Trong xy lanh thủy lực thì gioăng phớt chính là các chi tiết dễ bị tổn thương nhất. Trong hầu hết các hư hỏng thông thường của xy lanh thủy lực thì hư hỏng gioăng phớt chiếm tới hơn 90%. Chỉ là các chi tiết nhỏ, song doăng phớt lại đóng một vai trò then chốt, đảm bảo liệu rằng xy lanh của bạn có lên áp được hay không. Trong bài viết này hãy cùng nhau tìm hiểu về các loại doăng phớt trong xy lanh thủy lực. Let’s go !!!
1. Vai trò của gioăng phớt trong xy lanh thủy lực
Xy lanh thủy lực là cơ cấu chấp hành của hệ thống, có tác dụng biến năng lượng chất lỏng thành cơ năng đầu cần, sinh lực nhằm nâng, hạ hay ép các sản phẩm tủy thuộc vào ứng dụng của chúng ta. Để làm được điều này, xy lanh thủy lực cần phải kín hoàn toàn, không rò rỉ. Chỉ một chút rò rỉ nhỏ cũng có thể làm cho xy lanh không lên được áp, cho dù chất lỏng mang áp suất cao thế nào đi chăng nữa. Vì vậy, gioăng phớt tuy là chi tiết rất nhỏ nhưng lại có vai trò hết sức quan trọng, phân biệt rõ ràng liệu rằng đó là một chiếc xy lanh thủy lực tốt hay chỉ là một chiếc ống sắt phế thải. Trước tiên, nếu chưa biết hoặc chưa hiểu rõ xy lanh thủy lực là gì và khái niệm cũng như phân loại gioăng phớt, hãy tham khảo bài viết dưới đây trước khi chuyển sang phần sau.
Các bạn cần phải nắm rõ được nội dung hai bài viết kia trước khi đọc tiếp. Nếu không lát mình đề cập các bạn sẽ không thể hình dung được.
Hoạt động của xy lanh thủy lực
Xy lanh thủy lực thông thường làm việc với một áp suất lớn hơn 150 bar.( 1 bar = 10^5 N/m2). Với áp suất dầu cao như vậy đòi hỏi sự kín khít là vô cùng. Dầu thủy lực ngoài chức năng vận chuyển năng lượng, làm mát, tỏa nhiệt, một phần cũng có một chức năng làm kín nhất định. Độ nhớt của dầu thủy lực cao hơn của nước thường rất nhiều. Tại những nơi lắp ghép, cắt nối, đó là những nơi việc rò rỉ rất thường xuyên xảy ra, cần phải lắp đầy đủ gioăng phớt để bịt kín khe hở. Gioăng phớt thường làm bằng cao su, có khả năng biến dạng đàn hồi, miết chặt vào chỗ khe hở đó, làm kín, ngăn chặn rò rỉ dầu.
Rò rỉ tại nơi lắp ghép
Thông thường, mỗi loại doăng phớt đều có kích thước xác định theo tiêu chuẩn cả. Kích thước tiêu chuẩn này được lấy theo kích thước tiêu chuẩn của xy lanh tại các vị trí nên việc lựa chọn gioăng phớt cho xy lanh thủy lực rất dễ dàng, chỉ cần tra theo kích thước lắp.
Với vai trò làm kín và hoạt động dưới một áp suất lớn đến như vậy, đòi hỏi gioăng phớt trong xy lanh thủy lực phải đạt được một chất lượng nhất định. Khác với gioăng phớt trong xy lanh khí, áp suất trong xy lanh khí nhỏ hơn rất nhiều, thường = 8 bar. Vì vậy gioăng phớt trong xy lanh khí chất lượng cũng khác rất nhiều.
Gioăng phớt thủy lực do làm bằng cao su nên khả năng chịu áp suất kém hơn rất nhiều so với kim loại. Hơn nữa trong quá trình tháo lắp sẽ không tránh khỏi việc trầy xước do phải kéo căng, nên yêu cầu độ bền cao.
Nhiệt độ cũng ảnh hưởng rất nhiều tới sự làm việc của gioăng phớt thủy lực. Trong quá trình xy lanh làm việc, việc ma sát giữa piston với thành ống xy lanh gây ra nhiệt, làm nhiệt độ dầu nóng lên. Nếu như hệ thống vẫn hoạt động tiếp mà không tỏa nhiệt kịp, nhiệt độ cao sẽ làm gioăng phớt biến dạng nhiệt, không làm kín được.
2. Các loại gioăng phớt trong xy lanh thủy lực
Xy lanh thủy lực có rất nhiều loại, từ kết cấu cho tới kích thước, tải trọng hay cách gá đặt, thậm chí là môi trường làm việc. Liệt kê một mỗi loại từ kết cấu thì vô cùng đa dạng, tùy thuộc vào chức năng cũng như điều kiện cụ thể. Kích thước xy lanh thì dài ngắn to nhỏ cũng khác nhau, cái này do kích thước máy và tải trọng quyết định. Cách gá đặt cũng rất nhiều, tùy thuộc vào người thiết kế hay nhà sản xuất. Môi trường làm việc tiếp xúc với hóa chất hay nước biển cũng lại là vấn đề lớn. Như vậy, có rất nhiều yếu tố quyết định tới xy lanh thủy lực nói chung và gioăng phớt nói riêng.
Tuy nhiên mọi người đừng lo, liệt kê thì đa dạng thế nhưng tất cả chúng đều phải được trang bị những loại gioăng phớt thủy lực cơ bản. Nếu có khác nhau thì chúng cũng chỉ khác nhau về chủng loại, chất lượng hay kích thước, kết cấu mà thôi. Dưới đây là tất cả các loại gioăng phớt thủy lực cần có trong bất kì chiếc xy lanh lớn nhỏ nào.
gioang_phot_xi_lanh_thuy_luc
Trên hình ảnh không phải toàn bộ là gioăng phớt thủy lực mà còn có thêm một vài chi tiết khác mà mình muốn liệt kê cho các bạn. Sau đây các bạn chú ý nhé, mình sẽ gọi tên và nêu cụ thể từng chức năng một cho các bạn hiểu.
2.1 Dẫn hướng piston xy lanh thủy lực
Đây là chi tiết có nhiệm vụ đảm bảo cho trục của piston luôn song song với ống xy lanh thủy lực. Xy lanh thủy lực gồm có hai bộ phận chính bao gồm ống xy lanh và piston( gồm quả piston và cần piston). Hai bộ phận này lắp ghép và phối hợp hoạt động với nhau tạo ra buồng làm việc biến năng lượng dầu thủy lực thành cơ năng đầu cần. Chi tiết các bạn xem lại bài viết:
Đối với các xy lanh có hành trình nhỏ, tải trọng thấp thì chi tiết này có thể được bỏ qua. Song hầu hết xy lanh thủy lực đều hoạt động với tải trọng lớn, hành trình dài, thậm chí gá đặt nghiêng, điều này làm cho trục piston và ống xy lanh không đảm bảo song song khi làm việc. Ảnh hưởng của việc không song song khi mang tải trọng lớn khi hoạt động liên tục là gây ra ma sát cực kì lớn giữa quả piston và thành ống xy lanh. Ảnh hưởng này phát sinh rất nhiều nhiệt, gây nóng, tổn hao công suất cũng như gây mòn không đều, mòn nhanh bề mặt ma sát.
dan_huong_trong_xi_lanh_thuy_luc
Để tránh hiện tượng trên thì thông thường nhà sản xuất sẽ trang bị thêm từ một tới hai dẫn hướng ở đầu quả piston, và tương ứng một tới hai dẫn hướng ở đầu ống xy lanh. Dẫn hướng thường là các vòng nhựa, bằng đồng, vật liệu có tính chịu mài mòn hơn thành của ống xy lanh. Dẫn hướng đóng vai trò không khác gì như bạc cơ khí. Kết cấu này rẻ tiền và không quan trọng bằng ống xy lanh nên bao giờ người ta cũng muốn thay thế chúng. Khi ma sát, tại bề mặt quả piston chính là dẫn hướng với thành ống xy lanh sẽ xảy ra ma sát, gây mòn. Dẫn hướng được làm bằng vật liệu đồng hay nhựa nhằm mục đích cố tình cho chúng mòn vì việc thay thế chúng hợp lí hơn việc thay thế ống xy lanh.
2.2 Gioăng phớt quả piston xy lanh thủy lực
Tại mỗi quả piston đều có gioăng phớt thủy lực làm kín. Để piston sinh lực được, đòi hỏi hai khoang làm việc cảu xy lanh phải kín, buồng cao áp tách biệt hẳn với buồng xả dầu. Nếu như có một chút rò rỉ, dưới áp suất cao, dầu thủy lực từ buồng cao áp sẽ chảy sang buồng xả dầu về bể, xy lanh không thể sinh đầy đủ công, coi như xy lanh bị hỏng. Một ví dụ rất đơn giản để các bạn hình dung vai trò của phớt dầu quả piston.
Gioăng phớt tại đầu quả piston phải làm việc dưới điều kiện rất khắc nghiệt. Lúc mới hoạt động, đặc biệt là vào mùa rét, gioăng phớt thường ở trạng thái bình thường. Sau khi hoạt động được một thời gian, dầu bắt đầu nóng lên, gioăng phớt bắt đầu phải hứng chịu sự giãn nở. Nếu như nhiệt độ dầu cứ nóng lên mà không giảm sẽ gây chảy hay biến dạng phớt. Tần suất hoạt động của xy lanh là rất lớn, ma sát dọc chiều dài của thành ống xy lanh. Vì vậy chất lượng của phớt quả piston phải được chú ý hơn tại các vị trí khác.
gioang_phot_dau_qua_xi_lanh_thuy_luc
Hầu hết các xy lanh thủy lực là hai chiều, hay còn gọi là xy lanh tác động kép. Xy lanh tác động kép là xy lanh sinh công hoặc có thể sinh công ở cả hai chiều tiến và lùi. Tuy nhiên trong một số trường hợp, vẫn có xy lanh một chiều hay còn gọi là xy lanh tác dụng đơn. Xy lanh tác động đơn sinh công ở chiều đi ra và hồi vị dựa vào lò xo, tải trọng hoặc thậm trí là trọng lượng quả piston|( trường hợp này bắt buộc xy lanh phải thẳng đứng).
Chính vì có hai loại xy lanh như vậy mà các bạn cần lưu ý phải lắp loại gioăng phớt cho hợp lí. Thông thường, gioăng phớt trong xi lanh thủy lực chỉ có thể làm việc được một chiều, ở chiều còn lại, gioăng phớt sẽ không có tác dụng. Nếu như các bạn cần thay thế hay lắp mới gioăng phớt cho xy lanh thủy lực, hãy chọn đúng loại và láp đúng chiều.
Một lưu ý nữa khi các bạn thiết kế xy lanh hay sửa chữa thay thế là, các bạn cần xác đinh rõ loại xy lanh lắp cho cần hay lắp cho ống. Mấy ông cơ khí thường hay gọi là phớt trục hay phớt lỗ. Đây là điểm cần chú ý đặc biệt vì phớt cần và phớt lỗ thường làm việc trái ngược nhau và không thể thay lẫn được. Phớt cần thì có bề mặt làm việc là mặt ngoài và ngược lại, phớt lỗ có bề mặt làm việc là mặt trọng. Ở trường hợp phớt đầu quả piston xi lanh thủy lực này có bề mặt làm việc là mặt ngoài.
2.3 Phớt cần piston xy lanh thủy lực
gioang_phot_dau_can_xi_lanh_thuy_luc
Cũng giống như phớt ở quả piston bên trên, phớt cần piston thủy lực có nhiệm vụ bảo đảm dầu thủy lực không bị tràn ra ngoài xy lanh khi hoạt động dưới áp suất cao. Ngược lại, nó cũng sẽ đảm bảo nước hay bất kì loại chất lỏng nào không xâm nhập ngược lại vào trong( trường hợp xy lanh hoạt động dưới nước biển hay cửa cống.
Loại phớt cần piston này có bè mặt làm việc là mặt trong. Dưới đây là hình vẽ minh họa.
2.4 Phớt nắp bích đầu ống xy lanh thủy lực
gioang_phot_xi_lanh_thuy_luc
Loại phớt đầu ống này có tác dụng ngăn rò rì tại mặt lắp ghép giữa ống xy lanh và nắp ống xy lanh. Đây là loại phớt tĩnh khác với loại phớt động ở đầy quả piston hay cần piston. Bên trên, phớt ở đầu quả piston chịu ma sát rất nhiều, liên tục do quả piston chuyển động không ngừng lúc làm việc. Tuy nhiên, loại phớt ở nắp ống xy lanh này chỉ có tác dụng làm kín mà không chịu bất cứ chút ma sát nào hết. Do vậy, loại phớt này có điều kiện làm việc ít khắc nghiệt hơn.
Bề mặt làm việc của gioăng phớt là mặt bên, không phải mặt trong hay ngoài như gioăng phớt xy lanh trục hay lỗ. Phớt tại đây có vai trò tương tự như gioăng thủy lực.
2.5 Gạt bụi trong xy lanh thủy lực
gat_bui_trong_xi_lanh_thuy_luc
Chi tiết này rất dễ khiến các bạn, đặc biệt những ai chưa từng thấy xy lanh thủy lực bao giờ. Ở mỗi đầu cần xy lanh thủy lực, người ta thường bố trí một phớt gạt bụi nhằm mục đích làm sạch cần xi lanh trước khi chúng vào trong ống xy lanh.
Hệ thống thủy lực rất kỵ với chất bẩn và chỉ một vài hạt cát thôi dưới áp suất cao cũng sẽ làm hệ thống của các bạn gặp trục trặc ngay lập tức. Những vế sước trựt dài trong lòng ống xy lanh hay bề mặt răng của bơm bánh răng hoặc thậm chí trên gioăng phớt sẽ làm các phần tử mài mòn, không kín khít và không lên áp.
Để hạn chế điều này thì trong tất cả các xy lanh thủy lực, xy lanh khí nén đều được trang bị phớt gạt bụi. Nó giúp giữ lại chất bẩn bên ngoài cũng như nước mưa hay tạp chất. Bởi vì, rất nhiều xy lanh khi hoạt động thì cần không hẳn là đã thụt vào trong xy lanh khi không làm việc. Trong cần xy lanh luôn luôn chứa một lớp dầu mỏng nhất định. Vì thế, bụi bẩn rất dễ bám dính. Gạt bụi đầu cần làm nhiệm vụ loại bỏ chúng trước khi cần piston hồi vị trở lại.
3. Kết cấu một số loại gioăng phớt trong xy lanh thủy lực
gioang_phot_xi_lanh_thuy_luc
Kết cấu gioăng phớt đầu tiên là kiểu đàn hồi kiểu lò xo. Lò xo được lồng vào trong nhằm mục đích đàn hồi miết chặt bề mặt làm việc vào lỗ hoặc trục lắp ráp. Phần thân được làm dầy giúp tăng độ bền và thuận tiện cho việc lắp ráp. Đây là một kết cấu rất thông minh và sáng tạo.
Nhiet_do_lam_viec_cua_phot_lo_xo
Tiếp theo là gioăng phớt kiểu thép uốn lò xo cứng
gioang_phot_xi_lanh_thuy_luc
Cũng là một loại kết cấu đặc biệt làm tăng khả năng bám miết vào trục lỗ làm kín. Loại này thường được lắp ở giữa hai bề mặt lắp ghép trục và lỗ như hình vẽ dưới đây:
gioang_phot_xi_lanh_thuy_luc
Loại phớt chắn bụi đầu cần piston:
phot_gat_bui_gioang_phot_thuy_luc
gioang_phot_xi_lanh_thuy_luc
Loại phớt thủy lực thông minh, tự động xả dầu nếu áp suất vượt quá khả năng làm việc của phớt. Đây là một sáng tạo tuyệt vời bảo vệ phớt.
gioang_phot_bom_thuy_luc
Cuối cùng mình xin giới thiệu tới các bạn loại gioăng phớt thường được sử dụng nhất.
gioang_phot_xi_lanh_thuy_luc
Đến đây thì mình xin dừng bài viết tại đây. Hi vọng có thể giúp ích được chút ít cho các bạn, đặc biệt là các bạn sinh viên.
Còn vấn đề gì thắc mắc, các bạn cứ gọi điện trực tiếp hoặc cmt bên dưới, facebook, zalo, mình sẽ cố gắng giải đáp trong phạm vi hiểu biết của mình.
Xong, toàn bộ những gì mình muốn phân tích. Các anh em không hiểu khái niệm gì thì cứ google hay youtube nhé. Không thì vào trang của tôi mà đọc. Hi vọng nó giúp ích cho các bạn phần nào trong việc lựa chọn bơm thủy lực. Hẹn gặp lại các bạn!!!
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!
