà xuất hiện tiếng lạo xạo, tiếng rít, tiếng lách cách theo chu kỳ hoặc cảm giác sượng, khấc tại một số vị trí, cần kiểm tra ổ bi. Các biểu hiện này có thể liên quan đến bề mặt tiếp xúc bị mòn, hư hỏng do mỏi, ăn mòn, nhiễm bẩn hoặc vấn đề bôi trơn. SKF ghi nhận rung và tiếng ồn quá mức là những nguyên nhân phổ biến khiến ổ lăn bị đưa ra khỏi vận hành.

Tiếng ồn không đồng nghĩa chắc chắn với hỏng ổ bi. Bề mặt bánh bị méo, mòn không đều hoặc có dị vật cũng có thể tạo tiếng động khi xe chạy. Vì vậy, cần kiểm tra xem tiếng kêu còn xuất hiện khi bánh được quay riêng, không tiếp xúc với mặt sàn hay không.

Bánh có độ rơ hoặc lắc ngang tăng rõ rệt

Độ rơ hướng kính hoặc hướng trục tăng lên có thể làm bánh lắc, chạy không ổn định hoặc lệch khi quay. Với ổ bi chính xác vốn được thiết kế để làm việc với độ rơ nhỏ, sự thay đổi rõ rệt so với trạng thái ban đầu hoặc so với các bánh cùng loại là dấu hiệu cần kiểm tra.

Tuy nhiên, không nên kết luận phải thay chỉ vì có độ rơ. TENTE cho biết với một số ổ bi côn dùng cho bánh xe đẩy, độ rơ hướng kính hoặc hướng trục phát sinh do mài mòn có thể được bù bằng cách điều chỉnh liên kết trục. Nếu đã điều chỉnh đúng theo thiết kế mà bánh vẫn rơ, quay sượng hoặc không giữ được trạng thái làm việc bình thường, khả năng phải thay ổ bi cao hơn.

Bánh quay nặng, dễ kẹt hoặc có lúc bó cứng

Khi một bánh trước đây quay nhẹ nhưng dần trở nên nặng, dừng nhanh bất thường, quay không liên tục hoặc có vị trí bị bó, ma sát bên trong cụm quay có thể đã tăng. Nếu hiện tượng vẫn tồn tại sau khi loại trừ phanh bị cạ, bề mặt bánh bị biến dạng, trục lắp sai và vấn đề bảo dưỡng cho phép, ổ bi là một trong những vị trí cần được xem xét.

Hamilton Caster cũng lưu ý rằng xe đẩy trở nên khó đẩy dù đã xử lý bôi trơn có thể liên quan đến nhiều nguyên nhân, trong đó có ổ bi hỏng hoặc bánh xuất hiện điểm bẹt. Điều đó cho thấy lực đẩy tăng là tín hiệu hữu ích nhưng phải được dùng cùng kiểm tra nguồn lỗi, không nên dùng riêng lẻ để kết luận.

Moay-ơ bánh nóng bất thường trong quá trình vận hành

Nhiệt độ tăng bất thường có thể xuất hiện khi ma sát trong cụm ổ lăn tăng. Dữ liệu phân tích hư hỏng của SKF cho thấy nhiệt độ quá mức cũng là một trong những lý do ổ lăn bị đưa ra khỏi vận hành.

Không nên tự đặt một ngưỡng nhiệt độ tuyệt đối cho mọi bánh xe đẩy, vì giới hạn vận hành còn phụ thuộc loại ổ bi, chất bôi trơn, vật liệu bánh, tải trọng và thiết kế cụ thể. Trong kiểm tra thực tế, sự khác biệt rõ giữa một moay-ơ và những bánh cùng loại làm việc dưới điều kiện tương đương là tín hiệu để kiểm tra sâu hơn, sau đó đối chiếu giới hạn của nhà sản xuất. Blickle cũng yêu cầu điều kiện nhiệt độ sử dụng phải phù hợp với thông số của từng sản phẩm.

Có dấu hiệu hư hỏng nhìn thấy ở cụm ổ bi

Rỉ sét rõ, phớt che bị hỏng hoặc bật khỏi vị trí, chi tiết ổ bi bị dịch chuyển, nứt hoặc các bộ phận bên trong không còn được giữ đúng vị trí đều là những dấu hiệu nghiêm trọng. ISO 15243:2017 phân loại các dạng hư hỏng ổ lăn như mỏi tiếp xúc lăn, mài mòn, ăn mòn, biến dạng dẻo, nứt và gãy, đồng thời sử dụng các đặc điểm quan sát được để hỗ trợ nhận diện dạng hư hỏng.

Nếu ổ bi kín, không cần tự tháo phớt chỉ để tìm hư hỏng bên trong. Khi các dấu hiệu vận hành đã rõ, việc kiểm tra và xử lý nên tuân theo thiết kế cũng như hướng dẫn của đúng loại ổ bi.

Vì sao ổ bi bánh xe đẩy xuống cấp?

Hư hỏng ổ bi không chỉ là kết quả của “dùng lâu”. SKF cho biết trong các phân tích hư hỏng của hãng, bôi trơn và nhiễm bẩn là những nhóm nguyên nhân phổ biến. Bôi trơn không phù hợp có thể bao gồm thiếu chất bôi trơn, chất bôi trơn suy giảm hoặc bị nước và chất lỏng khác xâm nhập; nhiễm bẩn có thể xuất phát từ hạt bụi, mạt mòn hoặc khả năng làm kín không còn hiệu quả.

Khi bề mặt bi và đường lăn không còn được ngăn cách và bảo vệ đúng cách, ma sát và mài mòn tăng lên. Các khuyết tật trên bề mặt tiếp xúc sau đó tạo rung, tiếng ồn và cảm giác sượng khi bánh quay. ISO 15243 phân loại hư hỏng trong vận hành thành các nhóm như mỏi tiếp xúc lăn, mài mòn, ăn mòn, xói mòn điện, biến dạng dẻo và nứt hoặc gãy.

Điều kiện sử dụng cũng ảnh hưởng đáng kể. Blickle liệt kê các trường hợp sử dụng không phù hợp gồm vượt tải, mặt sàn không thích hợp, va đập mạnh, tốc độ quá cao, lực ngang quá mức, môi trường có tác nhân ăn mòn và hư hỏng cơ học do va chạm. Những điều kiện này có thể làm tải thực tế tác động lên bánh và ổ bi khác xa điều kiện thiết kế.

Không phải mọi tiếng ồn hoặc độ lắc đều do ổ bi bánh xe

Chẩn đoán nhầm nguồn lỗi dễ dẫn đến thay ổ bi nhưng xe vẫn chạy nặng hoặc phát tiếng kêu. Một bánh xe đẩy là tổ hợp của bánh, ổ bi bánh, trục và liên kết trục; với caster xoay còn có đầu xoay và cơ cấu phanh. Blickle vì vậy tách riêng việc kiểm tra liên kết vít, chức năng bánh, đầu xoay, phanh và độ rơ của ổ bi trong quy trình kiểm tra sản phẩm.

Nếu tiếng kêu chỉ xuất hiện khi bánh tiếp xúc mặt sàn, hãy kiểm tra bề mặt lăn trước. Hamilton lưu ý bánh hoặc lớp lăn bị mòn có thể làm xe ồn; điểm bẹt trên bánh cũng có thể làm lực đẩy tăng.

Nếu bánh lắc nhưng cả liên kết trục cũng chuyển động, nguyên nhân có thể nằm ở bu lông trục hoặc cách lắp thay vì hư hỏng bên trong ổ bi. Với một số ổ bi côn, TENTE cho phép bù độ rơ tự nhiên bằng việc điều chỉnh liên kết trục, nên bước kiểm tra này đặc biệt quan trọng trước khi quyết định thay.

Đối với caster xoay, có thể giữ phần càng không cho xoay quanh trục đứng rồi kiểm tra riêng chuyển động quay của bánh. Nếu bánh quay êm nhưng tiếng kêu hoặc độ rơ chỉ xuất hiện khi đổi hướng caster, cần chuyển sự chú ý sang cụm đầu xoay thay vì kết luận ổ bi trong bánh đã hỏng. Việc tách hai chuyển động này phù hợp với cách nhà sản xuất kiểm tra riêng chức năng bánh và đầu xoay.

Khi nào có thể bảo dưỡng hoặc điều chỉnh thay vì thay ổ bi?

Độ rơ chưa đồng nghĩa với ổ bi đã hết khả năng sử dụng. Với thiết kế ổ bi côn có thể điều chỉnh, TENTE cho biết độ rơ hướng trục hoặc hướng kính do mài mòn tự nhiên có thể được bù bằng cách siết điều chỉnh liên kết trục. Loại ổ bi này cũng có thể tháo và thay riêng khi cần.

Bôi trơn cũng phụ thuộc thiết kế. Blickle khuyến nghị bôi trơn định kỳ đối với các sản phẩm của hãng có đầu tra mỡ và đồng thời kiểm tra liên kết, chức năng bánh cũng như độ rơ của ổ bi. Hãng đưa ra chu kỳ kiểm tra/bảo dưỡng hằng năm cho các sản phẩm thuộc hướng dẫn này và khuyến nghị thực hiện thường xuyên hơn trong điều kiện sử dụng không tiêu chuẩn; đây là hướng dẫn của một nhà sản xuất, không phải chu kỳ áp dụng cho mọi bánh xe đẩy.

Ngược lại, nhiều ổ bi chính xác kín được bôi trơn cho thời gian vận hành dài và yêu cầu rất ít hoặc không cần bảo dưỡng định kỳ. TENTE mô tả các ổ bi rãnh sâu chính xác trong dòng caster của hãng theo hướng này. Vì vậy, không nên áp dụng cùng một phương pháp bảo dưỡng cho ổ bi có đầu tra mỡ, ổ bi côn điều chỉnh được và ổ bi chính xác kín.

Bảo dưỡng phù hợp có thể xử lý tình trạng thiếu bôi trơn hoặc độ rơ có khả năng điều chỉnh, nhưng không phục hồi được đường lăn đã nứt, biến dạng hoặc hư hỏng đến mức ổ bi không còn đáp ứng chức năng thiết kế. Theo cách định nghĩa của ISO 15243, khi hư hỏng khiến ổ lăn không còn đáp ứng hiệu năng thiết kế hoặc đi đến cuối tuổi thọ sử dụng, đó là trạng thái hỏng.

Cách kiểm tra nhanh trước khi quyết định thay ổ bi bánh xe đẩy

Kiểm tra bánh khi không chịu tải

Cố định xe ở vị trí an toàn và, nếu cấu tạo cho phép, đưa bánh cần kiểm tra khỏi mặt sàn bằng phương pháp nâng đỡ phù hợp. Quay bánh bằng tay và tập trung vào ba yếu tố: độ êm của chuyển động, âm thanh phát ra từ moay-ơ và sự xuất hiện của điểm khấc hoặc vị trí bị bó.

Một bánh tạo tiếng động trên sàn nhưng quay êm khi được nhấc lên có thể đang gặp vấn đề ở bề mặt lăn hơn là ổ bi. Ngược lại, tiếng sạn và cảm giác khấc vẫn tồn tại khi bánh quay tự do khiến nghi ngờ đối với cụm ổ bi tăng lên. SKF sử dụng tiếng ồn và rung như những tín hiệu quan trọng trong theo dõi tình trạng ổ lăn.

Kiểm tra độ rơ của bánh

Giữ bánh ở hai phía đối diện rồi tác động nhẹ theo phương ngang và phương dọc trục. Quan sát xem chuyển động nằm trong bản thân ổ bi, ở liên kết giữa ổ bi với moay-ơ hay tại bu lông/trục.

Không nên tự đặt một ngưỡng kiểu “rơ bao nhiêu milimét thì phải thay” cho mọi caster. Thiết kế ổ bi chính xác hướng tới độ rơ nhỏ, trong khi một số ổ bi côn cho phép điều chỉnh độ rơ. Blickle cũng khuyến nghị kiểm tra độ rơ của ổ bi theo tiêu chuẩn áp dụng cho từng nhóm bánh và caster, thay vì sử dụng một trị số chung không phụ thuộc thiết kế.

So sánh với bánh cùng loại trên chính xe đẩy

Nếu xe có nhiều bánh cùng loại và cùng thời gian làm việc, chúng tạo ra một đối chứng thực tế hữu ích. So sánh khả năng quay tự do, tiếng ồn, độ rơ và nhiệt độ của bánh nghi ngờ với các bánh còn lại trong điều kiện tương đương.

Nếu một bánh khác biệt rõ rệt và các kiểm tra đã cô lập được vấn đề ở cụm ổ bi, cơ sở để thay ổ bi mạnh hơn. Tuy nhiên, khi bánh đã bó cứng, rơ nghiêm trọng hoặc có chi tiết hư hỏng nhìn thấy, không nên tiếp tục thử nghiệm xe dưới tải chỉ để xác nhận thêm; Blickle yêu cầu các caster hoặc bộ phận đã hoạt động sai chức năng phải được thay thế.

Đối chiếu đúng loại ổ bi và thông số của nhà sản xuất

Trước khi quyết định bảo dưỡng hay thay, cần xác định ổ bi thuộc loại kín, có thể bôi trơn, có thể điều chỉnh hay có thể tháo thay riêng. Thông số tải trọng, tốc độ và điều kiện môi trường cũng phải phù hợp với đúng model bánh xe. Các nhà sản xuất caster công bố những mức tải và tốc độ khác nhau theo từng cấu hình, cho thấy giới hạn vận hành không thể suy ra chỉ từ đường kính bánh hoặc hình dáng bên ngoài.

Khi nào thay riêng ổ bi và khi nào nên thay cả bánh xe?

Có thể thay riêng ổ bi khi thiết kế cho phép tháo ổ bi, đúng mã thay thế còn उपलब्ध, moay-ơ không bị biến dạng hoặc mòn tại vị trí lắp ổ bi và bản thân bánh vẫn còn đáp ứng yêu cầu sử dụng. TENTE, chẳng hạn, thiết kế một số ổ bi côn caster theo hướng có thể tháo và thay riêng để kéo dài thời gian sử dụng của bánh.

Về mặt thực hành, thay cả bánh hợp lý hơn khi ổ bi là bộ phận không được thiết kế để bảo dưỡng riêng, lỗ lắp ổ bi hoặc lõi bánh đã hư hỏng, bề mặt lăn đồng thời xuống cấp nghiêm trọng hoặc nhà sản xuất quy định thay theo cụm. Việc lắp ổ bi mới vào một moay-ơ đã mất khả năng giữ và định vị ổ bi sẽ không xử lý được nguyên nhân cơ học của độ rơ.

Nếu vấn đề còn nằm ở đầu xoay, càng, trục hoặc cơ cấu khóa thì phạm vi xử lý có thể lớn hơn việc thay bánh hoặc ổ bi. Mục tiêu là xác định đúng bộ phận không còn hoạt động theo thiết kế, thay vì mặc định thay toàn bộ caster ngay khi xuất hiện tiếng ồn.

Khi bánh bị bó, độ rơ tăng đến mức không còn giữ được chuyển động ổn định, ổ bi hoặc chi tiết liên quan bị nứt, dịch chuyển hay hư hỏng rõ ràng, nên ngừng sử dụng xe cho đến khi khắc phục. Blickle yêu cầu bánh, caster và các bộ phận của chúng được thay ngay khi bắt đầu hoạt động không đúng chức năng.

Thời điểm thay ổ bi bánh xe đẩy được xác định đáng tin cậy nhất bằng tình trạng vận hành, không chỉ bằng thời gian sử dụng. Tiếng kêu hoặc độ rung tăng, cảm giác sạn và khấc khi quay, độ rơ không thể điều chỉnh, bánh quay nặng hoặc bị bó, nhiệt bất thường và hư hỏng nhìn thấy là những tín hiệu chính cần chú ý.

Trước khi thay, cần loại trừ các nguyên nhân ở bề mặt bánh, phanh, liên kết trục và đầu xoay; đồng thời xác định ổ bi thuộc loại có thể điều chỉnh hoặc bảo dưỡng hay không. Nếu đã thực hiện đúng biện pháp cho phép mà ổ bi vẫn không đáp ứng chức năng vận hành bình thường, thay mới là lựa chọn phù hợp hơn việc tiếp tục cố khắc phục một cụm ổ lăn đã hư hỏng.