Thiết lập động cơ thủy lực thường sử dụng van điều khiển hướng và điều khiển dòng chảy để đạt được chuyển động quay thuận/nghịch. Trong các hệ thống này, lưu lượng và áp suất chất lỏng quyết định tốc độ của động cơ. Tốc độ của bộ truyền động thủy lực (động cơ hoặc xi lanh) được đặt theo tốc độ dòng chảy tới nó. Khi bộ truyền động di chuyển chậm hơn theo một hướng (ví dụ như đảo ngược) so với hướng kia, thường có sự mất cân bằng dòng chảy hoặc áp suất. Các nguyên nhân có thể bao gồm dòng dầu bị hạn chế, tải không đồng đều, có không khí trong chất lỏng, áp suất hồi lưu quá mức hoặc rò rỉ bên trong. Mỗi nguyên nhân có thể khiến động cơ ì ạch hoặc yếu theo một chiều. Dưới đây chúng tôi phân tích từng yếu tố với lời khuyên khắc phục sự cố.
Nguyên nhân có thể dẫn đến tốc độ tiến/lùi không đồng đều
Dòng chảy thủy lực không đồng đều (Vấn đề cung cấp dầu)
Việc cung cấp dầu bị hạn chế hoặc không đồng đều có thể gây ra động cơ thủy lực chậm. Ví dụ: bộ lọc bị tắc, ống bị tắc hoặc lỗ thoát nước đóng một phần sẽ hạn chế dòng chảy. Bộ điều khiển dòng chảy hoặc các lỗ có lỗ mở cố định hoặc có thể điều chỉnh ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ: lỗ mở nhỏ hơn hoặc bị chặn cho phép ít dòng chảy đi qua, làm chậm động cơ . Nhiều máy sử dụng bộ điều khiển dòng chảy có van kiểm tra tích hợp (đường vòng) để điều tiết dòng chảy theo một hướng. Van tiết lưu vòng sẽ cố tình hạn chế lưu lượng (và tốc độ) theo một hướng trong khi cho phép lưu lượng tự do theo hướng khác. Nếu có van hoặc lỗ như vậy, mặt đảo ngược của động cơ có thể bị chậm lại.
Không khí trong nguồn cung cấp cũng có thể xuất hiện dưới dạng vấn đề 'dòng không đều'. Sục khí gây ra hiện tượng nén và ồn, dẫn đến vận hành thất thường và phản ứng chậm hơn.
Mẹo chẩn đoán:
Kiểm tra đường dầu, ống mềm và bộ lọc xem có bị tắc nghẽn không. Bộ lọc bị tắc thường làm giảm lưu lượng và áp suất, dẫn đến chuyển động chậm chạp.
Kiểm tra bất kỳ van kim hoặc van điều khiển dòng một chiều nào trong mạch. Nếu động cơ có van điều khiển dòng chảy phụ, hãy xác minh cài đặt của nó hoặc tháo nó ra để so sánh tốc độ tiến/lùi.
Đo tốc độ dòng chảy bằng đồng hồ đo lưu lượng hoặc thử nghiệm giảm áp suất. Dòng chảy giảm ở phía ngược lại cho thấy nguồn cung hạn chế.
Đảm bảo độ nhớt và nhiệt độ của dầu ở mức bình thường – dầu đặc, lạnh (hoặc dầu bẩn) có thể làm chậm dòng chảy và do đó làm chậm động cơ
Mất cân bằng tải và bất đối xứng cơ học
Tải trọng hoặc lực cản khác nhau trong chuyển động tiến và lùi có thể gây ra sự khác biệt về tốc độ. Ví dụ, cơ cấu dẫn động có thể yêu cầu nhiều mô-men xoắn hơn theo một hướng. Tải nặng hơn hoặc ma sát cao hơn sẽ làm động cơ chậm lại. Nếu không được bù, tải nặng hơn sẽ di chuyển chậm hơn . Ví dụ, bộ điều khiển lưu lượng lỗ cố định không thể bù cho tải ngược nặng hơn, do đó động cơ sẽ chạy chậm hơn dưới tải đó.
Tương tự, sự bất đối xứng cơ học (liên kết, quán tính định hướng hoặc ngoại lực) có thể làm cho một hướng trở nên khó khăn hơn. Ví dụ: tời quấn dây cáp có thể gặp nhiều lực cản hơn theo một hướng.
Mẹo chẩn đoán:
Quan sát tải trọng cơ học. Thiết bị có chịu tải bằng nhau ở cả hai hướng không? Tìm kiếm sự trượt, ràng buộc hoặc lực cản bổ sung.
Nếu sử dụng van cảm biến tải hoặc van bù áp suất, hãy kiểm tra cài đặt của nó. Bộ điều khiển dòng bù áp sẽ giữ tốc độ không đổi khi tải thay đổi; không có nó, tải ngược nặng hơn sẽ làm động cơ chậm lại.
Xoay cơ cấu dẫn động bằng tay (khi tắt nguồn) để cảm nhận sự khác biệt về lực cản giữa các hướng.
Nâng hoặc đỡ tải để xem tốc độ động cơ có cân bằng không. Nếu động cơ tăng tốc với tải ít hơn thì có thể tải đã có vấn đề.
Bẫy không khí trong hệ thống
Bọt khí hoặc sục khí trong chất lỏng thủy lực có thể làm giảm đáng kể hiệu suất của động cơ. Khi không khí trộn với dầu (sục khí), nó sẽ bị nén dưới áp suất. Điều này gây ra áp lực phân phối không nhất quán và chuyển động 'xốp' hoặc thất thường. MỘT Động cơ thủy lực có không khí trong đường cấp hoặc đường hồi có thể chạy chậm hoặc giật, đặc biệt khi khởi động hoặc đảo chiều.
Mẹo chẩn đoán:
Lắng nghe những tiếng động bất thường (rên rỉ, ríu rít) khi động cơ chạy. Những điều này thường chỉ ra không khí trong hệ thống.
Kiểm tra chất lỏng trong bình chứa xem có bọt hoặc bong bóng không. Kiểm tra xem có rò rỉ trong đường hút hoặc vòng đệm bơm có thể hút không khí vào không.
Xả hệ thống: mở van xả và quay động cơ chậm để xả khí bị mắc kẹt. Sau khi chảy máu, kiểm tra lại tốc độ tiến và lùi.
Đảm bảo bảo trì hệ thống đúng cách: giữ mức dầu chính xác, sử dụng chất lỏng đã khử khí hoặc lọc đúng cách và tránh đưa không khí vào trong quá trình bảo trì.
Áp lực ngược quá mức trên đường trở về
Áp suất ngược cao trên đường hồi (bình chứa) của động cơ có thể làm chậm tốc độ của nó. Áp suất ngược (áp suất ngược dòng chảy trở lại bể) làm giảm áp suất giảm hiệu quả trên động cơ. Khi áp suất ngược tăng, chênh lệch áp suất dẫn động động cơ giảm, khiến mô-men xoắn chậm và tốc độ chậm hơn. Trong thực tế, điều này có nghĩa là nếu động cơ quay trở lại bình chứa thông qua bộ lọc hạn chế hoặc ống hẹp, nó có thể có áp suất ngược lớn theo một hướng.
Mẹo chẩn đoán:
Đo áp suất đường hồi trong quá trình vận hành. Áp suất ngược bình thường phải thấp (thường là vài psi) trừ khi động cơ yêu cầu áp suất ngược cụ thể để bôi trơn. Áp suất đường hồi lưu quá mức ở phía chậm có thể cho thấy bộ lọc hồi lưu bị tắc hoặc vấn đề về cài đặt van.
Kiểm tra bộ lọc hồi lưu hoặc van thủy lực xem có bị tắc nghẽn hoặc cài đặt không chính xác có thể tạo ra áp suất không. Bản thân bộ lọc trả về không được hạn chế quá mức.
So sánh áp suất ngược thuận và ngược bằng cách định tuyến tạm thời máy đo trên cổng quay lại. Sự khác biệt đáng kể cho thấy có vấn đề về mạch hoặc bộ lọc.
Để kiểm tra, hãy cho phép động cơ quay trở lại bình chứa trực tiếp (bỏ qua bộ lọc) và xem liệu sự khác biệt về tốc độ có biến mất hay không. Nếu vậy, hãy làm sạch hoặc thay thế bộ lọc.
Hao mòn bên trong và rò rỉ
Cuối cùng, sự hao mòn hoặc hư hỏng ở động cơ, máy bơm hoặc van có thể làm giảm lưu lượng và mô-men xoắn, khiến hoạt động chậm theo một hướng. Ví dụ, một máy bơm bị mòn có thể không cung cấp đủ lưu lượng và các bộ phận bên trong động cơ bị mòn (khe hở, vòng đệm) có thể bị rò rỉ bên trong. Theo thời gian, máy bơm và động cơ bị hao mòn và cung cấp ít dầu hơn , do đó hệ thống hoạt động chậm lại. Rò rỉ bên trong thường rõ rệt hơn khi tải cao hoặc theo một hướng quay, làm tăng sự chênh lệch tốc độ.
Mẹo chẩn đoán:
Kiểm tra đầu ra tổng thể của hệ thống. Nếu máy bơm/động cơ bị mòn, bạn có thể thấy lưu lượng và áp suất giảm (ngay cả ở trạng thái trung tính). So sánh mức rút hoặc áp suất hiện tại với thông số kỹ thuật ban đầu.
Kiểm tra rò rỉ bên trong: khi hệ thống không tải, động cơ phải quay với tốc độ như nhau theo cả hai hướng nếu không có tải bên ngoài. Nếu nó vẫn chạy lùi chậm hơn khi không tải thì bản thân động cơ có thể bị rò rỉ bên trong hoặc các bộ phận bị hư hỏng.
Thực hiện kiểm tra lưu lượng bơm: đo đầu ra của bơm ở tốc độ và áp suất đã đặt. Một máy bơm bị mòn cung cấp ít lưu lượng hơn sẽ khiến cả hai hướng chạy chậm (mặc dù vẫn có thể tồn tại sự mất cân bằng do các nguyên nhân khác).
Lắng nghe bất kỳ tiếng động hoặc rung động bất thường nào có thể cho thấy sự hao mòn cơ học. Nếu động cơ chạy không đều, hãy xem xét thử nghiệm trên băng ghế dự bị hoặc đổi sang một động cơ hoạt động tốt.
Danh sách kiểm tra khắc phục sự cố
Xác minh nguồn cung cấp chất lỏng: Kiểm tra và làm sạch bộ lọc, ống mềm và máy bơm để đảm bảo dòng chảy đầy đủ.
Van kiểm tra: Đảm bảo các van định hướng, điều khiển dòng chảy và giảm áp suất được điều chỉnh chính xác hoặc không chặn một phần dòng chảy.
Đo lưu lượng và áp suất: Sử dụng đồng hồ đo lưu lượng và đồng hồ đo trên cả mạch thuận và mạch ngược để xác định vị trí hạn chế dòng chảy hoặc giảm áp suất.
Chảy khí: Loại bỏ không khí ra khỏi hệ thống bằng các đường dẫn khí và kiểm tra chất lỏng trong bình chứa.
Kiểm tra không tải: Vận hành động cơ không có tải bên ngoài. Nếu tốc độ cân bằng thì vấn đề có thể liên quan đến tải.
Kiểm tra đường dẫn hồi lưu: Kiểm tra các thành phần đường hồi lưu (bộ lọc, hệ thống ống nước) để biết các hạn chế gây ra áp suất ngược quá mức.
Đánh giá độ mài mòn: So sánh dữ liệu hiệu suất của động cơ/máy bơm với giá trị xuất xưởng. Những sai lệch đáng kể có thể cho thấy sự hao mòn hoặc rò rỉ.
Tóm tắt và kết luận
Tốc độ tiến/lùi không bằng nhau trong động cơ thủy lực thường là do mất cân bằng dòng chảy hoặc áp suất. Bằng cách kiểm tra một cách có hệ thống từng nguyên nhân tiềm ẩn – hạn chế về nguồn cung, chênh lệch tải, cuốn khí, áp suất ngược và hao mòn – kỹ thuật viên có thể chẩn đoán sự cố. Sử dụng đồng hồ đo áp suất và đồng hồ đo lưu lượng, kiểm tra van và bộ lọc cũng như thử nghiệm trong các điều kiện khác nhau sẽ xác định chính xác vấn đề. Giải quyết nguyên nhân gốc rễ (ví dụ như thông tắc bộ lọc, điều chỉnh van, sửa chữa các bộ phận) sẽ khôi phục lại hiệu suất cân bằng của động cơ. Trong thực tế, việc xử lý hệ thống thủy lực một cách tổng thể và tuân theo các nguyên tắc chẩn đoán năng lượng chất lỏng sẽ đảm bảo tốc độ tiến và lùi đáng tin cậy. Phương pháp chẩn đoán hệ thống thủy lực này sẽ giúp máy móc hoạt động trơn tru và tránh các vấn đề tốc độ tiềm ẩn trong tương lai.
Câu hỏi thường gặp
Hỏi: Tại sao động cơ thủy lực của tôi khi lùi lại chậm hơn so với khi tiến?
Trả lời: Điều này thường là do có thứ gì đó đang hạn chế dòng chảy hoặc tăng tải theo hướng ngược lại. Các lý do phổ biến bao gồm van tiết lưu một chiều tích hợp trong mạch, tải trọng cơ học nặng hơn hoặc đường hồi lưu bị tắc. Không khí trong chất lỏng hoặc áp suất ngược cao cũng có thể làm giảm tốc độ lùi. Chẩn đoán bao gồm kiểm tra kiểm soát luồng, xóa các hạn chế và đảm bảo tải bằng nhau.
Hỏi: Làm cách nào để khắc phục sự cố về tốc độ động cơ thủy lực?
A: Bắt đầu bằng cách đo lưu lượng và áp suất theo cả hai hướng. Kiểm tra các bộ lọc và ống mềm xem có bị tắc không, đồng thời đảm bảo các van được đặt đúng cách. Kiểm tra không khí trong hệ thống và xả nó ra. So sánh tốc độ của động cơ khi có tải và không tải. Sử dụng đồng hồ đo lưu lượng hoặc đồng hồ đo áp suất trên các cổng động cơ để phát hiện các hạn chế. Mỗi nguyên nhân được liệt kê ở trên đều có các bước kiểm tra cụ thể (xem các phần ở trên) để hướng dẫn khắc phục sự cố.
Hỏi: Áp suất ngược trên đường hồi lưu có thể làm cho động cơ chạy chậm không?
Đ: Vâng. Áp suất quay trở lại (trở lại) quá mức làm giảm chênh lệch áp suất hiệu quả của động cơ, khiến động cơ có cảm giác 'yếu' và chậm. Nếu bộ lọc hồi lưu hoặc hệ thống ống nước bị tắc, áp suất ngược có thể tích tụ và làm chậm động cơ, đặc biệt là theo một hướng. Đo áp suất đường hồi và loại bỏ tắc nghẽn hoặc điều chỉnh van giảm áp thường khắc phục được sự cố này.
Hỏi: Không khí trong hệ thống thủy lực ảnh hưởng đến hiệu suất động cơ như thế nào?
Trả lời: Không khí gây ra hiện tượng sục khí, dẫn đến áp suất không ổn định và xốp. Động cơ thủy lực sẽ chạy ì ạch hoặc giật cục nếu có không khí, do không khí bị nén và nhả ra không lường trước được. Điều này thường dẫn đến chuyển động ồn ào hoặc thất thường. Đảm bảo hệ thống thoát khí thích hợp sẽ loại bỏ túi khí và khôi phục tốc độ bình thường.
Hỏi: Máy bơm hoặc động cơ bị mòn có thể khiến tốc độ lùi chậm không?
Đ: Vâng. Sự hao mòn và rò rỉ bên trong máy bơm hoặc động cơ có thể làm giảm lưu lượng và áp suất, dẫn đến hoạt động tổng thể chậm hơn. Nếu một máy bơm bị mòn cung cấp ít dầu hơn, động cơ sẽ quay chậm theo cả hai hướng. Nếu bản thân động cơ bị rò rỉ bên trong, nó có thể hoạt động kém hơn theo một hướng. Kiểm tra đầu ra của máy bơm và thay thế hoặc sửa chữa các bộ phận bị mòn nếu cần.
Câu hỏi: Có các bước bảo trì nào để ngăn chặn sự khác biệt về tốc độ không?
Đáp: Thường xuyên thay bộ lọc thủy lực và giữ dầu sạch để tránh hiện tượng hạn chế dòng chảy. Xả khí vào hệ thống sau bất kỳ lần bảo dưỡng nào để loại bỏ không khí. Kiểm tra ống và van định kỳ để đảm bảo chúng không bị đóng một phần hoặc rò rỉ. Chẩn đoán hệ thống thích hợp và bảo trì van và vòng đệm sẽ giảm thiểu các vấn đề về tốc độ không đồng đều trong động cơ thủy lực
