Hướng dẫn Sử dụng Dầu Hydraulics
Bài viết này trình bày chín mẹo quan trọng về việc sử dụng dầu thủy lực, dựa trên nhiều năm kinh nghiệm của tôi. Hiểu rõ tầm quan trọng của dầu thủy lực và nắm vững cách bảo dưỡng có thể cải thiện đáng kể hiệu suất và tuổi thọ của hệ thống thủy lực. Để đảm bảo hiệu suất tối ưu và kéo dài tuổi thọ cho máy móc thủy lực của bạn, việc chọn đúng loại dầu thủy lực và tuân thủ các thực hành bảo dưỡng được khuyến nghị là rất cần thiết. Điều này bao gồm việc hiểu vai trò của dầu thủy lực, tác động của nó đến hiệu suất hệ thống, và tầm quan trọng của việc kiểm tra định kỳ và thay thế kịp thời. Dù bạn là chuyên gia có kinh nghiệm hay người mới bắt đầu, những thông tin này sẽ đảm bảo hiệu suất tối ưu cho hệ thống thủy lực của bạn hoạt động hiệu quả và đáng tin cậy. Hãy cùng khám phá những khía cạnh cơ bản của dầu thủy lực mà bạn cần hiểu rõ!
Bảng nội dung
Nguyên nhân chính gây ô nhiễm môi trường trong truyền động thủy lực là gì?
Làm thế nào để kiểm soát sự ô nhiễm của chất lỏng làm việc?
Những yếu tố nào ảnh hưởng đến chất lượng của chất lỏng làm việc? Những nguy hiểm là gì?
Làm thế nào tôi có thể biết nếu có nước trong hệ thống thủy lực?
Tôi nên làm gì nếu có nước trong chất lỏng thủy lực?
Chất lỏng thủy lực nên không chứa khí vì nó có thể làm giảm đáng kể hiệu suất và tuổi thọ của hệ thống. Sự hiện diện của khí trong chất lỏng thủy lực có thể dẫn đến tăng tính nén, gây ra sai lệch trong chuyển động của các actuator, dẫn đến các vấn đề như dừng đột ngột, rung động và tiếng ồn. Ngoài ra, bong bóng khí có thể gây thiệt hại nghiêm trọng cho các bộ phận thủy lực bằng cách tạo ra nhiệt cục bộ khi bị nén, dẫn đến quá trình oxi hóa và phân hủy chất lỏng, cũng như có thể ăn mòn bề mặt kim loại.
Tiêu chuẩn về độ sạch của chất lỏng làm việc là một thước đo về lượng tạp chất còn lại trên bề mặt các bộ phận hoặc sản phẩm sau khi được làm sạch. Điều này rất quan trọng để đảm bảo tuổi thọ và độ tin cậy của sản phẩm bằng cách ngăn ngừa hư hại do mài mòn hạt và ô nhiễm. Các tiêu chuẩn về độ sạch được đặt ra dựa trên tác động của các loại tạp chất khác nhau đến chất lượng sản phẩm và mức độ chính xác cần thiết trong việc kiểm soát độ sạch.
Các kỹ thuật khác nhau để thay dầu thủy lực là gì?
Có những phương pháp đơn giản nào để đánh giá chất lượng dầu thủy lực và các biện pháp xử lý tương ứng?
Nguyên nhân chính gây ô nhiễm môi trường trong truyền động thủy lực là gì?
Nguyên nhân khiến dầu thủy lực bị ô nhiễm là phức tạp, nhưng nói chung có những khía cạnh sau đây.
1. Ô nhiễm bởi các chất cặn bã. Chủ yếu liên quan đến các bộ phận thủy lực, ống và bồn chứa, trong quá trình sản xuất, lưu trữ, vận chuyển, lắp đặt và bảo trì, tích tụ các hạt bụi, vụn sắt, chất mài mòn, xỉ hàn, gỉ sắt, bông, bụi, v.v. Dù đã làm sạch, các chất cặn bã trên bề mặt vẫn còn và gây ô nhiễm cho dầu thủy lực.
2. Ô nhiễm bởi các tác nhân xâm nhập. Các chất gây ô nhiễm trong môi trường làm việc của thiết bị truyền động thủy lực, bao gồm không khí, bụi và giọt nước, có thể xâm nhập vào hệ thống qua nhiều điểm tiềm ẩn, như cần piston lộ ra ngoài, lỗ thông gió của bồn chứa và lỗ注入dầu, từ đó gây ô nhiễm cho dầu thủy lực.
3. Sự tạo ra chất gây ô nhiễm. Chủ yếu đề cập đến quá trình hoạt động của hệ thống truyền động thủy lực sinh ra các hạt kim loại, hạt mài mòn từ vật liệu niêm phong, sơn bong tróc, nước, bọt khí và sự phân hủy của chất lỏng sau khi gel hóa gây ra ô nhiễm cho dầu thủy lực.
Làm thế nào để kiểm soát sự ô nhiễm của chất lỏng làm việc?
1. Phòng ngừa và giảm ô nhiễm từ bên ngoài. Hệ thống truyền động thủy lực phải được làm sạch nghiêm ngặt trước và sau khi lắp ráp. Trong quá trình đổ và xả dầu thủy lực cũng như quá trình tháo dỡ hệ thống thủy lực, cần giữ cho các dụng cụ chứa, phễu, phụ tùng ống, các đầu nối, v.v. sạch sẽ. Ngăn chặn các chất bẩn xâm nhập.
2. Lọc. Lọc bỏ tạp chất do hệ thống sinh ra. Càng lọc mịn, mức độ sạch của chất lỏng càng cao và tuổi thọ của các bộ phận càng dài. Phần thích hợp của hệ thống nên được lắp đặt bộ lọc có độ chính xác phù hợp, đồng thời kiểm tra định kỳ, làm sạch hoặc thay thế phần tử lọc.
3. Kiểm soát nhiệt độ làm việc của dầu thủy lực. Nhiệt độ làm việc cao của dầu thủy lực sẽ làm tăng tốc độ oxy hóa và hư hỏng, tạo ra nhiều chất khác nhau và giảm thời gian sử dụng, vì vậy nhiệt độ hoạt động tối đa của dầu cần được giới hạn. Nhiệt độ lý tưởng cho hệ thống thủy lực là 15~55℃, và thông thường không được vượt quá 60℃.
4. Kiểm tra và thay thế dầu thủy lực định kỳ. Dầu thủy lực cần được kiểm tra và thay thế định kỳ theo yêu cầu trong hướng dẫn vận hành của thiết bị thủy lực và các quy định bảo trì liên quan. Khi thay dầu thủy lực, hãy làm sạch bồn chứa, rửa đường ống hệ thống và các bộ phận thủy lực.
5. Chống thấm nước và thoát nước. Bồn dầu, đường dẫn dầu, ống làm mát, bồn chứa dầu, v.v. cần được niêm phong tốt và không bị rò rỉ. Đáy bồn dầu nên được trang bị van xả nước. Dầu thủy lực bị ô nhiễm bởi nước sẽ có màu trắng đục, và cần thực hiện các biện pháp để tách nước.
6. Ngăn không cho không khí xâm nhập. Sử dụng hợp lý van xả để đảm bảo rằng hệ thống thủy lực, đặc biệt là ống hút của bơm thủy lực, được niêm phong hoàn toàn. Dầu trở về từ hệ thống nên cố gắng quay lại từ cửa hút của bơm thủy lực để cung cấp đủ thời gian cho việc thoát khí trong dầu. Cửa ra của dầu nên được cắt chéo và kéo dài xuống dưới mặt dầu trong bồn để giảm tác động của dòng chảy chất lỏng.
Những yếu tố nào ảnh hưởng đến chất lượng của chất lỏng làm việc? Những nguy hiểm là gì?
1. Chất bẩn. Chất bẩn bao gồm bụi, vật liệu mài mòn, gai kim loại, rỉ sét, vecni, bã hàn, vật liệu bông xơ, v.v.. Chất bẩn không chỉ làm mòn các bộ phận chuyển động, mà nếu mắc kẹt trong cuộn trục hoặc các bộ phận chuyển động khác, sẽ ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của toàn bộ hệ thống, gây hỏng máy, gia tăng mài mòn linh kiện và làm giảm hiệu suất hệ thống, tạo ra tiếng ồn.
2. Nước. Lượng nước trong dầu được quy định theo tiêu chuẩn kỹ thuật GB/T1118.1-1994, nếu lượng nước trong dầu vượt quá tiêu chuẩn, phải thay thế: nếu không, nó không chỉ làm hỏng bạc đạn mà còn khiến bề mặt các chi tiết thép bị rỉ, từ đó làm cho dầu thuỷ lực bị nhũ hoá, biến chất và sinh cặn, ngăn cản bộ tản nhiệt truyền nhiệt, ảnh hưởng đến hoạt động của van, giảm diện tích làm việc hiệu quả của bộ lọc dầu và tăng độ mài mòn của dầu.
3. Không khí. Nếu có khí gas trong mạch dầu thuỷ lực, sự tràn bọt khí sẽ gây ra va đập vào thành ống và các bộ phận, dẫn đến hiện tượng xói mòn hơi (cavitation) và sau đó ngăn cản hệ thống hoạt động đúng cách. Theo thời gian, điều này cũng có thể dẫn đến hư hại các bộ phận.
4. Sự tạo thành oxit. Nhiệt độ làm việc thông thường của dầu thuỷ lực cơ khí là 30 ~ 80 ℃, tuổi thọ của dầu thuỷ lực và nhiệt độ làm việc của nó có liên quan mật thiết. Khi nhiệt độ vận hành dầu tăng trên 60℃, cho mỗi lần tăng tiếp theo 8℃, tuổi thọ của dầu sẽ giảm một nửa; cụ thể, tuổi thọ của dầu ở 90℃ chỉ khoảng 10% so với ở 60℃, do quá trình oxy hoá.
Oxy phản ứng với dầu trong các hợp chất carbon và oxy, khiến dầu trải qua quá trình oxi hóa chậm. Điều này dẫn đến việc dầu bị tối màu hơn, độ nhớt tăng lên và cuối cùng hình thành các oxit có thể không tan trong dầu. Các oxit này lắng xuống dưới dạng một lớp màu nâu, giống như chất nhầy ở đâu đó trong hệ thống, dễ dàng làm tắc nghẽn các bộ phận trong kênh dầu điều khiển. Kết quả là, bi cầu, guồng van, piston bơm thủy lực và các bộ phận khác chịu mòn nhiều hơn, ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của toàn bộ hệ thống.
Quá trình oxi hóa cũng sẽ tạo ra axit ăn mòn. Quá trình oxi hóa bắt đầu chậm và khi đạt đến một giai đoạn nhất định, tốc độ oxi hóa sẽ đột ngột tăng nhanh và độ nhớt cũng theo đó tăng đột biến, dẫn đến nhiệt độ làm việc của dầu cao hơn, quá trình oxi hóa nhanh hơn và tích tụ nhiều cặn bẩn cùng lượng axit hơn, cuối cùng khiến dầu không còn sử dụng được nữa.
5. Thuốc phản ứng vật lý-hóa học. Thuốc phản ứng vật lý-hóa học có thể dẫn đến sự thay đổi trong các đặc tính hóa học của dầu. Các dung môi, hợp chất hoạt động bề mặt, v.v. có thể ăn mòn kim loại và làm suy giảm chất lỏng.
Làm thế nào tôi có thể biết nếu có nước trong hệ thống thủy lực?
Cho 2-3ml dầu vào ống nghiệm, để nó trong vài phút để bọt biến mất, sau đó đun nóng dầu (ví dụ bằng bật lửa) và lắng nghe ở đầu ống nghiệm xem có tiếng “bùm bùm” nhẹ của hơi nước không, nếu có, thì dầu chứa nước.
Cho vài giọt dầu lên tấm sắt đang đỏ nóng, và nếu có tiếng “hít” thì có nghĩa là dầu chứa nước.
Nội dung nước trong dầu thủy lực được kiểm tra bằng cách so sánh mẫu dầu bị lỗi với một mẫu mới. Một cốc thủy tinh chứa đầy dầu tươi được đặt dưới ánh sáng, tiết lộ độ trong suốt của nó. Mẫu dầu xuất hiện đục khi có 0,5% nước và chuyển sang màu sữa khi đạt 1% nước. Phương pháp khác liên quan đến việc làm nóng mẫu có màu sữa hoặc khói; nếu nó trở nên trong suốt sau một thời gian, chất lỏng có khả năng chứa nước.
Nếu chất lỏng chứa một lượng nhỏ nước (ít hơn 0,5%), nó thường không bị loại bỏ trừ khi yêu cầu của hệ thống rất nghiêm ngặt. Nước trong chất lỏng sẽ làm tăng tốc độ quá trình oxy hóa và giảm khả năng bôi trơn. Sau một khoảng thời gian, nước sẽ bay hơi, nhưng các sản phẩm oxy hóa mà nó gây ra sẽ vẫn tồn tại trong chất lỏng và gây thiệt hại thêm sau này.
Tôi nên làm gì nếu có nước trong chất lỏng thủy lực?
Vì nước nặng hơn dầu, cho phép nó phân tầng tự nhiên có thể loại bỏ phần lớn lượng nước.
Khuấy dầu thuỷ lực trong chảo và đun từ từ lên đến 105°C để loại bỏ nước còn lại, đảm bảo không còn bọt khí trong dầu. Ở nước ngoài, người ta sử dụng một bộ lọc làm bằng giấy có khả năng hấp thụ nước nhưng không hấp thụ dầu để lọc nước.
Nếu dầu chứa một lượng nước đáng kể, phần lớn nước sẽ lắng xuống đáy sau cùng. Nếu cần thiết, một máy ly tâm được sử dụng để tách dầu khỏi nước.
Lượng khí trong dầu thuỷ lực thường được biểu thị dưới dạng phần trăm thể tích, phân biệt giữa khí hoà tan và khí bọt. Khí hoà tan được phân bố đều trong chất lỏng và không ảnh hưởng đáng kể đến mô đun đàn hồi khối lượng hoặc độ nhớt của chất lỏng. Tuy nhiên, khí bọt tồn tại dưới dạng bong bóng với đường kính từ 0,25 đến 0,5mm và có thể ảnh hưởng lớn đến các đặc tính của chất lỏng. Lượng khí quá mức có thể dẫn đến hiện tượng xói mòn (việc vỡ bong bóng dưới áp suất thấp) và hiệu ứng 'diesel' (sự cháy nổ của hỗn hợp không khí-dầu dưới áp suất cao), có khả năng gây ăn mòn vật liệu. Áp suất tách khí, tại đó khí được giải phóng khỏi chất lỏng, thường dao động từ 100 đến 6700Pa.
Tỷ lệ thể tích của không khí chứa trong môi trường thủy lực, được gọi là hàm lượng không khí, được chia thành hai dạng: không khí hòa tan, vốn được hòa tan đều trong môi trường và không ảnh hưởng đến tính đàn hồi theo thể tích hoặc độ nhớt, và không khí trộn lẫn, tồn tại dưới dạng bong bóng với đường kính từ 0.25 đến 0.5mm và có thể ảnh hưởng đáng kể đến các đặc tính của môi trường. Không khí hòa tan đều trong môi trường thủy lực không ảnh hưởng đến mô đun đàn hồi khối lượng và độ nhớt. Tuy nhiên, các bong bóng không khí bị cuốn theo với đường kính 0.25~0.5mm có thể làm thay đổi đáng kể các đặc tính này, có thể dẫn đến sự bất ổn của hệ thống và dao động áp suất. Ngoài ra, nếu hàm lượng không khí quá lớn, sẽ xuất hiện hiện tượng ăn mòn hơi (bong bóng nứt vỡ ở áp suất thấp) và nguy cơ 'hiệu ứng diesel' (vụ nổ hỗn hợp không khí-dầu ở áp suất cao). Các hiện tượng này sẽ dẫn đến ăn mòn vật liệu.
Tại áp suất khí cao, không khí hòa tan trong chất lỏng thủy lực. Ngoài ra, khi áp suất của chất lỏng làm việc dưới một giá trị nhất định, chất truyền động thủy lực sẽ sôi và tạo ra một lượng lớn hơi, áp suất này được gọi là áp suất bão hòa hơi của chất tại nhiệt độ này. Chất lỏng thủy lực dầu khoáng có áp suất hơi bão hòa dao động từ 6 đến 200Pa ở 20 ℃, điều này tương tự như hỗn dịch nước. Ở cùng nhiệt độ đó, nước có áp suất hơi bão hòa là 2338Pa.
Tiêu chuẩn về độ sạch của chất lỏng làm việc là gì? Ý nghĩa của nó là gì?
ISO 4406, tiêu chuẩn quốc tế được công nhận để đánh giá độ sạch của chất lỏng thủy lực, được các ngành công nghiệp áp dụng rộng rãi nhằm đảm bảo thiết bị hoạt động đúng cách và có tuổi thọ cao. Tiêu chuẩn ISO 4406 quy định mức độ ô nhiễm của chất lỏng thủy lực bằng cách đếm các hạt lớn hơn 2μm, 5μm và 15μm trong một thể tích đã biết, thường là 1mL hoặc 100mL, và biểu đạt các con số này bằng mã ba chữ số (các tiêu chuẩn khác cũng được liệt kê trong Bảng 6-21). Các hạt lớn hơn 2μm và 5μm được gọi là 'hạt bụi'. Những hạt có khả năng gây hậu quả nghiêm trọng nhất trong hệ thống thủy lực là những hạt lớn hơn 15μm. Việc sử dụng 5μm và 15μm hiện nay cũng tuân thủ theo các tiêu chuẩn ISO.
Các Phương Pháp Thay Dầu Khác Nhau Là Gì?
●Chu kỳ thay dầu cố định. Phương pháp này dựa vào các yếu tố khác nhau, bao gồm loại thiết bị, điều kiện làm việc và sản phẩm dầu, xác định việc thay dầu thủy lực sau sáu tháng, một năm, hoặc giữa 1000 đến 2000 giờ làm việc. Mặc dù phương pháp này thường được áp dụng trong thực tế, nó thiếu tính khoa học. Nó không thể phát hiện kịp thời sự ô nhiễm bất thường của dầu thủy lực, dẫn đến việc thay đổi không cần thiết hoặc trì hoãn thay thế, cả hai đều không bảo vệ đầy đủ hệ thống thủy lực hoặc đảm bảo sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên dầu thủy lực.
●Phương pháp nhận dạng tại chỗ để thay dầu. Phương pháp này bao gồm việc đổ dầu thủy lực cần nhận dạng vào một chai thủy tinh trong suốt để so sánh với dầu mới, tiến hành kiểm tra bằng mắt để xác định mức độ ô nhiễm thông qua phán đoán trực quan, hoặc thực hiện thử nghiệm trích ly axit nitric tại chỗ bằng giấy thử pH để quyết định xem dầu thủy lực cần nhận dạng có cần được thay thế hay không.
●Phân tích toàn diện về việc thay dầu. Phương pháp này bao gồm việc lấy mẫu và kiểm tra dầu thủy lực định kỳ để đánh giá các đặc tính vật lý và hóa học của nó, đảm bảo giám sát liên tục tình trạng của dầu và hỗ trợ việc thay dầu kịp thời dựa trên thực tế sử dụng và kết quả kiểm tra. Phương pháp này, dựa trên các nguyên tắc khoa học, đảm bảo độ chính xác và tin cậy trong việc thay dầu, phù hợp với các thực hành bảo trì hệ thống thủy lực đã được thiết lập. Tuy nhiên, nó thường yêu cầu một số lượng thiết bị và thiết bị phòng thí nghiệm, công nghệ vận hành phức tạp, kết quả phòng thí nghiệm có độ trễ nhất định, và phải giao cho công ty dầu để kiểm tra trong phòng thí nghiệm.
Cách Đánh Giá Đơn Giản Về Chất Lượng Dầu Thủy Lực Và Các Biện Pháp Xử Lý Là Gì?
Nếu phát hiện tồn tại vấn đề về chất lượng không đáp ứng yêu cầu sử dụng, dầu thủy lực phải được thay thế.
Dưới đây là giới thiệu ngắn gọn về các phương pháp xác định chất lượng dầu thủy lực và các biện pháp xử lý trong bốn lĩnh vực: mục kiểm tra, phương pháp kiểm tra, phân tích nguyên nhân và biện pháp đối phó cơ bản.
1. Trong suốt nhưng chứa các đốm đen nhỏ, cho thấy sự nhiễm bẩn bởi杂物; lọc dầu.
2. Có màu trắng sữa, cho thấy sự nhiễm nước; tách nước khỏi dầu.
3. Màu nhạt có thể cho thấy sự pha trộn với dầu lạ; kiểm tra độ nhớt và nếu nằm trong phạm vi chấp nhận được, tiếp tục sử dụng dầu.
4. Nếu màu sắc tối đi, trở nên đục hoặc bị nhiễm bẩn, và có dấu hiệu ô nhiễm hoặc oxy hóa, thì cần phải thay thế.
5. So sánh mùi với dầu mới; nếu có mùi lạ hoặc mùi cháy, cần phải thay thế.
6. Nếm thử và ngửi, nếu có vị chua, thì được coi là bình thường.
7. Bọt xuất hiện sau khi sản xuất, dễ biến mất sau khi lắc, là hiện tượng bình thường.
8. Về độ nhớt, cần so sánh với dầu mới, xem xét các yếu tố nhiệt độ và liệu có dầu khác bị trộn lẫn vào hay không, thực hiện các biện pháp phù hợp khi cần thiết.
9. Nếu phát hiện nước, cần tách nước ra.
10. Đối với chất rắn, quan sát kết quả bằng phương pháp ngâm trong axit nitric và tiến hành lọc.
11. Đối với tạp chất, sử dụng phương pháp pha loãng để xử lý, sau đó quan sát kết quả và thực hiện thao tác lọc tiếp theo.
12. Trong phần thí nghiệm ăn mòn, đã áp dụng các phương pháp ăn mòn cụ thể, sau đó quan sát kết quả dựa trên yêu cầu của thí nghiệm.
13. Trong việc phát hiện ô nhiễm, sử dụng phương pháp chấm để kiểm tra và ghi lại kết quả quan sát dựa trên điều kiện thực tế.
Về Gary Olson
Là một tác giả và biên tập viên chuyên nghiệp cho JUGAO CNC, tôi chuyên tạo ra nội dung sâu sắc và thực tiễn được thiết kế đặc biệt cho ngành công nghiệp gia công kim loại. Với nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực viết kỹ thuật, tôi tập trung vào việc cung cấp các bài viết và hướng dẫn toàn diện giúp các nhà sản xuất, kỹ sư và chuyên gia cập nhật những tiến bộ mới nhất trong lĩnh vực gia công tấm, như máy gập kim loại CNC, máy ép thủy lực, máy cắt tấm, và nhiều loại khác.
