Van thủy lực bị kẹt do đâu? Nguyên nhân và cách kiểm tra

Van thủy lực bị kẹt có thể khiến van không chuyển trạng thái, xi lanh không tiến hoặc lùi, cơ cấu chuyển động giật cục hay hệ thống phản ứng chậm hơn bình thường. Đây là một trong những vấn đề cần kiểm tra khi van thủy lực hoạt động không ổn định.

Tuy nhiên, van không hoạt động chưa chắc đồng nghĩa với việc cơ cấu bên trong đã bị kẹt. Mất tín hiệu điều khiển, sai điện áp coil, thiếu áp suất pilot, lưu lượng không đủ hoặc lắp sai đường dầu đều có thể tạo ra biểu hiện tương tự. Vì vậy, cần kiểm tra theo trình tự để xác định đúng nguyên nhân trước khi tháo, vệ sinh hoặc thay van.

Van thủy lực bị kẹt là gì?

Van thủy lực bị kẹt là tình trạng bộ phận chuyển động bên trong van không thể di chuyển, di chuyển khó khăn hoặc không trở về đúng vị trí làm việc.

Tùy cấu tạo của từng loại van, bộ phận gặp vấn đề có thể là:

• Con trượt.
• Poppet.
• Bi.
• Kim van.
• Phần ứng của cơ cấu điện từ.
• Cơ cấu pilot.
• Các chi tiết chuyển động khác.

Ví dụ, ở van phân phối dạng con trượt, khi nhận tín hiệu điều khiển, con trượt cần dịch chuyển để thay đổi kết nối giữa các cửa dầu. Nếu con trượt bị kẹt, đường dầu không được chuyển đổi đúng và xi lanh hoặc motor có thể không hoạt động theo yêu cầu.

Van cũng có thể chỉ bị kẹt một phần. Khi đó con trượt vẫn dịch chuyển nhưng chậm, không hết hành trình hoặc khó hồi về vị trí ban đầu. Hệ thống vì vậy có thể vẫn hoạt động nhưng xuất hiện tình trạng chậm, giật hoặc thiếu ổn định.

Dấu hiệu van thủy lực có thể bị kẹt

Biểu hiện thực tế phụ thuộc vào chức năng của van và vị trí của nó trong mạch. Một số dấu hiệu thường gặp gồm:

• Van không chuyển trạng thái khi có lệnh.
• Xi lanh không tiến hoặc không lùi.
• Xi lanh chỉ hoạt động theo một chiều.
• Cơ cấu chuyển động giật cục.
• Van phản ứng chậm.
• Van không hồi về vị trí ban đầu.
• Áp suất hoặc lưu lượng không thay đổi như yêu cầu.
• Coil được cấp điện nhưng van không chuyển trạng thái.
• Hệ thống hoạt động lúc được, lúc không.
• Sự cố xuất hiện sau khi dầu nóng lên.

Các dấu hiệu trên chỉ giúp khoanh vùng vị trí cần kiểm tra. Không nên dựa vào một biểu hiện duy nhất để kết luận van đã bị kẹt cơ khí.

Nguyên nhân khiến van thủy lực bị kẹt

Có nhiều nguyên nhân khiến cơ cấu bên trong van không chuyển động bình thường. Trong đó, độ sạch của dầu, tình trạng các chi tiết và điều kiện vận hành là những yếu tố quan trọng.

Dầu thủy lực bị nhiễm bẩn

Dầu nhiễm bẩn là một nguyên nhân cần được kiểm tra sớm.

Các hạt bẩn có thể theo dầu đi vào khe hở giữa những chi tiết chuyển động. Khi đó chúng có thể:

• Cản trở chuyển động của con trượt.
• Làm tăng ma sát.
• Gây xước bề mặt.
• Làm các chi tiết mài mòn nhanh hơn.
• Khiến van phản ứng chậm hoặc không ổn định.

Những loại van có khe hở làm việc nhỏ và yêu cầu điều khiển chính xác thường nhạy cảm hơn với độ sạch của dầu.

Nếu chỉ vệ sinh hoặc thay van nhưng không xử lý nguồn gây nhiễm bẩn, sự cố có thể tiếp tục tái diễn.

Cặn tích tụ trong van

Cặn có thể xuất hiện tại các đường dầu nhỏ, khe làm việc hoặc trên bề mặt chuyển động.

Nguyên nhân có thể liên quan đến dầu xuống cấp, chất bẩn từ bên ngoài hoặc các hạt sinh ra do bộ phận khác trong hệ thống bị mài mòn.

Khi cặn bám vào con trượt hoặc những vị trí chuyển động, ma sát tăng lên và van có thể khó chuyển trạng thái.

Mạt kim loại trong hệ thống

Nếu phát hiện mạt kim loại trong dầu hoặc bộ lọc, cần tìm nguồn phát sinh.

Mạt có thể xuất phát từ bơm, motor, xi lanh hoặc một bộ phận khác đang bị mài mòn. Khi tiếp tục lưu thông cùng dầu, các hạt này có thể làm xước hoặc gây kẹt những chi tiết chính xác của van.

Trong trường hợp này, chỉ thay van mà không xử lý nguồn phát sinh mạt có thể khiến van mới tiếp tục gặp sự cố.

Bộ lọc hoạt động không hiệu quả

Bộ lọc giúp kiểm soát chất bẩn lưu thông trong dầu. Nếu phần tử lọc không phù hợp, bị hỏng hoặc không được bảo dưỡng đúng, chất bẩn có thể tiếp tục đi qua hệ thống.

Ngược lại, bộ lọc bị tắc cũng có thể làm tăng chênh áp và ảnh hưởng đến lưu lượng.

Do đó, khi van thường xuyên bị kẹt cần kiểm tra đồng thời van, dầu và hệ thống lọc.

Con trượt hoặc thân van bị mài mòn

Sau thời gian vận hành, các bề mặt làm việc có thể bị mài mòn.

Tình trạng này có thể dẫn đến:

• Thay đổi khe hở làm việc.
• Tăng rò rỉ nội bộ.
• Chuyển động không còn ổn định.
• Giảm khả năng kiểm soát dòng dầu.
• Phát sinh thêm các hạt kim loại.

Nếu các bề mặt chính xác đã hư hỏng đáng kể, việc vệ sinh không thể khôi phục hoàn toàn trạng thái ban đầu.

Bề mặt làm việc bị xước

Các hạt cứng trong dầu có thể tạo vết xước trên con trượt hoặc thân van.

Vết xước có thể làm tăng ma sát, ảnh hưởng tới chuyển động và khả năng làm kín. Vì vậy không nên sử dụng lực mạnh hoặc vật cứng để cố đẩy một con trượt đang bị kẹt.

Độ nhớt và nhiệt độ dầu không phù hợp

Độ nhớt ảnh hưởng tới dòng chảy, khả năng bôi trơn và rò rỉ trong hệ thống.

Khi dầu quá đặc, đặc biệt ở nhiệt độ thấp, phản ứng của một số cơ cấu có thể chậm hơn. Khi nhiệt độ quá cao, độ nhớt giảm và đặc tính làm việc của hệ thống cũng thay đổi.

Nếu van hoạt động bình thường khi mới khởi động nhưng bắt đầu gặp vấn đề sau khi máy nóng lên, cần kiểm tra nhiệt độ và tình trạng dầu.

Lò xo hoặc cơ cấu hồi vị gặp vấn đề

Một số loại van sử dụng lò xo để đưa cơ cấu về vị trí ban đầu.

Nếu lò xo bị gãy, biến dạng hoặc bị cản trở, van có thể không hồi về đúng trạng thái. Hiện tượng này đôi khi dễ bị nhầm với con trượt bị kẹt.

Van lắp đặt không đúng

Một van không bị hỏng vẫn có thể hoạt động sai nếu lắp đặt không đúng.

Một số lỗi có thể gặp:

• Lắp sai chiều.
• Nhầm cửa dầu.
• Sai sơ đồ mặt đế.
• Gioăng đặt sai vị trí.
• Đường pilot đấu sai.
• Đường xả pilot bị cản trở.

Với van lắp đế hoặc van modular, cần kiểm tra đúng sơ đồ các cửa dầu trước khi lắp.

Van không hoạt động có chắc chắn là bị kẹt không?

Không.

Một van không chuyển trạng thái có thể hoàn toàn bình thường về mặt cơ khí nhưng không nhận được điều kiện cần thiết để hoạt động.

Một số nguyên nhân khác cần loại trừ gồm:

• Không có nguồn điện.
• Điện áp cấp không đúng.
• Coil bị hỏng.
• Không có tín hiệu điều khiển.
• Áp suất hệ thống không đủ.
• Thiếu áp suất pilot.
• Đường pilot bị tắc hoặc đấu sai.
• Bơm không cung cấp đủ lưu lượng.
• Bộ điều khiển gặp lỗi.

Vì vậy, “van không hoạt động” và “van bị kẹt” không phải lúc nào cũng là cùng một vấn đề.

Cách kiểm tra van thủy lực bị kẹt

Nên kiểm tra từ những yếu tố bên ngoài dễ xác định đến phần cơ khí bên trong. Cách làm này giúp tránh tháo van không cần thiết và hạn chế đưa thêm chất bẩn vào hệ thống.

Bước 1: Xác định hiện tượng

Trước tiên cần xác định rõ:

• Xi lanh không tiến hay không lùi?
• Lỗi xảy ra một chiều hay cả hai chiều?
• Van hoàn toàn không phản ứng hay phản ứng chậm?
• Sự cố xảy ra ngay khi khởi động hay sau khi dầu nóng?
• Lỗi có xuất hiện sau khi sửa chữa hoặc thay dầu không?

Thông tin càng cụ thể thì phạm vi kiểm tra càng dễ thu hẹp.

Bước 2: Kiểm tra nguồn điện và tín hiệu

Với van điện từ, cần kiểm tra:

• Tín hiệu điều khiển.
• Điện áp thực tế tại coil.
• Đầu nối.
• Dây dẫn.
• Tình trạng coil.

Không nên chỉ xác nhận rằng coil “có điện”. Điện áp thực tế cần phù hợp với coil đang sử dụng.

Bước 3: Kiểm tra áp suất và lưu lượng

Tiếp theo cần xác định bơm và hệ thống có cung cấp điều kiện thủy lực cần thiết hay không.

Nếu áp suất hoặc lưu lượng không đủ, cơ cấu chấp hành có thể không hoạt động dù van vẫn bình thường.

Cần kiểm tra tại vị trí phù hợp với sơ đồ mạch thay vì chỉ dựa vào một đồng hồ áp suất bất kỳ trên hệ thống.

Bước 4: Kiểm tra áp suất pilot

Nếu van sử dụng pilot, cần kiểm tra:

• Có áp suất pilot hay không.
• Áp suất có đủ không.
• Đường pilot có bị tắc không.
• Đường pilot có đấu đúng không.
• Đường xả pilot có bị cản trở không.

Thiếu áp suất pilot có thể khiến van không chuyển trạng thái và rất dễ bị nhầm với kẹt cơ khí.

Bước 5: Kiểm tra dầu và bộ lọc

Cần kiểm tra:

• Tình trạng dầu.
• Dấu hiệu nhiễm bẩn.
• Nước hoặc tạp chất bất thường.
• Nhiệt độ dầu.
• Tình trạng phần tử lọc.
• Mạt kim loại nếu có.

Nếu phát hiện nhiều mạt kim loại, cần tìm nguồn phát sinh thay vì chỉ thay lọc hoặc vệ sinh van.

Bước 6: Kiểm tra bản thân van

Sau khi đã loại trừ các nguyên nhân bên ngoài, mới nên kiểm tra sâu vào van.

Tùy cấu tạo có thể kiểm tra:

• Con trượt có di chuyển bình thường không.
• Có cặn bẩn bên trong không.
• Bề mặt có bị xước không.
• Chi tiết có bị mài mòn không.
• Lò xo có bình thường không.
• Gioăng có hư hỏng không.
• Cơ cấu điện từ hoặc pilot có bị cản trở không.

Nếu cần tháo van, nên thực hiện trong môi trường sạch và theo tài liệu kỹ thuật của sản phẩm.

Van thủy lực bị kẹt xử lý như thế nào?

Cách xử lý phụ thuộc vào nguyên nhân thực tế.

Nếu van bị ảnh hưởng bởi chất bẩn nhưng các bề mặt làm việc chưa hư hỏng, có thể vệ sinh bằng phương pháp phù hợp. Đồng thời cần kiểm tra dầu và hệ thống lọc để tránh sự cố tái diễn.

Nếu lỗi nằm ở nguồn điện, coil, dây dẫn hoặc tín hiệu điều khiển thì cần xử lý phần điện thay vì tháo cơ cấu thủy lực.

Nếu van thiếu áp suất pilot, cần kiểm tra nguồn pilot, đường cấp và đường xả theo sơ đồ của van.

Nếu con trượt, thân van hoặc các chi tiết quan trọng đã bị xước, biến dạng hay mài mòn đáng kể, cần đánh giá khả năng sửa chữa hoặc thay thế.

Van bị kẹt có vệ sinh rồi sử dụng lại được không?

Có thể trong một số trường hợp.

Nếu nguyên nhân chủ yếu là chất bẩn và các bề mặt làm việc chưa bị hư hỏng, van có thể hoạt động trở lại sau khi được làm sạch đúng cách.

Ngược lại, nếu van đã xuất hiện:

• Xước nghiêm trọng.
• Mài mòn lớn.
• Biến dạng.
• Ăn mòn.
• Lò xo hỏng.
• Cơ cấu điều khiển hư hỏng.

thì chỉ vệ sinh có thể không đủ.

Đặc biệt với van tỷ lệ, van servo hoặc các thiết bị có kết cấu chính xác cao, không nên tự ý tháo sâu khi không có tài liệu và điều kiện kỹ thuật phù hợp.

Khi nào nên thay van thủy lực?

Có thể xem xét thay van khi:

• Bề mặt làm việc bị hư hỏng đáng kể.
• Các chi tiết bị mài mòn ảnh hưởng tới chức năng.
• Van không thể phục hồi hoạt động ổn định.
• Rò rỉ nội bộ ảnh hưởng đến hệ thống.
• Cơ cấu điều khiển bị hư hỏng.
• Việc sửa chữa không còn đảm bảo độ tin cậy cần thiết.

Nếu thay bằng van khác hãng hoặc model khác, cần đối chiếu chức năng, sơ đồ thủy lực, áp suất, lưu lượng, chuẩn lắp và phương pháp điều khiển. Không nên lựa chọn chỉ vì hai van có hình dáng giống nhau.

Cách hạn chế van thủy lực bị kẹt

Để hạn chế sự cố tái diễn cần kiểm soát cả hệ thống thay vì chỉ tập trung vào van.

Một số biện pháp quan trọng gồm:

• Sử dụng dầu thủy lực phù hợp.
• Kiểm soát độ sạch của dầu.
• Sử dụng hệ thống lọc phù hợp.
• Theo dõi tình trạng phần tử lọc.
• Giữ sạch khi tháo đường ống hoặc thiết bị.
• Bịt kín đầu ống trong quá trình sửa chữa.
• Hạn chế nước và bụi xâm nhập vào thùng dầu.
• Kiểm soát nhiệt độ dầu.
• Kiểm tra nguồn phát sinh nếu xuất hiện mạt kim loại.
• Lắp van đúng chiều và đúng sơ đồ.
• Thực hiện bảo dưỡng phù hợp với điều kiện vận hành.

Đặc biệt, sau khi bơm hoặc một bộ phận cơ khí bị hư hỏng nghiêm trọng, cần kiểm tra khả năng mạt kim loại đã phát tán trong hệ thống trước khi lắp van mới.

Kết luận

Van thủy lực bị kẹt có thể liên quan đến dầu nhiễm bẩn, cặn tích tụ, hệ thống lọc, mạt kim loại, chi tiết bị mài mòn, bề mặt bị xước, nhiệt độ, độ nhớt hoặc lỗi lắp đặt. Tuy nhiên, van không chuyển trạng thái chưa đủ để kết luận cơ cấu bên trong đã bị kẹt.

Khi kiểm tra nên bắt đầu từ nguồn điện và tín hiệu điều khiển, sau đó kiểm tra áp suất, lưu lượng, pilot, tình trạng dầu và bộ lọc trước khi tháo van. Trình tự này giúp tránh thay nhầm thiết bị trong khi nguyên nhân thực tế nằm ở vị trí khác của hệ thống.

Nếu xác định van đã hư hỏng và cần thay thế, có thể xem các nhóm van thủy lực để xác định đúng chức năng trước, sau đó đối chiếu sơ đồ, áp suất, lưu lượng, chuẩn lắp và phương pháp điều khiển.

Câu hỏi thường gặp về van thủy lực bị kẹt