Các dạng hỏng của bơm thủy lực

Các dạng hỏng của bơm thủy lực

Bơm thủy lực của bạn sau 1 thời gian sử dụng bắt đầu phát bệnh.Làm hệ thống thủy lực của bạn bị ngưng trệ.Bạn đau đầu vì phải dừng toàn bộ hệ thống chỉ vì bơm thủy lực có vấn đề làm ảnh hưởng đến tiến độ giao hàng cảu khách hàng. Hãy cùng tìm hiểu các vấn đề  thường gặp đối với bơm thủy lực trong bài viết ngày hôm nay.

1. Các bệnh thường gặp của bơm thủy lực.

Bơm thủy lực cung cấp toàn bộ năng lượng cho hệ thống hoạt động, cho nên nếu bơm thủy lực của anh em gặp xíu chuyện, là cả hệ thống ngồi chơi ngay. Anh em cần phải hết sức chú ý  và chăm sóc tốt cho ‘’ trái tin’’ của hệ thống này.

Việc hiểu rõ cấu tạo và chức năng của các dòng bơm thủy lực là việc cần thiết, ưu tiên hàng đầu trong chuỗi chu trình chọn mua bơm thủy lực, vận hành và bảo dưỡng. Anh em nên tranh thủ độc hoặc tự tay tháo các bơm thủy lực cũ , hỏng. Lời khuyên cho anh em đấy, bởi vì khi bơm thủy lực đã được lắp trong hệ thống rất ít khi tháo ra, trừ khi hỏng. Lúc đó mới bắt đầu tìm hiểu thì đã quá muộn rồi.

Tuy nhiên, việc tháo lắp bơm thủy lực cần được hướng dẫn cụ thể chi tiết bởi người thợ có kinh nghiệm hoặc phải  tìm hiẻu được rõ ràng, sâu rộng.Mọi sự tháo lắp mà không có kiến thức, đều rất dễ gặp phải những thiệt hại lớn nhỏ mà bản thân người tháo chưa lường hết được.

Cần phải hiểu được cấu tạo. chức năng, nguyên lý cũng như ưu nhược điểm của  các loại bơm thủy lực. Trước khi tháo lắp bơm thủy lực, anh em ta nên xem trước khi tháo để có thể tranhs được những sai lầm trong quá trình tháo lắp bơm.

1. 1Mài mòn bề mặt làm việc của bơm thủy lực

Đây là dạng hỏng phổ biến nhất đối vơpis bất kì chi tiết máy nào hoạt động sau 1 thời gian dài. Tuy nhiên đối với những thiết bị chi tiết máy trọng tải nặng. Áp lực như xi lanh thủy lực hay bơm thủy lực thì sự mài mòn bề mặt  rất ghê gớm.

Ma sát sinh ra trong quá trình bơm thủy lực làm việc sinh ra rất lớn. Đối với bơm bánh răng, khi bánh răng chủ động nhận momen từ động cơ điện, ăn khớp với bánh răng bị động, ma sát giữa hai bề mặt răng là rất lớn. Để có thể tạo được áp suất cao, đòi hỏi các bánh răng phải làm việc rất vất vả.

Còn đối với bơm piston thủy lực, đó là sự ma sát với tần suất rất lớn của đầu piston và xy lanh với 1 tốc độ quay hơn nghìn vòng trên phút, áp suất làm việc khoảng trên 200 bar thì bề mặt làm việc của bơm piston là khắc nghiệt hơn cả.

Chính vì tần suất làm việc lớn, áp suất làm việc cao như vậy, chất lượng bề mặt của các loại bơm thủy lực luôn luôn được xem xét cải thiện. Các vật liệu dùng để chế tạo bơm thủy lực phải có tính cơ cao, đặc tính chống mài mòm tốt. Để có thể đạt được chất lượng tốt như vậy, kim loại chế tạo phải có độ cứng HRC tối thiểu phải lớn hơn 60.

Giải thích sơ qua cho anh em về độ cứng của kim loại để anh em hiểu rõ vì sao bề mặt kim loại làm việc của bơm thủy lực phải có độ cứng cao và HB, HRC là gì?

Trong kim loại, bên cạnh việc phân biệt loại theo cấu tạo hợp chất, kim loại nặng, kim loại nhẹ, kim loại đen, kim loại màu, thì để đưa ra một chỉ đặc tính chống biến dạng như chống uốn, chống lún, chống chầy xước, chống mài mòn, người ta đưa ra khái niệm độ cứng bề mặt.Bộ cứng bề mặt có vai trò quan trọng hàng đầu đối với các chi tiết máy có tần suất chuyển động tính tiến ma sát lớn như bơm piston bên cạnh độ nhám bề mặt

Đơn vị đo độ cứng bề mặt kim loại có rất nhiều, tùy thuộc vào phương pháp đo thử nghiệm.

• Phương pháp đo độ cứng Brinell (HB) xác định bằng cách nhấn một khối cầu bằng thép cứng hoặc cacbit có đường kính D có tải trọng P cho trước, trong khoảng thời gian nhất định, bi thép sẽ lún sau vào mẫu thử. Áp lực được tính trên trọng tải P (N) trên 1 mm2 diện tích mặt cầu do khối cầu in lên bề mặt loại chính là độ cứng HB.
• Phương pháp đo độ cứng Rockwell phức tạp hơn, đại thể là dùng mũi thử kim cương ấn lên bề mặt với lực khác nhau. Sau đó đo độ sâu rồi phân loại lực độ cứng HR bao gồm HRA, HRB,HRC.
• Phương pháp đo độ cứng cuối cùng là phương pháp đo dộ cứng Vickers. Phương pháp này tương tự như phương pháp đo độ cứng đầu tiên, chỉ khác tính diện tích. Đơn vị đo độ cứng này là đơn vị HV

  1. 2 Trầy xước bề mặt làm việc trong bơm thủy lực.

Bên cạnh việc mài mòm theo thời gian sử dụng thì bề mặt làm việc của bơm thủy lực lại thường bị phá hủy nặng nề hơn quá trình mòn. Việc trầy xước bề mặt làm việc xẩy ra do nguyên nhân chính là dầu trong hệ thống bị bẩn.

Chất bẩn trong dầu thủy lực có thể đến từ hai con đường. Một là dầu thủy lực bẩn , hai là do hệ thống bẩn.

Nguyên nhân đầu tiên là do dầu thủy lực bẩn . Dầu thủy lực bẩn do nhiều tác nhận : nước , khí và các chất rắn .Việc sử dụng dầu thủy lực kém gây ảnh hưởng rấ nghiêm trong đến hệ thống máy, làm giảm tuổi thọ cảu hệ thông.

Thứ hai là do hệ thống bẩn hệ thông thủy lực của chúng trước khi đưa vào vận hành cần phải vệ sinh sạch sẽ. Anh em nhớ tự vệ sinh tất cả các thiệt bị trước khi lắp vào hệ thống. Những chất bẩn trong quá trình vận chuyển hay lắp ráp, vôt tình rơi vào cacs thiết bị. Phải giám sát chặt chẽ vấn đề này.

Nguy hiểm hơn, thường chỉ xảy ra với xi lanh tự chế taoj hay thùng dầu của trạm nguồn thủy lực, họ sẽ có riêng một bộ phận QC ( Quality control) để kiểm tra chất lượng. Tuy nhiên hầu hết các công ty Việt Nam đều bỏ qua bộ phận này. Anh em cần lưu ý.

Các bavia mạt sắt sẽ bong ngay hoặc sau 1 thời gian hoạt động.Chúng sẽ theo các dòng lưu lượng đi khắp hệ thống.Và tai hại ở chỗ, dưới áp suất caoma sát sinh ra giữa các bộ phận máy, sẽ chà sát các mạt sát này lên mặt. những vết xước ngang hoặc dọc dài sẽ phá hủy bề mặt cảu củ chi tiết.

Quá trình đó diễn ra như sau. Đầu tiên nếu là các mặt sát nhỏ, Chúng sẽ phá hủy lớp bề mặt trước. Đây là lớp bảo vệ tốt nhất cho chi tiết máy, vì nó đã được nhiệt luyện và thấm các kim loại màu. Mất đi bề mặt này chi tiết máy sẽ dễ dàng bị phá hủy đi rẩt nhiều.

Khi xước nhiều và sâu, rò rỉ sẽ xuất hiện bên cạnh đó, gioăng phớt thủy lực cũng đễ dàng bị làm xước bởi các hạt cặn sắt, từ đó chúng không còn giữ được khả nănh làm kín

Vấn đề bẩn của đầu thủy lực gây ảnh hửng lên tất cả các phần tử trong hệ thống thủy lực. Anh em phải kiểm tra kĩ  cũng như phải  lắp bộ lọc trong bất kì bộ nguồn thủy lực nào.

      1.3 Bơm thủy lực bị rò rỉ

Đây là dạng hỏng phổ biến thứ hai mà mình muốn đề cập để anh em biết.Khi hệ thống thủy lực không cấp đủ lưu lượng cho hệ thống nhà máy, đây là dấu hiệu để anh em nghĩ tới. Tất nhiên , rò rỉ đường ống, rò rỉ cơ cấu chấp hành thì không không tính vào đây, do bài viết này mình chỉ tập trung vào bơm.

Thông thường gioăng phớt thủy lực chính là bộ phận yếu nhất trong bơm thủy lực. Gioăng phớt thường được làm bằng vật liệu cao su, có tăng cường gân thép tăng cứng nhưng vẫn đảm bảo được độ đàn hồi, giúp miết chặt vào trục hay lỗ, ngăn chặn rò rỉ.

Dưới áp lực vài trăm bar công thêm nhiệt độ dầu tăng cao, gioăng phớt cao su rất dễ bị phá hủy nếu anh em thay thế không đúng loại.Điều đầu tiên chính về kích thước và chủng loại, khi mua bơm thủy lực của hãng bao giờ cũng mua thêm 1 đến 2 bộ goăng phớt đi kèm. Thứ nhất vừa tiện đường vận chuyển và đúng chủng loại kích cỡ của bơm, thứ hai có sẵn đồ thay thế khi bơm hỏng, thay vài ba phút là xong. Nếu không có sẵn việc của bơm bạn delay trong vài tuần là bình thường. Vì việc  mua gioăng phớt chính hãng phải đặt rất lâu mới có trong khi các đại lý phân phối bơm thủy lực lại rất ít cung cấp giăng phớt.

1.4 Quá tải khiến bơm thủy lực bị hư hại nghiêm trọng

Quá tải ở đây không chỉ là quá tải về công xuất mà còn cả về thời gian hoạt động, cụ thể hơn chính là nhiệt độ của dầu thủy lực. Với các nhà thiết kế hệ thống trạm nguồn thủy lực có kinh nghiệm thì việc chọn công suất bơm thủy lực để bơm có thể hoạt đông ở 70 đến 80% công suất lựa chọn hợp lý.

Đừng bao giờ để bơm thủy lực hoạt động quá công suất khi hoạt động quá công suất, giả sử như trong hệ thống nâng tải dùng bơm thủy lực.Nếu như bơm thủy lực không tạo đủ áp suẩt khi nâng và không có van một chiều được lắp đặt sẵn trong hệ thống, bơm thủy lực rất dễ bị quay ngược do áp lực ngược từ phía tải. Điều này có thể khiến cho bơm thủy lực  của bạn bị hư hại nghiêm trọng.

Điểm quá tải thứ hai, là quá tải nhiệt. Hệ thống thủy lực hoạt động liên tục nếu không được làm mát tốt sẽ rất dễ tăng cao nhiệt độ. Nhiệt độ cao làm cho gioăng phớt bên trong bơm thủy lực mất đi sự đàn hồi. Ảnh hưởng tới khả năng làm kín.

Tuy nhiên, ảnh hưởng lớn hơn đến từ quá tải nhiệt chính là sự quá tải kim loại. Khi hở giữa bề mặt piston và ống xi lanh của block trong bơm piston, khe hở giữa đỉnh răng và vở bơm trong bơm bánh răng luôn luôn được duy trì ở một giá trị các định.

 Khe hở này có nhiệm vụ đầu tiên là tạo sự lắp ráp thuận tiện, tránh làm xước bề mặt vỏ bơm cũng như ống xy lanh.

Nhiệm vụ thứ 2, chính là loại bỏ ma sát giữa hai bề mặt làm việc. Với tốc độ quay hơn nghìn vòng trên phút. Thời gian làm việc liên tục trong thời gian dài Việc loại bỏ ma sát là một thiết yếu đảm bảo cho bơm hoạt động tốt.

Tuy nhiên khe hở này cũng phải đủ nhỏ nhằm đảm bảo hạn chế sự rò rỉ hay tổn thất lưu lượng và áp suất. Nếu đỉnh răng mòn quá mức 0.007mm, chúng ta phải thay bơm khác.

Khe hở nhỏ này có thể biến mất nếu như nhiệt độ tăng quá mức so với do sự dãn nở kim loại. Ma sát sẽ sinh ra và tăng lên, nhiệt độ càng lúc càng lớn hơn và tình hình sẽ ngày càng tệ . Đối với những hệ thống mà có sẵn mạt kim loại và chất bẩn, mất kẽ hở này sẽ làm cho bề mặt thêm chày xước và phá hủy nghiêm trọng bề mặt ống xy lanh của block và vỏ bơm. Anh em cần phải lắp các thiết bị tỏa nhiệt và cho hệ thống nghỉ khi nhiệt độ tăng lên quá cao.

Tác hại cuối cùng do bơm hoạt động quá tải là hỏng trục bơm. Khi động cơ điện có công suất lớn kéo trục bơm và  trọng tải vượt quá công suất của bơm. Khi đó, áp lực dầu từ phía trọng tải và mon men từ trục động cơ điện sinh ra sẽ làm soắn  trục bơm. Nếu vượt quá hạn chịu đựng, trục của bơm sẽ bị soắn gẫy.

1.5 Xâm thực là hư hại nặng nề nhất với bơm thủy lực

Đây là thiệt hại nặng nề nhất mà bơm thủy lực hay gặp phải, song nó lại ít được anh em chú ý đến.Xâm thực là hiện tượng bề mặt kim loại bị các bọt khí trong môi trường chất( nước hay dầu thủy lực) “ bắn phá”.

Các bọt khí này được hình thành trong dầu thủy lực vì các nguyên nhân nào đó, khi vỡ ra sẽ tạo ra lan sóng xung kích, dao động, làm mỏi bề mặt kim loại. Khi lượng bọt lớn, áp suất bọt khí tác động lên bề mặt kim loại có giá trị cả nghin at, cao hơn vài chục lần so với áp suất bơm thủy lực. Chưa kể đến, nhiệt độ các nha khoa học đo được khi bơm bị xâm thực lên đến 280 độ, nhiệt độ quá cao so với bơm thủy lực.

Khi bị xâm thực . bơm thủy lực có thể bị rung lắc mạnh,Phát ra các âm thanh to, đó là dấu hiệu bị xâm thực. Bên cạnh đó áp suất và lưu lượng bị tụt đi rất nhiều. Nếu để lâu, bơm sẽ bị phá hoại nghiêm trọng, không thể phục hồi

1.6 Chạy không tải có thể làm bơm thủy lực bị hư hỏng

Điểm này rất ít được các anh em chú ý. Chúng ta đã biết, trong bơm thủy lực piston hay bơm thủy lực bánh răng luôn luôn tồn tại 1 lớp dầu thủy  giữa đĩa phân  phối và block xy lanh, giữa trục của bơm và bích số 8. Giữa đầu trục và đế bơm  để giảm thiểu ma sát sinh ra dẫ đến hư hỏng. Nếu như chạy không tải mà tốc độ của bơm cao hơn rất nhiều lần bơm thủy lực thì khi đó, ldo lực ly tân lớn, lớp màng đó sẽ không còn được duy trì nữa các bề mặt sẽ chà sát lên nhau. Hiện tượng gì xảy ra thì anh em có thể tự thấy được rồi.

1.7 Lắp ngược làm bơm thủy lực bị rò rỉ

Bất kì bơm thủy lực nào cũng có thể hoạt động ở chế độ động cơ thủy lực và ngược lại bất kì động cơ thủy lực nào cũng có thể  hoạt động ở chế độ bơm thủy lực.

 Chính vì lí do trên mà cấu tạo rất đối xứng. Bơm bánh răng vị trí bích số 8 , anh em có thể lắp thuận ngược thoải mái, nó vẫn kín khít. Và hai bánh răng có thể lắp đổi chỗ cho nhau, nó chỉ hỏng khi chúng ta lắp hoàn thiện và chạy bơm. Chính vì vậy trong quá trình lắp anh em không nhận ra được điều này

Anh em khi tháo lắp bơm, cần đánh dấu lại cẩn thận để có thể lắp lại đúng chế độ bằng cách chúng ta lấy vỏ bơm làm chuẩn, lắp hai bánh răng vào cầm trục bánh răng chủ động quay theo chiều kim đồng hồ. Khi đó vùng ra khớp sẽ  được lắp bên cửa hút.

Trên đây là một vài vấn đề thường gặp trong bơm thủy lực. Hy vọng có thể giúp ích được cho anh em.

(Biên tập viên: Máy & thiết bị SUMAC, nguồn siêu tầm)