Không khí lọt vào mạch thủy lực có thể khiến xi lanh chạy giật, phản hồi chậm, phát tiếng ồn, không lên đủ hành trình hoặc khó duy trì áp suất. Tình trạng này thường xuất hiện sau khi thay dầu, tháo đường ống sửa chữa, hệ thống thiếu dầu hoặc có điểm hở tại đường hút.
Vì vậy, biết cách xả khí dầu thủy lực đúng kỹ thuật là bước quan trọng trước khi kết luận bơm, van hay xi lanh đã hỏng. Quy trình không quá phức tạp, nhưng cần thực hiện đúng thứ tự và đặc biệt không vận hành thiết bị ở tải cao khi trong mạch vẫn còn không khí.
Xả khí dầu thủy lực là gì?
Cách gọi “xả khí dầu thủy lực” thực chất là quá trình loại bỏ không khí bị kẹt hoặc khí bị cuốn vào dòng dầu trong hệ thống thủy lực, đặc biệt tại xi lanh, đường ống và bơm.
Dầu thủy lực vốn có thể chứa một lượng khí hòa tan nhất định. Phần khí hòa tan này không nhất thiết gây vấn đề. Điều đáng quan tâm là các bọt khí hoặc túi khí bị giữ lại trong mạch, bởi không khí có khả năng nén lớn hơn dầu rất nhiều.
Enerpac chỉ ra rằng khi có khí trong hệ thống, piston có thể tạo cảm giác “mềm”, chuyển động giật hoặc dao động theo nhịp. Về lâu dài, không khí còn liên quan đến quá trình oxy hóa dầu, hình thành cặn và nguy cơ cavitation.
Dấu hiệu hệ thống thủy lực đang có khí
Không nhất thiết phải tháo hệ thống ra mới phát hiện được khí. Kỹ thuật viên có thể nhận biết qua một số biểu hiện khá rõ trong quá trình vận hành.
Xi lanh chuyển động giật hoặc không đều
Đây là dấu hiệu phổ biến nhất. Ty xi lanh có thể tiến – lùi theo từng nhịp thay vì chuyển động liên tục, đặc biệt khi vừa khởi động máy hoặc sau khi thay dầu. Nguyên nhân là túi khí bị nén rồi giãn ra khi áp suất thay đổi.
Hệ thống phản hồi chậm
Van đã tác động nhưng xi lanh phản hồi chậm, lực sinh ra không ổn định hoặc mất một khoảng thời gian mới đạt áp suất làm việc. Tình trạng này dễ bị nhầm với bơm yếu hoặc dầu có độ nhớt không phù hợp.
Bơm phát tiếng ồn bất thường
Bơm thủy lực có tiếng lạch cạch, rít hoặc tiếng vận hành thay đổi bất thường có thể liên quan đến aeration hoặc cavitation. Parker cảnh báo việc xả khí không đầy đủ có thể khiến áp suất khó hình thành, lưu lượng thấp, bơm hoạt động thất thường và phát tiếng ồn.
Dầu có nhiều bọt
Quan sát tại thùng dầu thấy lớp bọt kéo dài hoặc dầu có màu đục như chứa rất nhiều bong bóng nhỏ là dấu hiệu cần kiểm tra. Tuy nhiên, không nên chỉ nhìn thấy bọt rồi kết luận ngay dầu kém chất lượng. Bọt còn có thể xuất phát từ đường hút hở, mức dầu quá thấp, đường hồi bố trí chưa phù hợp hoặc dầu đang bị hút khí liên tục.
Vì sao không khí lọt vào dầu thủy lực?
Muốn xả khí triệt để, cần tìm được nguyên nhân. Nếu chỉ xả khí nhưng không xử lý điểm hút khí, hiện tượng sẽ nhanh chóng quay trở lại.
Sau khi thay dầu hoặc bảo dưỡng hệ thống
Tháo ống, thay xi lanh, sửa van, thay bơm hoặc xả toàn bộ dầu đều có thể khiến không khí đi vào đường ống. Đây là lý do hệ thống thường cần được chạy không tải và xả khí sau khi bảo dưỡng.
Mức dầu trong thùng quá thấp
Mức dầu thấp có thể khiến đầu hút của bơm không được ngập dầu đầy đủ, đặc biệt khi máy rung, nghiêng hoặc lưu lượng thay đổi. Bơm lúc này có thể hút đồng thời dầu và không khí.
Đường hút của bơm bị hở
Các đầu nối, ống hút, gioăng hoặc phớt trục bơm bị hở là nguyên nhân đáng chú ý. Điểm khó là đường hút có thể hút không khí vào nhưng không nhất thiết chảy dầu ra ngoài, vì vậy kiểm tra bằng mắt thường đôi khi không phát hiện được.
Đường dầu hồi gây khuấy mạnh
Nếu đường hồi nằm quá cao so với mặt dầu hoặc bố trí gần đầu hút, dầu hồi có thể khuấy mạnh và kéo thêm không khí vào dầu. Với hệ thống công nghiệp có lưu lượng lớn, vấn đề này càng đáng chú ý.
Cách xả khí dầu thủy lực đúng kỹ thuật
Quy trình thực tế phụ thuộc thiết kế của từng máy, bơm và xi lanh. Hướng dẫn của OEM luôn được ưu tiên nếu nhà sản xuất quy định vị trí vít xả hoặc trình tự riêng. Với hệ thống thông dụng, có thể thực hiện theo các bước sau:
Bước 1: Dừng máy và đưa hệ thống về trạng thái an toàn
Tắt nguồn động lực và loại bỏ tải khỏi cơ cấu chấp hành. Không tiến hành xả khí khi xi lanh đang giữ tải. Với máy nâng hoặc thiết bị công nghiệp, tải cần được cố định bằng phương tiện cơ khí phù hợp trước khi thao tác.
Bước 2: Kiểm tra mức dầu thủy lực
Kiểm tra thùng dầu theo vạch MIN – MAX hoặc hướng dẫn của nhà sản xuất. Nếu thiếu dầu, bổ sung đúng chủng loại và đúng cấp độ nhớt đang sử dụng. Không tự ý trộn nhiều loại dầu chỉ vì chúng cùng ghi ISO VG 32, 46 hoặc 68.
Đồng thời quan sát:
- Dầu có nhiều bọt hay không;
- Dầu có màu trắng đục do nước hay không;
- Có cặn hoặc dấu hiệu nhiễm bẩn không;
- Khu vực đường hút có rò rỉ bất thường không.
Bước 3: Đặt vị trí xi lanh thuận lợi cho khí thoát lên
Đối với một số hệ thống di động hoặc bộ nguồn rời, nên bố trí sao cho cổng dầu của xi lanh hướng lên cao nếu thiết kế cho phép. Đặt xi lanh thấp hơn bơm và hướng các cổng dầu lên trên để hỗ trợ không khí di chuyển về phía bơm/thùng dầu.
Với hệ thống cố định của máy công nghiệp, không tự ý thay đổi tư thế xi lanh nếu không được nhà sản xuất cho phép.
Bước 4: Mở điểm xả khí nếu hệ thống có thiết kế sẵn
Một số xi lanh, bơm hoặc cụm manifold có vít hoặc cổng bleed riêng. Nới điểm xả từ từ theo hướng dẫn thiết bị, sau đó vận hành ở áp suất thấp để đẩy hỗn hợp dầu – khí ra ngoài.
Không tháo hoàn toàn đầu nối hoặc đường ống đang chịu áp suất. Dầu thủy lực áp suất cao có thể gây chấn thương nghiêm trọng. Nếu thiết bị không có cổng xả khí, không nên tự ý tháo đầu nối cao áp để tạo “van xả”.
Bước 5: Cho xi lanh tiến – lùi ở áp suất thấp
Khởi động hệ thống và thực hiện hành trình tiến – lùi của xi lanh với ít tải hoặc không tải. Cho xi lanh tiến và thu về nhiều lần ở áp suất thấp, tiếp tục cho tới khi chuyển động piston trở nên đều và ổn định.
Với xi lanh tác động kép, khí có thể tồn tại ở cả hai khoang nên cần thực hiện đủ hành trình theo cả hai hướng.
Bước 6: Theo dõi dầu tại thùng chứa
Trong quá trình chạy tuần hoàn, quan sát dầu hồi. Nếu dầu vẫn xuất hiện lượng lớn bọt mịn liên tục, vấn đề có thể không còn đơn thuần là khí bị giữ lại sau bảo dưỡng mà là hệ thống đang hút khí mới vào.
Lúc này nên ngừng việc chạy lặp vô hạn và kiểm tra đường hút, phớt bơm, mức dầu, đường hồi và tình trạng lọc.
Bước 7: Kiểm tra lại mức dầu
Sau khi khí thoát khỏi mạch, thể tích dầu trong hệ thống có thể thay đổi. Đưa xi lanh về vị trí mà OEM quy định để kiểm tra mức dầu, sau đó bổ sung nếu cần.
Không đổ dầu vượt mức tối đa vì khi xi lanh hồi về, lượng dầu trở lại thùng có thể khiến dầu tràn hoặc khuấy mạnh.
Bước 8: Chạy thử không tải trước khi đưa máy trở lại sản xuất
Thực hiện vài chu kỳ hoàn chỉnh và kiểm tra:
- Xi lanh di chuyển có còn giật không;
- Tiếng bơm có ổn định không;
- Áp suất có lên đều không;
- Dầu còn bọt nhiều không;
- Có rò rỉ tại đầu nối hoặc phớt không.
Khi các thông số ổn định mới tăng tải dần.
Phân biệt aeration và cavitation trong hệ thống thủy lực
Hai hiện tượng này thường bị gọi chung là “lọt khí”, nhưng nguyên nhân không hoàn toàn giống nhau.
- Aeration xảy ra khi không khí từ bên ngoài lọt vào dầu, chẳng hạn qua đường hút bị hở hoặc do dầu hồi khuấy mạnh.
- Cavitation xảy ra khi áp suất tại một vùng giảm xuống quá thấp, tạo ra các khoang hơi và sau đó chúng sụp đổ khi đi tới vùng áp suất cao hơn.
Cả hai đều có thể gây tiếng ồn, rung, giảm hiệu suất và tổn hại bề mặt kim loại, nhưng nếu cavitation xuất phát từ đường hút bị tắc hoặc dầu quá đặc thì chỉ xả khí sẽ không giải quyết được nguyên nhân.
Chọn dầu thủy lực có khả năng tách khí và chống tạo bọt tốt
Ngoài xử lý cơ khí, chất lượng dầu cũng ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng giải phóng không khí khỏi hệ thống.
Một dầu thủy lực phù hợp cần có các tính chất như:
- Khả năng thoát khí tốt;
- Kiểm soát tạo bọt;
- Chống oxy hóa;
- Chống mài mòn;
- Tách nước tốt;
- Duy trì độ nhớt phù hợp trong điều kiện vận hành.
Shell cho biết không khí bị cuốn trong dầu có thể làm giảm hiệu quả vận hành, hạn chế truyền nhiệt và làm tăng mài mòn. Các dầu thủy lực có khả năng thoát khí nhanh giúp giảm thời gian các bọt khí tồn tại trong hệ thống.
Danh mục dầu thủy lực Shell Tellus của Hồng Dương gồm nhiều dòng dành cho những điều kiện vận hành khác nhau. Dòng Tellus được thiết kế với khả năng tách khí và chống tạo bọt, đồng thời hỗ trợ chống mài mòn, tách nước và bảo vệ hệ thống thủy lực.
Tuy nhiên, không nên mặc định cứ hệ thống có bọt là phải đổi dầu. Trước tiên cần kiểm tra nguyên nhân cơ khí, sau đó mới đánh giá cấp độ nhớt, tình trạng dầu và yêu cầu OEM.
Xả khí đúng cách giúp hệ thống thủy lực vận hành ổn định hơn, giảm hiện tượng xi lanh giật, tiếng ồn bất thường và nguy cơ suy giảm hiệu suất của bơm. Tuy nhiên, nếu sau khi xả khí mà dầu vẫn tiếp tục xuất hiện nhiều bọt hoặc hệ thống nhanh chóng tái diễn tình trạng cũ, kỹ thuật viên nên kiểm tra sâu hơn các vị trí như đường hút bơm, phớt, mức dầu, bộ lọc và đường dầu hồi thay vì chỉ tiếp tục xả khí nhiều lần.
Bên cạnh quy trình vận hành và bảo dưỡng đúng kỹ thuật, lựa chọn dầu thủy lực có độ nhớt phù hợp, khả năng tách khí và chống tạo bọt tốt cũng góp phần duy trì độ tin cậy của thiết bị. Doanh nghiệp có thể tham khảo các dòng dầu thủy lực Shell Tellus do Công ty TNHH Công nghệ Hồng Dương phân phối để lựa chọn sản phẩm phù hợp với từng hệ thống, điều kiện tải và yêu cầu vận hành thực tế.