Tầm quan trọng của Dầu Thủy lực đối với máy móc

   Dầu thủy lực trong hệ thống máy ép thủy lực giống như là máu trong cơ thể chúng ta, nó rất quan trong và có thể ảnh hưởng trực tiếp tới hoạt động của các thiết bị. Vì vậy việc chọn lựa được loại dầu thủy lực phù hợp để sử dụng là điều rất quan trọng, chọn dầu thủy lực với thông số như thế nào để thiết bị hoạt động ổn định là sự quan tâm hàng đầu khi sử dụng máy. Hãy HTCMECH khám phá những tiêu chí lựa chọn dầu thủy lực nhé.

Tính năng và công dụng của dầu thủy lực

• Như chúng ta đã biết các chi tiết máy trong quá trình hoạt động đều có những chuyển động tương đối với nhau, nên đây là nguyên nhân chủ yêu gây nên tình trạng mài mòn của các chi tiết. Dầu thủy lực với chỉ số nhớt động học cao giúp cho bề mặt các chi tiết máy được hình thành lớp phủ bề mặt bởi lớp màng nhớt, do đó hạn chế tình trạng va chạm và mài mòn giữa các chi tiết.

• Dầu thủy lực cũng giúp nâng cao hiệu suất máy bởi các chi tiết máy sẽ vận hành trơn chu hơn do được bôi trơn, bao phủ trong lớp dầu thủy lực.
• Các chi tiết máy trong hệ thống cũng được tăng độ bền do dầu thủy lực có khả năng chống oxy hóa bởi trong hầu hết các loại dầu thủy lực đều có thành phần của các chất phụ gia chống oxy hóa, chống mài mòn và han gỉ.
• Dòng dầu thủy lực được tuần hoàn trong hệ thống còn có tác dụng làm sạch, dầu sẽ cuốn theo các cặn bẩn, gỉ sét và được giữ lại ở bộ lọc đường hồi và bộ lọc đường hết trên thùng dầu. Dòng dầu còn mang theo nhiệt ở các bộ phận về giải nhiệt tại bộ làm mát giúp cho hệ thống có nhiệt độ ổn định trong quá trình hoạt động

Phân loại dầu thủy lực

Dầu thủy lực có bốn loại gồm: Dầu thủy lực gốc khoáng, Dầu thủy lực phân hủy sinh học, Dầu thủy lực chống cháy không pha nước, Dầu thủy lực chống cháy pha nước. Trong đó dầu thủy lực gốc khoáng được sử dụng nhiều nhất, chiếm khoảng 80% . Ba loại dầu thủy lực còn lại, nhu cầu sử dụng ít hơn, chỉ chiếm 20% tổng lượng dầu thủy lực trên thị trường.

HH: dầu không có chất phụ gia

HL: dầu có phụ gia chống gỉ và chống oxi hóa

HM: HL + phụ gia làm tăng tính chịu mòn

HR: HL + phụ gia để tăng chỉ số nhớt

HV: HM + phụ gia để tăng chỉ số nht.

HG: HM +phụ gia chống dính.

HLP = HM (HM phân loại theo ISO, HLP là phân loại theo DIN)

HLPD: HLP + phụ gia tẩy rửa.

HS: Dầu thủy lực gốc tổng hợp không có khả năng chống cháy

HFAE: Dầu thủy lực chống cháy có 95% nước, nhũ dầu trong nước

HFAS: Dầu thủy lực thành phần Nước + Hóa chất

HFB: Dầu thủy lực chống cháy có 40% nước, dạng nhũ nước trong dầu

HFC: Dầu thủy lực chống cháy có hơn 35% nước, dạng dung dịch polymer gốc nước

HEPG: Dầu thủy lực ” Environment” gốc glycol tổng hợp

HETG: Dầu thủy lực ” Environment” gốc dầu thực vật

HEES: Dầu thủy lực ” Environment” gốc ester tổng hợp

HEPR: Dầu thủy lực ” Environment” gốc polyalphaolefin

HFDR: Dầu thủy lực chống cháy có thành phần là các phosphat ester

HFDU: Dầu thủy lực chống cháy có thành phần KHÔNG phải là các phosphat ester, ví dụ: polyol ester, polyalkale ne glycol

Trong đó dầu thủy lực gốc khoáng là lý tưởng nhất dùng cho hầu hết các hệ thống thủy lực bởi vì bản thân chúng là những dầu thủy lực xuất sắc. Dầu thủy lực gốc khoáng có chỉ số độ nhớt cao (high viscosity index – VI) có thể sử dụng trong một khoảng rộng độ nhớt. Thông thường, những sản phẩm độ nhớt cao đặc biệt phù hợp để sử dụng ở điều kiện nhiệt độ thấp. Tất cả dầu đều chứa phụ gia, ví dụ như chống oxide hóa, chống rỉ sét và chống mài mòn. Trong trường hợp phụ gia đã được tiêu thụ hoặc mất đi trong quá trình hoạt động thì những loại dầu này vẫn tiếp tục được sử dụng hiệu quả trong một thời gian dài nữa. Dầu này được xử lý cẩn thận để có khả năng tách nước và chống tạo bọt tốt. Vì khả năng chống oxide hóa cao, những tính chất này được duy trì trong thời gian dài hoạt động.

Do dầu thủy lực gốc khoáng là loại sản phẩm thông dụng nhất trên thị trường. Nên ngoài cách phân loại như trên. Một cách phân loại thông dụng khác, áp dụng cho dầu thủy lực gốc khoáng là phân loại theo độ nhớt động học ở (40oC, cSt) – Viscosity (40oC, cSt). Do Việt Nam là đất nước có khí hậu nhiệt đới, nên phổ biến trên thị trường hiện nay là ba loại độ nhớt Iso VG 32, 46, 68. Hay tên gọi của chúng là Dầu thủy lực 32, Dầu thủy lực 46, Dầu thủy lực 68. Đây cũng chính là câu trả lời cho câu hỏi Dầu thủy lực 32, 46, 68 có ý nghĩa như thế nào? Ngoài ba loại độ nhớt phổ biến trên, còn có các loại độ nhớt khác, ít thông dụng hơn như dầu thủy lực 22, dầu thủy lực 100,…

Chọn dầu thủy lực theo tiêu chí nào : 

Chọn dầu thủy lực theo chỉ số độ nhớt động học

• Chỉ số nhớt động học của dầu thủy lực ảnh hưởng trực tiếp tới hiệu quả bôi trơn và hiệu suất của hệ thống. Vì vậy điều đầu tiên khi mua dầu thủy lực là cần quan tâm tới chỉ số độ nhớt. Độ nhớt cần đảm bảo ở mức trung bình để không gây hư hỏng máy móc. Nếu độ nhớt của dầu thấp có thể khiến hiệu quả bôi trơn không tốt, ngược lại nếu độ nhớt cao thì sẽ gây khó khăn cho quá trình dịch chuyển dòng dầu.
•  Độ nhớt dầu thủy lực phổ biến hiện nay theo tiêu chuẩn ISO là 32, 46 và 68, chỉ số nhớt dầu thủy lực 32 < dầu thủy lực 46 < dầu thủy lực 68. Các sản phẩm dầu thủy lực  từ các thương hiệu khác nhau sẽ có chỉ số độ nhớt khác nhau và chúng ta hoàn toàn có thể xem được ở trên bao bì sản phẩm.

Chọn dầu thủy lực theo điều khiện sử dụng thiết bị

• Điều kiện sử dụng thiết bị máy móc cũng rất quan trọng để chọn dầu thủy lực phù hợp. 

+ Điều kiện thời tiết : nhiệt độ và độ ẩm ảnh hưởng trực tiếp tới hiệu năng làm việc, nên cũng cần chủ ýe tới điều kiện thời tiết ở tùng vùng miền.

+ Điều kiện làm việc của máy : tùy vào điều kiện sản xuất ở từng đơn vị mà thiết bị máy móc có thể có thời gian làm việc ngắn hay dài,trong môi trường nhiệt độ cao hay thấp.  Điều này làm cho lượng nhiệt tích lũy và cho kỳ làm việc của các chi tiết trong hệ thống hoạt động tăng lên. Từ đó cần chọn loại dầu thủy lực phù hợp.

+ Nếu thiết bị máy mọc được lắp đặt ở nơi có nhiệt độ cao, tần xuất hoạt động liên tục  hoặc lượng nhiệt sinh ra trong quá trình hoạt động cao thì nên chọn loại dầu thủy lực có độ nhớt 68. Đối với các thiết bị có tần xuất hoạt động ít thì chỉ cần dùng dầu thủy lực có độ nhớt 32 hoặc 46 là máy có thể vận hành tốt và ổn định.

• Người dùng cũng nên chú trọng những sản phẩm có khả năng chống tạo bọt và khí. Những loại Dầu Thủy lực chống đóng cặn và bay hơn cũng khá tốt cho máy móc chuyên dụng. Ngoài ra, dầu còn phải chống sự hình thành nhũ tương để đảm bảo hiệu quả sử dụng.

HTCMECHHTCMECH - Chuyên gia máy thủy lực

HTCMECHHTCMECH - Chuyên gia máy thủy lực

DẦU THỦY LỰC BỊ NHIỄM BẨN – BIỂU HIỆN VÀ NGUYÊN NHÂN DO ĐÂU?

HTCMECHHTCMECH - Chuyên gia máy thủy lực

Các loại van thủy lực

Người ta sẽ phân hàng trăm loại van thủy lực hiện có trên thị trường thành 3 nhóm chính đó là: van điều khiển áp suất thủy lực, van điều khiển hướng thủy lực van điều khiển dòng chảy…

Van điều khiển hướng (Directional control valves)

Van 1 chiều thủy lực

Van thủy lực một chiều sẽ thực hiện nhiệm vụ điều hướng dòng chảy đi theo 1 chiều nhất định, phòng tránh việc dầu chảy ngược gây sự cố cho bơm. Không những vậy, nó còn mang đến lợi ích khác cho hệ thống đó là khi bơm bị tụt áp. Van 1 chiều sẽ được lắp đặt tại vị trí trước bơm, ngăn chặn hiệu quả dòng dầu về bơm, không để hỏng hóc nặng hơn. Van này còn hạn chế sự rò rỉ trên đường ống dẫn lưu chất, tránh tổn thất áp và lưu lượng dầu.

Đặc điểm chung của van 1 chiều thủy lực đó là đều được thiết kế đơn giản, nhỏ gọn và không cồng kềnh để lắp đặt trên các hệ thống ống dẫn. Người ta phân chia van này thành 2 loại đó là: Van dạng cửa xoay dùng cho các ống dẫn lưu chất nhiều lớp, van dạng trượt chuyên dùng cho ống dẫn dầu dầu nằm ngang.

Van thủy lực 3/2

Van thủy lực 3/2 là loại van đơn giản nhất hiện nay với cấu tạo gồm 3 cửa van: xả, cấp và làm việc. Van có 2 vị trí.

Ở trạng thái 1, dầu được cấp lên khoang trái còn khoang phải không có dầu. Xi lanh được cấp dầu vào và khi dầu hồi về thùng chứa thì nó chỉ có thể sinh công 1 lần nên van 3/2 thường dùng để điều khiển xi lanh dầu 1 chiều.

Van thủy lực 4/2

Van 4/2 thủy lực sẽ có 2 vị trí trái phải nhưng lại có đến 4 cửa van: 1 cửa vào, 2 cửa làm việc và 1 cửa xả.

Hoạt động phân phối và điều khiển dòng dầu của van sẽ phụ thuộc vào lực điện từ được cung cấp từ coil điện hay là lực cơ học từ tay gạt.

Van thủy lực 4/3

Trong một số hệ thống làm việc thì van dầu thủy lực 4/3 lại được sử dụng nhiều để có thể điều khiển dầu vào các buồng xi lanh kịp thời. Van sẽ có 3 vị trí: trái, giữa, phải và 4 cửa dầu lần lượt là: 1 cửa vào từ bơm P, 1 cửa xả T và 2 cửa làm việc A và B.

T là cửa xả dầu hết năng lượng để về thùng chứa. P là là cửa dầu từ nguồn bơm. Còn cửa A và B sẽ tùy thuộc vào vị trí làm việc của trục van mà dầu sẽ đi từ cửa P vào cửa A hay cửa hoặc dầu hồi về cửa T thông qua cửa A hay cửa B.

Ở trạng thái 1, lò xo trong van đẩy lõi van về vị trí giữa. Cửa P và T đóng nghĩa là dầu sẽ không được cấp và xả và xi lanh sẽ không chuyển động. Ở trạng thái 2 và trạng thái 3 khi lõi van được lò xo đẩy về phía bên trái hoặc phải, các cửa van sẽ được nối với nhau. Tùy vào đó là ở bên trái hay phải mà hành trình dầu trong van sẽ được cấp lên cơ cấu hay chảy về thùng chứa.

Người ta sẽ phân chia van 4/3 thành các loại dựa trên trạng thái ở giữa. Đó là van 4/3 khi lõi ở vị trí trung gian cửa P và T đóng, van 4/3 khi lõi ở vị trí giữa có cửa T và P mở.

Ví dụ như trong 1 số hệ thống cần tránh tăng áp suất đường hút thì dầu phải được bơm lên P và tới cửa A để về bể nên cần loại van 4/3 có cửa PT mở. Nếu người dùng muốn xi lanh đứng yên khi nâng hoặc cẩu vật nặng lên cao thì chắc chắn nên dùng van 4/3 có cửa PT đóng.

Van thủy lực 5/2

Đây chính là loại van điều khiển hướng thông dụng nhất hiện nay. Cấu tạo của van cũng tương tự như với các loại van được chúng tôi nhắc ở trên.

Đặc điểm của van gồm 2 vị trí làm việc trái phải để tạo nên nguyên lý vận hành của cơ cấu và 5 cửa van bao gồm: 2 cửa xả, 2 cửa làm việc và 1 cửa vào.

Khi van ở vị trí bên trái, dầu sẽ được cung cấp ở cửa vào để đưa khí vào bên trong xi lanh sinh công. Sau khi đã hoàn thành nhiệm vụ, khí sẽ được thoát ra ngoài thông qua cửa xả. Tương tự như với vị trí bên phải còn lại.

Người ta sử dụng van 5/2 bởi vì đa số các xi lanh khi làm việc đều phải tiến lùi liên tục, ít sử dụng vị trí giữa (trung gian).

Van thủy lực 5/3

Đặc điểm của loại van dầu thủy lực 5/3 đó là có đến 5 cửa van: 2 cửa xả dầu, 2 cửa làm việc và 1 cửa dầu vào cùng với 3 vị trí: trái, phải, giữa. Sử dụng van thủy lực 5/3 sẽ giúp khách hàng có thể điều khiển xi lanh dầu 2 chiều làm việc một cách linh hoạt: tiến, lùi, dừng.

Tùy theo nhu cầu điều khiển cơ cấu truyền động mà khách hàng có thể lựa chọn loại van có số cửa, số vị trí phù hợp.

Van điều khiển áp suất (Pressure controls valves)

Nhóm van Pressure controls valves sẽ được phân chia thành các loại: giảm áp, tuần tự, an toàn, cân bằng…

Van giảm áp thủy lực

Tên tiếng anh của loại van này đó là: perssure reduccing valves. Chức năng duy nhất của van này đó là làm giảm áp suất từ nguồn cấp để phục vụ cho cùng một lúc nhiều thiết bị khác nhau. Đây cũng chính là điểm khác nhau để phân biệt giữa van an toàn và van giảm áp.

Nguyên tắc làm việc của loại van này đó là: Áp suất ở cửa ra của van luôn luôn nhỏ hơn so với áp suất ở cửa vào.

Van an toàn thủy lực

Van an toàn là một thiết bị thủy lực bảo vệ cho sự an toàn, ổn định của cả hệ thống, trạm nguồn khỏi áp suất cao. Người ta sẽ cài đặt mức áp suất giới hạn lớn nhất của mạch để hệ thống không bị quá áp.

Ở trạng thái bình thường, các rilief valves sẽ luôn luôn đóng. Khi áp suất vào cao, đạt mức cài đặt thì van sẽ mở cửa để dòng dầu chảy về thùng chứa. Lúc này, áp suất sẽ giảm. Chính vì thế mà nhiều nơi gọi nó là van tràn thủy lực, van xả tràn. Song song với chức năng giảm áp thì van này còn giúp hiệu suất làm việc của trạm nguồn… đạt yêu cầu.

Van cân bằng thủy lực

Tên tiếng anh của nó là counterbalance valves, nhiệm vụ của nó là tạo ra 1 áp suất đối xứng sao cho cân bằng với tải trọng để ngăn chặn việc dịch chuyển khi mạch nghỉ. Bởi vì do ảnh hưởng của trọng lượng mà các tải sẽ xê dịch khi mạch thủy lực nghỉ hoặc tạm dừng.

Van tuần tự thủy lực

Nếu bạn cần thiết lập hệ thống thủy lực hoạt động có tuần tự, thiết bị chấp hành hoạt động trước sau theo ý muốn thì cần phải sử dụng van tuần tự thủy lực (presure sequence valves). Thứ tự trước sau của cơ cấu bị tác động sẽ phụ thuộc vào áp lực đạt mức đã được cài đặt trước.

Cấu tạo của van tuần tự sẽ bao gồm: 1 bi trụ, cửa dầu vào, lò xo, cửa dầu ra, vít điều chỉnh. Van sẽ được phân chia thành 2 loại: Van tuần tự tác động trực tiếp và van tuần tự tác động gián tiếp.

Van điều khiển dòng chảy (Van tiết lưu – Flow control valves)

Ngoài cái tên van điều khiển dòng chảy thì chúng ta có thể gọi nó là van tiết lưu thủy lực, chức năng của nó là điều khiển dòng lưu chất qua van, đáp ứng nhu cầu làm việc của các thiết bị trong hệ thống hoặc bộ nguồn thủy lực.

Hoạt động của nó chính là giảm hoặc tăng độ mở tai vị trí điều chỉnh thông qua 1 trục vít vặn. Nếu độ mở ngày càng lớn thì lưu lượng qua van càng nhiều và ngược lại với độ mở nhỏ thì lưu lượng dòng chất đi qua càng ít. Với van này, người dùng có thể điều chỉnh được tốc độ của chấp hành mà cụ thể là xi lanh hoặc các bộ truyền động thủy lực. Áp suất trước điểm điều chỉnh và áp suất sau điểm điều chỉnh sẽ chênh lệch và người ta gọi đó là độ giảm áp suất. Thông qua con số này mà người ta xác định được tốc độ dòng chảy qua van điều khiển dòng chảy tại 1 giá trị đã được cài đặt trước đó.

HTCMECHHTCMECH - Chuyên gia máy thủy lực

3 loại van điện từ thủy lực

Van thủy lực là một trong những thành phần cơ bản của hệ thống thủy lực. Trong đó, van điều khiển đóng vai trò quan trọng với 3 loại: van điều khiển cơ, van điều khiển thủy lực, van điện từ điều khiển thủy lực.

So với các loại van điều khiển bằng cơ hay điều khiển bằng áp lực chất lỏng thì van điện từ được nhiều người tin tưởng lựa chọn hơn cho những hệ thống thủy lực hoạt động liên tục, tần suất cao, chế độ làm việc nặng nhọc, độc hại.

Trong tất cả các hệ thống thủy lực từ nhỏ đến lớn hay quy mô từ đơn giản đến phức tạp đều có sử dụng các van điều khiển để có sự phối hợp chặt chẽ, logic nhất. Mỗi hệ thống có thể từ một hoặc 2, … van điện từ điều khiển thủy lực.

Van điện từ dầu thủy lực được các hãng nghiên cứu và chế tạo nhằm kiểm soát lưu lượng, điều khiển hướng dòng dầu, kiểm soát lực và moment của các máy móc, động cơ, hệ thống truyền động thủy lực.

Van điều khiển áp suất – Presure control valves

Chức năng của van điện từ điều khiển áp suất thủy lực đó là hạn chế, kiểm soát áp suất của hệ thống.

Tất cả các van: Van an toàn thủy lực, van cân bằng thủy lực, van tuần hoàn…đều có chung một chức năng đó là giảm áp suất, đảm bảo áp suất luôn ở mức ổn định để hệ thống làm việc. Ngoài ra, mỗi van sẽ thức hiện thêm những công việc như kiểm tra sự chảy ngược, dẫn hướng.

Người ta phân chia thành 4 nhóm van chính:

+ Van an toàn: Ngoài tên gọi là van an toàn thì người ta còn gọi nó là van xả tràn. Nó giúp hệ thống luôn luôn ở mức áp suất ổn định đã được cài đặt an toàn. Khi ở trạng thái bình thường, van sẽ đóng. Tuy nhiên, nếu mức áp suất vượt mức áp cài đặt thì van sẽ tự động mở để chất lỏng là dầu hay nhớt chảy về thùng chứa.

+ Van cân bằng: Nhờ có thiết bị này thì mà hệ thống có sự cân bằng giữa tải trọng và áp lực đối được tạo thành. Nó giúp không có sự dịch chuyển khi mạch nghỉ.

+ Van giảm áp: Chức năng của van là giảm áp suất dùng cho những hệ thống thủy lực phức tạp mà mỗi mạch lại yêu cầu áp suất khác nhau từ một nguồn chung.

Sau khi cài đặt áp suất, áp suất của dòng dầu khi qua van sẽ giảm và luôn luôn nhỏ hơn mức áp lực đã cài đặt.

+ Van tuần tự

Van sẽ thực hiện việc phân thứ tự trước sau, đầu tiên và cuối cùng của cơ cấu hoạt động khi áp suất đạt mức đã cài đặt.

Việc lắp đặt van tuần tự sẽ giúp hệ thống hoạt động thông minh, nhanh chóng, logic và tiết kiệm.

Van điều khiển hướng – Flow control valves

Trong các hệ thống thủy lực, van điều khiển hướng trở thành một phần không thể thiếu. Chức năng của nhóm van này đó là điều khiển hướng dòng chảy của nhớt, dầu, hóa chất… theo ý muốn của người vận hành để phục vụ công việc tại từng thời điểm.

Tùy vào loại van mà nhiệm vụ cụ thể của nó có thể là: đổi hướng, chặn dòng, hồi dầu, kiểm soát dầu.

Phụ thuộc vào nhu cầu của hệ thống mà sử dụng van một chiều hoặc van đảo chiều 4/3, 5/2, 5/3…

Van một chiều là thiết bị đóng vai trò bảo vệ động cơ khi nó được lắp trên đường ống và chỉ cho dầu chảy theo một chiều duy nhất, ngăn chặn tối đa dầu chảy ngược về bơm.

Cấu tạo van điện từ thủy lực 5/3 sẽ gồm thân van và đầu điện. Thân van có 5 cửa: 2 cửa làm việc, 2 cửa xả và 1 cửa cấp dầu vào cùng với 3 vị trí: trái, phải, giữa.

Mỗi van sẽ có 1 đầu điện hoặc 2 đầu điện tùy theo thiết kế van. Khi điện được cung cấp thì trong vòng 1-2s, van sẽ chuyển đổi trạng thái làm việc nhanh chóng.

Phương diện lắp đặt thì thường van sẽ được bố trí gần nhau và tạo nên cụm van hoặc lắp chung 1 đế van để thuận tiện cho việc lắp đặt hoặc thay thế, sửa chữa, kiểm tra khi cần thiết.

Van điều khiển lưu lượng – Directional control valves

Loại van này cần thiết cho những hệ thống mà người điều khiển muốn kiểm soát lưu lượng của nước, dầu, nhớt hay hơi…

Có nhiều loại van khác nhau: Van tuyến tính, van on off, van điện từ… Chúng ta thường bắt gặp các van điều khiển lưu lượng dưới dạng van bi, van cầu, van cánh bướm. Van sẽ có 2 phần: thân van và phần điều khiển dạng kích động. Nó giúp van có thể tự động trong hệ thống làm việc.

Mỗi loại van đều có thông số riêng, kích thước theo tiêu chuẩn kỹ thuật chug đã được ban hành, kiểu lắp ghép riêng nên việc lựa chọn van để sử dụng cho hệ thống trở nên dễ dàng hơn. Một số thông số liên quan tới van mà khách hàng cần nắm đó là: lưu lượng chất qua van, điện áp, cỡ size, trọng lượng, áp suất min- max, nhiệt độ min-max…

Sự kết hợp của 3 loại van điện từ: điều khiển áp suất, điều khiển lưu lượng, điều khiển hướng sẽ giúp hệ thống hoạt động ổn định, đáp ứng yêu cầu làm việc của bơm, xi lanh hay động cơ ở từng thời điểm khác nhau, an toàn với con người và môi trường xung quanh.

HTCMECHHTCMECH - Chuyên gia máy thủy lực