Trong các thiết bị tự động, thường có nhiều trường hợp được trang bị cơ cấu bàn xoay, nhưng vấn đề khiến người thiết kế đau đầu chính là cách bố trí đường ống. Khi muốn lắp xi lanh khí nén hoặc pad hút chân không trên bàn xoay, đương nhiên cần có đường ống khí. Tuy nhiên, khi bàn quay, các đường ống khí sẽ bị xoắn và rối vào nhau.

Lúc này, rotary joint (khớp nối xoay) phát huy tác dụng. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giới thiệu về cơ chế hoạt động, cấu tạo, cách sử dụng và các hãng cung cấp rotary joint.

Cơ chế・cấu tạo của rotary joint

Rotary joint được cấu thành từ phần cố định và phần quay, và trên mỗi phần này đều được bố trí số lượng lỗ cổng (port) tương ứng như nhau.

Các cổng (port) của phần cố định và phần quay được ghép thành từng cặp, và bên trong được nối với nhau bằng đường dẫn lưu chất. Ngay cả khi phần quay chuyển động, các đường dẫn này vẫn luôn được duy trì kết nối.

Vì vậy, bằng cách lắp phần quay của rotary joint vào bàn xoay index, có thể ngăn ngừa việc đường ống bị xoắn và rối.

Giữa các cổng (port) có bố trí cơ cấu làm kín để ngăn rò rỉ khí. Do cơ cấu làm kín trượt mỗi khi quay và cũng tạo ra lực ma sát, nên tùy theo nhà sản xuất mà thiết kế sẽ khác nhau, ưu tiên giảm ma sát hay giảm rò rỉ.

Cách sử dụng rotary joint

Kiểm tra các cổng được ghép cặp giữa phần cố định và phần quay để tiến hành đi ống. Khi cấp khí, cần kiểm tra phạm vi áp suất sử dụng trước khi vận hành. Đặc biệt, đối với các sản phẩm có mức rò rỉ lớn, có trường hợp không thể sử dụng cho chân không, nên cần chú ý.

Ngoài ra, tốc độ quay cho phép cũng khác nhau tùy theo nhà sản xuất, vì vậy cần lựa chọn rotary joint có thông số phù hợp với tốc độ quay thực tế.

Rotary joint gồm phần cố định và phần quay tách rời, nên phải lắp đặt sao cho không xảy ra lệch tâm.

Hãy lắp đặt theo hướng dẫn của nhà sản xuất, chẳng hạn như sử dụng khớp nối (coupling) tại vị trí kết nối với thiết bị, hoặc tạo độ rơ (clearance).

Các nhà sản xuất rotary joint và đặc điểm

SMC：Phù hợp cho tốc độ quay cao

Dòng MQR của SMC sử dụng cơ cấu seal kim loại, nên chấp nhận một mức rò rỉ nhất định nhưng gần như không có ma sát, rất phù hợp cho ứng dụng quay tốc độ cao. Ngoài ra, do không bị mài mòn nên tuổi thọ cũng cao.

CKD：Ma sát thấp & rò rỉ nhỏ

Dòng RJF của CKD sử dụng seal cao su, là sản phẩm cân bằng giữa ma sát thấp và khả năng chống rò rỉ. Có thể sử dụng an toàn trong các ứng dụng chân không yêu cầu nghiêm ngặt về rò rỉ.

PISCO：Khả năng làm kín tốt, rò rỉ rất nhỏ

Dòng RB của PISCO sử dụng seal cao su với hiệu suất làm kín cao, độ tin cậy về chống rò rỉ tốt. Phù hợp với các ứng dụng quay tốc độ thấp nhưng yêu cầu hạn chế rò rỉ.

TAIYO：Cũng sử dụng seal kim loại

Dòng RJP của TAIYO tương tự SMC, sử dụng seal kim loại. Đặc trưng là tuổi thọ cao và mô-men xoắn gần như bằng 0.

KOSMEK：Có thể dùng cho thủy lực

Dòng JR của KOSMEK không dùng seal kim loại nhưng sử dụng seal chuyên dụng, cho ma sát thấp và tuổi thọ cao. Đặc điểm là có thể sử dụng cho cả thủy lực, cho phép dùng kết hợp dầu và khí.

Tóm lại

Rotary joint là thiết bị cần thiết cho việc đi ống trong các cơ cấu quay như bàn xoay. Do mỗi nhà sản xuất có đặc trưng khác nhau về cơ cấu làm kín, nên việc lựa chọn sẽ thay đổi tùy theo yếu tố ưu tiên như tốc độ quay, tuổi thọ hay mức rò rỉ.

Nắm được đặc điểm của từng hãng sẽ giúp bạn không bị bối rối khi lựa chọn, vì vậy hãy tham khảo nội dung bài viết này.

Tác giả: Nguyễn Văn Hoà

             Chu Văn Minh