Dầu thủy lực là loại chất lỏng được sử dụng trong hệ thống các máy móc thủy lực. Dầu thủy lực vừa truyền lực, vừa cung cấp khả năng bôi trơn giúp giảm mài mòn, ma sát cho thiết bị.
Do đó, trong mỗi hệ thống thủy lực, dầu thủy lực là thành phần không thể thiếu. Mặc dù vậy, mỗi loại dầu thủy lực sẽ có những đặc điểm khác nhau. Có nhiều yếu tố cần xem xét để có thể lựa chọn được loại dầu phù hợp nhất.
ĐỘ NHỚT
Đô nhớt được thể hiện qua độ đặc của dầu. Độ nhớt cao có nghĩa là dầu sẽ đặc, dính,..v.v trong khi độ nhớt thấp là ngược lại. Độ nhớt của dầu là điều cực kì quan trong, thông số này sẽ quyết định tới khả năng bôi trơn và truyền lực của dầu. Cần lựa chọn loại dầu phù hợp để đảm bảo quá trình vận hành diễn ra được trơn tru. Độ nhớt quá cao sẽ giảm khả năng truyền lực của hệ thống, trong khi độ nhớt thấp có thể gây ra tình trạng ăn mòn trong các bộ phận của thiết bị.
Nhiệt độ là một trong những yếu tố ảnh hướng khá nhiều tới độ nhớt. Khi nhiệt độ tăng, dầu sẽ trở nên loãng hơn, độ nhớt thấp hơn. Từ đó có thể thấy, nhiệt độ vận hành của thiết bị ảnh hưởng lớn tới độ nhớt của dầu.
Các nhà sản xuất dầu thủy lực phân loại độ nhớt của dầu dựa trên cấp độ nhớt ISO ( ISO VG ) theo Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tế ( ISO ). Cấp độ nhớt của dầu được đánh giá theo độ nhớt khi dầu ở nhiệt độ 40 độ C. Mỗi hệ thống thủy lực thường sẽ có những khuyến nghị riêng của nhà sản xuất về lựa chọn độ nhớt của dầu phù hợp cho từng thiết bị.
CÁC CHẤT PHỤ GIA
Về cơ bản, các chất phụ gia được sử dụng sẽ bổ sung thêm một số đặc tính cho dầu, kể cả những đặc tính mà dầu không có. Các chất phụ gia sẽ giúp cải thiện thêm các đặc tính của dầu, giúp dầu giữ được đặc tính của mình lâu hơn, cải thiện hiệu suất vận hành tốt hơn.
MỘT SỐ PHỤ GIA PHỔ BIẾN
Chất chống mài mòn
Các chất này sẽ tạo thành lớp bảo vệ trên bề mặt các bộ phận kim loại, hạn chế tình trạng mài mòn, giảm ma sát trong quá trình vận hành.
Chất chống rỉ sét và ăn mòn
Chất này sẽ được phủ lên trên bề mặt các bộ phận, ức chế tình trạng rỉ sét và ăn mòn trên các bộ phận.
Chất chống oxy hóa
Dầu thủy lực bị oxy hóa có thể gây ra tăng độ nhớt, tạo ra các cặn bùn và làm giảm khả năng truyền lực. Nhờ khả năng ức chế quá trình oxy hóa, các chất phụ gia sẽ giúp cho dầu ổn định và vận hành hiệu quả hơn.
Chất khử bọt
Bọt trong dầu thủy lực có thể làm giảm hiệu suất vận hành và nghiêm trọng hơn có thể gây ra hỏng máy. Đó là lí do tại sao chất phụ gia này được sử dụng.
CHẤT PHỤ GIA SỬ DỤNG CHO TỪNG ỨNG DỤNG
Các thiết bị thủy lực có tính cơ động
- Phụ gia chống mài mòn, do đặc tính phải tắt/mở thường xuyên của hệ thống
- Chất chống rỉ sét, ăn mòn từ các yếu tố ngoại lực
- Chất giảm bọt khí để hạn chế bọt khí sinh ra trong quá trình vận hành
Thiết bị thủy lực công nghiệp
- Chất chống oxy hóa do đặc tính thiết bị cần hoạt động trong thời gian dài
- Chất chống mài mòn giúp hạn chế tình trạng mài mòn các bộ phận do phải vận hành trong thời gian dài
Thiết bị thủy lực cho ngành hàng hải
- Chất chống mài mòn do đặc tính của ngành hàng hải, vận hành trong môi trường có nồng độ muối cao có thể làm tăng tốc độ ăn mòn
- Chất tách nhũ tương để tách nước ra khỏi dầu trong trường hợp thiết bị bị nước xâm nhập
Thiết bị thủy lực cho ngành công nghiệp thực phẩm
- Các chất chống mài mòn và chất chống oxy hóa được sử dụng do các thiết bị thường được vận hành trong thời gian dài, mặc dù vậy, các chất phụ gia này đều đã được chuyên môn hóa để đáp ứng các yêu cầu về an toàn thực phẩm.
Thiết bị cho ngành hàng không vũ trụ
- Các chất phụ gia được sử dụng để chất lượng dầu luôn ổn định trong điều kiện nhiệt độ cao
- Chất giảm bọt là đặc biệt quan trọng bởi hệ thống thủy lực trong ngành này yêu cầu có độ chính xác cực cao
Thiết bị khai thác
- Chất phụ gia chống mài mòn chất lượng cao nhất trên thị trường sẽ được sử dụng do tính chất nặng nhọc của công việc khai thác
- Các chất phụ gia kiểm soát bụi và xử lí mối hàn cũng được sử dụng do lượng bụi cao trong hoạt động khai thác tạo ra.
DẦU GỐC
Có ba loại dầu gốc thường được sử dụng
- Dầu khoáng: Những loại dầu này được sản xuất từ các nhà máy lọc dầu thô và loại dầu truyền thống nhất. Loại dầu này thường có sẵn, là lựa chọn tiết kiệm chi phí và phù hợp với nhiều hệ thống thiết bị khác nhau. Tuy nhiên, loại dầu này có hiệu suất thấp hơn và khả năng bị oxy hóa cao hơn, dễ bị lẫn một số tạp chất.
- Dầu tổng hợp: Dầu tổng hợp là loại dầu nhân tạo được sản xuất có những đặc tính đáp ứng được các yêu cầu cụ thể và ít bay hơi hơn. Loại dầu này có độ ổn định nhiệt cao hơn và khả năng hoạt động ở nhiệt độ thấp tốt hơn. Dầu tổng hợp có giá thành cao hơn dầu khoáng và thường sẽ không tương thích với một số hệ thống thiết bị cũ.
- Dầu sinh học: Loại dầu này được làm từ các nguyên liệu tái tạo như thực vật, mỡ động vật,.. và có khả năng phân hủy sinh học. Bên cạnh đặc tính thân thiện với môi trường, loại dầu này mang đến khả năng bôi trơn tự nhiên tốt. Tuy vậy, loại dầu này có thể không tương thích và phù hợp với một số thiết bị. Hơn hết, loại dầu này đắt hơn và độ ổn định oxy hóa thấp hơn nên cần tiến hành thay thế thường xuyên hơn.
NHỮNG YẾU TỐ ĐỂ LỰA CHỌN LOẠI DẦU PHÙ HỢP
- Nhiệt độ khắc nghiệt: Môi trường vận hành có nhiệt độ cao yêu cầu sử dụng loại dầu có khả năng ổn định nhiệt tốt hơn, ví dụ như dầu tổng hợp
- Tính thân thiện với môi trường: Cần sử dụng dầu sinh học nếu vận hành thiết bị tại khu vực môi trường trong diện cần bảo vệ. Loại dầu này có thể phân hủy sinh học và không gây ảnh hưởng đến môi trường
- Tính đa dụng cho các ngành công nghiệp: Nếu cần tìm loại dầu phục vụ cho các ngành công nghiệp không chịu ảnh hưởng bởi bất kì yếu tố nào khác thì dầu khoáng sẽ là lựa chọn phù hợp và tiết kiệm hơn.
- Yêu cầu về hiệu suất: Trong những ứng dụng đòi hỏi thiết bị vận hành cần có hiệu suất cao, dầu tổng hợp sẽ là lựa chọn phù hợp nhất.
ĐỘ ỔN ĐỊNH NHIỆT
Độ ổn định nhiệt thể hiện khả năng duy trì độ ổn định của dầu ở các mức nhiệt độ khác nhau. Dầu kém chất lượng có thể gặp sự cố nếu vận hành trong nhiệt độ cao, giảm khả năng bôi trơn và tăng nguy cơ ăn mòn thiết bị. Dầu bị phân hủy có thể trở thành cặn bù, vec ni, và các loại cặn có hại khác ảnh hưởng đến thiết bị.
Các loại dầu có độ ổn định nhiệt tốt hơn thường có thời gian sử dụng lâu hơn, vì độ ổn định nhiệt cao hơn sẽ cung cấp khả năng chống oxy hóa tốt hơn. Độ ổn định nhiệt của một số loại dầu có thể được cân nhắc:
- Dầu tổng hợp: Dầu tổng hợp có độ ổn định nhiệt cao hơn so với dầu khoáng
- Dầu chứa chất chống oxi hóa: Ức chế quá trình oxi hóa, gia tăng độ ổn định và chất lượng dầu
- Dầu có độ nhớt cao: độ nhớt cao đồng nghĩa với việc sẽ khó phân hủy ở nhiệt độ cao so với độ nhớt thấp
Ô NHIỄM NƯỚC VÀ KHẢ NĂNG TÁCH TẠP CHẤT
Hệ thống thủy lực bị ô nhiễm nước có thể gây ra nhiều hậu quả
- Ăn mòn: nước khi tiếp xúc với kim loại có thể đẩy nhanh quá trình ăn mòn, rỉ sét của các bộ phận bên trong hệ thống
- Giảm khả năng bôi trơn: Nước sẽ làm loãng dầu, làm giảm đáng kể khả năng bôi trơn cho các bộ phận của dầu
- Tạo ra bọt khí: Ở những khu vực có áp suất thấp, nước có thể gây ra hiện tượng sủi bọt, về lâu dài có thể gây ra hỏng máy, thiết bị
- Giảm hiệu suất vận hành: Hệ thống thủy lực khi vận hành đòi hỏi độ chính xác cao. Nếu hệ thống bị nước xâm nhập, quá trình vận hành có thể bị ảnh hưởng, giảm hiệu suất và thậm chí xảy ra các sự cố
- Dầu phân hủy nhanh hơn: Dầu bị nhiễm nước có thể phân hủy nhanh hơn do nước sẽ đẩy nhanh quá trình oxi hóa
TẦM QUAN TRỌNG CỦA KHẢ NĂNG TÁCH TẠP CHẤT
Khả năng tách tạp chất là khả năng tách nước cũng như các tạp chất khác ra khỏi dầu. Nước có thể xâm nhập vào động cơ và gây ra sự cố, đó là lý do vì sao dầu cần có khả năng tách nước và tạp chất. Sử dụng các loại dầu có khả năng tách nước tốt sẽ giúp cho thiết bị có thể duy trì hiệu quả tối ưu, hạn chế các tác động tiêu cực đến hệ thống thiết bị.
Đặc tính này đặc biệt quan trọng với những thiết bị phải vận hành trong điều kiện môi trường có mật độ nước cao. Để lựa chọn được loại dầu có đặc tính phù hợp, hãy cân nhắc các yếu tố sau:
- Chất phụ gia tách tạp chất: Dầu có phụ gia tách tạp chất là loại dầu chất lượng tốt, cân nhắc để lựa chọn loại dầu phù hợp với ứng dụng.
- Dầu tổng hợp: Một số loại dầu tổng hợp có khả năng tách tạp chất tốt.
- Tiến hành kiểm tra thường xuyên: Thường xuyên tiến hành kiểm tra hàm lượng cũng như chất lượng dầu
- Nâng cao chất lượng gioăng: Hỏng gioăng là nguyên nhân chính khiến cho nước xâm nhập vào trong hệ thống thủy lực. Nên sử dụng những loại gioăng chất lượng cao để hạn chế được tình trạng trên.
