Dầu thủy lực là gì? Công dụng và phân loại dầu thủy lực

Khi máy xúc nâng cần, xe nâng nhấc hàng, máy ép vận hành hay hệ thống ben nâng hạ hoạt động, tất cả đều dựa vào áp suất dầu để truyền lực. Và thứ chất lỏng đảm nhận vai trò quan trọng ấy chính là dầu thủy lực. Vậy dầu thủy lực thực chất là gì? Nó có phải chỉ dùng để truyền lực hay không? Và những con số như 32, 46, 68 hay các chuẩn HLP, HVLP mà ta thường thấy có ý nghĩa ra sao đối với sự an toàn của cả hệ thống?

Dầu thủy lực là gì? 

Dầu thủy lực là chất lỏng chuyên dụng dùng trong hệ thống thủy lực để truyền năng lượng và tạo chuyển động cho máy móc. Khi bơm thủy lực hoạt động, dầu được đẩy đi qua đường ống và van điều khiển để truyền áp suất tới xi lanh hoặc mô-tơ, nhờ đó sinh ra các chuyển động nâng, hạ, ép, kéo hay quay.

Tuy cùng là dầu, nhưng dầu thủy lực không giống như dầu bôi trơn thông thường mà ta hay gặp ở động cơ, hộp số hay máy nén khí. Nó được chế tạo với những đặc tính vật lý và hóa học riêng, đủ sức chịu áp suất cực cao mà gần như không bị nén lại. Theo tiêu chuẩn ISO 6743-4, các chất lỏng dùng cho hệ thống thủy lực được xếp vào nhóm H (lưu ý rằng cách phân loại này không áp dụng cho dầu phanh ô tô và dầu thủy lực hàng không).

Thành phần của dầu thủy lực

Dầu gốc

Dầu gốc chiếm phần lớn thể tích của dầu thủy lực. Hiện có nhiều loại dầu gốc khác nhau: phổ biến nhất là dầu gốc khoáng, bên cạnh đó còn có dầu gốc tổng hợp, dầu gốc có khả năng phân hủy sinh học và các loại chất lỏng chống cháy chuyên dụng.

Hệ phụ gia

Phần còn lại là hệ phụ gia, gồm nhiều nhóm với những vai trò riêng: phụ gia chống mài mòn (AW), chống oxy hóa, chống gỉ, chống tạo bọt, tách nước, cải thiện chỉ số độ nhớt (VI) và hạ điểm đông đặc. 

Dầu thủy lực hoạt động như thế nào?

Nguyên lý truyền lực trong hệ thống thủy lực

Quá trình này diễn ra theo một vòng khép kín. Đầu tiên, dầu thủy lực được chứa sẵn trong thùng dầu. Bơm sẽ hút dầu lên rồi đẩy vào hệ thống, còn van điều khiển đảm nhận việc dẫn hướng và điều tiết lưu lượng dòng dầu. Khi đã được nén đến áp suất cần thiết, dầu đi vào xi lanh hoặc mô-tơ, khiến cơ cấu chấp hành sinh ra chuyển động. Cuối cùng, dầu được xả ra và quay trở về thùng chứa, sẵn sàng cho một chu trình mới.

Vì sao dầu thủy lực phải ít bị nén?

Tính chất ít bị nén (không chịu nén) giúp dầu có thể phản hồi chuyển động nhanh và chính xác, hạn chế thất thoát năng lượng và giữ cho áp suất luôn ổn định. Nói cách khác, đây là yếu tố giúp các cánh tay đòn vận hành mượt mà, tránh được tình trạng giật cục, rung lắc hay ì ạch, chậm chạp khi làm việc.

Dầu thủy lực có những công dụng gì?

Truyền năng lượng và tạo chuyển động

Đây chính là nhiệm vụ cốt lõi của dầu thủy lực. Dầu truyền áp suất từ bơm đến các bộ phận như xi lanh, mô-tơ thủy lực, cơ cấu nâng hạ hay các cơ cấu ép, kẹp, xoay giúp chúng vận hành vừa mượt mà vừa mạnh mẽ.

Bôi trơn các chi tiết

Khi lưu thông, dầu tạo ra một lớp màng mỏng bao phủ các chi tiết như bánh răng, piston, cánh gạt, ổ trục và bề mặt van kim loại. Lớp màng này ngăn các bề mặt tiếp xúc trực tiếp với nhau, nhờ đó giảm đáng kể ma sát và mài mòn.

Làm mát hệ thống

Trong quá trình làm việc, nhiệt sinh ra từ nhiều nguồn: ma sát, hoạt động của bơm, dòng dầu bị rò rỉ hay khi hệ thống chịu tải nặng. Dầu sẽ hấp thụ lượng nhiệt này rồi mang về thùng chứa hoặc đưa qua bộ tản nhiệt để giải nhiệt.

Làm kín khe hở

Bên trong bơm, van, xi lanh và cơ cấu phân phối luôn tồn tại những khe hở siêu nhỏ. Dầu thủy lực len vào và làm kín các khe hở này, giúp hạn chế rò rỉ nội bộ và duy trì áp suất ở mức tối đa.

Chống mài mòn

Nhờ các phụ gia chống mài mòn, dầu bảo vệ được bơm cùng những chi tiết phải làm việc dưới áp suất cao. Đây là lý do các dòng dầu thủy lực chống mài mòn thường được lựa chọn cho bơm bánh răng, bơm cánh gạt và bơm piston.

Chống oxy hóa, gỉ sét và ăn mòn

Một loại dầu thủy lực chất lượng sẽ hạn chế được sự hình thành cặn bùn, bảo vệ bề mặt kim loại khỏi hơi ẩm, kéo dài tuổi thọ của chính nó và giữ cho hệ thống luôn sạch sẽ hơn. 

Cuốn và đưa tạp chất về bộ lọc

Khi tuần hoàn trong hệ thống, dòng dầu còn cuốn theo một phần cặn bẩn và các hạt mài mòn, đưa chúng về bộ lọc để loại bỏ. Dù vậy, mức độ sạch của dầu vẫn phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng bộ lọc và quy trình bảo dưỡng định kỳ.

Phân loại dầu thủy lực phổ biến

Phân loại theo cấp độ nhớt ISO VG

ISO VG (viết tắt của Viscosity Grade) là chỉ số phân loại độ đặc của dầu nhớt dựa trên tốc độ chảy của nó khi ở nhiệt độ 40°C (mức nhiệt bình thường khi máy bắt đầu chạy). Nói một cách dễ hiểu, con số này càng lớn thì dầu càng đặc khi xét trong cùng một điều kiện nhiệt độ.

Bảng tham khảo cấp độ nhớt ISO VG

Cấp độ nhớt	Đặc điểm tương đối	Ứng dụng tham khảo
ISO VG 22	Khá loãng	Hệ thống chạy tốc độ cao, làm việc ở nhiệt độ thấp
ISO VG 32	Loãng hơn dầu 46	Máy công nghiệp nhẹ, môi trường mát mẻ
ISO VG 46	Độ nhớt tầm trung	Phần lớn hệ thống công nghiệp và máy công trình
ISO VG 68	Đặc hơn dầu 46	Thiết bị tải nặng hoặc làm việc trong môi trường nhiệt độ cao
ISO VG 100	Độ nhớt cao	Một số hệ thống tốc độ thấp nhưng chịu tải lớn

Lưu ý: Bảng chỉ mang tính chất tham khảo. Việc chọn dầu phải dựa trên hướng dẫn của nhà sản xuất, nhiệt độ môi trường, loại bơm, áp suất và tốc độ làm việc.

Phân loại theo tính năng và tiêu chuẩn

Dầu HH là loại dầu khoáng cơ bản nhất, gần như không pha hoặc pha rất ít phụ gia chuyên sâu. Vì vậy, nó chỉ thích hợp cho những hệ thống hết sức đơn giản.

Dầu HL đã được bổ sung khả năng chống oxy hóa và chống gỉ, phù hợp với các hệ thống tuần hoàn thông thường.

Dầu HM (hay HLP) được thêm phụ gia chống mài mòn (AW) và là loại dầu thông dụng nhất trong công nghiệp hiện nay. Ở đây có một điểm cần phân biệt: HM là cách gọi theo tiêu chuẩn ISO, còn HLP là theo tiêu chuẩn DIN 51524-2. Trên thực tế, không ít sản phẩm đạt được cả hai chuẩn này cùng lúc.

Dầu HV (hay HVLP) về bản chất chính là dầu HLP nhưng có chỉ số độ nhớt (VI) cao hơn. Nhờ đặc điểm này, dầu không bị quá đặc khi trời lạnh và cũng không quá loãng khi trời nóng, nên rất hợp với các thiết bị làm việc ngoài trời, nơi nhiệt độ chênh lệch lớn.

Dầu chống cháy (HFA, HFB, HFC, HFD) thường được dùng trong nhà máy thép, hầm mỏ hay những nơi tiềm ẩn nguy cơ hỏa hoạn. Cần lưu ý rằng HFA đến HFD không phải là các mức chất lượng cao thấp khác nhau, mà là những nhóm chất lỏng được phân biệt dựa trên thành phần cấu tạo.

Dầu phân hủy sinh học (HETG, HEPG, HEES, HEPR) được ứng dụng trong lâm nghiệp, nông nghiệp, hàng hải hoặc các khu vực nhạy cảm về môi trường, với mục đích hạn chế tối đa mức độ ô nhiễm nếu chẳng may xảy ra rò rỉ.

Dầu thủy lực được sử dụng trong những thiết bị nào?

• Máy công trình: Máy xúc, máy đào, máy ủi, xe lu, xe cẩu, xe nâng.
• Thiết bị công nghiệp: Máy ép thủy lực, máy ép nhựa, máy CNC, dây chuyền sản xuất, bàn nâng.
• Phương tiện vận tải: Hệ thống ben xe tải, cơ cấu cửa nâng thủy lực.
• Nông nghiệp & hàng hải: Máy kéo, máy thu hoạch, hệ thống tời, cẩu boong tàu.

Cách chọn dầu thủy lực phù hợp

Ưu tiên đọc khuyến cáo của nhà sản xuất

Hãy tìm trong tài liệu kỹ thuật của thiết bị để biết chính xác cấp độ nhớt ISO VG, chuẩn ISO/DIN cần đáp ứng cũng như yêu cầu về khả năng chống mài mòn.

Xác định loại bơm đang dùng

Mỗi loại bơm, dù là bơm bánh răng, cánh gạt hay piston, đều có những đòi hỏi riêng về độ nhớt và độ sạch của dầu, nên không thể dùng chung một cách tùy tiện.

Cân nhắc nhiệt độ vận hành và tải trọng

Xem xét điều kiện làm việc (trong xưởng mát hay ngoài trời nắng gắt). Áp suất cao không tự động có nghĩa là phải chuyển sang dầu đặc hơn.

Chú ý đến vật liệu gioăng, phớt

Cần chắc chắn rằng loại dầu bạn chọn, nhất là dầu tổng hợp hoặc dầu chống cháy, sẽ không làm trương nở hay ăn mòn các vật liệu làm kín trong hệ thống.

Đừng chọn dầu theo màu sắc

Màu của dầu không hề nói lên cấp độ nhớt hay chất lượng thực sự của nó, vì vậy đây không phải là tiêu chí đáng tin cậy để đánh giá.

Khi nào cần thay dầu thủy lực?

Thực tế không có một mốc thời gian cố định áp dụng chung cho mọi loại máy móc. Thời điểm thay dầu phụ thuộc vào nhiều yếu tố: khuyến cáo của nhà sản xuất, số giờ vận hành thực tế, nhiệt độ làm việc, mức độ nhiễm bụi hay nước, và kết quả của những lần phân tích dầu định kỳ.

Bên cạnh đó, bạn cũng nên chú ý đến các dấu hiệu cảnh báo. Nếu thấy dầu chuyển màu đục, xuất hiện cặn hoặc bốc mùi khét, hệ thống nóng lên bất thường, bơm phát ra tiếng kêu lớn, thao tác trở nên chậm chạp hay liên tục nổi bọt trên bề mặt thùng chứa, thì rất có thể đã đến lúc cần kiểm tra và thay dầu.

Kết luận

Có thể thấy, dầu thủy lực không chỉ đơn thuần là chất truyền lực mà còn đóng vai trò bôi trơn, làm mát, làm kín và bảo vệ cả hệ thống. Việc hiểu rõ các cấp độ nhớt như ISO VG 32, 46, 68 cùng những tiêu chuẩn HLP, HVLP sẽ giúp bạn chọn đúng loại dầu, từ đó vận hành thiết bị an toàn, ổn định và bền bỉ hơn.

Nếu còn băn khoăn chưa biết chọn loại dầu thủy lực nào phù hợp với máy móc của mình, đừng quên theo dõi Website Voltronic để biết thêm nhiều kiến thức mới nhé.

VOLTRONIC VIETNAM

Địa chỉ: Lầu 2 Tòa nhà VinFast D1, 135 – 139 Đồng Văn Cống, Phường Cát Lái, TP.Hồ Chí Minh
Website: www.voltronicvietnam.com
Email: kinhdoanh@songdailong.com
Liên hệ làm đại lý: 028.77777.369

Dành cho bạn