Khi bạn sử dụng hệ thống thủy lực, chắc chắn sẽ không tránh khỏi những hư hỏng trong bơm bánh răng không muốn có. Có những hư hỏng trong bơm bánh có thể phòng tránh được nhưng cũng có sự sự cố buộc phải thay mới bộ phận, thậm chí cả bơm.
1. Xước vỏ bơm và bề mặt răng
Tình trạng xước bề mặt răng và vỏ bơm thường gặp nhất. Nguyên nhân chủ yếu sẽ liên quan đến dầu. Đó là dầu thủy lực bị bẩn và nhiều tạp chất. Những tạp chất này có thể là hạt kim loại, bavia sắt, đất cát, bụi… Dưới áp suất cao nó sẽ làm bề mặt răng, vỏ bơm cũng như các chi tiết khác. Lâu dài, những vết xước ngang dọc, sâu hơn khiến bề mặt bị phá hủy nặng nề.
Các hạt bụi, hạt kim loại khi di chuyển trên bề mặt răng với áp lực lớn sẽ dễ dàng phá hủy lớp bề mặt dù đã được tôi luyện và nhiệt thấm để tăng khả năng cơ tính. Lớp bề mặt chính là lớp bảo vệ nên khi lớp này bị mất đi thì bơm sẽ rất dễ bị hỏng hóc do xâm thực.
Chính vì thế khâu chọn lựa, chuẩn bị dầu thủy lực rất quan trọng. Phương pháp đơn giản nhất để nâng cao chất lượng của dầu đó là sử dụng các thiết bị lọc. Chúng ta nên lắp lọc tại các trạm nguồn, thùng chứa, cổng hút và cửa xả dầu về thùng… Lưu ý, người dùng phải vệ sinh thiết bị theo lịch định kỳ và kiểm tra thay thế để tránh tắc nghẽn.
Cũng trầy xước nhưng ở bích số 8 thì chúng ta ít gặp hơn. Bề mặt bánh răng và mặt bích số 8 luôn tồn tại 1 lớp dầu bôi trơn. Lớp này có nhiều tương đồng với lớp nêm dầu giữa block và đĩa phân phối. Chức năng của lớp dầu này đó là giảm ma sát, hạ nhiệt để tránh việc ăn mòn, tiếng động và phát sinh nhiệt lớn.
Vậy làm sao để hình thành và duy trì lớp dầu bôi trơn này, tránh việc bích số 8 bị xước? Đối với bơm, mặt bích số 8 phải được gia công tỉ mỉ sao cho bề mặt được nhẵn mịn, tăng độ bóng, hạn chế độ nhám. Điều này giúp dầu thủy lực có thể không bị rò rỉ qua khe. Nếu bề mặt của bích số 8 bị phá hủy bởi các đường trầy xước lớp dầu sẽ biến mất và tình trạng ăn mòn nặng nền khiến các chi tiết, bộ phận bơm bị hỏng hoàn toàn.
2. Mòn đỉnh răng
Chắc hẳn chúng ta đã biết, trong cấu tạo của bơm thì cặp bánh răng chủ động, bánh răng bị động rất quan trọng. Đối với bơm hoạt động lâu dài thì chắc chắn sẽ bị mòn đỉnh răng.
Khi bơm được truyền động, trục quay kéo theo 2 bánh răng ăn khớp với nhau. Bề mặt của 2 bánh răng này sẽ lăn trên nhau và sự ma sát ăn mòn sẽ xuất hiện. Bên cạnh đó, khi các lớp dầu chuyển động cũng tạo nên ma sát. Và ma sát liên tục trong 1 thời gian dài sẽ là các đỉnh răng của bánh răng bị mòn dẫn đến rò rỉ, bơm không đạt công suất theo yêu cầu.
Khi bơm còn mới, giữa vỏ bơm và đỉnh răng có 1 khe hở rất nhỏ. Khi đỉnh răng bị mòn thì khe hở có kích thước lớn hơn làm cho lưu lượng bơm cũng như áp lực sụt giảm. Nếu đỉnh răng bị mòn, chúng ta không có cách nào khác ngoài việc thay mới bánh răng có cùng kích cỡ.
3. Bơm bánh răng lắp sai
Chúng ta khi tháo lắp thường mắc lỗi sai nhiều nhất là lắp ngược bích số 8 và cụm bánh răng.
Bích số 8 bị lắp ngược
Lắp mặt bích số 8 bị ngược là 1 trong những lỗi lắp đặt thường gặp nhất đối với bơm bánh răng thủy lực.
Phớt số 3 sẽ lắp trên mặt bích số 8. Phớt số 3 làm từ cao su để tăng khả năng đàn hồi và làm kín, kèm theo 1 tăng gân làm từ Teflon để cứng cáp hơn.
Cấu tạo của bích số 8 thực chất là 2 vòng bi được lắp nối tiếp nhau. Trên mặt bích có 2 khe nhỏ nhằm tỏa nhiệt và lưu thông dầu bôi trơn dễ dàng hơn. Sau khi lắp đặt phớt số 3 và bích số 8, kết quả đạt được đó là: Phớt số 3 nằm trên bánh răng phải ở phía cửa đẩy có thể ngăn chặn dầu áp cao rò rỉ sang buồng áp thấp, bích số 8 có khe rãnh nằm bên cửa hút nhằm ngăn dầu áp cao đi qua khe bôi trơn làm tỏa nhiệt, không tốt cho hệ thống và giảm áp suất dầu.
Cụm bánh răng bị lắp ngược
Khi tháo lắp bơm để sửa chữa, vệ sinh thì chúng ta thường mắc lỗi đó là giảm hiệu suất bởi vì các vỏ bơm bánh răng đều được thiết kế đối xứng nên thường gây nhầm lẫn.
Kỹ thuật viên có thể dùng bút đánh dấu hoặc ghi nhớ: Cửa hút của bơm bánh răng luôn lớn hơn cửa đẩy. Nhờ vào đặc điểm này mà bơm có thể hút dầu nhiều hơn, quá trình cung cấp bơm được liên tục và thông suốt. Bên cạnh đó, cửa hút lớn còn giúp chống xâm thực.
Chúng tôi thường áp dụng các bước lắp bánh răng như sau: Chọn mốc để lắp ghép là vỏ bơm. Đặt bánh răng chủ động, bị động vào vỏ bơm rồi cầm trục của bánh răng chủ động và quay nó theo chiều kim đồng hồ. Khi đó xuất hiện vùng vào khớp, vùng ra khớp. Theo lý thuyết, vùng vào khớp ở cửa đẩy và vùng ra khớp ở phía cửa hút.
4. Quá tải làm bơm bị hỏng
Do xi lanh thủy lực bị kẹt
Xi lanh bị kẹt ở đây là do sự quá tải áp suất khiến xi lanh đã đi hết 1 hành trình mà van phân phối vẫn chưa mở để chuyển đổi trạng thái.
Bình thường, sau khi xi lanh thủy lực tịnh tiến đến cuối hành trình thì van phân phối sẽ chuyển trạng thái làm việc để điều khiển xi lanh lui về hoặc đứng yên và dầu sẽ được hồi về thùng chứa chứa không bơm tiếp tục vào buồng đẩy.
Van phân phối dầu hỏng do sử dụng lâu dài hoặc thiết kế lỗi nên khi xi lanh ở cuối hành trình rồi mà van vẫn chưa làm việc. Lúc này piston bị chắn và áp suất trong xi lanh tiếp tục tăng lên. Cuối cùng dẫn đến hậu quả:
+ Đường ống dẫn dầu bị nứt vỡ.
+ Gioăng phớt làm kín trong xi lanh và bơm sẽ bị hỏng.
+ Xi lanh thủy lực và bơm bánh răng hỏng hóc nặng nề.
Do nâng hạ tải trọng quá nặng
Bơm bánh răng có thể chịu quá tải nhưng chỉ trong 1 thời gian rất ngắn. Việc quá tải trọng diễn ra lâu thì các răng của bơm sẽ bị hư hại. Riêng đối với các hệ thống không lắp van 1 chiều thì khi quá tải, tải trọng tác dụng lên áp lực của dầu ở đường đẩy làm nó tác dụng ngược lại bánh răng và khiến bơm đổi chiều. Lúc này bơm bánh răng sẽ làm việc như 1 động cơ.
Sự quá tải cùng với không trang bị van 1 chiều, chạy ở chế độ động cơ nhưng phớt số 3 vẫn lắp ở chế độ bơm bánh răng sẽ khiến phớt bị thổi bay, bơm bị hỏng.
Bên cạnh đó, sự quá tải còn khiến các trục bơm bị xoắn gãy. Lúc này, công suất động cơ điện lớn hơn công suất bơm. Do áp lực phía tải nên bơm sẽ quay ngược lại. Một đầu động cơ điện, 1 đầu bơm sẽ hình thành momen xoắn 2 đầu. Và hậu quả, bạn có thể đoán được.
Hậu quả của việc quá tải đó là: Phá hủy đỉnh răng, bề mặt của bánh răng khi ăn khớp.
Quá tải nhiệt làm bơm bánh răng bị mài mòn
Bơm sẽ tăng nhiệt độ khi nó phải làm việc liên tục trong thời gian dài và người dùng không sử dụng các biện pháp tản nhiệt cho nó. Bên cạnh đó, khi kiểm tra hệ thống, người ta phát hiện các còn có nhiều nguyên nhân khác như: gấp hoặc ngoặc ống dẫn, bơm bị xâm thực, lượng dầu thủy lực quá ít, dầu bẩn, bơm bị quá tải…
Khi nhiệt độ tăng lên, bộ phận chịu ảnh hưởng đầu tiên trong bơm đó là gioăng phớt. Nó sẽ bị mất khả năng làm kín.
Nhiệt độ cao sẽ kéo theo các chi tiết kim loại giãn nở. Theo cấu tạo thì giữa bơm bánh răng và vỏ sẽ có 1 khe hở, luôn được duy trì ở kích thước nhỏ theo quy định của hãng sản xuất nhằm: giảm ma sát của đỉnh răng và vỏ bơm và không gây rò rỉ, thất thoát áp và lưu lượng dầu. Nếu khe hở bé dần, do nhiệt cao thì chắc chắn sự chà xát mà có thêm các hạt tạp chất trong dầu thì không chỉ gây ra mài mòn mà còn trầy xước bề mặt.
5. Chạy không tải
Rất nhiều khách hàng nhầm lẫn: Việc bơm chạy không tải sẽ không ảnh hưởng gì tuy nhiên, trên thực tế thì hoàn toàn ngược lại.
Không phải ngẫu nhiên mà các hãng đều quy định số vòng quay nhất định trong 1 đơn vị thời gian. Nó sẽ giúp trục và vòng bi không bị rung lắc và sự phá hủy bởi ma sát phát sinh.
Cụ thể là để đỡ 2 bánh răng, người ta sử dụng 2 vòng bi. Lớp bề mặt trong của vòng bi làm bằng Teflon tiếp xúc trực tiếp với trục. Thực chất Teflon là vật liệu nhựa không kết dính nhưng có khả năng chịu nhiệt cao lên đến 250 độC. Sử dụng nó sẽ giúp giảm thiểu sự ma sát của ổ bi và bánh răng. Các bơm nhông được trang bị các vòng bi có Teflon sẽ có khả năng làm việc mạnh mẽ và hiệu quả trong môi trường nhiệt cao.
Giữa trục bơm và lớp tiếp xúc Teflon sẽ luôn có 1 lớp dầu bôi trơn định mức. Nhiệm vụ của lớp này đó là giảm nhiệt và giảm chà xát. Tuy nhiên, bơm chạy tốc độ cao, không trong 1 thời gian dài sẽ làm số vòng quay lớn. Lúc này, dưới sự tác động của lực ly tâm thì lớp dầu bôi trơn này sẽ không được hình thành. Ma sát tăng, nhiệt tăng cao do lớp tiếp xúc với trục không được tỏa nhiệt. Không những vậy, thời gian dài hoạt động với số vòng quay theo động cơ điện cao sẽ dẫn đến hậu quả là hư hại trục, bánh răng cũng như vòng bi.
6. Rò rỉ bơm bánh răng
Trong 1 bơm bánh răng có đến 5 loại phớt, cụ thể là: 2 phớt ở nắp bơm, 2 phớt số 3 tại bích số 8, 1 phớt cổ trục bơm.
Phớt ở nắp bơm thực hiện nhiệm vụ làm kín tại khe hở bên trong bơm và bên ngoài bơm.
Phớt cổ trục thường được làm bằng đồng, có độ kín tốt, hầu như không có khe hở và nếu có thì độ nhớt của dầu có thể bịt kín.
Phớt số 3 có chức năng ngăn dầu từ buồng đẩy sang buồng hút hoặc từ buồng hút sang buồng đẩy. Nếu khách hàng khi lắp phớt ngược thì chắc chắn nó sẽ bị thổi bay và hậu quả là dầu từ các buồng hút – đẩy sẽ rò rỉ, bơm sẽ không đạt lưu lượng như yêu cầu.
7. Xâm thực
Chắc các anh chị kỹ thuật khi nghe đến xâm thực đều rất lo lắng bởi sức phá hủy của các bọt khí nổ tạo nên sức công phá trên bề mặt bánh răng. Sự kết hợp của xâm thực với tốc độ quay lớn hơn 1000 vòng, tần suất hoạt động cao là yếu tố khắc nghiệt, ảnh hưởng rất lớn đến bơm nhông thủy lực.
Các bọt khí trong dầu khi vỡ sẽ tạo nên các làn sóng liên tục dao động làm mỏi bề mặt răng. Chúng ta cần phân biệt rõ hiện tượng mỏi này là gì? Đó chính là sự phá hủy do thay đổi ứng suất liên tục khi tác dụng lên một bề mặt. Nó khác hoàn toàn với việc bị phá hủy của chất hóa học hay sự phá hủy do quá tải trọng. Sau một thời gian thì bề mặt răng của bơm sẽ tự bị phá hủy ngay cả khi áp suất không cao.
Thông thường, các hãng sản xuất sẽ chế tạo bánh răng của bơm từ thép 50 hoặc thép 40 đã được nhiệt luyện. Các bánh răng sau khi gia công xong sẽ được ram để đạt độ cứng tiêu chuẩn 52- 58HRC. Những bơm có bánh răng này sẽ hoạt động trong phạm vi áp suất là 80 at và vận tốc <3m/s.
Những bánh răng làm từ vật liệu 40XH, 20X, 18XH13A. Các bánh răng sẽ được cà răng, rồi nhiệt luyện kỹ càng thấm ni tơ, thấm cacbon và sau đó sẽ được mài tinh. độ cứng từ 58-64 HRC sẽ thích hợp dùng cho các bơm nhông áp làm việc 100 at và vận tốc <5m/s.
Dù được sản xuất bằng vật liệu tốt nhất, theo một quy trình nghiêm ngặt nhưng bánh răng vẫn sẽ bị phá hủy bởi xâm thực. Sau khi lớp bề mặt có độ cứng, độ bóng tốt, cơ tính tốt thì hiện tượng xâm thực diễn ra mạnh mẽ hơn.Với hàng trăm at thay đổi liên tục thì chắc chắn, bơm của bạn sẽ bị rung lắc và hỏng hóc nặng nề.
Trên đây chính là 7 sự cố thường gặp nhất nếu bạn sử dụng bơm bánh răng! Hãy chia sẻ với những người xung quanh để biết và kịp thời xử lý khi gặp phải nhé.
