Giải pháp cho máy ép thủy lực áp suất lớn

Máy ép thủy lực là một máy công cụ được sử dụng rất nhiều trong lĩnh vực gia công tạo hình kim loại bởi ưu điểm vượt trội với lực nén ép lớn, cơ cấu gọn nhẹ, chuyển động linh hoạt và dễ dàng tự động hóa. Ngoài ra, cũng với nguyên lý tạo lực nén, ép này máy ép thủy lực có nhiều biến thể khác và phạm vi ứng dụng đa dạng như máy in dập nổi trên kim loại, giấy, máy ép bùn, máy ép phế liệu … Tùy theo kích thước của phôi, sản phẩm ép và lực ép mà máy ép có nhiều dạng kết cấu khác nhau (máy ép thủy lực bốn trụ, máy ép thủy lực khung chữ H, máy ép thủy lực khung chữ C) và mạch thủy lực, các van, bơm thủy lực cũng được sử dụng rất linh hoạt.

Máy ép thủy lực bốn trụ (nguồn internet)

Hôm nay, tôi muốn giới thiệu với các bạn phương án xử lý đối với các máy ép có áp suất lớn, yêu cầu cần giữ lực ép trong khoảng t (s). Để duy trì lực ép ở cuối hành trình ép thì hệ thống thủy lực phải có chức năng lưu trữ áp suất trong khoang pit tông của xy lanh. Chức năng này được thực hiện khá đơn giản bởi van một chiều có điều khiển (tiếng Anh gọi là pilot operated check valve và anh em dân thủy lực nhà mình hay gọi là van chống lún), áp suất càng cao thì nút van càng được nén chặt vào đế van và khoang pit tông càng được giữ kín, chống rò rỉ, chống tự giảm áp. Tuy nhiên, việc thêm vào chiếc van một chiều có điều khiển này gây ra một trở lại là máy làm việc rung động và có tiếng ồn lớn khi van phân phối chuyển sang trạng thái làm việc thu cần pit tông. Hiện tượng này được giải thích như sau: ở thời điểm kết thúc hành trình ép, áp suất trong khoang pit tông đạt áp suất lớn nhất (bởi áp suất để sinh lực ép). Tuy nhiên, cái gì cũng có hai mặt của nó, áp suất dùng để tạo lực ép hữu ích tác dụng lên khuôn nhưng chính áp suất này cũng tác dụng lên nút van và yêu cầu lực mở van lớn hơn. Lực mở van trong trường hợp này chính là áp suất trên đường bơm đẩy vào khoang chứa cần pit tông của xy lanh. Ở giai đoạn đầu của hành trình thu cần pit tông áp suất bơm tăng lên đáng kể, áp suất bơm lúc này bằng áp suất trong khoang pit tông (áp suất p max) chia cho hệ số tỷ lệ trợ lực pilot của van một chiều. Ví dụ: áp suất lớn nhất trong khoang pit tông là 350 bar, tỷ số trợ lực pilot là R = 6 thì áp suất bơm tối thiểu phải đạt 58,3 bar. Sau khi van một chiều mở thì lưu lượng dầu xả qua van một chiều, qua van phân phối về thùng khá lớn làm áp suất trong khoang pit tông sụt giảm đột ngột và cần pit tông bị giật lên với gia tốc khá lớn điều này không hề có lợi cho các khớp nối cơ khí, các mối ghép bu lông, kết cầu hàn của khung máy và mạch đập áp suất bơm. Với kinh nghiệm sửa chữa, thiết kế mới hệ thống thủy lực trên máy thủy lực công nghiệp đội ngũ kỹ sư, chuyên gia của Công ty cổ phần Thủy lực máy Bắc Nam đã đề xuất biện pháp khắc phục hiện tượng trên bằng giải pháp bổ sung thêm van xả áp cho hệ thống. Van xả áp sẽ mở để xả áp suất một cách từ từ trước khi van phân phối chính thức chuyển trạng thái làm việc sang trạng thái thu cần pit tông. Với giải pháp này máy làm việc êm hơn nâng cao tuổi thọ cho bơm, van phân phối và kết cấu cơ khí của máy ép.