Thùng dầu thủy lực: Chức năng, phân loại và cách lựa chọn

Hệ thống thủy lực đóng vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp hiện đại. Và một trong những bộ phận không thể thiếu của hệ thống này chính là thùng dầu thủy lực.

Thùng chứa dầu thủy lực không chỉ đơn thuần là nơi chứa dầu, mà còn đảm nhiệm nhiều chức năng quan trọng khác, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và tuổi thọ của toàn bộ hệ thống. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu chi tiết về thùng dầu thủy lực, từ cấu tạo, nguyên lý hoạt động đến cách lựa chọn và bảo trì.

Thùng dầu thủy lực là gì? Vai trò trong hệ thống thủy lực

Thùng dầu thủy lực là một bộ phận thiết yếu trong bất kỳ hệ thống thủy lực nào. Nó không chỉ đơn thuần là một bể chứa dầu, mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động ổn định, hiệu quả và kéo dài tuổi thọ của toàn bộ hệ thống.

Vai trò chính:

Chứa dầu thủy lực: Thùng chứa có dung tích đủ lớn để chứa lượng dầu cần thiết cho hệ thống hoạt động liên tục. Dung tích thùng dầu được tính toán dựa trên lưu lượng của bơm thủy lực và thời gian hoạt động của hệ thống.

Tách khí: Trong quá trình hoạt động, dầu thủy lực có thể bị lẫn khí. Bể dầu thủy lực được thiết kế với vách ngăn và bộ phận tách khí để loại bỏ bọt khí, ngăn ngừa hiện tượng cavitation gây hư hỏng cho bơm, van và xi lanh thủy lực.

Làm mát dầu: Dầu thủy lực bị nóng lên do ma sát trong quá trình vận hành. Thùng dầu giúp giải nhiệt cho dầu bằng cách tản nhiệt qua thành thùng hoặc thông qua bộ phận làm mát chuyên dụng như quạt gió hoặc bộ trao đổi nhiệt. Việc duy trì nhiệt độ dầu ổn định giúp tăng tuổi thọ của dầu và các linh kiện thủy lực.

Lọc dầu: Thùng chứa dầu thủy lực thường được trang bị bộ lọc dầu để loại bỏ cặn bẩn, mạt kim loại và các tạp chất khác, giúp bảo vệ các bộ phận trong hệ thống khỏi bị mài mòn, hư hỏng. Lọc dầu giúp kéo dài tuổi thọ của bơm thủy lực, van điều khiển và xi lanh thủy lực.

Giám sát dầu: Thùng dầu thường có cửa thăm dầu và báo mức dầu (cảm biến mức dầu) để người vận hành dễ dàng kiểm tra lượng dầu và chất lượng dầu trong hệ thống.

Các loại thùng chứa dầu thủy lực

Phân loại theo dung tích: Thùng dung tích nhỏ, trung bình, lớn.

Phân loại theo vật liệu: Thùng thép, thùng inox, thùng composite.

Phân loại theo ứng dụng: Thùng dầu thủy lực cho xe nâng, máy xúc, máy ép thủy lực,…

Cấu tạo chi tiết

Thân thùng: Được làm từ thép, inox hoặc composite, có khả năng chịu áp lực và chống ăn mòn.

Nắp thùng: Có gioăng kín, lỗ thông hơi và bộ phận lọc khí.

Cửa thăm dầu: Dùng để kiểm tra mức dầu và chất lượng dầu.

Van xả dầu: Dùng để xả dầu khi cần thiết.

Bộ lọc dầu: Lọc hồi dầu hoặc lọc đường hút để loại bỏ cặn bẩn.

Báo mức dầu: Hiển thị mức dầu trong thùng.

Bộ phận làm mát: Quạt gió hoặc bộ trao đổi nhiệt.

Chân đế: Giúp cố định thùng dầu.

Nguyên lý hoạt động

Quá trình chứa và cung cấp dầu cho hệ thống

Chứa dầu: Thùng chứa dầu là nơi dự trữ dầu thủy lực cho toàn bộ hệ thống thủy lực. Dung tích thùng dầu được tính toán dựa trên lưu lượng của bơm thủy lực và thời gian hoạt động của hệ thống, đảm bảo đủ dầu cho hoạt động liên tục.

Cung cấp dầu: Bơm thủy lực hút dầu từ thùng dầu và đẩy đến các bộ phận khác trong hệ thống như van tiết lưu thủy lực, xi lanh thủy lực, động cơ thủy lực thông qua đường ống thủy lực. Sau khi thực hiện công năng truyền động, dầu thủy lực sẽ quay trở lại thùng chứa.

Cơ chế tách khí và làm mát dầu

Tách khí:

• Dầu thủy lực trở về thùng dầu thường mang theo bọt khí, gây ra hiện tượng cavitation, làm giảm hiệu suất và gây hư hỏng cho hệ thống.
• Thùng dầu thủy lực được thiết kế để dầu chảy chậm lại, tạo điều kiện cho bọt khí nổi lên trên bề mặt và thoát ra ngoài qua lỗ thông hơi.
• Một số thùng chứa còn có vách ngăn hoặc bộ phận tách khí riêng biệt để tăng hiệu quả tách khí.

Làm mát dầu:

• Dầu thủy lực nóng lên do ma sát trong quá trình hoạt động. Nhiệt độ dầu quá cao sẽ làm giảm tuổi thọ của dầu và các linh kiện thủy lực.
• Thùng dầu giúp giải nhiệt cho dầu bằng cách:

1. Tản nhiệt tự nhiên: Nhiệt lượng từ dầu được truyền qua thành thùng chứa và tỏa ra môi trường xung quanh.
2. Làm mát cưỡng bức: Sử dụng quạt gió hoặc bộ trao đổi nhiệt dầu thủy lực để tăng hiệu quả làm mát.

Vai trò của bộ lọc trong việc bảo vệ hệ thống

Lọc sạch dầu: Bộ lọc dầu thủy lực được lắp đặt trong thùng dầu (lọc hồi) hoặc trên đường ống thủy lực (lọc đường hút) để loại bỏ cặn bẩn, mạt kim loại và các tạp chất khác có trong dầu.

Lọc hồi: Lọc dầu sau khi dầu đã đi qua các bộ phận thủy lực và trở về thùng, giúp loại bỏ các mạt kim loại sinh ra do ma sát.

Lọc đường hút: Lọc dầu trước khi dầu vào bơm, giúp bảo vệ bơm khỏi các tạp chất.

Bảo vệ hệ thống: Dầu sạch giúp giảm ma sát, mài mòn, ngăn ngừa tắc nghẽn và hư hỏng các bộ phận quan trọng như bơm thủy lực, van điều khiển, xi lanh thủy lực, từ đó kéo dài tuổi thọ của hệ thống thủy lực.

Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả hoạt động của thùng dầu thủy lực

Dung tích thùng dầu

Dung tích thùng dầu cần được tính toán chính xác dựa trên lưu lượng của bơm thủy lực và thời gian hoạt động của hệ thống.

Công thức tính dung tích thùng dầu (tham khảo): V = Q x T x K, trong đó:

V: Dung tích thùng dầu (lít)

Q: Lưu lượng bơm (lít/phút)

T: Thời gian hoạt động (phút)

K: Hệ số an toàn (thường từ 3 đến 5)

Ví dụ: Nếu lưu lượng bơm là 10 lít/phút, thời gian hoạt động là 60 phút và hệ số an toàn là 4, thì dung tích thùng dầu cần thiết là: V = 10 x 60 x 4 = 2400 lít.

Thiết kế thùng dầu

Hình dạng và kích thước thùng dầu: Ảnh hưởng đến khả năng tách khí và làm mát dầu.

Thùng dầu có kích thước lớn hơn sẽ giúp tản nhiệt tốt hơn.

Vách ngăn bên trong thùng dầu giúp tạo dòng chảy chậm, hỗ trợ quá trình tách khí.

Vị trí và kích thước lỗ thông hơi: Đảm bảo bọt khí thoát ra ngoài hiệu quả.

Nhiệt độ môi trường

Nhiệt độ môi trường ảnh hưởng đến hiệu quả làm mát dầu.

Trong môi trường nhiệt độ cao, cần lựa chọn bộ phận làm mát (quạt gió, bộ trao đổi nhiệt) có công suất phù hợp để đảm bảo nhiệt độ dầu thủy lực luôn trong khoảng cho phép.

Ví dụ: Dock Leveler hoạt động ở môi trường nhiệt độ cao, cần trang bị bộ phận làm mát dầu thích hợp để đảm bảo tuổi thọ cho hệ thống thủy lực.

Bảo trì bộ lọc

Vệ sinh hoặc thay thế bộ lọc dầu thủy lực định kỳ là rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả lọc và bảo vệ hệ thống.

Bộ lọc bị bẩn sẽ làm giảm lưu lượng dầu, tăng áp suất trong hệ thống và gây hư hỏng các bộ phận.

Tần suất vệ sinh/thay thế bộ lọc phụ thuộc vào điều kiện vận hành và chất lượng dầu.

Cách chọn thùng dầu thủy lực phù hợp

Việc lựa chọn thùng dầu thủy lực phù hợp với hệ thống là vô cùng quan trọng để đảm bảo hiệu suất, độ bền và an toàn cho toàn bộ hệ thống thủy lực. Dưới đây là hướng dẫn chi tiết từ các chuyên gia giúp bạn lựa chọn thùng chứa dầu tối ưu:

Xác định dung tích dựa trên lưu lượng bơm

Dung tích thùng dầu cần phải đủ lớn để chứa lượng dầu thủy lực cần thiết cho hệ thống hoạt động.

Dung tích này phụ thuộc vào lưu lượng bơm thủy lực, thời gian hoạt động của hệ thống và hệ số an toàn.

Công thức tính dung tích: (đã đề cập ở phần trước)

Lưu ý: Cần xem xét đến lượng dầu chứa trong các cơ cấu chấp hành (xi lanh thủy lực) và đường ống thủy lực khi tính toán dung tích thùng dầu.

Lựa chọn vật liệu phù hợp với môi trường làm việc

Thùng dầu thủy lực được chế tạo từ nhiều loại vật liệu khác nhau như thép carbon, thép không gỉ (inox), composite.

Thép carbon: Rẻ, bền, dễ gia công, phù hợp với hầu hết các ứng dụng.

Thép không gỉ (inox): Chống ăn mòn tốt, phù hợp với môi trường ẩm ướt, hóa chất.

Composite: Nhẹ, chống ăn mòn, cách nhiệt tốt, nhưng giá thành cao hơn.

Lựa chọn vật liệu cần dựa trên điều kiện môi trường làm việc (nhiệt độ, độ ẩm, hóa chất) và yêu cầu về độ bền, chống ăn mòn.

Các yếu tố cần lưu ý

Áp suất làm việc: Chọn thùng dầu có khả năng chịu được áp suất làm việc tối đa của hệ thống thủy lực.

Nhiệt độ: Xem xét nhiệt độ làm việc của dầu thủy lực và nhiệt độ môi trường để lựa chọn vật liệu và bộ phận làm mát phù hợp.

Độ nhớt dầu: Chọn thùng dầu có kích thước và thiết kế phù hợp với độ nhớt của dầu thủy lực sử dụng.

Vị trí lắp đặt: Đảm bảo thùng dầu được lắp đặt ở vị trí thuận tiện cho việc kiểm tra, bảo trì và thay dầu.

Không gian sẵn có: Kích thước của thùng dầu cần phù hợp với không gian lắp đặt.

Yêu cầu về bảo trì: Lựa chọn thùng dầu có thiết kế dễ dàng vệ sinh, bảo trì.

Thương hiệu và giá cả: Nên lựa chọn thùng dầu từ các thương hiệu uy tín, có giá cả hợp lý.

Tiêu chuẩn kỹ thuật: Thùng dầu thủy lực cần đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật về vật liệu, thiết kế, an toàn,…

Tư vấn lựa chọn từ chuyên gia

Nếu bạn không chắc chắn về cách lựa chọn thùng dầu thủy lực phù hợp, hãy liên hệ với các chuyên gia của chúng tôi để được tư vấn miễn phí.

Chuyên gia sẽ giúp bạn xác định dung tích, vật liệu, kiểu dáng và các thông số kỹ thuật phù hợp với nhu cầu cụ thể của hệ thống thủy lực.

Ứng dụng của thùng dầu thủy lực

Thùng dầu thủy lực không chỉ là một bộ phận quan trọng trong hệ thống thủy lực, mà còn là nền tảng cho sự vận hành của nhiều ngành công nghiệp và lĩnh vực khác nhau, bao gồm cả các thiết bị nâng hạ như bàn nâng thủy lực, sàn nâng thủy lực, cầu dẫn xe nâng thủy lực, thang nâng hàng thủy lực.

Trong các ngành công nghiệp

Cơ khí chế tạo: Thùng dầu thủy lực được sử dụng rộng rãi trong các máy gia công kim loại như máy cắt, máy đột dập, máy phay, máy tiện, dây chuyền sản xuất tự động, robot công nghiệp,…

Xây dựng: Thùng dầu là thành phần không thể thiếu trong các loại máy móc xây dựng như máy xúc, máy ủi, cần cẩu lớn, cần cẩu mini máy khoan cọc nhồi, máy đầm,… kết hợp với các thiết bị hỗ trợ như sàn nâng thủy lực để nâng hạ vật liệu xây dựng.

Khai khoáng: Được sử dụng trong các thiết bị khai thác mỏ như máy khoan hầm lò, máy nghiền đá, hệ thống vận chuyển than đá, máy sàng tuyển quặng,…

Nông nghiệp: Thùng dầu thủy lực có mặt trong các loại máy móc nông nghiệp như máy kéo, máy gặt đập liên hợp, máy phun thuốc trừ sâu, máy cày,…

Công nghiệp năng lượng: Sử dụng trong các nhà máy thủy điện, nhiệt điện, hệ thống năng lượng tái tạo như tuabin gió, hệ thống năng lượng mặt trời,…

Hàng hải: Ứng dụng trong các tàu thuyền, hệ thống nâng hạ hàng hóa trên cảng biển, hệ thống điều khiển tàu thủy,…

Công nghiệp sản xuất: Thùng dầu được sử dụng trong các máy ép nhựa, máy cán thép, máy đóng gói, dây chuyền sản xuất thực phẩm, dược phẩm, giấy,… đặc biệt trong các hệ thống sử dụng bàn nâng thủy lực để nâng hạ sản phẩm.

Trong các loại máy móc

Bàn nâng thủy lực, sàn nâng thủy lực, thang nâng hàng thủy lực: Thùng dầu thủy lực cung cấp dầu cho hệ thống nâng hạ của các thiết bị này, giúp nâng hạ hàng hóa một cách an toàn và hiệu quả.

Xe nâng: Thùng dầu thủy lực cung cấp dầu cho hệ thống nâng hạ, di chuyển và các chức năng khác của xe nâng hàng. Xe nâng thường được sử dụng kết hợp với cầu dẫn xe nâng để tạo thành hệ thống xếp dỡ hàng hóa hiệu quả.

Máy xúc: Thùng dầu cung cấp dầu cho hệ thống vận hành gầu xúc, cần xúc, di chuyển và các chức năng khác của máy xúc đào.

Máy ép thủy lực: Thùng dầu cung cấp dầu cho hệ thống tạo áp lực ép của máy ép thủy lực.

Máy dập thủy lực: Thùng chứa dầu cung cấp dầu cho hệ thống tạo lực dập của máy dập thủy lực.

Cần cẩu: Thùng dầu cung cấp dầu cho hệ thống nâng hạ, di chuyển và các chức năng khác của cần cẩu.

Máy khoan: Thùng dầu cung cấp dầu cho hệ thống quay, di chuyển và các chức năng khác của máy khoan.

Ví dụ minh họa:

Trong hệ thống nâng hạ hàng hóa sử dụng bàn nâng thủy lực: Thùng dầu cung cấp dầu cho xi lanh thủy lực để nâng hạ bàn nâng, giúp di chuyển hàng hóa lên xuống các tầng khác nhau.

Bảo trì và sửa chữa thùng dầu thủy lực

Bảo trì thùng dầu thủy lực đúng cách là yếu tố then chốt để đảm bảo hệ thống thủy lực hoạt động ổn định, hiệu quả và kéo dài tuổi thọ, đồng thời ngăn ngừa các sự cố hư hỏng bất ngờ. Dưới đây là hướng dẫn chi tiết về quy trình bảo trì và sửa chữa thùng chứa dầu:

Kiểm tra định kỳ

Mức dầu:

• Kiểm tra mức dầu thủy lực thường xuyên bằng que thăm dầu hoặc cảm biến mức dầu.
• Đảm bảo mức dầu luôn nằm trong khoảng quy định trên thùng dầu.
• Bổ sung dầu khi cần thiết, sử dụng đúng loại dầu thủy lực được khuyến nghị.

Tình trạng bộ lọc:

• Kiểm tra bộ lọc dầu thủy lực định kỳ (lọc hồi, lọc đường hút) để phát hiện các dấu hiệu tắc nghẽn, hư hỏng.
• Vệ sinh hoặc thay thế bộ lọc theo khuyến cáo của nhà sản xuất.

Rò rỉ:

• Kiểm tra kỹ các mối nối, đường ống thủy lực, gioăng phớt để phát hiện rò rỉ dầu.
• Khắc phục ngay khi phát hiện rò rỉ để tránh gây mất dầu, ô nhiễm môi trường và hư hỏng thiết bị.

Vệ sinh và thay dầu định kỳ

Vệ sinh thùng dầu:

• Thực hiện vệ sinh thùng chứa dầu định kỳ để loại bỏ cặn bẩn, mạt kim loại và các tạp chất khác.
• Sử dụng dung dịch vệ sinh chuyên dụng và dụng cụ vệ sinh phù hợp để làm sạch thùng dầu.
• Tần suất vệ sinh phụ thuộc vào điều kiện vận hành và môi trường làm việc.

Thay dầu thủy lực:

• Thay dầu thủy lực định kỳ theo khuyến cáo của nhà sản xuất hoặc dựa trên điều kiện vận hành thực tế.
• Sử dụng thiết bị hút dầu để thay dầu cũ và bơm dầu mới vào thùng chứa.
• Việc thay dầu giúp loại bỏ các chất bẩn, sản phẩm oxy hóa và duy trì chất lượng dầu, đảm bảo hiệu suất của hệ thống thủy lực.

Xử lý sự cố thường gặp

Rò rỉ dầu:

Xác định vị trí rò rỉ và khắc phục bằng cách thay thế gioăng phớt, siết chặt các mối nối bằng cờ lê, mỏ lết hoặc thay thế đường ống thủy lực bị hư hỏng.

Nhiệt độ dầu quá cao:

Kiểm tra và vệ sinh bộ phận làm mát (quạt gió, bộ trao đổi nhiệt), bổ sung dầu làm mát hoặc thay thế dầu thủy lực nếu cần thiết.

Dầu bị nhiễm bẩn:

Thay thế bộ lọc dầu và vệ sinh thùng dầu.

Xác định nguyên nhân gây ô nhiễm dầu (ví dụ: nước, bụi bẩn) và khắc phục.

Mức dầu thấp:

Bổ sung dầu thủy lực và kiểm tra nguyên nhân gây mất dầu (rò rỉ, bay hơi).

Thùng dầu bị ăn mòn:

Vệ sinh và sơn lại thùng dầu bằng sơn chống ăn mòn.

Nếu tình trạng ăn mòn nghiêm trọng, cần thay thế thùng dầu mới.

Một số lưu ý khi sử dụng thùng dầu thủy lực

Để đảm bảo an toàn cho người vận hành và hiệu quả hoạt động của hệ thống thủy lực, cần lưu ý những điều sau khi sử dụng thùng dầu thủy lực:

Lưu ý chung

Thường xuyên kiểm tra và bảo trì thùng dầu thủy lực theo đúng hướng dẫn của nhà sản xuất.

Ghi chép lại các thông tin về bảo trì, thay dầu để theo dõi lịch sử bảo trì của hệ thống

Lựa chọn dầu thủy lực phù hợp

Sử dụng loại dầu thủy lực được khuyến nghị bởi nhà sản xuất thiết bị hoặc chuyên gia.Dầu thủy lực có nhiều loại với các đặc tính khác nhau (độ nhớt, chỉ số độ nhớt, khả năng chống mài mòn, chống oxy hóa,…).

Việc sử dụng sai loại dầu có thể gây ra hư hỏng cho hệ thống thủy lực và giảm hiệu suất làm việc.

Sử dụng dầu thủy lực chất lượng cao, có nguồn gốc rõ ràng. Dầu thủy lực kém chất lượng có thể chứa nhiều tạp chất, gây tắc nghẽn bộ lọc, làm mòn các bộ phận và giảm tuổi thọ của hệ thống.

Trước khi đổ dầu mới vào thùng dầu thủy lực, cần kiểm tra kỹ để đảm bảo dầu sạch, không bị nhiễm bẩn hoặc nước.

Vận hành đúng quy trình

Trước khi vận hành hệ thống thủy lực, cần kiểm tra mức dầu, khởi động bơm thủy lực ở áp suất thấp trong một khoảng thời gian để dầu được lưu thông đều trong hệ thống.

Không vận hành hệ thống vượt quá áp suất và nhiệt độ làm việc cho phép.

Theo dõi nhiệt độ dầu thủy lực, áp suất hệ thống, âm thanh bất thường để phát hiện sớm các sự cố.

Sau khi sử dụng, cần giảm áp suất hệ thống trước khi tắt bơm thủy lực.

Đảm bảo an toàn lao động

Sử dụng đầy đủ trang bị bảo hộ lao động khi tiếp xúc với dầu thủy lực (găng tay, kính bảo hộ, quần áo bảo hộ).

Dầu thủy lực có thể gây bỏng nếu tiếp xúc với da. Cần cẩn thận khi thay dầu, tránh để dầu bắn vào người.

Dầu thủy lực thải là chất thải nguy hại, cần được thu gom và xử lý đúng cách để bảo vệ môi trường.

Không hút thuốc hoặc sử dụng lửa gần khu vực thùng dầu thủy lực.

Kết luận

Thùng dầu thủy lực là một bộ phận quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả và tuổi thọ của hệ thống thủy lực. Việc hiểu rõ về cấu tạo, chức năng, nguyên lý hoạt động cũng như cách lựa chọn và bảo trì thùng dầu thủy lực sẽ giúp bạn vận hành hệ thống một cách an toàn, hiệu quả và tiết kiệm chi phí.

Hy vọng bài viết đã cung cấp cho bạn những thông tin hữu ích về thùng dầu thủy lực. Nếu bạn có bất kỳ thắc mắc nào hoặc cần tư vấn thêm, vui lòng liên hệ với chúng tôi.