Hệ thống thủy lực hoạt động chậm có thể làm giảm năng suất của máy móc, kéo dài thời gian chu kỳ và khiến các thao tác vận hành thông thường trở nên yếu ớt hoặc chậm chạp. Trong một số trường hợp, toàn bộ hệ thống đều hoạt động chậm. Trong những trường hợp khác, chỉ có một xi lanh hoặc động cơ thủy lực bị ảnh hưởng, hoặc hệ thống hoạt động bình thường khi mới khởi động nhưng trở nên chậm hơn sau khi chạy được một khoảng thời gian.
Chuyển động thủy lực chậm thường liên quan đến lưu lượng không đủ, sự cản trở quá mức, rò rỉ bên trong, độ nhớt dầu không phù hợp hoặc điều kiện hệ thống thay đổi. Cách nhanh nhất để tìm ra nguyên nhân là trước tiên xác định thời điểm và vị trí xảy ra hiện tượng giảm tốc, sau đó kiểm tra hệ thống thủy lực theo trình tự hợp lý.
Xác định nguyên nhân khiến hệ thống thủy lực hoạt động chậm
Trước khi thay thế máy bơm hoặc điều chỉnh van, hãy xác định xem bạn đang gặp phải loại sự cố hoạt động chậm nào.
Toàn bộ hệ thống thủy lực hoạt động chậm
Nếu tất cả các xi-lanh hoặc động cơ thủy lực đều di chuyển chậm hơn bình thường, thì rất có thể sự cố nằm ở một bộ phận chung của hệ thống thủy lực.Các nguyên nhân thường gặp bao gồm lưu lượng bơm không đủ, tốc độ bơm thấp, đường ống hút bị hạn chế, bộ lọc bị tắc, độ nhớt dầu thủy lực không phù hợp hoặc hiện tượng hạn chế lưu lượng trên toàn hệ thống. Máy bơm thủy lực bị mòn cũng có thể làm giảm lưu lượng khả dụng, đặc biệt là khi máy đang hoạt động dưới tải.
Chỉ có một bộ truyền động thủy lực hoạt động chậm
Nếu phần lớn hệ thống thủy lực hoạt động bình thường nhưng một xi-lanh hoặc động cơ di chuyển chậm, thì rất có thể sự cố nằm ở nhánh riêng lẻ đó. Các nguyên nhân có thể bao gồm van bị tắc một phần, cài đặt điều khiển lưu lượng không chính xác, ống mềm bị hỏng, rò rỉ bên trong bộ truyền động hoặc lực cản cơ học quá lớn.
Trong tình huống này, việc thay thế bơm chính có lẽ sẽ không giải quyết được vấn đề vì phần còn lại của hệ thống thủy lực vẫn đang nhận được lưu lượng bình thường.
Hệ thống thủy lực hoạt động chậm lại sau khi nóng máy
Hệ thống thủy lực có thể hoạt động bình thường trong quá trình khởi động nhưng sẽ dần dần hoạt động chậm lại khi nhiệt độ dầu tăng lên.
Khi dầu thủy lực nóng lên, độ nhớt của nó sẽ giảm. Trong các máy bơm, xi lanh hoặc van đã bị mòn, dầu loãng hơn có thể làm tăng hiện tượng rò rỉ bên trong. Do đó, một lượng lưu lượng lớn hơn từ máy bơm sẽ chảy qua đường vòng bên trong thay vì đến bộ truyền động.
Triệu chứng này thường là một dấu hiệu hữu ích cho thấy sự mài mòn hoặc rò rỉ bên trong, chứ không chỉ đơn thuần là vấn đề về tốc độ bơm.
Cách chẩn đoán hệ thống thủy lực hoạt động chậm
Việc chẩn đoán có hệ thống giúp xác định xem sự cố có phải do máy bơm, dầu thủy lực, van, các điểm tắc nghẽn hay bộ truyền động gây ra hay không.
Bước 1: Kiểm tra mức và tình trạng dầu thủy lực
Hãy bắt đầu từ bình chứa. Kiểm tra xem mức dầu thủy lực có đúng không và kiểm tra tình trạng của chất lỏng.
Mức dầu thấp có thể khiến không khí lọt vào cửa hút của bơm, làm giảm hiệu suất của bơm và gây ra hiện tượng vận hành không ổn định. Dầu có bọt hoặc đục có thể là dấu hiệu của hiện tượng hòa khí, trong khi dầu có màu rất sẫm hoặc bị ô nhiễm có thể ảnh hưởng đến bộ lọc, van và các bộ phận khác.
Độ nhớt của dầu cũng rất quan trọng. Nếu dầu thủy lực quá đặc trong quá trình khởi động khi máy còn lạnh, máy bơm có thể gặp khó khăn trong việc hút đủ lượng dầu. Nếu dầu quá loãng ở nhiệt độ cao, hiện tượng rò rỉ bên trong có thể gia tăng và làm giảm lưu lượng sử dụng được.
Do đó, dầu thủy lực được lựa chọn phải phù hợp với nhiệt độ hoạt động dự kiến và các yêu cầu kỹ thuật của máy bơm.
Bước 2: Kiểm tra lưu lượng của bơm thủy lực
Tốc độ của xi-lanh và động cơ phụ thuộc rất nhiều vào lưu lượng thủy lực. Nếu bơm không cung cấp được lưu lượng cần thiết, toàn bộ hệ thống có thể vận hành chậm chạp ngay cả khi các chỉ số áp suất có vẻ ở mức chấp nhận được.
Một máy bơm thủy lực bị mòn có thể mất hiệu suất thể tích do khe hở bên trong tăng lên. Ở mức tải thấp, hệ thống vẫn có thể hoạt động khá tốt, nhưng khi áp suất cao hơn, lượng dầu rò rỉ bên trong có thể tăng lên.
Cũng cần kiểm tra tốc độ của máy bơm. Nếu động cơ điện, động cơ đốt trong hoặc trục truyền động (PTO) hoạt động ở tốc độ thấp hơn mức dự kiến, lưu lượng của máy bơm sẽ giảm.
Đối với các hệ thống mà hiệu suất của bơm chưa rõ ràng, việc đo lưu lượng thực tế trong điều kiện vận hành sẽ hữu ích hơn so với việc chỉ dựa vào đồng hồ đo áp suất.
Bước 3: Kiểm tra bộ lọc, đường ống hút và các yếu tố gây cản trở lưu lượng
Lưu lượng dầu bị hạn chế là một nguyên nhân phổ biến khác dẫn đến hoạt động thủy lực chậm.
Lưới lọc hút bị tắc có thể làm giảm lượng dầu đến bơm. Bộ lọc hồi lưu hoặc bộ lọc áp suất bị tắc cũng có thể làm tăng độ sụt áp và làm giảm lưu lượng thực tế của hệ thống.
Cần kiểm tra các ống mềm và ống cứng xem có bị xẹp, hư hỏng bên trong hay đường kính không đủ tiêu chuẩn hay không. Một ống mềm có thể trông bình thường bên ngoài nhưng cấu trúc bên trong lại làm hạn chế một phần lưu lượng.
Các van, phụ kiện và các ống dẫn trong cụm van cũng có thể gây ra hiện tượng cản trở quá mức nếu chúng có kích thước quá nhỏ hoặc bị bám bẩn.
Các kết quả đo áp suất được thực hiện trước và sau khi nghi ngờ có sự cản trở có thể giúp xác định sự sụt áp bất thường.
Bước 4: Kiểm tra van thủy lực và bộ điều khiển lưu lượng
Các van định hướng và van điều khiển lưu lượng ảnh hưởng trực tiếp đến lượng dầu đến bộ truyền động.
Van điều khiển lưu lượng được điều chỉnh đóng quá mức sẽ làm giảm tốc độ của bộ truyền động theo thiết kế. Van hướng dòng không chuyển hướng hoàn toàn cũng có thể làm hạn chế đường dẫn lưu lượng.
Sự nhiễm bẩn có thể khiến trục van hoặc hộp lọc bị kẹt, khiến van không thể mở hoàn toàn. Sự mài mòn bên trong có thể gây ra rò rỉ thêm qua van, làm giảm lưu lượng có thể sử dụng cho xi lanh hoặc động cơ thủy lực.
Nếu chỉ có một chức năng thủy lực hoạt động chậm, cần kiểm tra van điều khiển chức năng đó trước khi kết luận rằng bơm chính bị hỏng.
Bước 5: Kiểm tra rò rỉ bên trong
Rò rỉ bên trong khiến dầu đi vòng qua đường dẫn làm việc dự kiến mà không gây ra hiện tượng rò rỉ bên ngoài rõ rệt.
Vòng đệm piston trong xi-lanh bị mòn có thể khiến dầu chảy từ bên này sang bên kia của piston. Xi-lanh vẫn có thể chuyển động, nhưng tốc độ và lực của nó có thể giảm, đặc biệt là khi chịu tải.
Động cơ thủy lực, van điều hướng và van điều khiển áp suất cũng có thể bị rò rỉ bên trong.
Nếu hệ thống hoạt động chậm lại đáng kể khi nhiệt độ dầu tăng lên, cần đặc biệt chú ý đến hiện tượng rò rỉ bên trong, bởi vì độ nhớt dầu giảm có thể làm cho các khe hở do mòn trở nên rõ rệt hơn.
Bước 6: Kiểm tra tải trọng cơ học
Không phải mọi trường hợp bộ truyền động thủy lực hoạt động chậm đều do sự cố hệ thống thủy lực gây ra.
Hệ thống liên kết của máy đóng gáy, ổ trục bị hỏng, bộ phận bị cong hoặc tải trọng bên ngoài quá lớn có thể làm tăng lực cản tác động lên bộ truyền động. Do đó, cần phải tăng áp suất thủy lực để di chuyển cơ cấu, và tốc độ di chuyển có thể chậm hơn bình thường.
Việc so sánh hành vi thủy lực khi có và không có tải cơ học có thể giúp xác định xem vấn đề nằm ở mạch thủy lực hay ở chính máy móc.
Một quy trình chẩn đoán thực tế là:
Mức dầu và tình trạng dầu → Lưu lượng bơm → Bộ lọc và các điểm cản → Van → Rò rỉ bên trong → Tải trọng cơ học
Cách khắc phục tình trạng hệ thống thủy lực hoạt động chậm
Giải pháp đúng phụ thuộc vào nguyên nhân thực tế.
Nếu máy bơm không cung cấp đủ lưu lượng do bị mòn, có thể cần phải sửa chữa hoặc thay thế. Nếu tốc độ máy bơm quá thấp, cần kiểm tra động cơ chính và hệ thống truyền động.
Cần thay thế hoặc khắc phục các bộ lọc bị tắc, lưới lọc hút hoặc ống mềm bị hư hỏng. Cần điều chỉnh van điều khiển lưu lượng phù hợp với tốc độ yêu cầu của bộ truyền động, trong khi các van điều khiển bị bám bẩn hoặc bị kẹt có thể cần được vệ sinh, sửa chữa hoặc thay thế.
Nếu phát hiện rò rỉ bên trong xi lanh thủy lực, có thể cần phải thay thế các vòng đệm piston đã mòn. Rò rỉ qua van hoặc động cơ thủy lực cần được khắc phục tùy theo bộ phận bị ảnh hưởng.
Các sự cố liên quan đến dầu có thể cần phải chuyển sang loại dầu có độ nhớt phù hợp, xả khí ra khỏi hệ thống hoặc khắc phục tình trạng quá nhiệt.
Sau khi sửa chữa, hãy kiểm tra máy trong điều kiện tải làm việc thực tế và so sánh thời gian chu kỳ, áp suất và nhiệt độ dầu với các giá trị vận hành dự kiến.
Những sai lầm thường gặp khi chẩn đoán hiện tượng chuyển động thủy lực chậm
Một sai lầm thường gặp là cho rằng việc máy hoạt động chậm đồng nghĩa với việc bơm thủy lực bị hỏng. Mặc dù lưu lượng bơm không đủ là một trong những nguyên nhân có thể xảy ra, nhưng van bị kẹt, bộ lọc bị tắc, rò rỉ bên trong và lực cản cơ học cũng có thể gây ra các triệu chứng tương tự.
Một sai lầm khác là tăng áp suất hệ thống để làm cho bộ truyền động chuyển động nhanh hơn. Áp suất chủ yếu quyết định khả năng vượt qua tải trọng, trong khi Dòng chảy là yếu tố quyết định chính đến tốc độ của bộ truyền động. Thông thường, việc tăng áp suất van xả không giải quyết được vấn đề lưu lượng và có thể khiến hệ thống thủy lực phải chịu áp lực không cần thiết.
Cũng cần lưu ý tránh chẩn đoán toàn bộ hệ thống chỉ dựa trên một bộ truyền động duy nhất. Nếu một chức năng hoạt động chậm nhưng tất cả các chức năng khác vẫn hoạt động bình thường, thì rất có thể vấn đề nằm ở van, ống dẫn hoặc nhánh bộ truyền động cụ thể đó.
Kết luận: Cần chẩn đoán lưu lượng thủy lực trước khi thay thế các bộ phận
Hệ thống thủy lực hoạt động chậm thường là do lưu lượng hữu ích đến bộ truyền động không đủ.
Nguyên nhân có thể là do máy bơm bị mòn, tốc độ máy bơm thấp, bộ lọc bị tắc, ống dẫn bị hỏng, cài đặt van không chính xác, rò rỉ bên trong, độ nhớt dầu không phù hợp hoặc lực cản cơ học quá lớn.
Bước đầu tiên là xác định xem liệu toàn bộ hệ thống thủy lực hoạt động chậm, chỉ có một bộ truyền động hoạt động chậm, hoặc hệ thống trở nên chậm sau khi nóng máy. Điều này ngay lập tức thu hẹp số lượng các nguyên nhân có thể.
Việc chẩn đoán có hệ thống dựa trên tình trạng dầu, lưu lượng bơm, các điểm tắc nghẽn, van và rò rỉ bên trong thường có thể xác định vấn đề chính xác hơn so với việc thay thế các bộ phận thủy lực một cách ngẫu nhiên.
Cần trợ giúp về hệ thống thủy lực?
AISOAR cung cấp các bộ nguồn thủy lực và giải pháp hệ thống thủy lực được thiết kế theo yêu cầu cho thiết bị công nghiệp và thiết bị di động. Cấu hình hệ thống có thể được thiết kế phù hợp với các thông số như áp suất, lưu lượng, tốc độ bộ truyền động, chu kỳ làm việc, yêu cầu điều khiển và môi trường vận hành.
Đối với các dự án OEM hoặc đánh giá hệ thống thủy lực, việc cung cấp thông số kỹ thuật của bơm, áp suất hệ thống, kích thước bộ truyền động, thời gian chu kỳ yêu cầu và mô tả thời điểm xảy ra hiện tượng giảm tốc có thể giúp đội ngũ kỹ sư của chúng tôi đánh giá hệ thống một cách hiệu quả hơn.
