Nguyên nhân và ảnh hưởng của nhiệt độ dầu quá cao trong hệ thống thủy lực là gì?

Giới thiệu

Hệ thống thủy lực có xu hướng sinh nhiệt trong quá trình vận hành, đặc biệt khi chịu tải trọng lớn hoặc vận hành lâu dài, nhiệt độ dầu thủy lực có xu hướng tăng cao. Nhiệt độ dầu quá cao không chỉ ảnh hưởng đến hiệu suất của hệ thống mà còn làm tăng tốc độ mài mòn của các bộ phận và thậm chí gây ra hỏng hóc sớm cho thiết bị. Do đó, sự hiểu biết sâu sắc về các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt độ dầu thủy lực, tác động tiêu cực của nhiệt độ dầu quá cao đến hệ thống và chiến lược quản lý nhiệt độ hiệu quả là điều cần thiết để đảm bảo hệ thống thủy lực hoạt động hiệu quả và ổn định.

1. Nguyên nhân nhiệt độ dầu hệ thống thủy lực quá cao?

Nguyên nhân cốt lõi của nhiệt độ dầu cao là do nhiệt tích tụ trong hệ thống thủy lực vượt quá khả năng tản nhiệt của hệ thống. Sau đây là những nguyên nhân chính gây ra nhiệt độ dầu cao trong hệ thống thủy lực:

(1) Tản nhiệt không đủ

Nhiệt trong hệ thống thủy lực chủ yếu đến từ ma sát bên trong và tổn thất áp suất. Khi các thiết bị tản nhiệt như bộ làm mát, bộ tản nhiệt không xả lượng nhiệt này kịp thời thì nhiệt độ dầu sẽ tăng dần. Thiết bị làm mát bị lỗi hoặc thiết kế không đúng sẽ dẫn đến tản nhiệt không đủ.

(2) Lựa chọn độ nhớt của dầu thủy lực không đúng cách

Nếu độ nhớt của dầu thủy lực quá cao hoặc quá thấp sẽ ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của hệ thống. Nếu độ nhớt quá cao sẽ làm tăng khả năng chống chảy của dầu và khiến nhiệt độ dầu tăng lên; nếu độ nhớt quá thấp sẽ làm giảm tác dụng bôi trơn, tăng độ ma sát của hệ thống và sinh ra nhiều nhiệt hơn.

(3) Tải và áp suất hệ thống quá mức

Hoạt động ở tải trọng cao hoặc áp suất cao trong thời gian dài sẽ gây ra ma sát và ứng suất quá lớn lên các bộ phận trong hệ thống, sinh ra nhiều nhiệt. Nếu hệ thống chạy dưới tải trọng lớn trong thời gian dài và không thể tản nhiệt hiệu quả thì nhiệt độ dầu sẽ tiếp tục tăng.

Hao mòn thành phần thủy lực và rò rỉ bên trong

Sự mài mòn của các bộ phận như bơm thủy lực, van và bộ truyền động có thể gây rò rỉ bên trong, chuyển hóa tổn thất năng lượng thành nhiệt, khiến nhiệt độ dầu tăng lên. Khi các bộ phận cũ đi, lượng rò rỉ bên trong sẽ tăng lên, làm tăng thêm nhiệt độ hệ thống.

(4) Ô nhiễm dầu

Ô nhiễm dầu thủy lực có thể dẫn đến giảm hiệu suất dầu và tăng ma sát và lực cản. Sự tích tụ của các chất gây ô nhiễm như tạp chất, độ ẩm và các sản phẩm oxy hóa sẽ làm thay đổi độ nhớt của dầu, làm giảm khả năng làm mát và bôi trơn của dầu, do đó làm tăng nhiệt độ dầu.

(5) Tốc độ dòng dầu hồi quá nhanh hoặc quá chậm

Tốc độ dòng chảy của dầu thủy lực trong hệ thống cũng sẽ ảnh hưởng đến nhiệt độ. Tốc độ dòng quá cao sẽ làm tăng ma sát bên trong hệ thống và tạo thêm nhiệt, trong khi tốc độ dòng quá thấp có thể dẫn đến tuần hoàn dầu kém, hiệu quả làm mát kém và khó giảm nhiệt độ dầu.

2. Ảnh hưởng của nhiệt độ dầu cao

Nhiệt độ dầu trong hệ thống thủy lực quá cao sẽ mang đến hàng loạt tác động tiêu cực, ảnh hưởng đến hiệu suất, độ tin cậy và tuổi thọ của hệ thống. Sau đây là những tác động chính của nhiệt độ dầu quá cao đối với hệ thống thủy lực:

(1) Độ nhớt của dầu giảm

Khi nhiệt độ dầu tăng, độ nhớt của dầu thủy lực giảm, dẫn đến hiệu quả bôi trơn trong hệ thống thủy lực bị suy yếu, tăng ma sát và mài mòn, đồng thời giảm tuổi thọ linh kiện. Ngoài ra, độ nhớt giảm cũng có thể dẫn đến tăng rò rỉ bên trong các bộ phận thủy lực và giảm hiệu suất hệ thống.

(2) Lão hóa của phớt

Hoạt động ở nhiệt độ cao trong thời gian dài sẽ đẩy nhanh quá trình lão hóa, cứng lại và biến dạng của gioăng cao su, làm giảm hiệu ứng bịt kín, gây rò rỉ dầu thủy lực và do đó ảnh hưởng đến hiệu suất của hệ thống.

(3) Hư hỏng các bộ phận thủy lực

Nhiệt độ cao có thể làm trầm trọng thêm sự mài mòn bề mặt của các bộ phận thủy lực, dẫn đến hỏng hóc sớm các bộ phận chính như cần piston và bơm thủy lực. Đồng thời, hoạt động ở nhiệt độ cao trong thời gian dài cũng có thể dẫn đến suy giảm hiệu suất của vật liệu kim loại, chẳng hạn như độ bền yếu và hiện tượng mỏi.

(4) Quá trình oxy hóa và hư hỏng dầu

Nhiệt độ dầu quá cao sẽ đẩy nhanh quá trình oxy hóa dầu thủy lực, tạo ra bùn, chất axit và các tạp chất khác, gây hư hỏng dầu thủy lực. Sự xuống cấp của dầu sẽ ảnh hưởng đến độ bôi trơn, làm mát và độ sạch của hệ thống, đồng thời làm hỏng thêm các bộ phận thủy lực.

(5) Hiệu suất hệ thống giảm

Khi nhiệt độ dầu quá cao, tổn thất áp suất của hệ thống thủy lực tăng lên và hiệu suất của các bộ phận giảm. Ví dụ, công suất đầu ra của máy bơm giảm, tốc độ phản hồi của bộ truyền động chậm lại và hiệu suất chung của hệ thống giảm.

Tóm lại

Chiến lược quản lý nhiệt độ dầu hiệu quả là rất quan trọng để hệ thống thủy lực của bạn hoạt động bình thường. Dưới đây là một số phương pháp quản lý nhiệt độ chính:

(1) Hệ thống giám sát và cảnh báo nhiệt độ sớm

Lắp đặt cảm biến nhiệt độ và thiết bị giám sát để theo dõi nhiệt độ của dầu thủy lực theo thời gian thực. Thiết lập ngưỡng nhiệt độ và cơ chế cảnh báo để kịp thời phát hiện nhiệt độ dầu bất thường và có biện pháp xử lý. Thông qua việc giám sát dữ liệu nhiệt độ theo thời gian thực, người vận hành có thể phát hiện sớm các vấn đề tiềm ẩn và tránh những hỏng hóc do nhiệt độ quá cao.

(2) Bảo trì và chăm sóc thường xuyên

Thường xuyên kiểm tra các thiết bị làm mát, bồn chứa dầu, bộ lọc và đường ống của hệ thống để đảm bảo hệ thống hoạt động bình thường. Đặc biệt trong điều kiện tải cao, việc vệ sinh và thay thế kịp thời các bộ phận bị lão hóa hoặc hư hỏng có thể ngăn chặn hiệu quả việc xảy ra các vấn đề về nhiệt độ dầu quá cao.

(3) Chọn Dầu Thủy Lực Phù Hợp

Theo yêu cầu và môi trường làm việc của hệ thống, hãy chọn dầu thủy lực chất lượng cao, có độ ổn định nhiệt tốt và chỉ số độ nhớt cao. Dầu chất lượng cao có thể duy trì hiệu suất bôi trơn tốt ở nhiệt độ cao và giảm thiểu các vấn đề do biến động nhiệt độ. Ngoài ra, việc thay dầu thường xuyên để tránh tình trạng dầu bị hư hỏng cũng là biện pháp quản lý nhiệt độ quan trọng.

(4) Tối ưu hóa khối lượng công việc và quản lý năng lượng

Bằng cách sắp xếp hợp lý khối lượng công việc của hệ thống, tránh tình trạng hoạt động ở mức tải cao trong thời gian dài. Việc lựa chọn kích thước phù hợp của máy bơm, van và bộ truyền động để giảm tổn thất năng lượng trong hệ thống có thể giảm sinh nhiệt một cách hiệu quả. Bằng cách cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống, giảm biến động nhiệt độ và duy trì hoạt động trơn tru của hệ thống.