Bơm thủy lưc- ” trái tim bơm máu” cho hệ thống giữ vai trò quyết định trong việc tạo ra lưu lượng và áp suất. Việc bơm thủy lực không tăng áp chả khác gì có đầy đủ chân tay mà không có máu lưu thông- một cái xác không hồn. Vậy tại sao bơm vẫn quay mà lưu lượng và áp suất tụt giảm khiến xy lanh không thể đẩy được. Bài viết dưới đây được tham khảo dựa trên ý kiến chuyên gia ngành thủy khí sẽ giúp các bạn khắc phục được tình trạng bơm piston, bơm bánh răng hay bơm cánh gạt mất áp. Let’s go !!!
1. Các loại bơm thủy lực hay gặp phải vấn đề không lên áp
Theo như kinh nghiệm trong quá trình tôi đi lắp đặt và sửa chữa bơm thủy lực, nói là kinh nghiệm thực ra là lúc thực tập tại trường và kinh nghiệm của các chú làm cùng chú kể, chứ 1 năm trong nghề chưa thể nào biết hết được. Dẫu vậy tôi vẫn muốn trình bày cho các ông, nhất là mấy anh em mới ra trường đi làm, hoặc là các anh em làm ở công ty nhỏ mà ” việc gì cũng đến tay”, chứ các chú các bác kinh nghiệm lâu năm thì đều biết hết cả rồi. Chỉ là chút kinh nghiệm nhỏ thôi, lúc trong trường được nghe các chú ý từ các thầy lúc hướng dẫn tháo lắp bơm thủy lực piston, bánh răng giờ thí nghiệm cộng thêm lúc đi làm được các chú các bác chỉ dạy, tích cóp được. Hy vọng nó có thể giúp anh em gỡ rối chứ kiểu mới ra trường với trái ngành nó khổ lắm, cái gì cũng mới mà sếp cứ phải trong ngày này, ngày kia là phải xong thì cũng mệt.
Đầu tiên các ông cần phải biết được bơm thủy lực nói chung và bơm bánh răng, bơm piston, bơm cánh gạt nó là cái gì đã, nhất là mấy ông trái ngành, rồi nói chuyện. Nói gì thì nói, biết hình dáng, chức năng rồi thì mới làm việc được. Ở đây có 2 bài viết đấy, các ông dừng lại xem đi rồi mới đọc tiếp, không lát nữa tôi nói lại không hiểu gì. Link dưới này:
Xong rồi giờ thì vào việc thôi. Như trong tiêu đề đã đề cập, ở phần này, tôi sẽ trình bày cho các ông những loại bơm nào hay gặp phải tình trạng trên.
Tất cả các loại bơm thủy lực không lên áp và tụt áp sau khi sử dụng một thời gian dài !!!
Ồ shit, thế thì còn nói chuyện gì nữa. Tưởng có một vài loại thôi chứ thế này thì còn chú ý làm cái gì nữa. Theo như lời các tiền bối đi trước thì bởi vì bơm thủy lực hoạt động dựa trên việc tăng giảm thể tích để tạo ra áp suất nên cứ bị rò rỉ là mất áp suất, không cứ loại bơm nào. Hơi khó với mấy ông trái nghề nhỉ. Để tôi cho các ông thấy, thay đổi thể tích trong bơm piston với bơm bánh răng là như thế nào trước đã nhé.
đây là bơm piston trục cong
Bơm piston trục nghiêng
Còn đây là bơm bánh răng
Bơm bánh răng ăn khớp ngoài
Hai loại bơm thủy lực này tạo ra lưu lượng và áp suất nhờ việc thay đổi thể tích, chính vì thế mà người ta còn gọi chúng với chung một cái tên là bơm thể tích.
Đối với bơm piston thì các piston sẽ chuyển động tịnh tiến khắp chiều dài phạm vi của xy lanh nên sẽ tạo ra sự tăng giảm thể tích, áp suất từ đó mà cũng bị tăng giảm theo.
Đối với bơm bánh răng thì tại vùng ra khớp thể tích tăng nên áp suất giảm và vùng vào khớp thể tích giảm nên áp suất tăng. Đơn giản chỉ là vậy thôi.
Chính vì cái nguyên lí chết tiệt này mà nó có thể tạo ra lực đẩy hay momen quay để nâng được cả cánh phản đạp nước thủy điện cả trăm tấn, quay được cả cung chắn nước biển hàng trăm mét ở Hà Lan hay múc được cả đất đá khai thác quặng đấy các ông ạ. Thật là kinh khủng phải không nào. Nhưng cũng chính vì cái nguyên lí chết tiệt này mà nó rất dễ hỏng hay gặp trục trặc mà tụt áp suất là một trong những ” bệnh” thường gặp ở các bơm thủy lực.
2. Những nguyên nhân gây ra tụt áp suất hay bơm thủy lực không lên áp
Vì hoạt động theo việc tăng giảm thể tích nên cứ khi nào thể tích tăng thì áp suất sẽ giảm và ” tăng quá” thì ” giảm quá”- đó là lời của các tiền bối. Lúc đầu thì một thằng sinh viên chưa ra trường như tôi thì cũng hơi bỡ ngỡ vì cũng đã được nhìn thấy bao giờ đâu, lâu dần theo họ thì mới hiểu được. Tăng quá tức là rò rỉ đấy các ông ạ, còn giảm quá thì là không có áp. Tóm lại, cứ rò rỉ là chắc suất không có áp và không có áp thì cứ phải nghĩ đến việc rò rỉ đầu tiên. Đó là đặc điểm, là dấu hiệu chữa bệnh.
a. Rò rỉ bơm là nguyên nhân hàng đầu của việc bơm thủy lực không lên áp
Rò rỉ dầu thủy lực làm áp hệ thống giảm
Đây là nguyên nhân gây ra việc bơm thủy lực không tăng được áp quan trọng số 1 mà tôi muốn các ông cần lưu ý. Rò rỉ hiện tượng gặp rất nhiều trong hệ thống thủy lực, từ đường ống, mặt bích, van, nhất là tại mấy chỗ lắp, chỗ nối cần phải kiểm tra thường xuyên. Hầu hết việc không lên áp được có liên quan tới rò rỉ.
Về nguyên nhân gây ra rò rỉ thì có nhiều như lắp không chặt, quấn băng tan không đúng, gioăng phớt bị sước, bị rách, lắp ngược gioăng phớt, lắp ngược bích hay sự mài mòn của các bộ phận. Những nguyên nhân này đến từ việc kĩ thuật lắp đặt và thời gian sử dụng của các phần tử trong hệ thống. Hơn thế nữa, chất lượng của các phần tử có ảnh hưởng rất lớn tới việc rò rỉ của bơm.
Tại sao lại vậy? Bởi đơn giản, một chiếc bơm piston hay bơm bánh răng chính hãng của Đức, của Nhật hay thậm chí là Nhật bãi sẽ có chất lượng cao hơn rất nhiều so với những chiếc bơm có xuất xứ từ ông hàng xóm Trung Quốc của chúng ta. Điều này thì ai cũng hiểu.
Hệ thống thủy lực luôn hoạt động ở áp suất cao, ít thì cũng cả trăm bar, trung bình thì trăm rưỡi hai trăm, cao thì cứ phải bốn năm trăm, còn cao hơn nữa thì thôi, cái này chuyên gia nước ngoài chứ ở Việt Nam mình, thì rất khó. Tôi nói thế là các ông hiểu rồi chứ gì.
Bơm bánh răng Rexroth
Những chiếc bơm mà tôi bán, tôi lắp cho những khách hàng mà họ cũng chịu ” chơi” hàng chính hãng từ Đức, hàng Nhật, hay Nhật bãi thì sử dụng được rất lâu dài. Tôi bán xong coi như ” mất khách” luôn. Chất lượng họ làm quá tốt các ông ạ. Nếu các ông từng tháo bơm của họ ra thì biết, ngay đến cả gioăng phớt là các phần tử ” yếu” nhất trong hệ thống cũng rất bền. Tôi lấy tua vít tôi kéo căng ra cho dễ lắp vào mà cũng không xây xát gì là các ông hiểu rồi chứ. Các bộ phận họ gia công, họ mài nhẵn tới độ soi gương được. Dùng những sản phẩm này, ngoài việc cho bơm chạy quá tải, quá công suất thì coi như quên cửa hàng tôi luôn được rồi.
Còn mấy chiếc bơm Trung Quốc thì dù cho là mới thì cũng hãy coi chừng. Giá rẻ hơn hàng Nhật bãi cũ đấy, tôi nhấn mạnh là hàng mới Trung Quốc rẻ hơn Nhật bãi, nhưng chỉ 6 tháng sau là các ông lại phải tìm đến tôi ngay. Gioăng phớt hỏng, chỉ gioăng phớt hỏng và bơm rò rỉ lưu lượng gây tụt áp.
Bơm piston Trung Quốc
Nói suốt từ lát tới giờ thì là phê phán hàng Trung, pi- a hàng Nhật, Đức. Đúng rồi chứ còn gì nữa, chất lượng mà. Bây giờ cũng liên quan tới rò rỉ, cũng liên quan tới gioăng phớt, mà lại liên quan tới các ông đấy, mấy ông thiếu kinh nghiệm. Học trong trường thì toàn tính toán thiết kế bơm piston thủy lực, bơm bánh răng lưu lượng thế này, áp suất thế kia, công suất lên tới cả trăm kí hoành tráng, tưởng tượng sau này sẽ xây dựng lên những hãng sản xuất bơm thủy lực cho riêng mình. Thật là ếch ngồi đáy giếng mà ai cũng từng ít nhất là một lần.
Trong trường đại học, người ta chỉ dạy cho các ông thiết kế mà quên hết việc kèm vào một vài môn như sửa chữa, bảo dưỡng hay chuẩn đoán nguyên nhân. Các kĩ sư tương lai chỉ chăm chú vào việc thiết kế ra các hệ thống mà vô tình hoặc không biết mà bỏ qua những chi tiết các thầy nói về kinh nghiệm của các thầy khi đi làm ngoài. Tôi thì may mắn hơn các ông, được các thầy chỉ dạy và lưu ý cách lắp đặt. Lại toàn các thầy lâu năm có kinh nghiệm trong việc sửa chữa. Các thầy nói về kinh nghiệm phải trả giá gây rò rỉ ở bơm bánh răng.
Ở bơm bánh răng, các ông phải lưu ý khi lắp gioăng phớt tại mặt bích có cái số 3 gồm hai phớt, thực ra là một phớt, một phớt hình số 3 và một gân tăng cứng Teflon. Các ông khi lắp đặt phải lưu ý lắp cả hai vào đúng thứ tự nhé. Bỏ qua bất kì một chi tiết nào, bơm sẽ rò rỉ ngay.
Phớt số 3 và Teflon tăng cứng trong bơm bánh răng
Còn chi tiết lắp đặt hay kiến thức về gioăng phớt, các ông đọc bài viết và xem youtube thư giãn dưới đây:
Bên cạnh việc chú ý tới gioăng phớt bơm, các ông cũng cần phải lưu ý tới rò rỉ đường ống, van hay các phần tử khác nhé.
b. Mòn bề mặt là nguyên nhân làm bơm thủy lực không lên áp
Bơm bánh răng hay bơm piston ma sát rất nhiều trong quá trình tạo áp suất và lưu lượng cho bơm thủy lực. Mặc dù được làm từ vật liệu tốt thép hợp kim và gia công nhẵn bóng bề mặt, tuy vậy việc ma sát trong thời gian dài làm cho các bộ phận lâu ngày bị mòn gây rò rỉ.
Đối với bơm bánh răng, việc mòn bề mặt răng, mòn đỉnh răng là việc rất tai hại. Chúng làm cho sự ăn khớp các răng với nhau không còn kín khít nữa. Bề mặt khi bị hỏng thì tùy mức độ, áp suất sẽ bị giảm. Nguyên nhân của việc mòn, hỏng bề mặt của bơm bánh răng này thì được chuyên gia về lĩnh vực thủy khí giải thích như sau:
Trong quá trình bơm bánh răng ra khớp để hút dầu thủy lực vào rồi vào khớp, chèn ép chất lỏng để cung cấp năng lượng cho dầu thủy lực có sự biến đổi ứng suất bề mặt răng. Áp suất tăng lúc ăn khớp rồi giảm đột ngột lúc ra khớp liên tục trong các vòng quay làm cho bề mặt răng rất dễ hỏng và có thể xảy ra ” xâm thực” ở khu vực này. Xâm thực là gì thì tôi sẽ trở lại trong một bài viết khác vì nó rất phổ biến và tai hại nhất trong tất cả các máy thủy lực, nó phá hủy toàn bộ nơi nó gây ra, không cứ gì vật liệu tốt hay xấu, vì áp suất nó tạo ra lên tới cả nghìn bar.
Để tránh hiện tượng này, người ta đã phải thiết kế bơm bánh răng với một khe hở giữa đỉnh răng với thân bơm một cung tròn rộng để phần chất lỏng rãnh răng được thông với khoang hút. Phần làm kín ở đỉnh răng với thân bơm chỉ được làm kín ở một cung nhỏ giữa khoang đẩy với khoang hút gần khoang đẩy. Hoặc cũng có thể làm lỗ thoát hướng kính. Tuy vậy hiệu suất lưu lượng của bơm bánh răng sẽ giảm .
Việc tạo rãnh này cũng sẽ hạn chế mòn đỉnh đầu hơn vì chỉ ma sát với thân bơm trên một cung nhỏ. Tuy vậy, sau thời gian dài sử dụng, việc mòn đỉnh sẽ không tránh khỏ và việc làm kín giữa hai khoang sẽ không phải là 100% gây nên hiện tượng tụt áp suất trong bơm bánh răng.
Đối với việc áp suất trong bơm piston bị tụt do nguyên nhân mòn thì điều này, chuyên gia thủy khí giải thích như sau:
Sự ma sát giữa đầu piston và ống xy lanh trong thời gian dài sẽ gây ra mòn tương tự như trong xy lanh thông thường. Lượng hao mòn này tùy thuộc vào thời gian hoạt động và áp suất làm việc của nó.
Tuy nhiên, điều tôi muốn nói ở đây lại là chỗ khác, chỗ đĩa phân phối. Các ông có biết đĩa phân phối trong bơm piston không, không biết thì hình ảnh dưới này nhé.
Đĩa phân phối và hai kênh đuôi chuột
Khi bơm piston làm việc, nhờ lực mà lò xo tạo ra và áp suất cao từ cửa đẩy có phương đối ngược nhau mà giữa đĩa phân phối và block xy lanh sẽ tạo ra một khe hở, người ta gọi là nêm dầu thủy lực. Lớp dầu này có độ dầy được duy trì ở một giá trị xác định. Nêm dầu này có tác dụng một là tránh ma sát giữa mặt đầu của block xi lanh và mặt đĩa phân phối. Khi làm việc thì block xi lanh sẽ quay trượt tương đối với đĩa phân phối và độ dầy của khe dầu thủy lực này nó phụ thuộc vào áp suất tiếp xúc p, vận tốc vòng v, phụ thuộc vào nhiệt độ và độ nhớt của dầu thủy lực. Nếu khe hẹp này cứ mãi duy trì ở một giá trị xác định thì còn nói chuyện gì với các ông. Trong thực tế thì do một vài nguyên nhân( sẽ được trình bày ở phần dưới) mà chiều dày này tăng lên quá lớn, liên kết của màng chất lỏng với bề mặt đĩa phân phối sẽ không còn giữ được, không thắng được lực trượt của chất lỏng dầu thủy lực thì màng dầu tiếp xúc sẽ bị phá hủy, không bảo đảm được điều kiện làm kín. Lúc này, dầu thủy lực sẽ không qua hết kênh đuôi chuột mà rò rỉ ra vỏ bơm rồi thì sao thì các ông tư duy nốt hộ tôi cái nhé, hehe.
Cũng theo như chuyên gia lĩnh vực thủy khí thì việc tốc độ quay tương đối giữa đĩa phân phối và block xy lanh tăng quá giới hạn thì sẽ làm giảm khả năng làm kín của nêm dầu thủy lực, bởi vì lúc đó lực quán tính lớn và lực trượt sinh ra làm nêm dầu thủy lực không thể giữ nổi bề mặt liên kết.
Khe nêm thủy lực bơm piston trục cong
Nhiệt độ là cái mà chuyên gia cũng lưu ý về sự rò rỉ của bơm thủy lực piston hướng trục. Nhiệt độ dầu thủy lực cao thì độ nhớt sẽ giảm. Cái này tôi giải thích rất rõ trong bài viết về dầu thủy lực. Các ông dừng lại đọc hai bài viết này rồi hãy đọc tiếp, không lát tôi nói các ông lại không hiểu gì đâu. Link đây các vị:
Khi máy làm việc với tốc độ lớn, công suất lớn, trong thời gian dài, nhiệt độ dầu thủy lực sẽ tăng cao. Độ nhớt giảm làm liên kết màng giữa các phần tử chất lỏng của nêm dầu. Làm kín thủy lực bị phá vỡ, rò rỉ xảy ra và bơm piston hướng trục của các ông mất áp.
Nhân tiện đây, tôi cũng chỉ rõ cho các ông lí do vì sao tại khoảng giữa của hai kênh đuôi chuột trên đĩa phân phối của bơm piston thủy lực hướng trục lại có các lỗ li ti, cụ thể là 4 lỗ đường kính 1,5mm tới 2mm và sâu khoảng 2mm tới 3mm. Các lỗ này trên đĩa phân phối của bơm piston nhằm mục đích tăng cường ma sát cho nêm dầu thủy lực và giảm tải áp suất tại cửa đẩy và cửa hút khi tăng quá mức. Việc rò rỉ trong bơm piston đến đây là hết, xin kính chào các vị.
c. Van an toàn trong hệ thống làm bơm thủy lực không lên áp
Tiêu đề như vậy làm các ông tỉnh ngủ chưa. Các ông phải nghĩ lúc tôi trình bày nhé, đừng có để não nó lười. Theo như người Nhật lúc làm việc thì tay làm mắt chỉ miệng hô, kết hợp nhiều việc một lúc thì hiệu quả mới cao.
Van an toàn trong hệ thống 1000 PSI
Quay trở lại vấn đề, tại sao tôi lại nói van an toàn làm áp suất của các ông tụt. Thực ra là, tôi đã gặp vài trường hợp như thế này rồi. Cái này là ông thầy tôi, kinh nghiệm truyền lại. Việc rất nhỏ thôi nhưng lại làm cả hệ thống mất áp và hầu hết mọi người, chuyên gia kĩ thuật đều bỏ qua. Cứ hết kiểm tra thế này, kiểm tra thế kia, tháo ra thay rồi lắp lại. Mà mấy việc ấy, anh em kĩ sư mình phải làm chứ ai. Mấy ông biết rồi thì dễ, mấy ông mới vào nghề, trái nghề thì củ hành gặm cả tuần. Mệt mỏi vô cùng!
Van an toàn thì hệ thống nào cũng có. Nó có nhiệm vụ là đảm bảo áp suất của hệ thống luôn dưới một ngưỡng an toàn nào đó. Tôi sẽ có hẳn một bài viết riêng cho các ông. Bây giờ các ông chỉ cần hiểu, van an toàn đảm bảo an toàn cho hệ thống tránh bị phá hủy do áp suất cao khi sự cố. Việc cài đặt áp suất này rất quan trọng, nó phải cao hơn áp suất làm việc của hệ thống. Nếu thấp hơn hoặc bằng, coi như hệ thống vô ích. Cái này thì các ông tự tư duy lấy nhé. Lưu ý các ông là, van an toàn hoạt động theo nguyên lí, cứ áp suất cao hơn áp suất cài đặt trong van thì nó sẽ mở, xả dầu về bề và dầu sẽ đi theo đường van mà không lên hệ thống.
Rất nhiều ông không để ý, cài đặt áp suất van an toàn nhỏ hơn áp suất hệ thống rồi chạy bơm rồi kêu là bơm tụt áp, anh qua đi, bla bla…
Kiểm tra một hồi, thực ra là tôi qua luôn van an toàn do được các thầy chỉ dậy lúc còn ” đàm đạo” ở Bách Khoa nên biết chứ chẳng phải giỏi giang gì đâu. Tôi qua luôn đó và cài đặt lại van an toàn thế là xong. Đôi khi chỉ một thao tác nhỏ như vậy, cũng tiết kiệm được thời gian vô cùng nhiều và tiền thì cũng tương đối. Quay đầu về với sự nể phục bay bổng lên tới mây và tiền thì nặng trĩu cả. Có học nó vẫn hơn anh em ạ hiuhiu.
d. Bộ lọc và các cửa đường hút cũng có thể làm bơm thủy lực không lên áp
Lọc dầu trong hệ thống thủy lực
Bộ lọc có chức năng là loại bỏ chất bẩn cho dầu thủy lực. Tuy vậy, nếu chúng ta không vệ sinh định kì thì nó sẽ làm tắc lõi lọc, do đó làm dầu thủy lực không được lưu thông đầy đủ vào cửa hút của bơm. Việc không điền đầy chất lỏng vào cửa hút sẽ làm lưu lượng và áp suất của bơm không được như thiết kế. Quan trọng hơn, nó sẽ gây ra xâm thực cho hệ thống. Bơm sẽ rung lắc mạnh, kêu và lâu dần sẽ hỏng do việc hút nhiều khí vào. Một số trường hợp, bơm sẽ hỏng luôn nếu như chất lỏng không được hút vào bơm vì ma sát sinh nhiệt rất nhanh. Tôi sẽ trở lại với bài viết đầy đủ và chi tiết về xâm thực cho các ông. Các ông hãy lưu ý điều này.
Hết rồi đến đây thì coi như tôi đã trình bày xong cho các ông tất tần tật về nguyên nhân tại sao bơm thủy lực không lên áp hay tụt áp. Còn thiếu gì thì các ông cứ comment ở dưới hoặc hỏi ông google hay lên youtube nghe tôi chém gió nhé.
Còn chần chừ gì nữa mà không gọi ngay cho chúng tôi để có được sự hài lòng nhất. Với đội ngũ tiến sĩ kỹ sư trẻ năng động trong và ngoài nước trên 5 năm kinh nghiệm hi vọng sẽ mang lại sự lựa chọn tốt nhất cho khách hàng.
Sự cố của các bạn là trách nhiệm của chúng tôi! Gọi ngay đi!
