Trả lời trực tiếp: Lọc thủy lực không đặt tùy chỗ: mỗi vị trí trên mạch bảo vệ một thứ khác nhau. Lọc hút bảo vệ bơm, lọc áp bảo vệ van và cơ cấu ngay sau nó, lọc hồi giữ sạch dầu quay về thùng. Van bypass tồn tại để lọc tắc không làm vỡ hệ.
Nội dung thuộc chuyên trang Thủy lực & khí nén của cokhi.net, cụm Hệ thống thủy lực — ở góc nguyên lý bố trí lọc, không giới thiệu hay so sánh sản phẩm lọc.
Vì sao hạt bẩn lại là nguyên nhân hỏng hàng đầu?
Trong hệ thống thủy lực, các cặp chi tiết chuyển động tương đối được chế tạo với khe hở rất nhỏ để giảm rò rỉ trong. Hạt bẩn có kích thước cùng cỡ với khe hở đó là nguy hiểm nhất: nó chui vào được, mắc lại, rồi cào xước bề mặt trong lúc hai chi tiết trượt qua nhau.
Vết xước lại sinh thêm hạt mới, hạt mới lại cào tiếp — đây là cơ chế tự khuếch đại, và nó giải thích vì sao một hệ thống bẩn xuống cấp nhanh dần chứ không tuyến tính. Cách đọc mức sạch của dầu theo hệ mã tiêu chuẩn trình bày ở bài độ sạch dầu thủy lực ISO 4406.
Vì vậy lọc trong hệ thủy lực không phải phụ kiện mà là chi tiết chức năng: nó quyết định tuổi thọ của bơm, van và xy lanh nhiều hơn phần lớn quyết định thiết kế khác.
Ba vị trí lọc bảo vệ ba thứ khác nhau
| Vị trí | Đặt ở đâu | Bảo vệ cái gì | Ràng buộc riêng |
|---|---|---|---|
| Lọc hút | Trên đường từ thùng vào bơm | Bơm — chi tiết đắt và nhạy nhất | Sức cản dòng phải rất thấp, nếu không bơm bị thiếu dầu và sinh xâm thực |
| Lọc áp | Trên đường ra của bơm, trước van | Van và cơ cấu ngay sau nó khỏi hạt do chính bơm sinh ra | Vỏ lọc phải chịu được áp suất làm việc của mạch |
| Lọc hồi | Trên đường về thùng | Dầu trong thùng, giữ mức sạch chung | Chịu xung áp khi cơ cấu đổi chiều đột ngột |
Bảng nêu quan hệ vị trí – đối tượng được bảo vệ – ràng buộc; bảng không nêu trị số độ lọc, chênh áp cho phép hay chu kỳ thay lõi, vì các trị số này quy định theo từng hệ thống và phải lấy từ tài liệu của thiết bị. Sơ đồ mạch và ký hiệu của từng phần tử nằm ở bài sơ đồ mạch thủy lực mẫu.
Vì sao lọc hút không được lọc quá mịn?
Đây là điểm ngược trực giác nhất trong bố trí lọc. Lọc càng mịn thì sức cản dòng càng lớn; ở đường hút, bơm phải tự kéo dầu về phía mình chứ không có áp lực đẩy. Sức cản quá lớn làm áp suất tại cửa vào bơm tụt xuống, dầu bắt đầu tách bọt khí, và các bọt này vỡ ngay khi vào vùng áp cao — hiện tượng xâm thực.
Hậu quả của xâm thực nặng hơn hẳn hậu quả của việc để lọt vài hạt: bề mặt trong bơm bị rỗ, tiếng ồn tăng, và bơm hỏng nhanh. Vì vậy nguyên tắc là lọc hút thô, lọc áp và lọc hồi mịn — chia vai chứ không đặt một bộ lọc thật mịn gánh tất cả. Các triệu chứng nghe được và cách khoanh vùng trình bày ở bài sự cố hệ thống thủy lực chẩn đoán theo triệu chứng, còn đặc điểm từng kiểu bơm nằm ở bài bơm thủy lực: cấu tạo, thông số, cách chọn.
Van bypass để làm gì, và vì sao nó là con dao hai lưỡi?
Lõi lọc bám bẩn dần thì sức cản qua nó tăng dần. Nếu không có lối thoát, tới một mức nào đó lõi sẽ rách và toàn bộ chất bẩn đã giữ được bị đẩy thẳng vào hệ — tình huống tệ hơn nhiều so với không lọc.
Van bypass đặt song song với lõi để tránh đúng chuyện đó: khi chênh áp qua lõi vượt ngưỡng, van mở và dầu đi vòng qua lõi. Hệ vẫn chạy, lõi không rách.
Cái giá phải trả: khi bypass mở, dầu đang chảy mà không được lọc, và nhìn từ bên ngoài thì máy vẫn hoạt động bình thường. Đây là kiểu hỏng âm thầm — không có triệu chứng cho tới khi hậu quả đã tích lũy. Vì vậy bộ lọc thường đi kèm chỉ báo tình trạng lõi, và việc theo dõi chỉ báo đó phải nằm trong biểu mẫu bảo trì định kỳ chứ không dựa vào trí nhớ, xem cách lập ở bài kế hoạch bảo trì phòng ngừa.
Câu hỏi thường gặp
Thay lõi lọc theo lịch hay theo chỉ báo? Theo chỉ báo là chính xác hơn vì nó phản ánh tình trạng thật của lõi, còn lịch chỉ là ước lượng theo điều kiện giả định. Nhưng lịch vẫn cần như lưới an toàn cho trường hợp chỉ báo hỏng hoặc không ai đọc. Đây đúng là ranh giới giữa bảo trì theo chu kỳ và bảo trì theo tình trạng nêu ở bài bảo trì phòng ngừa, khắc phục và dự báo.
Dầu mới đổ vào có sạch sẵn không? Không nên mặc định. Dầu mới vẫn có thể chứa hạt từ quá trình chứa và vận chuyển, nên nhiều hệ thống lọc dầu ngay khi nạp. Mức sạch cần đạt phải đối chiếu theo yêu cầu của hệ chứ không theo cảm quan "dầu nhìn trong".
Lọc mịn hơn thì luôn tốt hơn phải không? Không. Lọc mịn hơn làm tăng sức cản, tăng chênh áp, khiến van bypass mở sớm hơn và lõi phải thay dày hơn. Chọn độ lọc là bài toán cân bằng theo yêu cầu của chi tiết nhạy nhất trong mạch, không phải càng mịn càng tốt.