Cách điều chỉnh đúng áp suất nitơ cho máy đập thủy lực?

Nitơ thực hiện hai nhiệm vụ khác nhau — cả hai đều quan trọng

Mở sổ tay hướng dẫn bảo dưỡng máy đục thủy lực và bạn thường sẽ thấy hai thông số áp suất nitơ riêng biệt: một cho đầu sau (xi-lanh phía sau) và một cho bộ tích năng. Hai thông số này không thể hoán đổi cho nhau. Việc chỉ đảm bảo đúng một thông số trong khi bỏ qua thông số còn lại vẫn sẽ tạo ra một máy đục hoạt động kém hiệu quả hoặc gây hư hại cho thiết bị mang.

Nitơ ở đầu sau hoạt động như một lò xo khí. Dầu thủy lực đẩy pít-tông đi lên, nén lượng nitơ này. Khi van chuyển đổi vị trí, nitơ đã nén sẽ giải phóng một cách bùng nổ, đẩy pít-tông lao xuống với vận tốc cao để tác động vào mũi đục. Đây là nguồn chính cung cấp năng lượng va đập — chính yếu tố này tạo nên lực tác động cho mỗi cú đập. Nếu thiếu nitơ hoặc lượng nitơ quá thấp, pít-tông sẽ chỉ rơi xuống dưới áp lực thủy lực đơn thuần, vốn chỉ bằng một phần nhỏ so với lực va đập được thiết kế. Nếu lượng nitơ ở đầu sau không đủ, pít-tông sẽ thiếu lực cần thiết để thực hiện công việc đập hiệu quả.

Khí ni-tơ trong bộ tích năng thực hiện một chức năng hoàn toàn khác: hấp thụ các xung áp suất. Mỗi lần van của búa phá đá chuyển đổi vị trí, nó sẽ tạo ra một sóng áp suất lan ngược trở lại qua các ống dẫn thủy lực về phía bơm trên máy xúc. Nếu không có cơ chế giảm chấn, những sóng này sẽ gây va đập liên tục lên bơm, các phớt làm kín và các mối nối ống dẫn với tần số từ 400–1.400 lần mỗi phút. Lượng khí ni-tơ nạp sẵn trong bộ tích năng sẽ hấp thụ các đỉnh áp suất này, làm giảm áp suất cực đại từ 30–40% và bảo vệ toàn bộ mạch thủy lực trên máy xúc. Việc vận hành với áp suất ni-tơ trong bộ tích năng thấp không chỉ ảnh hưởng đến hiệu suất của búa phá đá — mà còn gây hư hại trực tiếp đến máy xúc.

Năm triệu chứng, nguyên nhân do ni-tơ và cách xử lý

Bảng dưới đây liệt kê năm triệu chứng thường gặp nhất tại hiện trường, tương ứng với trạng thái ni-tơ có khả năng cao nhất gây ra từng triệu chứng, nguyên nhân cơ học đằng sau mỗi triệu chứng và hành động khắc phục cần thực hiện. Cột 'hành động' cố ý bao gồm cả những việc KHÔNG NÊN làm trong từng trường hợp — đây chính là những sai lầm khiến một thao tác nạp lại ni-tơ đơn giản biến thành việc phải thay thế màng ngăn.

Quy trình sạc — và các lỗi gây hư hại thiết bị

Quy tắc đầu tiên là lựa chọn khí. Không bao giờ sử dụng không khí nén hoặc oxy. Không khí chứa độ ẩm gây ăn mòn các bộ phận bên trong bình tích năng, và oxy ở trạng thái nén kết hợp với dầu thủy lực tạo ra nguy cơ cháy nổ. Chỉ khí nitơ khô từ bình khí chuyên dụng mới được chấp nhận. Đây không phải là một biện pháp phòng ngừa cho các trường hợp đặc biệt — mà chính là lý do quy trình yêu cầu sử dụng bộ sạc nitơ thay vì đường cấp khí từ máy nén khí trong xưởng.

Trình tự sạc quan trọng hơn nhiều so với kỳ vọng của hầu hết người vận hành. Kết nối bộ sạc với van khí mà không vặn chặt hoàn toàn đầu kẹp — việc làm này sẽ làm hỏng ghế van. Mở từ từ van bình nitơ: nếu bộ tích năng kiểu túi khí được nạp quá nhanh, nitơ sẽ va chạm vào đầu xa của túi khí trước tiên, làm giãn dọc túi khí đến toàn bộ chiều dài vỏ ngoài, sau đó đẩy túi khí xuống bao quanh van bi (poppet valve) ở đáy. Túi khí này sẽ không trở lại trạng thái bình thường. Việc sửa chữa cần thay thế toàn bộ bộ tích năng chứ không chỉ nạp lại. Chờ từ 10 đến 15 phút sau khi đạt áp suất mục tiêu trước khi thực hiện phép đo cuối cùng — nhiệt độ nitơ giảm khi nó giãn nở vào bên trong bộ tích năng, do đó đồng hồ đo áp suất sẽ hiển thị giá trị cao hơn giá trị ổn định cho đến khi khí lắng xuống.

Xả áp suất dư thừa yêu cầu sử dụng van xả trên cụm sạc — chứ không phải dùng tuốc-nơ-vít ấn vào lõi van. Phương pháp ấn lõi van sẽ làm xước bề mặt tiếp xúc, gây rò rỉ chậm khiến áp suất lại giảm xuống trong vòng vài ngày. Ngoài ra, phương pháp này còn tiềm ẩn nguy cơ xả khí nhanh trực tiếp vào mặt người đang thực hiện thao tác. Hãy sử dụng van xả, mở từ từ và đóng van trước khi áp suất giảm xuống dưới mức mục tiêu.

Theo chu kỳ: kiểm tra khí ni-tơ trong bộ tích năng mỗi 200–250 giờ vận hành đối với các ứng dụng tiêu chuẩn, và mỗi ba tháng một lần đối với các máy đập dùng trong mỏ đá và khai khoáng. Nếu áp suất giảm hơn 5 bar mỗi tuần giữa hai lần kiểm tra, điều này cho thấy màng ngăn bị rò rỉ và việc nạp lại ni-tơ sẽ không khắc phục được sự cố. Bộ tích năng cần được kiểm tra kỹ lưỡng và rất có thể phải thay thế màng ngăn hoặc túi chứa (bladder). Đối với các mẫu máy khai khoáng cỡ lớn của BEILITE, việc điều chỉnh đúng áp suất ni-tơ đã cải thiện độ ổn định lực tác động lên 12–15% và giảm nhiệt độ dầu xuống 5 °C trong thử nghiệm phòng thí nghiệm — do đó, việc kiểm tra ni-tơ hàng tuần là một trong những công việc bảo trì mang lại hiệu quả cao nhất tính theo mỗi phút thời gian của kỹ thuật viên.