Rò rỉ là một lỗi phổ biến ở máy ép phun, chủ yếu do sự chênh lệch áp suất và khe hở giữa các linh kiện khiến chất lỏng trong các bộ phận thủy lực và đường ống bị thoát ra ngoài.
Các điều kiện làm việc khắc nghiệt khác cũng gây ảnh hưởng nhất định đến khả năng làm kín của máy ép phun. Một khi rò rỉ hệ thống thủy lực xảy ra, áp suất hệ thống sẽ không thể được thiết lập; đồng thời, rò rỉ dầu thủy lực còn gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến sản xuất và thậm chí gây ra những hậu quả nghiêm trọng khó lường.
Hãy cùng bàn luận ngắn gọn về các biện pháp đối phó với một số nguyên nhân ảnh hưởng đến sự rò rỉ của hệ thống thủy lực trên máy ép phun.
Phân loại rò rỉ
Có hai loại rò rỉ chính trong hệ thống thủy lực của máy ép phun: rò rỉ tại phớt tĩnh (fixed seal) và rò rỉ tại phớt động (motion seal).
- A. Các vị trí rò rỉ phớt tĩnh chủ yếu bao gồm: đáy xylanh, các khớp nối đường ống, v.v.
- B. Các vị trí rò rỉ phớt động chủ yếu bao gồm: phần cần piston (ty ben) của xylanh và thân van của van nhiều ngả (van phân phối).
Rò rỉ chất lỏng cũng có thể được chia thành rò rỉ ngoài và rò rỉ trong:
- Rò rỉ ngoài: Là hiện tượng dầu thủy lực rò rỉ từ hệ thống ra môi trường bên ngoài.
- Rò rỉ trong: Là sự tồn tại chênh lệch áp suất giữa bên cao áp và bên hạ áp, khi phớt làm kín bị hỏng khiến dầu thủy lực chảy từ bên cao áp sang bên hạ áp ngay bên trong hệ thống.
Các nguyên nhân ảnh hưởng đến rò rỉ
1. Yếu tố thiết kế (Planning factors)
Việc lựa chọn phớt và độ tin cậy của hệ thống thủy lực phụ thuộc phần lớn vào thiết kế làm kín của hệ thống và việc chọn loại phớt. Nguyên nhân có thể do thiết kế kết cấu phớt không hợp lý, hoặc việc chọn phớt không phù hợp với các thông số kỹ thuật như: loại dầu thủy lực, độ tương thích vật liệu, điều kiện tải trọng, áp suất giới hạn, tốc độ vận hành, sự thay đổi nhiệt độ môi trường, v.v.
Những yếu tố này ở các mức độ khác nhau sẽ trực tiếp hoặc gián tiếp tạo thành rò rỉ hệ thống thủy lực. Do môi trường máy ép phun thường có bụi và tạp chất, nên trong quá trình thiết kế, cần chọn loại phớt chắn bụi phù hợp để tránh bụi bẩn xâm nhập vào hệ thống gây hỏng phớt, ô nhiễm chất lỏng và dẫn đến rò rỉ.
Các lý do thiết kế khác: Thiết kế chưa cân nhắc đầy đủ đến độ chính xác và độ nhám bề mặt của các bộ phận chuyển động. Việc kiểm tra độ bền của các bộ phận khớp nối trong thiết kế chưa kỹ lưỡng… tất cả đều có thể gây rò rỉ trong quá trình vận hành máy.
2. Yếu tố sản xuất và lắp đặt
Yếu tố sản xuất: Tất cả các linh kiện thủy lực và linh kiện làm kín đều có yêu cầu nghiêm ngặt về dung sai kích thước, xử lý bề mặt, độ bóng bề mặt và dung sai hình dáng.
Giả sử quá trình sản xuất bị sai lệch (vượt dung sai). Ví dụ: Bán kính piston của xylanh, độ sâu hoặc chiều rộng của rãnh phớt, kích thước lỗ của vòng đệm bị sai lệch hoặc không tròn do vấn đề gia công; bề mặt có bavia (ba vớ), vết lõm, hoặc lớp mạ crom bị lỗi…
Khi đó, phớt sẽ bị biến dạng, trầy xước, bị nghiền nát hoặc không được nén chặt, dẫn đến mất chức năng làm kín. Điều này sẽ khiến các bộ phận có các điểm rò rỉ bẩm sinh ngay sau khi lắp đặt hoặc trong quá trình sử dụng.
Yếu tố lắp đặt: Các linh kiện thủy lực cần được lắp đặt cẩn thận. Nếu thao tác thô bạo hoặc dùng lực quá mạnh sẽ làm biến dạng các bộ phận, đặc biệt là việc dùng thanh đồng hoặc vật cứng gõ vào thân xylanh, mặt bích làm kín, v.v.
Cần kiểm tra kỹ các bộ phận trước khi lắp đặt. Khi lắp, nên nhúng linh kiện vào một ít dầu thủy lực và ấn nhẹ nhàng. Khi vệ sinh, đặc biệt là với các loại phớt, vòng chắn bụi, vòng O-ring và các linh kiện cao su khác, nên dùng dầu diesel. Không dùng xăng vì xăng dễ làm lão hóa cao su, làm mất độ đàn hồi ban đầu và dẫn đến mất chức năng làm kín.
3. Ô nhiễm dầu và hư hỏng linh kiện
Ô nhiễm khí: Dầu thủy lực có thể hòa tan khoảng 10% không khí ở áp suất khí quyển. Trong hệ thống thủy lực, chất lỏng sẽ hòa tan nhiều không khí hoặc khí hơn dưới áp suất cao.
Không khí trong chất lỏng tạo thành các bong bóng. Trong quá trình vận hành, nếu áp suất thay đổi nhanh giữa cao áp và hạ áp, các bong bóng khí ở phía cao áp sẽ bị nổ khi sang phía hạ áp (hiện tượng xâm thực). Nếu bề mặt linh kiện thủy lực có vết lõm hoặc hư hỏng, dầu thủy lực sẽ lao vào các vị trí này với tốc độ cao, đẩy nhanh quá trình mài mòn bề mặt và gây rò rỉ.
Ô nhiễm hạt: Xylanh thủy lực là cơ cấu chấp hành chính của hệ thống thủy lực máy ép phun. Trong quá trình vận hành, cần piston (ty ben) tiếp xúc trực tiếp với môi trường.
Mặc dù ống dẫn hướng đã được trang bị vòng chắn bụi và phớt, nhưng bụi bẩn vẫn có thể xâm nhập vào hệ thống thủy lực, làm xước và mài mòn nhanh chóng các phớt và cần piston, gây ra rò rỉ. Ô nhiễm hạt là một trong những yếu tố làm hỏng linh kiện thủy lực nhanh nhất.
Ô nhiễm nước: Do môi trường vận hành ẩm ướt hoặc các yếu tố khác, nước có thể xâm nhập vào hệ thống thủy lực.
Nước sẽ phản ứng với dầu thủy lực, tạo thành axit và cặn bùn, làm giảm hiệu suất bôi trơn của dầu và tăng tốc độ mài mòn của các linh kiện. Nước cũng có thể làm cho thân van điều khiển bị kẹt/dính, gây khó khăn khi vận hành và làm xước phớt, dẫn đến rò rỉ.
4. Hư hỏng linh kiện
Phớt được làm bằng cao su chịu dầu và các vật liệu khác. Việc sử dụng lâu dài sẽ dẫn đến lão hóa, nứt vỡ, hư hỏng… gây rò rỉ hệ thống. Ngoài ra, nếu các bộ phận bị va đập và hư hỏng trong quá trình vận hành, chúng sẽ làm trầy xước các thành phần làm kín và gây rò rỉ.
Các biện pháp phòng ngừa và kiểm soát rò rỉ chính
Các yếu tố gây rò rỉ hệ thống thủy lực của máy ép phun là kết quả ảnh hưởng tổng hợp từ nhiều khía cạnh. Với công nghệ và thông tin hiện tại, việc loại bỏ hoàn toàn rò rỉ tận gốc là rất khó thực hiện.
Chúng ta chỉ có thể dựa trên các yếu tố ảnh hưởng nêu trên và áp dụng các biện pháp hợp lý để giảm thiểu rò rỉ hệ thống thủy lực đến mức thấp nhất có thể.
- Trong khâu thiết kế và gia công: Cần cân nhắc các yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến rò rỉ khi thiết kế và gia công rãnh phớt. Việc lựa chọn linh kiện làm kín cũng rất quan trọng. Nếu không xem xét toàn diện ảnh hưởng của rò rỉ ngay từ đầu, nó sẽ gây ra những tổn thất không thể đo đếm trong sản xuất tương lai.
- Lắp đặt và sửa chữa: Chọn phương pháp lắp đặt và sửa chữa đúng đắn, học hỏi từ kinh nghiệm. Ví dụ, khi lắp phớt, hãy cố gắng sử dụng các dụng cụ chuyên dụng và bôi một ít mỡ lên phớt.
- Kiểm soát ô nhiễm dầu: Nên bắt đầu từ nguồn gây ô nhiễm, tăng cường kiểm soát nguồn ô nhiễm, áp dụng các biện pháp lọc hiệu quả và kiểm tra chất lượng dầu định kỳ.
- Bảo vệ bên ngoài: Để cắt đứt hiệu quả các yếu tố bên ngoài (nước, bụi, hạt…) gây ô nhiễm xylanh thủy lực, có thể bổ sung các biện pháp che chắn bảo vệ.
Tóm lại, việc phòng ngừa và kiểm soát rò rỉ cần một cách tiếp cận toàn diện và sự cân nhắc tổng quát để thực hiện hiệu quả.
