Cách hệ thống thủy lực của xe nâng cắt kéo hoạt động: Từ bình chứa đến bơm, van & xi-lanh

Xe nâng cắt kéo nâng sàn bằng cách chuyển đổi năng lượng điện hoặc năng lượng động cơ tích trữ thành lực thủy lực.

Nhưng sàn không nâng lên chỉ vì một thành phần duy nhất.

Bình chứa thủy lực, bơm, van, ống dẫn và xi-lanh đều cùng hoạt động như một phần của một hệ thống.

Hiểu cách dầu thủy lực di chuyển qua hệ thống đó sẽ giúp dễ dàng nhận biết các sự cố nâng phổ biến, phân biệt thành phần này với thành phần khác và tránh thay thế linh kiện mà không xác định được lỗi thực sự.

Hướng dẫn này giải thích đường đi thủy lực cơ bản của một xe nâng cắt kéo điển hình và vai trò của từng thành phần chính.

Quan trọng: Thiết kế hệ thống thủy lực thay đổi tùy theo nhà sản xuất, mẫu mã và số sê-ri. Bài viết này giải thích các nguyên lý chung của hệ thống và không thay thế sơ đồ thủy lực hoặc quy trình bảo dưỡng cụ thể của từng loại máy.

Đường đi thủy lực cơ bản

Ở mức độ đơn giản hóa, mạch nâng có thể được hiểu như sau:

Bình chứa → Bơm → Van điều khiển → Xi-lanh nâng → Bình chứa

Mỗi giai đoạn có một nhiệm vụ khác nhau.

Bình chứa lưu trữ dầu thủy lực.
Bơm tạo dòng chảy dầu.
Hệ thống van điều hướng và kiểm soát dòng chảy đó.
Xi-lanh chuyển đổi năng lượng thủy lực thành chuyển động tịnh tiến.
Dầu cuối cùng quay trở lại bình chứa.

Hệ thống hoạt động theo một vòng tuần hoàn thay vì là một chuỗi các bộ phận độc lập theo một chiều.

1. Bình chứa thủy lực lưu trữ dầu

Bình chứa thủy lực, còn được gọi là bình chứa dầu thủy lực, chứa dầu được hệ thống sử dụng.

Vai trò của nó quan trọng hơn việc chỉ đóng vai trò như một thùng chứa.

Tùy thuộc vào thiết kế, bình chứa cũng có thể cung cấp không gian cho:

Dầu giãn nở
Tách khí
Lắng cặn tạp chất
Dầu hồi lưu
Cung cấp cho bơm

Bơm hút dầu thủy lực từ bình chứa khi hệ thống cần thực hiện một chức năng thủy lực.

Nếu mức dầu quá thấp, bơm có thể không nhận đủ dầu cần thiết để hoạt động chính xác.

Để biết thông tin về độ tương thích cụ thể của bình chứa, hãy xem Hướng dẫn bình chứa dầu thủy lực cho xe nâng người của chúng tôi.

2. Bơm tạo dòng chảy thủy lực

Bơm thủy lực di chuyển dầu qua hệ thống.

Trên nhiều xe nâng cắt kéo chạy điện, một động cơ DC sẽ truyền động cho bơm.

Mối quan hệ là:

Năng lượng điện → Động cơ DC → Chuyển động quay cơ khí → Bơm thủy lực → Dòng chảy thủy lực

Động cơ cung cấp chuyển động quay.

Bơm chuyển đổi chuyển động quay đó thành dòng chảy dầu thủy lực.

Sự phân biệt này rất quan trọng vì động cơ và bơm có thể hỏng độc lập.

Động cơ đang chạy không tự động chứng minh rằng bơm đang tạo ra hiệu suất thủy lực cần thiết.

Bơm tạo dòng chảy, không tự tạo ra chuyển động

Bơm cung cấp dòng chảy thủy lực, nhưng nó không quyết định dòng chảy đó nên đi đâu.

Nhiệm vụ đó thuộc về hệ thống điều khiển thủy lực.

Nếu bơm hoạt động bình thường nhưng dầu không được dẫn đến bộ chấp hành chính xác, sàn vẫn có thể không di chuyển.

Đây là một lý do tại sao khiếu nại “bơm chạy nhưng xe nâng không nâng lên” cần được chẩn đoán kỹ hơn là chỉ lắng nghe động cơ bơm.

3. Hệ thống van điều hướng dòng chảy thủy lực

Sau khi bơm tạo dòng chảy, mạch thủy lực cần kiểm soát dầu đi đâu.

Van có thể thực hiện một số chức năng tùy thuộc vào thiết kế máy.

Có thể bao gồm:

Điều hướng dòng chảy
Chặn dòng chảy
Kiểm soát áp suất
Kiểm soát hạ xuống
Giữ sàn ở vị trí

Một số van có thể được điều khiển bằng điện thông qua các thành phần hoạt động bằng solenoid, trong khi những van khác có thể thực hiện các chức năng thủy lực hoặc cơ khí mà không cần lệnh điện.

Cách bố trí chính xác phụ thuộc vào máy.

Tại sao hệ thống van lại quan trọng

Dòng chảy thủy lực cần một đường đi được kiểm soát.

Nếu bơm tạo dòng chảy nhưng van không chuyển trạng thái, không mở chính xác hoặc không thể duy trì điều kiện thủy lực dự kiến, hành vi của máy có thể thay đổi.

Các triệu chứng có thể bao gồm:

Không có chuyển động nâng
Chuyển động chậm
Tự ý hạ xuống
Một chức năng thủy lực hoạt động trong khi chức năng khác thì không

Những triệu chứng này không tự động chứng minh rằng một van đã hỏng.

Mạch điều khiển, đầu ra của bơm, tình trạng dầu và các thành phần thủy lực khác cũng cần được đánh giá.

4. Xi-lanh nâng chuyển đổi năng lượng thủy lực thành chuyển động

Xi-lanh nâng là thành phần tạo ra lực tịnh tiến được sử dụng để nâng cơ cấu cắt kéo.

Dầu thủy lực được nén đi vào xi-lanh theo thiết kế thủy lực của máy.

Lực thủy lực di chuyển piston và kéo dài xi-lanh.

Việc kéo dài xi-lanh sau đó làm thay đổi hình học của cơ cấu cắt kéo và nâng sàn.

Đây là lúc năng lượng thủy lực trở thành chuyển động cơ khí có thể nhìn thấy.

Xi-lanh không tự “kéo” sàn lên

Xi-lanh hoạt động như một phần của toàn bộ cấu trúc nâng.

Lực của nó tác động thông qua cơ cấu cắt kéo.

Hình học cơ khí của cấu trúc đó chuyển đổi chuyển động của xi-lanh thành chuyển động thẳng đứng của sàn.

Đây là lý do tại sao các vấn đề thủy lực và cơ khí đôi khi có thể tạo ra các triệu chứng tương tự.

Một hệ thống thủy lực có thể tạo ra lực, nhưng một cấu trúc cơ khí bị hư hỏng hoặc bị cản trở vẫn có thể ngăn cản chuyển động bình thường.

5. Cơ cấu cắt kéo chuyển đổi hành trình xi-lanh thành chiều cao sàn

Cấu trúc tay chéo quen thuộc bên dưới sàn không chỉ là cấu trúc hỗ trợ.

Nó là một phần hình học nâng của máy.

Khi xi-lanh thủy lực kéo dài, các tay cắt kéo thay đổi góc.

Sự thay đổi hình học đó nâng sàn theo chiều dọc.

Xi-lanh có thể di chuyển một khoảng tương đối hạn chế trong khi cấu trúc cắt kéo chuyển đổi hành trình đó thành sự thay đổi chiều cao sàn lớn hơn nhiều.

6. Dầu quay trở lại bình chứa

Dầu thủy lực phải quay trở lại bình chứa khi mạch hoạt động.

Trong quá trình hạ xuống, hệ thống thủy lực kiểm soát việc giải phóng và hồi lưu dầu từ mạch nâng theo thiết kế của máy.

Do đó, quá trình hạ xuống không đơn giản có nghĩa là “đảo chiều bơm.”

Trong nhiều thiết kế, việc hạ xuống phụ thuộc vào việc giải phóng dầu được kiểm soát hơn là chuyển động đảo chiều do bơm dẫn động.

Mạch hạ xuống chính xác nên luôn được xác nhận bằng sơ đồ thủy lực của máy.

Tại sao xe nâng cắt kéo có thể nâng nhưng không thể hạ

Nếu máy nâng lên bình thường, một số bộ phận của hệ thống thủy lực đã chứng minh được khả năng hoạt động.

Ví dụ, hệ thống đã có thể:

Cung cấp dầu thủy lực
Truyền động cho bơm
Tạo dòng chảy nâng
Kéo dài xi-lanh

Do đó, một vấn đề chỉ liên quan đến việc hạ xuống xứng đáng có một lộ trình chẩn đoán khác với việc mất hoàn toàn hoạt động thủy lực.

Kỹ thuật viên nên kiểm tra các bộ phận của hệ thống liên quan cụ thể đến việc hạ xuống được kiểm soát thay vì ngay lập tức thay thế bơm.

Tại sao xe nâng cắt kéo có thể hạ nhưng không thể nâng

Tình huống ngược lại cũng cung cấp thông tin hữu ích.

Nếu việc hạ xuống diễn ra nhưng sàn không nâng lên, kỹ thuật viên có thể tập trung vào các giai đoạn cần thiết để tạo lực nâng.

Có thể bao gồm:

Lệnh điện
Hoạt động của động cơ bơm
Hiệu suất bơm
Kiểm soát van
Cung cấp dầu thủy lực
Mạch xi-lanh nâng

Triệu chứng có thể nhìn thấy chỉ là điểm bắt đầu.

Dòng chảy thủy lực và Áp suất thủy lực không phải là một

Dòng chảy và áp suất có liên quan chặt chẽ trong hoạt động thủy lực, nhưng chúng mô tả những điều khác nhau.

Dòng chảy mô tả sự di chuyển của dầu thủy lực qua hệ thống.

Áp suất phát sinh khi dòng chảy đó gặp lực cản hoặc tải trọng.

Một hệ thống cần sự kết hợp chính xác giữa dòng chảy và áp suất để thực hiện chức năng dự kiến.

Một bơm có thể di chuyển dầu nhưng vẫn không thể tạo ra hiệu suất cần thiết dưới tải trọng nếu có vấn đề thủy lực.

Tại sao tình trạng dầu thủy lực lại quan trọng

Dầu thủy lực là môi trường truyền năng lượng qua hệ thống.

Dầu bị nhiễm bẩn hoặc thoái hóa có thể ảnh hưởng đến các thành phần thủy lực.

Các chất gây nhiễm bẩn có thể bao gồm:

Bụi bẩn
Nước
Hạt kim loại
Các mảnh vụn khác

Sự nhiễm bẩn có thể góp phần gây mài mòn bơm, van và các thành phần thủy lực chính xác khác.

Tình trạng dầu và khoảng thời gian bảo dưỡng nên tuân theo yêu cầu bảo dưỡng của nhà sản xuất.

Không khí trong hệ thống thủy lực có thể ảnh hưởng đến hoạt động

Hệ thống thủy lực được thiết kế chủ yếu để hoạt động với chất lỏng không nén được.

Không khí trong hệ thống có thể làm thay đổi cảm giác và hiệu suất của chuyển động thủy lực.

Tùy thuộc vào tình huống, các triệu chứng có thể bao gồm:

Chuyển động không đều
Tiếng ồn
Dầu bị sủi bọt
Phản ứng thủy lực giảm

Không khí có thể xâm nhập do mức dầu thấp, công tác bảo dưỡng hoặc các điều kiện hệ thống khác.

Bất kỳ quy trình xả khí hoặc bảo dưỡng nào cũng nên tuân theo hướng dẫn của nhà sản xuất máy.

Rò rỉ thủy lực ảnh hưởng đến nhiều hơn mức dầu

Rò rỉ thủy lực có thể làm giảm mức dầu, nhưng nó cũng có thể cho thấy một vấn đề khác đang phát sinh.

Rò rỉ có thể xảy ra xung quanh:

Ống dẫn
Đầu nối
Kết nối bơm
Khối van
Phớt xi-lanh
Kết nối bình chứa

Dầu có thể lan trên các bề mặt trước khi trở nên rõ ràng, vì vậy khu vực ướt đầu tiên không phải lúc nào cũng là nguồn rò rỉ thực sự.

Xác định nguồn rò rỉ trước khi quyết định thành phần nào cần sửa chữa hoặc thay thế.

Tại sao ống dẫn thủy lực lại quan trọng

Ống dẫn thủy lực tạo thành đường đi vật lý giữa các thành phần thủy lực.

Chúng cần mang dầu đồng thời chịu được chuyển động, rung động và áp suất của máy.

Kiểm tra ống dẫn để phát hiện:

Mài mòn
Vết nứt
Nếp gấp
Rò rỉ
Đầu nối bị hư hỏng
Bố trí không đúng

Một ống dẫn bị hư hỏng có thể làm giảm độ tin cậy của hệ thống ngay cả khi các thành phần thủy lực chính vẫn còn sử dụng được.

Hệ thống thủy lực vẫn phụ thuộc vào hệ thống điện

Xe nâng cắt kéo chạy điện thể hiện một mối quan hệ quan trọng:

Một chức năng thủy lực có thể bị hỏng do vấn đề điện.

Động cơ bơm thủy lực có thể cần:

Nguồn điện pin
Lệnh điều khiển hợp lệ
Đấu dây chính xác
Công tắc tiếp điểm hoặc bộ điều khiển hoạt động tốt
Các điều kiện an toàn cần thiết

Nếu động cơ không bao giờ nhận được lệnh điện chính xác, bơm thủy lực không thể bắt đầu quá trình nâng.

Đây là lý do tại sao chẩn đoán điện và thủy lực thường chồng chéo.

Xem Hướng dẫn chẩn đoán xe nâng cắt kéo: Điện hay Thủy lực? của chúng tôi để có cách tiếp cận chẩn đoán ở cấp độ hệ thống.

Cách hệ thống thủy lực kết nối với hệ thống điều khiển

Người vận hành có thể chỉ cần di chuyển cần điều khiển hoặc nhấn một công tắc, nhưng máy phải phối hợp các giai đoạn điện và thủy lực.

Một lệnh nâng đơn giản hóa có thể trông như sau:

Lệnh người vận hành → Logic điều khiển → Động cơ bơm → Bơm thủy lực → Mạch van → Xi-lanh nâng → Chuyển động sàn

Mỗi giai đoạn phụ thuộc vào việc các giai đoạn trước đó hoạt động chính xác.

Hiểu trình tự này giúp giải thích tại sao một triệu chứng cuối cùng có thể có nhiều nguyên nhân khả thi.

Tại sao “Bơm đang chạy” không phải là một chẩn đoán hoàn chỉnh

Nghe thấy động cơ bơm chạy chỉ xác nhận một phần phản ứng của hệ thống.

Nó không tự động chứng minh:

Đầu ra bơm chính xác
Hoạt động van chính xác
Áp suất thủy lực chính xác
Mạch xi-lanh khỏe mạnh
Chuyển động cơ khí bình thường

Kỹ thuật viên nên tiếp tục theo dõi đường đi thủy lực thay vì dừng chẩn đoán tại âm thanh của động cơ.

Tại sao “Không có tiếng ồn thủy lực” cũng không đủ

Nếu không nghe thấy âm thanh bơm hoặc động cơ, vấn đề có thể xảy ra trước khi hệ thống thủy lực hoạt động.

Các khu vực có thể bao gồm:

Bộ điều khiển người vận hành
Khóa liên động an toàn
Dây điện
Nguồn điện
Công tắc tiếp điểm hoặc bộ điều khiển
Động cơ bơm

Do đó, triệu chứng đó nên dẫn kỹ thuật viên quay trở lại đường lệnh điện.

Sử dụng hành vi hệ thống để thu hẹp lỗi

Các hành vi máy khác nhau cung cấp các manh mối khác nhau.

Động cơ bơm không chạy

Điều tra đường điện và điều khiển trước khi giả định bơm thủy lực bị hỏng.

Động cơ chạy nhưng sàn không nâng lên

Chuyển sự chú ý sang hiệu suất bơm, cung cấp dầu thủy lực, kiểm soát van và điều kiện mạch nâng.

Sàn nâng lên nhưng không hạ xuống

Tập trung kỹ hơn vào mạch hạ xuống và các điều kiện điều khiển của nó.

Chuyển động chậm dưới tải trọng

Hiệu suất thủy lực, tình trạng dầu, đầu ra bơm, áp suất và lực cản cơ khí có thể cần được đánh giá.

Chuyển động không đều

Tình trạng dầu, không khí, hoạt động van hoặc một vấn đề hệ thống khác có thể liên quan.

Đây là các hướng chẩn đoán, không phải chẩn đoán thành phần tự động.

Tại sao thay thế bơm không khắc phục mọi vấn đề thủy lực

Bơm là một thành phần quan trọng, nhưng nó chỉ là một giai đoạn của mạch thủy lực.

Một bơm mới sẽ không khắc phục:

Dầu thủy lực thấp
Mạch van bị tắc hoặc hoạt động không chính xác
Ống dẫn thủy lực bị hư hỏng
Vấn đề xi-lanh
Lỗi lệnh điện
Kẹt cơ khí

Thay thế linh kiện mà không chẩn đoán hệ thống có thể làm tăng thời gian sửa chữa thay vì giảm bớt.

Cách bảo dưỡng phòng ngừa hỗ trợ độ tin cậy thủy lực

Kiểm tra định kỳ có thể giúp xác định các vấn đề trước khi hiệu suất thủy lực thay đổi đáng kể.

Các khu vực cần theo dõi bao gồm:

Mức dầu
Tình trạng dầu
Rò rỉ có thể nhìn thấy
Bố trí ống dẫn
Đầu nối
Tình trạng bình chứa
Lắp đặt bơm và động cơ
Rò rỉ xi-lanh

Khoảng thời gian kiểm tra và bảo dưỡng nên tuân theo lịch trình bảo dưỡng của nhà sản xuất máy.

Những gì kỹ thuật viên nên học từ đường đi thủy lực

Bài học quan trọng nhất là chẩn đoán thủy lực nên theo dõi sự di chuyển của năng lượng qua hệ thống.

Hãy hỏi:

1. Dầu có sẵn không?

2. Bơm có được truyền động không?

3. Bơm có tạo ra phản ứng thủy lực như mong đợi không?

4. Mạch van có điều hướng dòng chảy chính xác không?

5. Xi-lanh hoặc động cơ thủy lực có phản ứng không?

6. Hệ thống cơ khí có thể di chuyển bình thường không?

Cái nhìn ở cấp độ hệ thống này hữu ích hơn là chỉ chọn một linh kiện thay thế từ triệu chứng cuối cùng.

Câu hỏi thường gặp

Điều gì tạo ra áp suất thủy lực trong xe nâng cắt kéo?

Bơm thủy lực tạo dòng chảy dầu. Áp suất phát sinh khi dòng chảy đó gặp tải trọng và lực cản của mạch thủy lực.

Bơm thủy lực có trực tiếp nâng sàn không?

Không. Bơm cung cấp dòng chảy thủy lực. Mạch van điều hướng dầu, và xi-lanh nâng chuyển đổi năng lượng thủy lực thành chuyển động cơ khí thông qua cơ cấu cắt kéo.

Tại sao bơm xe nâng cắt kéo của tôi chạy nhưng sàn không nâng lên?

Một số điều kiện thủy lực có thể tạo ra triệu chứng này, bao gồm vấn đề hiệu suất bơm, dầu thấp, vấn đề van hoặc vấn đề mạch nâng. Chỉ riêng động cơ đang chạy không xác nhận toàn bộ hệ thống thủy lực đang hoạt động chính xác.

Vấn đề điện có thể gây ra lỗi nâng thủy lực không?

Có. Trên xe nâng cắt kéo chạy điện, động cơ bơm thủy lực và van điều khiển có thể phụ thuộc vào lệnh điện và nguồn điện. Một vấn đề điện có thể ngăn hệ thống thủy lực hoạt động.

Tại sao xe nâng cắt kéo hạ xuống mà không cần bơm chạy?

Tùy thuộc vào thiết kế của máy, việc hạ máy có thể được thực hiện bằng cách giải phóng chất lỏng thủy lực có kiểm soát thay vì dòng chảy ngược do bơm tạo ra.

Chất lỏng thủy lực chỉ được sử dụng để nâng?

Không hẳn. Tùy thuộc vào thiết kế của máy, năng lượng thủy lực cũng có thể được sử dụng để truyền động, điều khiển lái hoặc các chức năng khác.

Lời kết

Hệ thống thủy lực của xe nâng cắt kéo nên được hiểu là một đường truyền năng lượng kết nối:

Bồn chứa → Bơm → Van điều khiển → Xi-lanh / Động cơ thủy lực → Chuyển động → Bồn chứa

Mỗi bộ phận đều có vai trò riêng.

Bồn chứa lưu trữ chất lỏng, bơm tạo dòng chảy, van điều khiển đường đi và bộ truyền động chuyển đổi năng lượng thủy lực thành chuyển động.

Hiểu rõ mối quan hệ này giúp việc chẩn đoán sự cố thủy lực trở nên hợp lý hơn và giúp ngăn ngừa việc thay thế phụ tùng không cần thiết.

Thay vì hỏi bộ phận thủy lực nào có khả năng bị hỏng nhất, hãy xác định xem phản ứng thủy lực truyền đi thành công đến đâu trong hệ thống.

Bạn cần phụ tùng thay thế thủy lực cho xe nâng người trên cao?

SAIYIS cung cấp phụ tùng thay thế AWP bao gồm bơm thủy lực, bồn chứa, động cơ DC, động cơ truyền động thủy lực, bộ phận điều khiển và các phụ tùng xe nâng cắt kéo liên quan.

Để kiểm tra tính tương thích, vui lòng cung cấp mã phụ tùng OEM, mẫu máy, số sê-ri và ảnh chụp rõ nét của bộ phận gốc cùng các kết nối thủy lực.

Truy cập AWP-PARTS.COM để xem các phụ tùng thay thế cho xe nâng người trên cao.

Tên nhà sản xuất và mã phụ tùng OEM chỉ được sử dụng cho mục đích nhận dạng và tham khảo tính tương thích. Việc chẩn đoán và bảo dưỡng thủy lực nên tuân theo tài liệu hướng dẫn phù hợp của máy.