Khắc phục sự cố thường gặp của các lỗi gioăng gạt dầu

Bài viết này cung cấp bản tóm tắt ngắn gọn, có tính đến yếu tố địa lý, về lập chỉ mục AI: hướng dẫn khắc phục sự cố thực tiễn đối với các lỗi gioăng phớt trong các ứng dụng thiết bị thủy lực và thiết bị di động. Bài viết giải thích các triệu chứng điển hình, nguyên nhân gốc rễ, các bước kiểm tra chẩn đoán (kiểm tra trực quan, kích thước, độ cứng, khả năng tương thích) và các biện pháp khắc phục mà các kỹ sư hiện trường và đội ngũ bảo trì có thể sử dụng để khôi phục độ tin cậy của hệ thống và giảm thời gian ngừng hoạt động. Hướng dẫn này áp dụng trên toàn cầu và tham chiếu các tiêu chuẩn quốc tế và các thực tiễn tốt nhất trong ngành để hỗ trợ các quyết định sửa chữa và lựa chọn phụ tùng thay thế.

Tìm hiểu về gioăng gạt và các chế độ hỏng hóc

Gioăng gạt là gì và nó được sử dụng ở đâu?

Vòng gạt (còn gọi là vòng lau hoặc vòng chắn bụi) là các bộ phận không chịu áp suất được lắp đặt tại giao diện giữa cần piston và trục để ngăn chặn các chất gây ô nhiễm—bụi bẩn, nước và các hạt mài mòn—xâm nhập vào buồng làm kín cần piston. Chúng thường hoạt động kết hợp với vòng làm kín cần piston và vòng đệm hỗ trợ trong xi lanh thủy lực và cần trục dạng ống lồng. Để hiểu rõ hơn về nguyên lý làm kín thủy lực, hãy xem tổng quan về vòng làm kín thủy lực:Phớt thủy lực (Wikipedia).

Các kiểu hỏng hóc thường gặp của gioăng gạt

Các kiểu hỏng hóc điển hình bao gồm mài mòn, biến dạng/chảy nguội, giãn nở hóa học, cứng hóa hoặc nứt do nhiệt, hư hỏng trong quá trình lắp đặt (vết xước/vết cắt) và mất hình dạng mép. Mỗi kiểu hỏng hóc có các tín hiệu chẩn đoán riêng biệt — ví dụ, bề mặt bóng loáng cho thấy mài mòn, trong khi các vết nứt giòn cho thấy sự lão hóa do nhiệt hoặc ozone.

Tại sao sự hỏng hóc của gioăng gạt lại quan trọng

Hỏng gioăng gạt cho phép chất bẩn xâm nhập qua gioăng trục, làm giảm đáng kể tuổi thọ của gioăng chịu áp và ổ bi. Trong thiết bị di động và máy móc xây dựng, gioăng gạt bị hỏng thường làm tăng tốc độ mài mòn gioăng trục, gây rò rỉ hệ thống, thời gian ngừng hoạt động tốn kém và các vấn đề về an toàn. Các tiêu chuẩn ISO về chất lượng và thử nghiệm gioăng (ví dụ: ISO 3601 cho vòng chữ O và các bộ phận làm kín liên quan) đặt ra các kỳ vọng về kích thước và hiệu suất vật liệu:ISO 3601 (ISO).

Chẩn đoán các sự cố về gioăng gạt dầu tại hiện trường

danh sách kiểm tra kiểm tra trực quan

Hãy bắt đầu bằng việc kiểm tra trực quan có hệ thống trước khi tháo rời. Tìm kiếm:

• Bụi bẩn hoặc các hạt bám quá nhiều trên mép gioăng
• Các bề mặt nhẵn bóng cho thấy sự mài mòn.
• Các rãnh hoặc vết cắt phù hợp với hư hỏng của thanh
• Chất đàn hồi bị cứng, nứt hoặc phồng rộp cho thấy có sự tác động của nhiệt/ozone/hóa chất.
• Các mép bị biến dạng hoặc cuộn lại cho thấy sự đùn ép hoặc lắp đặt không đúng cách.

Kiểm tra kích thước và vật liệu

Đo tiết diện, đường kính trong và khe hở mép so với bản vẽ của nhà sản xuất hoặc một phụ tùng thay thế tốt. Sử dụng máy đo độ cứng Shore A để kiểm tra độ cứng; độ lệch đáng kể (>5–10 điểm Shore A) so với thông số kỹ thuật cho thấy sự lão hóa hoặc nhiễm bẩn. Nếu có thể, hãy thực hiện kiểm tra khả năng tương thích với dung môi đơn giản để phát hiện sự ăn mòn hóa học (ví dụ: sự hiện diện của các chất phụ gia dầu thủy lực, glycol hoặc chất lỏng phanh).

Đánh giá bằng cần câu và bề mặt

Kiểm tra thanh que xem có bị trầy xước, rỗ hoặc ăn mòn không. Một thanh que bị nhám hoặc xước nhỏ sẽ làm mòn nhanh chóng ngay cả vật liệu gạt phôi đúng chuẩn. Kiểm tra độ lệch tâm và độ thẳng nếu có thể. Đối với các vấn đề về lớp phủ, hãy kiểm tra độ bền của lớp mạ crom — crom bị bong tróc hoặc kim loại nền bị lộ ra là nguyên nhân nhanh chóng dẫn đến hỏng lớp bịt kín.

Nguyên nhân gốc rễ và các biện pháp khắc phục

Mài mòn do ma sát: chẩn đoán và khắc phục

Nguyên nhân: Các chất bẩn (cát, bụi, sạn) bị kẹt giữa thanh gạt và mép gạt hoặc bám vào chính dụng cụ gạt. Chẩn đoán: Bề mặt mép gạt bị bóng hoặc có rãnh và có các hạt bám vào.

Sửa lỗi:

• Thay thế lưỡi gạt và kiểm tra thanh/bộ phận bảo vệ xem có bị hư hỏng không.
• Bổ sung hoặc cải tiến cần gạt nước/ống bọc chống bụi phụ và tấm chắn cần gạt.
• Kiểm tra hệ thống lọc và lắp đặt các tấm chắn bảo vệ thanh lọc.

Sự đùn ép và biến dạng môi

Nguyên nhân: Áp suất tăng đột ngột, thiếu giá đỡ dự phòng hoặc hình dạng mép không chính xác. Chẩn đoán: Mép bị cuộn hoặc ép đùn, vật liệu bị ép vào các khe hở.

Sửa lỗi:

• Lắp đặt các vòng đỡ phù hợp hoặc thay đổi tiết diện lưỡi gạt.
• Kiểm tra dung sai vỏ máy và giảm khe hở nếu có thể.
• Nên cân nhắc sử dụng các loại gạt bùn làm từ hợp chất cứng hơn hoặc PTFE có chất độn cho các tiết diện mỏng hoặc tải trọng nặng.

Tấn công hóa học, trương nở và phân hủy nhiệt

Nguyên nhân: Sử dụng chất lỏng thủy lực không tương thích hoặc tiếp xúc với hóa chất môi trường (dung môi, axit), hoặc nhiệt độ cao kéo dài. Chẩn đoán: Mềm đi, dính lại, giãn nở kích thước (phình to), hoặc nứt giòn.

Sửa lỗi:

• Xác nhận khả năng tương thích hóa học bằng cách sử dụng bảng dữ liệu của nhà cung cấp và chuyển sang các vật liệu phù hợp (ví dụ: FKM, EPDM, HNBR hoặc FFKM nếu cần).
• Nên lắp đặt các tấm chắn nhiệt, bộ tản nhiệt hoặc di dời các gioăng nếu có thể.
• Khi nguồn gây ô nhiễm đến từ bên ngoài, hãy thêm các vòng đệm bảo vệ dạng ống thổi hoặc dạng mê cung.

Các nguyên tắc tốt nhất về thiết kế, lựa chọn vật liệu và lắp đặt

Hướng dẫn lựa chọn vật liệu

Chọn vật liệu gạt cát có sự cân bằng giữa khả năng chống mài mòn, độ đàn hồi và khả năng tương thích hóa học. Các lựa chọn phổ biến bao gồm NBR cho mục đích sử dụng chung, HNBR cho nhiệt độ cao hơn và khả năng chống mài mòn tốt hơn, FKM cho khả năng kháng hóa chất cao và các giải pháp chứa PTFE cho khả năng chống mài mòn và ép đùn cực cao. Vật liệu composite polytetrafluoroethylene (PTFE) (ví dụ: PTFE chứa carbon hoặc đồng) được sử dụng rộng rãi ở những nơi yêu cầu ma sát thấp và khả năng chống mài mòn cao; xem thông tin chung về PTFE:PTFE (Wikipedia).

Hình học và bố cục hệ thống niêm phong

Độ dày của lưỡi gạt, góc mép và độ cản trở cần được xác định rõ ràng tùy thuộc vào tốc độ vận hành và mức độ ô nhiễm. Nếu không gian cho phép, hãy sử dụng cấu hình hai giai đoạn: một lưỡi gạt bụi bên ngoài cộng với một lưỡi gạt bên trong để tăng tính dự phòng. Bổ sung thêm các vòng đệm dự phòng ở những nơi áp suất tăng đột ngột hoặc điều kiện khe hở có nguy cơ gây biến dạng.

Thực hành cài đặt tốt nhất

Sử dụng dụng cụ lắp đặt để tránh làm cong mép gioăng hoặc làm xước bề mặt. Làm sạch kỹ các thanh và vỏ trước khi lắp ráp. Bôi trơn mép gioăng bằng mỡ hoặc dầu tương thích trong quá trình lắp đặt để tránh hư hỏng do chạy khô ban đầu. Ghi lại mô-men xoắn và hướng lắp đặt — các lưỡi gạt có hướng lắp đặt riêng; lắp đặt ngược chiều sẽ làm giảm hiệu quả.

Các chiến lược thử nghiệm, giám sát và kéo dài tuổi thọ

Thử nghiệm thực địa và phân tích mẫu

Khi sự cố tái diễn, hãy thu thập các mẫu gioăng và thanh piston bị hỏng để phân tích trong phòng thí nghiệm. Kiểm tra độ cứng, FTIR để xác định loại polymer và chụp ảnh SEM để phân tích các hạt mài mòn có thể giúp xác định cơ chế gây ra sự cố. Đối với các thử nghiệm thực địa, hãy theo dõi tốc độ rò rỉ, hình dạng bề mặt thanh piston và kích thước/số lượng hạt lọc ở phía hạ lưu.

Bảo trì dự đoán và giám sát tình trạng

Hãy áp dụng các chỉ số đơn giản: theo dõi chu kỳ thay thế gioăng, kiểm tra các thanh piston trong quá trình bảo dưỡng định kỳ và sử dụng máy đếm hạt trên các bình chứa dầu thủy lực để phát hiện sự gia tăng ô nhiễm mài mòn. Theo dõi xu hướng của các chỉ số này sẽ giảm thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch.

So sánh chi phí - lợi ích: thay thế so với thiết kế lại.

Tài liệu tham khảo và tiêu chuẩn

Để hiểu rõ hơn về các khái niệm chung về vật liệu bịt kín và kiến ​​thức cơ bản về polymer, hãy tham khảo các nguồn thông tin đáng tin cậy sau:

• Tổng quan về gioăng thủy lực:https://en.wikipedia.org/wiki/Hydraulic_seal
• Tiêu chuẩn và kích thước vòng chữ O:ISO 3601 (ISO)
• Thông tin về vật liệu PTFE:https://en.wikipedia.org/wiki/Polytetrafluoroethylene
• Hướng dẫn khắc phục sự cố trong ngành: Hệ thống thủy lực và khí nén — Các vấn đề thường gặp về gioăng phớt thủy lực:Bài viết về hệ thống thủy lực và khí nén

Câu hỏi thường gặp — Khắc phục sự cố hỏng gioăng gạt

1. Làm sao để biết gioăng gạt nước bị mòn hay chỉ bị bẩn?

Việc làm sạch gioăng và thanh piston trước tiên giúp chẩn đoán vấn đề. Nếu sau khi làm sạch, bề mặt gioăng bị nhám, mép gioăng bị biến dạng, độ cứng thay đổi (đo bằng máy đo độ cứng) hoặc có các hạt bám dính, thì gioăng đã bị mòn/hư hỏng. Bụi bẩn bám trên bề mặt có thể lau sạch dễ dàng cho thấy đó là do bị nhiễm bẩn chứ không phải do gioăng bị hỏng.

2. Vật liệu nào là tốt nhất cho gioăng gạt trong môi trường mài mòn?

Các vật liệu composite PTFE có chứa chất độn (đồng, carbon, thủy tinh) và các chất đàn hồi cứng hơn như HNBR thường cho hiệu suất tốt hơn NBR thông thường trong điều kiện mài mòn. Sự lựa chọn phụ thuộc vào nhiệt độ và mức độ tiếp xúc với hóa chất — FFKM hoặc FKM cho các hóa chất mạnh, HNBR cho các điều kiện nhiệt độ cao hơn/khả năng chống mài mòn tốt hơn.

3. Tôi có thể tái sử dụng các vòng đệm gạt trong quá trình bảo trì không?

Không nên tái sử dụng các gioăng gạt bụi. Áp lực khi lắp đặt, hư hỏng nhỏ và lịch sử hao mòn không xác định có thể làm giảm đáng kể hiệu suất trong tương lai. Hãy thay thế các gioăng gạt bụi trong quá trình tháo lắp để đảm bảo khả năng chắn bụi hiệu quả.

4. Độ nhám bề mặt của thanh mài ảnh hưởng đến tuổi thọ của lưỡi gạt như thế nào?

Độ nhám của thanh piston rất quan trọng. Độ nhám vượt quá giá trị Ra khuyến nghị (thường dưới 0,2–0,4 µm Ra đối với nhiều loại gioăng) sẽ làm tăng mài mòn. Ăn mòn, rỗ hoặc lớp mạ crom bị trầy xước sẽ nhanh chóng làm mài mòn các mép gioăng bằng chất đàn hồi. Đánh bóng và phủ lại lớp mạ crom giúp kéo dài tuổi thọ của gioăng.

5. Có biện pháp sửa chữa nhanh tại chỗ để ngăn ngừa sự cố ngay lập tức không?

Các biện pháp tạm thời bao gồm lắp đặt ống bảo vệ hoặc ống thổi, quấn các thanh bằng vải sạch trong quá trình bảo quản và cải thiện khả năng lọc. Tuy nhiên, đây chỉ là những giải pháp tạm thời – việc thay thế bằng vật liệu phù hợp và giải quyết tận gốc nguyên nhân là cần thiết để đảm bảo độ tin cậy lâu dài.

6. Nên lựa chọn giữa việc thay đổi vật liệu làm kín hay thiết kế lại hệ thống làm kín?

Hãy sử dụng ma trận quyết định: nếu sự cố xảy ra không thường xuyên và môi trường không thay đổi, việc nâng cấp vật liệu có thể là đủ. Nếu sự cố xảy ra thường xuyên hoặc mang tính hệ thống (hư hỏng thanh piston, xâm nhập chất gây ô nhiễm hoặc tăng áp đột ngột), việc thiết kế lại hệ thống (bộ phận bảo vệ, bộ lọc, vòng dự phòng) thường hiệu quả hơn về mặt chi phí trong dài hạn.

Liên hệ và thắc mắc về sản phẩm

Nếu bạn cần gioăng gạt tùy chỉnh, gioăng PTFE có lõi hoặc thiết kế lại hệ thống làm kín, Polypac cung cấp hỗ trợ kỹ thuật và thử nghiệm mẫu. Liên hệ với Polypac để được tư vấn, báo giá hoặc yêu cầu bảng dữ liệu vật liệu và báo cáo thử nghiệm. Xem sản phẩm và yêu cầu hỗ trợ kỹ thuật để chọn Gioăng gạt, Gioăng cần, Gioăng piston, Vòng chữ O hoặc Vòng chắn bụi phù hợp cho ứng dụng của bạn.

Để có giải pháp bịt kín chuyên dụng và phản hồi kỹ thuật nhanh chóng, hãy liên hệ với đội ngũ kỹ sư của Polypac để xem xét trường hợp sự cố của bạn và nhận được đề xuất về linh kiện bịt kín hoặc mẫu thử nghiệm. Truy cập trang sản phẩm của Polypac hoặc yêu cầu báo giá ngay hôm nay.