Một ống dẫn thủy lực có thể trông như một thành phần tương đối đơn giản, nhưng chọn sai có thể gây mất áp suất, quá nhiệt, rò rỉ, thời gian ngừng hoạt động không mong đợi, hoặc thậm chí là sự cố an toàn nghiêm trọng.
Đối với các nhóm mua sắm, việc lựa chọn một ống dẫn thủy lực không nên chỉ dựa trên giá cả, ngoại hình, hoặc áp suất in trên bìa ống. Các điều kiện hoạt động hoàn chỉnh của thiết bị phải được xem xét.
Một ống dẫn phù hợp phải đảm bảo an toàn chịu đựng áp suất cần thiết, cung cấp lưu lượng cần thiết, vẫn tương thích với chất lỏng thủy lực, phù hợp với không gian lắp đặt có sẵn, và chịu được môi trường xung quanh.
Hướng dẫn này giải thích các yếu tố chính mà người mua nên đánh giá trước khi đặt hàng ống dẫn thủy lực hoặc các cụm ống dẫn thủy lực hoàn chỉnh.
1. Bắt đầu với Ứng dụng Thực tế
Trước khi chọn mô hình ống, xác định chính xác nơi và cách ống sẽ được sử dụng.
Các câu hỏi hữu ích bao gồm:
- Loại thiết bị nào sẽ sử dụng ống dẫn?
- Ống dẫn có được lắp đặt trên máy móc di động hay cố định không?
- Ống dẫn có di chuyển liên tục trong quá trình hoạt động không?
- Nó có bị tiếp xúc với mài mòn, ánh sáng mặt trời, hóa chất, nhiệt độ, độ ẩm hoặc các mảnh vụn không?
- Không gian lắp đặt có hạn chế không?
- Ống dẫn có bị rung, va chạm, kéo hoặc xoắn không?
- Ống dẫn có được sử dụng trong đường ống áp suất, đường ống hồi, đường ống hút, hay mạch điều khiển không?
Cùng một ống dẫn có thể hoạt động tốt trong một thiết bị nguồn thủy lực cố định nhưng có thể hỏng sớm trên cần cẩu máy xúc, thiết bị nông nghiệp, xe chở rác, hoặc các máy móc di động khác.
SAE J1273 cung cấp hướng dẫn của ngành trong việc chọn lựa, dẫn hướng, chế tạo, lắp đặt, thay thế, bảo trì và lưu trữ các cụm ống thủy lực. Điều này làm nổi bật tại sao việc lựa chọn ống dẫn nên được coi là một phần của thiết kế thiết bị hoàn chỉnh thay vì là một quyết định mua sắm riêng biệt.
2. Xác nhận Áp suất Làm việc Tối đa
Áp lực làm việc là một trong những tiêu chí lựa chọn quan trọng nhất.
Áp lực làm việc định mức của ống dẫn được chọn phải bằng hoặc cao hơn áp lực tối đa có thể xảy ra trong hệ thống thủy lực. Người mua cũng nên xem xét các đỉnh áp lực tạm thời thay vì chỉ dựa vào áp lực bình thường hiển thị trên đồng hồ áp suất.
Một hệ thống thủy lực hoạt động bình thường ở 180 bar, ví dụ, có thể trải qua các đỉnh áp lực tức thời cao hơn nhiều khi:
- Một van định hướng đóng lại nhanh chóng
- Một xi lanh đạt đến điểm cuối của hành trình
- Một tải nặng dừng đột ngột
- Một van điều khiển thay đổi vị trí
- Các tải trọng bên ngoài tác động lên bộ chấp hành
- Dòng chảy bị chặn đột ngột
Các đồng hồ áp suất tiêu chuẩn có thể không ghi lại các đỉnh áp suất rất ngắn. Do đó, khi xảy ra các sự cố với ống dẫn nhiều lần mà không có nguyên nhân rõ ràng, hệ thống có thể cần được kiểm tra bằng thiết bị giám sát áp suất tốc độ cao.
Áp lực làm việc tối đa của một cụm ống dẫn hoàn chỉnh được xác định bởi thành phần có định mức thấp nhất của nó. Một ống dẫn áp suất cao kết nối với các phụ kiện có định mức thấp hơn không tạo ra một cụm áp suất cao.
Không Chọn ống dẫn dựa trên Áp suất Bùng nổ
Áp lực bùng nổ chủ yếu là một giá trị kiểm tra đủ điều kiện hoặc sản xuất. Nó không phải là áp lực mà ống dẫn có thể vận hành liên tục.
Các danh mục ống thủy lực thường chỉ định áp suất làm việc tối đa. Hệ thống không bao giờ được vận hành vượt quá giá trị đó, ngay cả khi áp suất bùng nổ được công bố có vẻ cao hơn nhiều.
Một số ống thủy lực được thiết kế với tỷ lệ 4:1 giữa áp suất bùng nổ tối thiểu và áp suất làm việc tối đa, nhưng yếu tố thiết kế chính xác phụ thuộc vào loại ống, ứng dụng và tiêu chuẩn áp dụng. Người mua nên luôn sử dụng áp suất làm việc được công bố thay vì tính toán áp suất cho phép từ giá trị bùng nổ.
3. Chọn Đường kính Trong của ống dẫn chính xác
Kích thước ống thủy lực thường đề cập đến đường kính trong, hay ID, hơn là đường kính ngoài.
ID của ống phải đủ lớn để vận chuyển lưu lượng cần thiết mà không tạo ra tốc độ chất lỏng hoặc tổn thất áp suất quá mức.
Nếu ống quá nhỏ:
- Tốc độ chất lỏng tăng
- Tổn thất áp suất tăng
- Nhiệt độ dầu có thể tăng
- Hiệu suất hệ thống giảm
- Tiếng ồn và rung động có thể tăng
- Van và các bộ phận khác có thể hoạt động không đúng cách
Nếu ống dẫn lớn không cần thiết:
- Chi phí vật liệu tăng
- Ống dẫn trở nên nặng hơn
- Việc định tuyến trở nên khó khăn hơn
- Có thể cần bộ phận kết nối lớn hơn
- Cần thêm không gian lắp đặt
Đường kính ống dẫn do đó nên được chọn theo lưu lượng yêu cầu và việc ống dẫn được sử dụng như một đường áp lực, hồi lưu, hút hay thoát. Hướng dẫn chọn ống của Parker cũng lưu ý rằng ID ống không đúng có thể tạo ra hiệu suất chậm chạp hoặc giảm áp suất quá mức và gây hư hại cho hệ thống.
Khi yêu cầu báo giá, cung cấp ít nhất một trong các thông tin sau:
- Đường kính trong ống dẫn yêu cầu
- Kích thước dash
- Lưu lượng yêu cầu
- Mô hình ống dẫn hiện có
- Thông tin về đường dây ống dẫn hiện có
- Bản vẽ thiết bị hoặc sơ đồ thủy lực
4. Kiểm tra cả Nhiệt độ Dịch và Nhiệt độ Môi trường
Hai nhiệt độ cần được xem xét:
- Nhiệt độ của chất lỏng bên trong ống dẫn
- Nhiệt độ môi trường xung quanh ống dẫn
Một ống dẫn được lắp đặt gần động cơ, hệ thống xả, lò sưởi, đúc hoặc nguồn nhiệt khác có thể trải qua nhiệt độ bên ngoài cao hơn nhiều so với dầu thủy lực bên trong.
Tiếp xúc liên tục với nhiệt độ quá mức có thể:
- Cứng hóa ống trong
- Giảm độ linh hoạt của cao su
- Tăng tốc độ nứt vỏ
- Gây hư hại cho con dấu và vòng O
- Giảm khả năng chịu áp lực
- Rút ngắn tuổi thọ của ống
Giới hạn nhiệt độ cũng có thể thay đổi theo chất lỏng được truyền dẫn. Một ống có thể có một xếp hạng nhiệt độ cho dầu thủy lực gốc dầu mỏ và một xếp hạng thấp hơn cho nước-glycol, nhũ tương nước-dầu, không khí nóng, hoặc phương tiện khác.
Người mua nên cung cấp:
- Nhiệt độ dầu bình thường
- Nhiệt độ dầu tối đa
- Nhiệt độ môi trường tối thiểu và tối đa
- Bị tiếp xúc với nhiệt bức xạ hoặc nhiệt trực tiếp
- Liệu ống hoạt động liên tục hay gián đoạn
Có thể cần một ống bảo vệ hoặc tấm chắn nhiệt, nhưng sự bảo vệ không nên được sử dụng để bù đắp cho việc chọn một ống có xếp hạng nhiệt độ không phù hợp.
5. Xác minh Tính tương thích của Dịch
Ống trong phải tương thích hóa học với chất lỏng chảy qua nó.
Các phương tiện phổ biến gồm có:
- Dầu thủy lực khoáng
- Dầu thủy lực tổng hợp
- Dầu thủy lực phân hủy sinh học
- Dung dịch nước-glycol
- Nhũ tương nước-dầu
- Dầu bôi trơn
- Chất làm mát
- Nhiên liệu
- Không khí nén
- Hóa chất công nghiệp
Sự tương thích phải được kiểm tra cho toàn bộ bộ phận lắp ráp, bao gồm:
- Ống trong
- Vỏ ống
- Củng cố
- Phụ kiện
- O-ring
- Con dấu
Một chất lỏng không tương thích có thể khiến ống bên trong phồng lên, mềm ra, cứng lại, nứt, hoặc tách rời. Sự tiếp xúc với hóa chất bên ngoài ống cũng cần được xem xét. Chẳng hạn, lớp vỏ ống có thể tiếp xúc với các chất tẩy rửa, phân bón, nước mặn, nhiên liệu, dung môi, hoặc hóa chất trong quy trình.
Hướng dẫn lựa chọn của Parker cụ thể khuyến nghị xác minh tính tương thích không chỉ với chất lỏng được dẫn mà còn với môi trường hoạt động bên ngoài của ống.
6. Xem xét Bán kính Uốn Tối thiểu
Mỗi ống thủy lực có một bán kính uốn tối thiểu được chỉ định.
Việc lắp đặt ống dưới bán kính này có thể làm hỏng phần củng cố, hạn chế lưu lượng, đặt áp lực quá mức gần đầu nối và giảm đáng kể tuổi thọ sử dụng.
Ống không nên bắt đầu uốn ngay lập tức ở cuối đầu nối đã được ép lại. Một đoạn thẳng ngắn nên còn lại giữa đầu nối và điểm bắt đầu của đường uốn.
Bán kính uốn trở nên đặc biệt quan trọng khi:
- Không gian lắp đặt bị hạn chế
- Ống kết nối các thành phần chuyển động
- Bộ lắp ráp sử dụng các phụ kiện khuỷu tay
- Nhiều ống dẫn được sắp xếp cùng nhau
- Ống dẫn phải đi qua một khung hẹp
- Máy hoạt động trong một phạm vi chuyển động rộng
Hướng dẫn lắp đặt liên quan đến SAE cảnh báo rằng việc uốn ống dẫn dưới bán kính tối thiểu đã liệt kê có thể giảm đáng kể tuổi thọ của ống, đặc biệt là khi khúc uốn sắc xảy ra gần điểm kết nối ống dẫn và phụ kiện.
Đối với thiết bị nhỏ gọn, một ống dẫn có bán kính uốn nhỏ hơn có thể được ưu tiên hơn là buộc một ống tiêu chuẩn vào một lối đi không phù hợp.
7. Đánh giá Sự mài mòn và Sự phơi bày Môi trường
Sự mài mòn bên ngoài là một trong những nguyên nhân phổ biến nhất gây hư hại ống dẫn thủy lực.
Một ống dẫn có thể cọ sát vào:
- Khung máy
- Các ống dẫn khác
- Giá đỡ
- Cạnh sắc
- Liên kết di chuyển
- Bề mặt bê tông hoặc đường
- Cây trồng và mảnh vụn nông nghiệp
Tùy thuộc vào ứng dụng, người mua có thể cần:
- Vỏ ống chống mài mòn
- Túi bảo vệ bằng vải
- Bảo vệ hình xoắn
- Túi chịu lửa
- Bảo vệ mùa xuân
- Tấm chắn nhiệt
- Kẹp ống hoặc giá định hướng
- Hệ thống chống bùng nổ
Đừng cho rằng một ống bọc bảo vệ sẽ khắc phục được việc định hướng kém. Ống nên được định vị để tránh cọ xát không cần thiết, kéo căng, nghiền nát, xoắn và tiếp xúc với các bề mặt nóng.
8. Chọn Phụ kiện và Ren chính xác
Một cụm ống thủy lực bao gồm nhiều hơn cả ống. Cả hai bộ phận đầu phải phù hợp với các cổng thiết bị.
Các loại kết nối phổ biến bao gồm:
- BSPP
- BSPT
- NPT
- JIC
- ORFS
- Phân vùng SAE
- Metric DIN
- Loại metric nhẹ và nặng
- Banjo
- Bộ chuyển đổi tùy chỉnh
Các kết nối có vẻ giống nhau có thể sử dụng các loại ren hoặc phương pháp niêm phong hoàn toàn khác nhau. Ví dụ, một bộ phận có thể niêm phong thông qua:
- Một ren chóp
- Một hình nón kim loại
- Một bề mặt phẳng với O-ring
- Một con dấu liên kết
- Một đai O-ring
- Một mặt bích với một đai O-ring
Chỉ đường kính ren không đủ để xác định một kết nối. Bước ren, bề mặt niêm phong, giới tính của phụ kiện, góc chỗ ngồi và tiêu chuẩn áp dụng cũng phải được xác nhận.
Sử dụng một phụ kiện không đúng có thể gây rò rỉ, hỏng ren, lắp ráp không ổn định hoặc tách rời đột ngột dưới áp lực.
9. Xác nhận Chiều dài Lắp ráp và Hướng phụ kiện
Chiều dài yêu cầu thường là chiều dài tổng thể của cụm ống hoàn chỉnh, không chỉ đơn giản là chiều dài cắt của ống cao su.
Phương pháp đo phụ thuộc vào hai loại phụ kiện. Chiều dài có thể được đo giữa:
- Mặt đầu phụ kiện
- Bề mặt niêm phong
- Trục giữa của khớp khuỷu
- Trục giữa của bu lông banjo
- Mặt bích
Ống dẫn phải đủ dài để đáp ứng chuyển động của máy, thay đổi chiều dài liên quan đến áp lực, và độ dung sai lắp đặt mà không bị kéo căng. Tuy nhiên, chiều dài quá mức có thể gây ra hiện tượng cọ xát, chùng, và vấn đề về định hướng.
Khi cả hai đầu sử dụng các khớp nối đầu khuỷu, hướng góc giữa các khớp nối cũng phải được chỉ định. Parker lưu ý rằng hướng khớp nối và tổng chiều dài lắp ráp nên được ghi lại trước khi cắt ống thay thế không xác định.
Một bản vẽ đơn giản hoặc hình ảnh với các điểm tham chiếu được đánh dấu có thể ngăn ngừa những sai sót tốn kém trong lắp ráp.
10. Tránh trộn các Hệ thống ống dẫn và Phụ kiện chưa được xác minh
Ống, khớp nối, vòng kẹp, và kích thước kẹp phải tương thích.
Một ống mà vật lý nằm trong một vòng kẹp không tự động là một sự kết hợp đã được xác nhận. Sự khác biệt về độ dày lớp vỏ, cấu trúc gia cố, thiết kế thân khớp nối, kích thước vòng kẹp, và đường kính kẹp có thể ảnh hưởng đến việc giữ chặt và niêm phong.
Đối với các ứng dụng quan trọng, người mua nên hỏi nhà cung cấp xem:
- Ống dẫn và khớp nối có phải là sự kết hợp đã được xác nhận hay không
- Thông số kỹ thuật kẹp chính xác có sẵn
- Sự lắp ráp đã được sản xuất bằng thiết bị đã được hiệu chỉnh
- Đường kính kẹp được kiểm tra
- Kiểm tra áp lực có sẵn
- Khả năng theo dõi có thể được cung cấp
Việc pha trộn các thành phần chưa được xác nhận sẽ làm tăng nguy cơ rò rỉ, bật khớp, và hỏng ống sớm.
11. Kiểm tra các Tiêu chuẩn và yêu cầu thử nghiệm liên quan
Tùy thuộc vào máy và thị trường đích, ống có thể cần tuân thủ các tiêu chuẩn như:
- SAE
- ISO
- EN
- DIN
- MSHA
- Yêu cầu phân loại hàng hải
- Thông số kỹ thuật OEM theo yêu cầu của khách hàng
SAE J517 bao gồm các yêu cầu về kích thước và hiệu suất cho các loại ống dẫn thủy lực khác nhau, trong khi SAE J1273 cung cấp các khuyến nghị rộng hơn cho việc lựa chọn, lắp đặt, bảo trì và thay thế ống dẫn.
Các yêu cầu kiểm tra và thử nghiệm có thể bao gồm:
- Kiểm tra hình thức
- Kiểm tra đường kính bẹp
- Kiểm tra áp lực bằng chứng
- Kiểm tra vỡ
- Thử nghiệm xung
- Kiểm soát độ sạch
- Kiểm tra rò rỉ
- Kiểm tra kích thước
- Chứng nhận vật liệu
- Tính truy nguyên lô hàng
Không phải mọi giàn đều yêu cầu mọi bài kiểm tra. Người mua nên chỉ định tiêu chuẩn kiểm tra và tài liệu cần thiết khi yêu cầu báo giá.
Danh sách Kiểm tra Lựa chọn ống dẫn Thủy lực Thực tế
Trước khi đặt hàng, hãy xác nhận các điểm sau:
- Thiết bị và ứng dụng
- Dòng áp suất, dòng trả, dòng hút hoặc dòng điều khiển
- Áp suất làm việc tối đa
- Các đỉnh áp suất có thể xảy ra
- Lưu lượng yêu cầu
- Đường kính trong của ống
- Loại chất lỏng
- Nhiệt độ chất lỏng
- Nhiệt độ môi trường
- Bán kính uốn tối thiểu
- Cài đặt động hoặc tĩnh
- Mài mòn và tiếp xúc với môi trường
- Loại ống ở cả hai đầu
- Phương pháp ren và niêm phong
- Chiều dài lắp ráp tổng thể
- Hướng của khớp khuỷu
- Ống bảo vệ cần thiết
- Tiêu chuẩn áp dụng
- Yêu cầu thử nghiệm và chứng nhận
- Số lượng và lịch trình giao hàng
Kết luận
Việc chọn ống thủy lực phù hợp không chỉ đơn thuần là khớp với đường kính và áp suất làm việc của một ống hiện có.
Việc lựa chọn chính xác phải xem xét kích thước, nhiệt độ, ứng dụng, môi chất, áp suất, phụ kiện, định tuyến, chuyển động, tiếp xúc với môi trường và các yêu cầu thử nghiệm áp dụng. Những yếu tố này thường được tóm tắt bằng phương pháp STAMP: Kích thước, Nhiệt độ, Ứng dụng, Môi chất và Áp suất.
Việc cung cấp thông tin vận hành đầy đủ cho phép nhà cung cấp đề xuất một lắp ráp an toàn và đáng tin cậy hơn. Nó cũng giúp các đội ngũ mua hàng tránh được việc báo giá lặp lại, mẫu không chính xác, vấn đề lắp đặt và chi phí thay thế sớm.
Để nhận báo giá lắp ráp ống thủy lực tùy chỉnh, hãy gửi cho AiSoar Hydraulics kích thước ống, áp suất, độ dài, chi tiết vật cố định, loại chất lỏng, số lượng và các bản vẽ hoặc hình ảnh có sẵn.
