BẢO TRÌ HỆ THỐNG BÔI TRƠN LÀM MÁT (MÃ MÔ ĐUN: MECM63123)

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Bảo trì hệ thống bôi trơn làm mát (Mã mô đun: MECM63123) là tài liệu đào tạo chuyên môn bắt buộc thuộc chương trình đào tạo nghề Bảo trì thiết bị cơ điện trình độ Cao đẳng, được ban hành kèm theo Quyết định số 203/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 03 năm 2022 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Dầu khí (Bà Rịa – Vũng Tàu). Tài liệu do kỹ sư Trần Thanh Ngọc chủ biên, với sự tham gia biên soạn của kỹ sư Nguyễn Xuân Thịnh cùng tập thể giảng viên Khoa Giáo dục nghề nghiệp.

Về vị trí trong chương trình khung, mô đun MECM63123 thuộc khối môn học/mô đun chuyên môn ngành (Khối II.2, tổng 36 tín chỉ), được bố trí giảng dạy sau khi người học đã hoàn thành các mô đun cơ sở và mô đun chuyên môn bắt buộc gồm Xử lý sự cố thiết bị cơ điện (ELEM53167) và Bảo trì hệ thống truyền động cơ khí (MECM53124).

Mô đun có tổng thời lượng đào tạo là 75 giờ (tương đương 03 tín chỉ), được phân bổ định lượng cụ thể:

  • Lý thuyết: 14 giờ;
  • Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập: 58 giờ;
  • Kiểm tra định kỳ và kết thúc: 03 giờ (01 giờ kiểm tra lý thuyết và 02 giờ kiểm tra thực hành).

Mục tiêu đào tạo của giáo trình hướng tới việc trang bị cho người học năng lực xây dựng bảng trình tự các bước thực hiện bảo dưỡng hệ thống bôi trơn và làm mát; thực hiện thao tác tháo lắp, kiểm tra, sửa chữa và thay thế các chi tiết của bơm dầu, hệ thống đường ống, bể/máng chứa và các rãnh dẫn dầu đạt đúng tiêu chuẩn kỹ thuật quy định trong hồ sơ máy công cụ cơ khí; đồng thời rèn luyện tác phong làm việc khoa học, tỉ mỉ và tuân thủ các quy tắc an toàn xưởng.

Cấu trúc giáo trình được thiết kế thành 05 bài học chuyên đề bám sát kết cấu cơ học và trình tự bảo trì thực tế trên các dòng máy công cụ điển hình trong công nghiệp.

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương và chủ đề chính

Giáo trình phân chia nội dung thành 05 bài giảng tích hợp, kết hợp giữa lý thuyết nguyên lý và quy trình thao tác kỹ thuật:

  • Bài 1: Tổng quan về kỹ thuật bôi trơn, làm mát (Thời lượng: 03 giờ – 2 LT, 0 TH, 1 KT LT):

    • Nội dung chính: Trình bày mục đích của bôi trơn (giảm ma sát, giảm mài mòn, che kín bề mặt, chống bụi kim loại, giảm tiếng ồn); phân tích các chế độ bôi trơn (thủy động, hỗn hợp, màng mỏng) và điều kiện bôi trơn thủy động (chêm dầu hình nêm, vận tốc trượt đủ lớn, độ nhớt thích hợp).
    • Phân loại và lựa chọn vật liệu: Khảo sát đặc tính của dầu bôi trơn theo độ nhớt (thấp, trung bình, cao), mỡ bôi trơn dẻo, chất bôi trơn rắn (graphit, mica). Kỹ thuật lựa chọn chất bôi trơn theo vận tốc, tải trọng tiếp xúc và nhiệt độ làm việc.
    • Phương pháp bôi trơn: Hệ thống hóa 06 phương pháp gồm bôi trơn bằng tay ($v \le 4\text{ m/s}$), nhỏ giọt ($v \le 4\text{ m/s}$), bấc thấm, ngâm dầu ($v \le 12\text{ m/s}$), văng dầu và bôi trơn tự động ($v > 12\text{ m/s}$).
    • Kỹ thuật làm mát: Định nghĩa dầu làm mát tưới nguội; so sánh dầu tưới nguội không pha nước và pha nước; phân loại dầu pha nước theo cấu trúc phân tán gồm dạng Macro (đường kính hạt 0,1–10 µm), Micro (đường kính hạt $< 0,1\text{ µm}$) và dầu tổng hợp trong suốt. Đọc và giải mã ký hiệu chất bôi trơn máy công cụ: CLP 46 và CGLP 68.

  • Bài 2: Tháo hệ thống bôi trơn, làm mát trên thiết bị cơ khí (Thời lượng: 12 giờ – 3 LT, 9 TH):

    • Nội dung chính: Cơ sở khoa học về ma sát học (tribology); cấu trúc hệ thống bôi trơn trên máy khoan đứng K125 (Nhà máy chế tạo máy công cụ số 1 Hà Nội) sử dụng 02 bơm piston đơn dẫn động từ trục mang cam lệch tâm để cấp dầu cho hộp tốc độ trục chính và hộp tốc độ tiến dao.
    • Quy trình kỹ thuật: Các bước tháo hệ thống gồm làm sạch bề mặt bên ngoài máy; tháo cụm đường ống hút/xả liên kết bằng mối ghép ren M14 tích hợp cụm van bi; tháo liên kết thân bơm trên thành hộp máy bằng bu lông M8 đầu chìm; di chuyển cụm chi tiết bằng bàn sửa chữa; tháo rời chi tiết đường ống; làm sạch chi tiết bằng thùng rửa; tập hợp chi tiết theo cụm và lập bảng kê định danh.
    • An toàn lao động: Quy định an toàn và kiểm soát sai hỏng (tiếng ồn kim loại do lắp sai độ đồng tâm, nhiệt độ tăng do bôi trơn quá mức hoặc sai khe hở gối đỡ).

  • Bài 3: Bảo dưỡng bơm và hệ thống ống dẫn dung dịch bôi trơn, làm mát (Thời lượng: 20 giờ – 3 LT, 16 TH, 1 KT TH):

    • Nội dung chính: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các dòng bơm thể tích tuân theo định luật đa biến $P \cdot V^{1,4} = \text{const}$. Khảo sát chi tiết bơm bánh răng ngoài (dải tốc độ quay 700–5000 vòng/phút, có rãnh khoét thông dầu chống kẹt răng), bơm bánh răng ăn khớp trong, bơm piston đơn, bơm nhiều piston hướng trục, bơm piston hướng kính và bơm cánh gạt.
    • Hệ thống phụ trợ: Cấu tạo bộ lọc dầu (lưới thép, giấy xếp nếp; phân cấp lọc thô 0,1 mm, trung bình 0,01 mm, lọc tinh 0,005 mm và đặc biệt 0,0001 mm); cấu tạo ống mềm cao su chịu dầu nhiều lớp và ống kim loại cứng (đồng, kẽm) với các kiểu khớp nối ren, khớp nối mặt bích.
    • Quy trình bảo dưỡng: Kỹ thuật tháo mở bơm, làm sạch bằng máy thổi khí nén và thùng rửa, kiểm tra hư hỏng, lắp ráp đảo ngược quy trình và hiệu chỉnh.

  • Bài 4: Bảo dưỡng bể, máng chứa chất liệu bôi trơn, làm mát (Thời lượng: 20 giờ – 3 LT, 17 TH):

    • Nội dung chính: Cấu tạo bể dầu độc lập và bể đúc liền vỏ hộp máy; các thành phần gồm nắp bình kín, ống thông gió, bộ kiểm tra mức dầu, đường dầu ra/về, nút xả cặn và lưới lọc.
    • Quy chuẩn định mức dầu: Định mức ngập 1/5 đến 1/3 bánh răng lớn trong cơ cấu bôi trơn văng dầu; kỹ thuật đo mức dầu bằng que thăm khía carô và cửa quan sát mắt dầu trong suốt (nhận diện 3 trạng thái: cao hơn Max, thấp hơn Min, nằm giữa Min và Max).
    • Quy trình thao tác: Trình tự bảo dưỡng bể, máng chứa chất bôi trơn trên hộp tốc độ máy tiện T6M16 (T616).

  • Bài 5: Bảo dưỡng các lỗ, rãnh dẫn chất bôi trơn trong thiết bị cơ khí (Thời lượng: 20 giờ – 3 LT, 16 TH, 1 KT TH):

    • Nội dung chính: Kiểm tra, thông rửa các rãnh dầu, lỗ dẫn dầu bôi trơn gia công trực tiếp bên trong thân máy, hộp tốc độ và các gối đỡ trục của máy công cụ; xử lý tắc nghẽn và rò rỉ dung dịch.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Lĩnh vực kiến thức Các nội dung khoa học cốt lõi
Ma sát học (Tribology) Bản chất ma sát trượt và ma sát lăn; cơ chế chuyển đổi ma sát; các dạng bôi trơn khô, nửa ướt và ướt (thủy động, thủy tĩnh); điều kiện tạo màng dầu thủy động dạng nêm.
Thủy lực ứng dụng Biến đổi cơ năng thành áp suất chất lỏng trong bơm thể tích theo phương trình $P \cdot V^k = \text{const}$ ($k = 1,4$); lưu lượng và tổn thất áp suất qua bộ lọc và đường ống dẫn.
Khoa học vật liệu bôi trơn Phân loại dầu gốc khoáng, dầu tổng hợp, mỡ dẻo, phụ gia rắn; mối tương quan giữa độ nhớt với vận tốc trượt, tải trọng và nhiệt độ làm việc của chi tiết cơ khí.
Dung dịch cắt gọt và làm mát Cơ chế giải nhiệt, bôi trơn màng mỏng, chống oxy hóa bề mặt gia công; phân loại nhũ tương pha nước (Macro, Micro) và dầu nguyên chất.
Tiêu chuẩn công nghiệp Ký hiệu phân cấp dầu công nghiệp (CLP 46, CGLP 68); tiêu chuẩn kích thước hạt cặn của bộ lọc dầu ($0,0001\text{ mm} - 0,1\text{ mm}$).

Kỹ năng phát triển

  • Kỹ năng kỹ thuật thao tác:

    • Lập phiếu quy trình công nghệ tháo lắp hệ thống bôi trơn, làm mát theo đúng trình tự kỹ thuật;
    • Sử dụng thành thạo các bộ dụng cụ cầm tay cơ khí, thiết bị thổi khí nén, thùng rửa chi tiết và thiết bị gá kẹp;
    • Tháo rã, phân loại chi tiết theo cụm và lắp ráp hoàn chỉnh các loại bơm công nghiệp (bơm bánh răng, bơm piston đơn, bơm cánh gạt);
    • Làm sạch cặn bẩn, súc rửa bể chứa dầu, thay thế lưới lọc và phớt làm kín (keo, bìa amiăng) chống rò rỉ.

  • Kỹ năng phân tích và chẩn đoán:

    • Giải mã sơ đồ nguyên lý mạch dầu và bản vẽ khai triển hệ thống bôi trơn trên máy khoan K125 và máy tiện T6M16;
    • Kiểm tra, đánh giá mức độ mài mòn, tắc nghẽn đường ống và bộ lọc;
    • Phân tích nguyên nhân hư hỏng dựa trên hiện tượng thực tế: tiếng ồn kim loại lạ do lắp lệch tâm, áp suất tụt do hỏng van một chiều, quá nhiệt do lượng dầu vượt mức hoặc độ nhớt không phù hợp.

  • Năng lực tự chủ và an toàn lao động:

    • Thực hiện đúng các quy định an toàn điện, an toàn xưởng gia công cắt gọt;
    • Phân loại và thu gom giẻ lau dính dầu, dầu thải vào thùng kim loại chuyên dụng nhằm phòng chống cháy nổ;
    • Rèn luyện tác phong công nghiệp tỉ mỉ, ngăn nắp và khả năng làm việc độc lập hoặc phối hợp nhóm.

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình áp dụng mô hình giảng dạy tích hợp lấy thực hành làm trọng tâm, phản ánh trực tiếp qua cơ cấu phân bổ thời lượng: 58 giờ thực hành trên tổng số 75 giờ (chiếm 77,3% tổng khối lượng mô đun).

Phương pháp sư phạm và hoạt động dạy học

  • Đối với giảng viên: Áp dụng phương pháp giảng dạy tích cực kết hợp giữa diễn giảng lý thuyết, vấn đáp kỹ thuật và dạy học giải quyết vấn đề. Giảng viên tổ chức học lý thuyết tại phòng chuyên môn hóa, hướng dẫn thảo luận và thực hiện thao tác mẫu trực tiếp tại xưởng cơ khí; xây dựng hệ thống phiếu học tập và phiếu hướng dẫn công nghệ tháo lắp cho từng bài.
  • Đối với người học: Chủ động đọc giáo trình trước buổi học; hoàn thành các bài tập tính toán và câu hỏi củng cố; tham gia thảo luận nhóm; thực hiện đầy đủ các bài tập rèn luyện kỹ năng tháo lắp, bảo dưỡng trên thiết bị thực tế hoặc mô hình; tuân thủ nghiêm ngặt quy định bảo hộ lao động (trang phục, giày, mũ gọn gàng, gá kẹp phôi chắc chắn trên ê-tô).

Hệ thống bài tập và nghiên cứu tình huống (Case Studies)

  1. Bài tập giải mã sơ đồ bôi trơn máy công cụ: Nhiệm vụ đọc biểu đồ bôi trơn máy tiện, xác định 08 vị trí bôi trơn định kỳ và giải thích ý nghĩa các thông số ký hiệu dầu công nghiệp CLP 46, CGLP 68 trên phiếu luyện tập.
  2. Nghiên cứu tình huống tháo lắp hệ thống máy khoan K125: Phân tích sơ đồ cấp dầu từ 02 bơm piston đơn đến hộp tốc độ trục chính và hộp chạy dao; lập phiếu công nghệ tháo mở cụm van bi M14 và thân bơm M8.
  3. Bài tập tình huống bảo dưỡng cụm bơm dầu: Kiểm tra tình trạng, phát hiện lỗi chức năng, lập quy trình tháo rời, vệ sinh, thay thế chi tiết hỏng và lắp ráp thử nghiệm đối với bơm bánh răng, bơm cánh gạt và bơm piston.

Phương pháp kiểm tra và đánh giá

Kết quả học tập của người học được đánh giá qua các cột điểm định lượng:

  • Đánh giá thường xuyên: Điểm hỏi miệng kiểm tra kiến thức chuẩn bị bài và nhận thức lý thuyết tại từng bài học;
  • Kiểm tra định kỳ:
    • Bài kiểm tra số 1 (Lý thuyết): Hình thức trắc nghiệm khách quan đánh giá toàn bộ kiến thức đại cương của Bài 1 (thời lượng 01 giờ);
    • Bài kiểm tra số 2 (Thực hành): Thao tác tháo lắp, bảo dưỡng bơm và hệ thống đường ống thuộc Bài 3 (thời lượng 01 giờ);
    • Bài kiểm tra số 3 (Thực hành): Thao tác kiểm tra, làm sạch hệ thống lỗ và rãnh dẫn dầu thuộc Bài 5 (thời lượng 01 giờ);
  • Thi kết thúc mô đun: Kết hợp câu hỏi lý thuyết trắc nghiệm và bài tập thực hành thao tác trực tiếp trên thiết bị cơ khí xưởng.

Điểm nổi bật và cập nhật

  • Chuẩn hóa chương trình đào tạo theo Quyết định 203/QĐ-CĐDK: Giáo trình được biên soạn mới và ban hành chính thức năm 2022 tại Trường Cao đẳng Dầu khí, chuẩn hóa theo hệ thống tín chỉ và danh mục năng lực nghề quốc gia đối với nghề Bảo trì thiết bị cơ điện trình độ cao đẳng.
  • Tích hợp phân loại dung dịch gia công công nghệ cao: Bổ sung kiến thức phân loại dung dịch làm mát tưới nguội pha nước hiện đại dựa trên kích thước hạt phân tán (Macro từ 0,1–10 µm, Micro $< 0,1\text{ µm}$ và dung dịch tổng hợp hoàn toàn), làm rõ đặc tính sử dụng cho các trung tâm gia công CNC cơ khí chính xác.
  • Gắn liền với thiết bị công nghiệp điển hình: Toàn bộ nội dung hướng dẫn thực hành và quy trình tháo lắp được xây dựng trực tiếp trên các dòng máy công cụ thực tế gồm máy khoan đứng K125 (Nhà máy chế tạo máy công cụ số 1 Hà Nội sản xuất) và máy tiện công nghiệp T6M16/T616, giúp người học tiếp cận trực tiếp với cấu trúc cơ khí thực tiễn.
  • Tính liên kết liên môn chặt chẽ: Nội dung giáo trình tích hợp các mảng kiến thức bổ trợ từ Vẽ kỹ thuật (đọc bản vẽ khai triển), Gia công nguội cơ bản (thao tác dụng cụ tay), An toàn vệ sinh lao động đến Bảo trì hệ thống truyền động cơ khí.

Đối tượng sử dụng giáo trình

  • Sinh viên đào tạo chính quy: Sinh viên đang theo học hệ Cao đẳng nghề Bảo trì thiết bị cơ điện tại các trường cao đẳng kỹ thuật, cao đẳng nghề.
  • Điều kiện tiên quyết đối với người học: Để tiếp thu được nội dung mô đun MECM63123, người học bắt buộc phải hoàn thành các môn học/mô đun nền tảng trong chương trình đào tạo gồm:
    • Vẽ kỹ thuật 1 (MECM512003);
    • Gia công nguội cơ bản (MECM513104);
    • An toàn vệ sinh lao động (SAEN52001);
    • Xử lý sự cố thiết bị cơ điện (ELEM53167);
    • Bảo trì hệ thống truyền động cơ khí (MECM53124).
  • Giảng viên chuyên ngành: Sử dụng làm tài liệu giảng dạy chuẩn để biên soạn giáo án tích hợp, thiết kế các phiếu thực hành, phiếu hướng dẫn công nghệ và xây dựng ngân hàng đề kiểm tra định kỳ/kết thúc mô đun.
  • Cán bộ kỹ thuật và thợ bảo trì: Sử dụng làm tài liệu tra cứu các thông số kỹ thuật, quy trình bảo dưỡng định kỳ các cụm bơm dầu, đường ống và bể chứa trên các dòng máy cắt gọt kim loại tại nhà máy.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này được thiết kế phục vụ cho đối tượng nào?

Tài liệu được biên soạn dành riêng cho học sinh, sinh viên hệ Cao đẳng nghề Bảo trì thiết bị cơ điện (Trường Cao đẳng Dầu khí và các cơ sở giáo dục nghề nghiệp tương đương), đồng thời dùng làm tài liệu kỹ thuật tham khảo cho công nhân, kỹ thuật viên bảo trì cơ khí tại doanh nghiệp.

2. Người học cần đáp ứng những kiến thức và kỹ năng nền tảng nào trước khi học mô đun này?

Người học bắt buộc phải hoàn thành mô đun Bảo trì hệ thống truyền động cơ khí (MECM53124) và Xử lý sự cố thiết bị cơ điện (ELEM53167), đồng thời phải có kỹ năng đọc bản vẽ cơ khí (từ mô đun Vẽ kỹ thuật 1) và kỹ năng nguội cơ bản (từ mô đun Gia công nguội cơ bản).

3. Điểm đặc thù về cấu trúc nội dung của giáo trình là gì?

Giáo trình phân chia kết cấu theo từng cụm chi tiết chức năng của hệ thống (Bài 1: Tổng quan $\rightarrow$ Bài 2: Tháo hệ thống $\rightarrow$ Bài 3: Bơm và ống dẫn $\rightarrow$ Bài 4: Bể và máng chứa $\rightarrow$ Bài 5: Lỗ và rãnh dẫn). Đặc biệt, phần thực hành chiếm 58/75 giờ (77,3%) và gắn liền với các loại máy công cụ thực tế như máy khoan K125 và máy tiện T6M16.

4. Làm thế nào để tự học và nghiên cứu mô đun này đạt hiệu quả cao?

Người học cần:

  1. Nghiên cứu trước phần lý thuyết nguyên lý và quy chuẩn an toàn của từng bài;
  2. Hoàn thành việc lập phiếu công nghệ tháo lắp trước khi vào xưởng;
  3. Đối chiếu các hiện tượng hư hỏng thực tế với bảng phân tích sai hỏng thường gặp trong giáo trình;
  4. Thực hiện đầy đủ các bài tập tự lượng giá và phiếu bài tập định danh chi tiết.

5. Những tài liệu tham khảo chính yếu nào được sử dụng để xây dựng giáo trình?

Giáo trình trích dẫn và tham khảo trực tiếp 02 tài liệu chuyên ngành:

  • [1] Giáo trình Công nghệ bôi trơn – Nguyễn Xuân Toàn, Nhà xuất bản Bách Khoa, Hà Nội;
  • [2] Giáo trình Bảo trì hệ thống bôi trơn làm mát – Trường Cao đẳng Cơ giới Ninh Bình.

Kết luận

Giáo trình Bảo trì hệ thống bôi trơn làm mát (Mã mô đun: MECM63123) cung cấp khối lượng kiến thức hoàn chỉnh về nguyên lý ma sát học, cấu tạo các cụm thiết bị thủy lực bôi trơn và quy trình kỹ thuật bảo dưỡng máy công cụ.

Lộ trình học tập của mô đun được tổ chức logic theo trình tự: $$\text{Lý thuyết đại cương & Chất bôi trơn (Bài 1)} \longrightarrow \text{Kỹ thuật tháo rã cơ cấu (Bài 2)} \longrightarrow \text{Bảo dưỡng Bơm & Ống dẫn (Bài 3)} \longrightarrow \text{Bảo dưỡng Bể/Máng chứa (Bài 4)} \longrightarrow \text{Bảo dưỡng Lỗ & Rãnh dẫn (Bài 5)}$$

Nguồn học liệu hỗ trợ bao gồm hệ thống phiếu thực hành, bản vẽ kết cấu máy khoan K125, máy tiện T6M16 và các tài liệu tham khảo chuyên ngành do Nhà xuất bản Bách Khoa Hà Nội và các trường cao đẳng kỹ thuật phát hành.