Từ giữa thập kỷ 50 phốt trục cơ khí trở nên phổ biến thay thế các phương pháp che kín truyền thống là hộp nhồi. So với kiểu hộp nhồi, phốt trục cơ khí có nhiều ưu điểm hơn . Trong bài viết này chúng ta cùng tìm hiểu về các loại phốt cơ khí thông dụng thường thấy .
Từ giữa thập kỷ 50 phốt trục cơ khí trở nên phổ biến thay thế các phương pháp che kín truyền thống là hộp nhồi. So với kiểu hộp nhồi, phốt trục cơ khí có nhiều ưu điểm hơn . Trong bài viết này chúng ta cùng tìm hiểu về các loại phốt cơ khí thông dụng thường thấy .
 
• Chúng giữ chặt khi có dịch chuyển hay dao động nhỏ  trên trục
• Nó không cần phải điều chỉnh
• Bề mặt phốt có ma sát nhỏ và vì vậy giảm thiểu mất mát  năng lượng
• Trục không trượt trên bất kỳ bộ phận nào của phốt và do đó không bị hỏng do mài mòn (cắt giảm chi phí sửa chữa).
•  Phốt trục cơ khí là một bộ phận của bơm tách biệt chất lỏng và không khí. Ở hình 1.3.1 bạn có thể tìm thấy vài ví dụ trong đó phốt trục cơ khí được lắp trên nhiều loại bơm.  Phần lớn phốt trục cơ khí được chế tạo dựa trên tiêu chuẩn châu Âu
EN 12756. 
* Trước khi lựa chọn phốt trục, có vài điều bạn cần biết về chất lỏng và độ trơ của phốt đối với chất lỏng.
• Xác định loại chất lỏng
• Xác định áp suất mà phốt phải chịu
• Xác định tốc độ mà phốt trục phải vận hành
• Xác định kích thước có sẵn
Trong bài viết dưới đây, chúng tôi sẽ trình bày cách hoạt động của phốt trục cơ khí, các loại phốt khác nhau, các loại vật liệu nào dùng để chế tạo bơm và yếu tố nào ảnh hưởng đến chất lượng của phốt trục cơ khí.



1 : Chức năng và bộ phận của phốt trục cơ khí
 
- Phốt trục cơ khí được cấu tạo từ hai bộ phận chính: phần quay
và phần tĩnh; và bao gồm các chi tiết như trong hình 1.3.2. Hình
1.3.3 cho thấy vị trí các chi tiết trong phốt.
• Phần tĩnh của phốt được gắn chặt vào thành bơm. Phần quay 
 của phốt được gắn chặt vào trục bơm và xoay khi bơm 
 hoạt động.
• Hai bề mặt chính của phốt được ép vào nhau bằng lò xo và 
 áp suất chất lỏng. Trong lúc hoạt động một màng chất lỏng 
 được tạo ra trong khe hở hẹp giữa hai bề mặt của phốt. 
 Màng này bốc hơi trước khi đi vào không khí, làm cho phốt 
 trục cơ khí kín đối với chất lỏng, xem hình 1.3.4.
• Phốt phụ ngăn rò rỉ xuất hiện giữa cụm và trục.
• Lò xo ép hai bề mặt của phốt vào nhau bằng lực cơ.
• Miếng giữ lò xo truyền momen từ trục sang phốt. Liên quan 
 đến loại phốt trục cơ khí dạng xi phông (hộp xếp), momen 
 được truyền trực tiếp thông qua hộp xếp.
   
Khe hở của phốt
 
Trong lúc hoạt động chất lỏng tạo một màng bôi trơn giữa
hai bề mặt của phốt. Màng bôi trơn này gồm có màng thủy
tĩnh và màng thủy động. 
• Yếu tố thủy tĩnh được tạo ra bởi chất lỏng cần bơm bị ép vào 
 khe hở giữa hai bề mặt của phốt.
• Mảng bôi trơn thủy động được tạo ra bởi áp suất sinh ra từ
sự quay của trục.
Chiều dày của lớp màng bôi trơn phụ thuộc vào tốc độ của
bơm, nhiệt độ chất lỏng, độ nhớt của chất lỏng và lực dọc
trục của phốt trục cơ khí. Chất lỏng liêc tục thay đổi trong
khe hở của phốt do:
• Sự bốc hơi của chất lỏng vào không khí
• Sự dịch chuyển vòng tròn của chất lỏng
Chiều dày của lớp màng bôi trơn phụ thuộc vào tốc độ của
bơm, nhiệt độ chất lỏng, độ nhớt của chất lỏng và lực dọc
trục của phốt trục cơ khí. Chất lỏng liêc tục thay đổi trong
khe hở của phốt do:
• Sự bốc hơi của chất lỏng vào không khí
• Sự dịch chuyển vòng tròn của chất lỏng
Như bạn có thể thấy, tỉ lệ tối ưu đạt được khi lớp màng bôi trơn có thể lấp đầy khe hở của phốt, ngoại trừ vùng bốc hơi rất hẹp gần với phía không khí của phốt trục cơ khí.
- Rò rỉ vì các chất bám vào bề mặt phốt thường được theo dõi.
- Khi dùng các tác nhân làm lạnh, các mảng bám được bồi đấp rất nhanh bởi sự hóa hơi tại phía không khí của phốt. Khi chất lỏng bốc hơi trong vùng bốc hơi các chất rắn siêu nhỏ  trong chất lỏng vẫn bị giữ lại trong khe hở của phốt như là  các mảng bám sẽ tạo ra sự mài mòn.
- Các mảng bám này thấy ở hầu hết các loại chất lỏng.
- Nhưng khi chất lỏng cần bơm có khuynh hướng tinh thề hóa, chúng có thể trở thành vấn đề. Cách tốt nhất để chống mòn là chọn các loại bề mặt phốt làm bằng vật liệu cứng như tungsten các-bua và silicon các-bua. Khe hở hẹp của phốt giữa các vật liệu này (khoảng 0.3um Ra) làm giảm thiểu rủi ro chất rắn lọt vào trong khe hở của phốt và làm giảm thiểu lượng các mảng bám.
 
2: Phốt trục cân bằng và không cân bằng

Để đạt được áp lực bề mặt giữa các bề mặt chính của phốt ở
mức chấp nhận được, có hai loại phốt sau: phốt trục cân bằng
và phốt trục không cân bằng.
Phốt trục cân bằng
Hình 1.3.6 thể hiện một phốt trục cân bằng chỉ rõ vị trí các lực
tương tác trên phốt.
Phốt trục không cân bằng
Hình 1.3.7 thể hiện một phốt trục không cân bằng chỉ rõ vị trí
các lực tương tác trên phốt.
Nhiều lực khác nhau có tác động dọc trục lên bề mặt phốt.
Lực lò xo và thủy lực từ chất lỏng cần bơm ép các phốt lại với nhau trong khi lực từ màng bôi trơn trong khe hở của phốt tạo ra phản lực lại lực trên. Liên quan với áp suất chất lỏng cao, thủy lực có thể mạnh đến nổi chất bôi trơn trong khe hở của phốt có thể chống lại tiếp xúc giữa các bề mặt của phốt. Bởi vì thủy lực tỉ lệ với diện tích tác dụng của áp suất chất lỏng, tác động dọc trục chỉ có thể giảm đi bằng cách làm giảm diện
tích tác dụng của áp suất.  

​3: Các loại phốt trục cơ khí
 
Phần sau đây là bản tóm lược các loại chính của phốt trục cơ
khí: phốt O-ring, phốt ống xếp, và loại phốt một cụm – phốt
dạng hộp.
* Phốt O-ring
Đối với phốt O-ring, sự che kín giữa trục quay và bề mặt phốt
quay bị tác động bởi một O-ring (hình 1.3.9). O-ring phải có
khả năng trượt một cách tự do dọc trục để hấp thu các dịch
chuyển do thay đổi nhiệt độ và mài mòn. Việc đặt sai vị trí của
đế tĩnh có thể dẫn đến việc chà xát và do đó là mài mòn không
cần thiết trên O-ring và trục. O-ring được làm từ nhiều loại vật
liệu cao su như NBR, EPDM và FKM, tùy theo điều kiện vận hành.
* Phốt ống xếp
Một tính năng chung của phốt ống xếp là có một
ống xếp bằng cao su hay kim loại mà nó đóng vai trò
như là phần tử phốt động giữa vòng quay và trục.
* Phốt ống xếp cao su
Ống xếp của phốt ống xếp cao su (xem hình 1.3.10) có
thể làm từ nhiều loại vật liệu cao su như NBR, EPDM và
FKM, tùy theo điều kiện hoạt động. Có hai nguyên lý
hình học dùng cho việc thiết kế phốt ống xếp cao su:
• Ống xếp gấp
• Ống xếp cán








* Phốt ống xếp kim loại

Trong một phốt trục cơ khí bình thường, lò xo tạo ra một lực để
đóng kín các bề mặt phốt. Trong phốt ống xếp kim loại (hình
1.3.11) lò xo được thay thế bằng một ống xếp kim loại với lực
tương tự. Ống xếp kim loại hoạt động như là che chắn động
giữa vòng xoay và trục, và như là một lò xo. Ống xếp có một
số các nếp gấp để tạo cho chúng lực lò xo như mong muốn.









*Phốt hộp

Trong một phốt trục cơ khí dạng hộp, tất cả các chi tiết tạo thành
một cụm nhỏ gọn trên vai trục, sẵn sàng để lắp đặt. Phốt hộp có
nhiều ưu điểm so với phốt trục cơ khí truyền thống, hình 1.3.12







* Xả

Trong một vài ứng dụng, có thể nâng cao chất lượng của
phốt trục cơ khí bằng cách lấp thêm cửa xả, xem hình 1.3.13.
Xả có thể làm giảm nhiệt độ của phốt trục cơ khí và ngăn
không cho tạo thành các mảng bám. Xả có thể được lắp
trong hay lắp ngoải. Xà trong được thực hiện khi một lượng
nhỏ lưu lượng từ phía cửa đẩy được nối qua vùng phốt. Xả
trong được dùng để ngăn chặn việc tạo ra thêm nhiệt từ phốt
trong các ứng dụng gia nhiệt. Xả ngoài được thực hiện bởi
một chất lỏng xả và được dùng để đảm bảo vận hành không
có sự cố khi xử lý chất lỏng có tính ăn mòn hoặc chứa hạt rắn
gây tắc nghẽn.