THÔNG TIN MÔ-ĐUN VÀ GIÁO TRÌNH ĐÀO TẠO

  • Tên giáo trình: Giáo trình Sửa chữa hệ thống thủy lực, khí nén
  • Mã số mô-đun: MĐ 26
  • Cơ quan ban hành: Trường Cao đẳng Giao thông Vận tải Trung ương I – Bộ Giao thông Vận tải
  • Căn cứ pháp lý: Quyết định số 1955/QĐ-CĐGTVTTWI-ĐT ngày 21/12/2017 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng GTVT Trung ương I
  • Ngành/Nghề đào tạo: Sửa chữa máy thi công xây dựng (Trình độ Cao đẳng nghề / Trung cấp nghề)
  • Thời lượng đào tạo: 150 giờ (Lý thuyết: 25 giờ; Thực hành: 119 giờ; Kiểm tra: 06 giờ)

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Sửa chữa hệ thống thủy lực, khí nén (Mã số mô-đun: MĐ 26) là tài liệu đào tạo chuyên môn nghề bắt buộc thuộc chương trình đào tạo nghề Sửa chữa máy thi công xây dựng, được ban hành chính thức theo Quyết định số 1955/QĐ-CĐGTVTTWI-ĐT ngày 21/12/2017 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Giao thông Vận tải Trung ương I. Trong cấu trúc khung đào tạo nghề, mô-đun MĐ 26 được bố trí giảng dạy sau khi người học đã hoàn thành các môn học chung cùng hệ thống 19 môn học/mô-đun kỹ thuật cơ sở và chuyên môn tiên quyết (từ MH07 đến MĐ25).

[Các môn học chung & Môn kỹ thuật MH07 - MĐ25]
      [MĐ 26: Sửa chữa hệ thống thủy lực, khí nén]
      [Năng lực chuẩn đoán, bảo dưỡng & sửa chữa]

Mục tiêu học tập của giáo trình xác định rõ: Sau khi kết thúc mô-đun, người học có khả năng trình bày đầy đủ cấu tạo, nguyên lý làm việc của các cụm thiết bị trong hệ thống truyền động thủy lực và khí nén; đồng thời thực hiện chính xác quy trình bảo dưỡng định kỳ, chẩn đoán sai hỏng, sửa chữa và thay thế các cụm chi tiết (bơm, van, xy lanh, đường ống, bộ tích lũy, phớt làm kín) trên máy thi công xây dựng đúng yêu cầu kỹ thuật và an toàn lao động.

Giáo trình được thiết kế theo phương pháp tích hợp kiến thức nguyên lý và kỹ năng thao tác trực tiếp. Nội dung gồm 9 bài học chuyên đề được sắp xếp tuần tự theo logic vận hành - bảo dưỡng - sửa chữa - thay thế thiết bị. Điểm đặc thù của giáo trình là gắn liền việc phân tích kết cấu với các ứng dụng thực tế trên những dòng thiết bị cơ giới cụ thể như máy xúc SOLA, máy xúc CATERPILLAR, máy xúc KOMATSU, máy san ủi và hệ thống ben tự đổ của xe ô tô tải.

Nội dung kiến thức cốt lõi

                             HỆ THỐNG MÔ-ĐUN MĐ 26 (150 GIỜ)
[KHỐI BẢO DƯỠNG ĐỊNH KỲ (74H)]                                         [KHỐI SỬA CHỮA & THAY THẾ (76H)]

Các chương/chủ đề chính

Cấu trúc giáo trình phân bổ chi tiết qua 9 bài học nghiệp vụ:

  • Bài 1: Bảo dưỡng bơm thuỷ lực (30 giờ: 4h Lý thuyết, 26h Thực hành): Phân loại bơm theo áp suất (thấp, trung bình, cao) và kết cấu cơ học; nghiên cứu nguyên lý vận hành của bơm bánh răng, bơm cánh gạt, bơm piston hướng tâm (cơ cấu cam lệch tâm 3 cặp piston) và bơm piston hướng trục (gồm bơm trục nghiêng trên máy xúc SOLA, bơm đĩa nghiêng trên máy xúc CATERPILLAR, bơm đĩa lắc có van trợ động trên máy xúc KOMATSU); thiết lập quy trình kiểm tra bảo dưỡng định kỳ 17 bước kỹ thuật hàng tuần.
  • Bài 2: Bảo dưỡng các van thuỷ lực, khí nén (20 giờ: 2h Lý thuyết, 16h Thực hành, 2h Kiểm tra): Cấu tạo, nguyên lý, các nguyên nhân gây hỏng hóc và quy trình sửa chữa nhóm van thủy lực (van an toàn, van giảm áp, van tạo áp, van giảm tải, van đảo chiều, van điều khiển khối lượng/tiết lưu một chiều); thiết bị xử lý khí nén (bộ lọc, bộ điều chỉnh áp suất); phân tích kết cấu và quy tắc sửa chữa các loại van khí nén vận hành bằng cam (van 3/2 thường đóng, van 3/2 thường mở, van 4/2), bộ chuyển mạch giới hạn khí nén kiểu con lăn - đòn bẩy (van 3/2, van 4/2), van điều khiển bằng tín hiệu nén (van 4/2), van điều chỉnh khí nén hai phía, van điện từ solenoid (van 3/2, van 4/2 đơn và kép).
  • Bài 3: Bảo dưỡng ắc quy thuỷ lực (12 giờ: 2h Lý thuyết, 10h Thực hành): Phân loại, cách sử dụng các kiểu bộ tích lũy năng lượng và quy trình tháo dỡ, sửa chữa an toàn.
  • Bài 4: Bảo dưỡng đường ống và két làm mát (12 giờ: 3h Lý thuyết, 9h Thực hành): Kết cấu bộ phận làm mát dầu thủy lực, phương pháp tính toán lựa chọn ống dẫn và kỹ thuật bảo dưỡng đường ống chịu áp lực.
  • Bài 5: Sửa chữa bơm thuỷ lực (30 giờ: 4h Lý thuyết, 24h Thực hành, 2h Kiểm tra): Nhận diện các sự cố kỹ thuật của bơm thủy lực (tụt áp suất, thiếu lưu lượng, quá nhiệt, tiếng ồn/tiếng gõ) và phương pháp gia công phục hồi các bề mặt mài mòn.
  • Bài 6: Sửa chữa hộp phân phối (12 giờ: 3h Lý thuyết, 9h Thực hành): Kết cấu và phương pháp sửa chữa cơ cấu phân phối kiểu tịnh tiến dạng piston bậc loại đơn, cơ cấu dạng ngăn kéo thủy lực và cơ cấu phân phối dạng van nút.
  • Bài 7: Sửa chữa xy lanh thuỷ lực, khí nén (10 giờ: 3h Lý thuyết, 7h Thực hành): Nhận dạng quy cách kích thước xy lanh thủy lực; phân tích các cơ cấu chấp hành khí nén và xử lý các hư hỏng cong vênh cần, xước nòng xy lanh.
  • Bài 8: Thay bơm thuỷ lực (12 giờ: 2h Lý thuyết, 10h Thực hành): Yêu cầu kỹ thuật trong việc định tâm, lắp đặt bơm mới và đấu nối hệ thống đường dẫn dầu.
  • Bài 9: Thay phớt bơm thuỷ lực khí nén (12 giờ: 2h Lý thuyết, 10h Thực hành, 2h Kiểm tra): Cấu tạo các loại phớt làm kín, nguyên nhân chai cứng/rách phớt và quy trình thay thế phớt chặn dầu, gioăng chỉ chữ O.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình xây dựng hệ thống nguyên lý kỹ thuật dựa trên các nền tảng sau:

  1. Nguyên lý biến đổi năng lượng thủy - khí: Chuyển đổi cơ năng từ động cơ sơ cấp (động cơ điện hoặc động cơ đốt trong) thành áp năng của dòng dầu thủy lực hoặc dòng khí nén thông qua các cơ cấu biến đổi thể tích.
  2. Nguyên lý phân cấp áp suất và kết cấu tương ứng:
    • Bơm bánh răng: Áp suất trung bình, ứng dụng trong hệ thống truyền lực máy san ủi, cơ cấu ben tự đổ xe tải, mạch điều khiển máy xúc đào, cẩu trục.
    • Bơm cánh gạt: Áp suất thấp, ứng dụng chủ yếu trong hệ thống trợ lực lái ô tô tải trung bình và ô tô du lịch.
    • Bơm piston (hướng tâm và hướng trục): Áp suất cao, chuyên dùng cho mạch công tác máy xúc lật, máy xúc đào.
  3. Cơ chế điều khiển và xử lý môi chất công tác: Cơ chế điều áp thứ cấp duy trì áp suất làm việc ổn định; nguyên tắc làm sạch khí nén chống mài mòn/ôxy hóa; cơ chế kích hoạt van solenoid điện từ với độ rộng xung kích đạt từ 20 đến 40 ms.

Kỹ năng phát triển

  • Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Thao tác tháo dỡ, đo kiểm độ cứng vững và độ bền của lò xo bằng máy thử lò xo chuyên dụng; rà bóng nòng van và bề mặt đĩa van; làm sạch gíclơ bị tắc; lắp đặt đệm lót và vòng đệm kín chữ O đúng chiều.
  • Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Sử dụng bảng ma trận chẩn đoán sự cố để xác định chính xác nguyên nhân gốc rễ gây ra các hiện tượng tụt áp, quá nhiệt dầu, kẹt ống van điều khiển hướng, lọt khí qua màng ngăn, hoặc tiếng ồn lạ trong hệ thống.
  • Kỹ năng thực hành nghề (Practical competencies): Thực hiện bảo dưỡng định kỳ hệ thống đường ống; thay thế dầu thủy lực, tháo xả nước ngưng trong bể dầu; căn chỉnh áp suất làm việc của van an toàn; thay thế bơm và phớt làm kín theo đúng trình tự kỹ thuật.

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình MĐ 26 xây dựng cấu trúc theo tỷ lệ thực hành nghề chiếm ưu thế: 119 giờ thực hành trên tổng số 150 giờ (chiếm 79.3% thời lượng mô-đun). Phương pháp tiếp cận sư phạm đi thẳng từ việc nhận biết cấu tạo - nguyên lý làm việc sang thực hành thao tác trực tiếp trên các cụm chi tiết máy thi công.

  • Nguyên lý kết cấu    • Tháo dỡ/lắp ráp cụm chi tiết   • 02h tại Bài 2 (Van)
  • Sơ đồ thủy - khí     • Đo kiểm lò xo, rà nòng van     • 02h tại Bài 5 (Bơm)
  • Ma trận sự cố        • Xử lý sự cố theo ma trận lỗi   • 02h tại Bài 9 (Phớt)

Quy trình thực hành trong giáo trình được tiêu chuẩn hóa thành các bảng chỉ dẫn và danh mục tác vụ cụ thể:

  • Danh mục kiểm tra bảo dưỡng bơm định kỳ hàng tuần gồm 17 bước: Lau chùi thiết bị, kiểm tra đường ống và khớp nối, kiểm tra độ khít ống nối, tháo vòng găng kiểm tra, vệ sinh/thay thế bộ phận lọc dầu, đo nhiệt độ dầu, thay dầu và lau chùi bể dầu, tháo nước đọng trong bể dầu, kiểm tra van áp suất, đo kiểm tra lưu lượng bơm.
  • Quy chuẩn an toàn khi tháo dỡ và bảo dưỡng van:
    1. Ngắt hoàn toàn nguồn điện điều khiển trước khi tháo chi tiết.
    2. Di chuyển cần điều khiển van theo mọi hướng để giải tỏa triệt để áp lực thủy lực còn tồn dư trong hệ thống.
    3. Hạ thấp toàn bộ các cơ cấu công tác (gầu xúc, lưỡi ủi, cần cẩu) xuống mặt đất.
    4. Vệ sinh sạch sẽ khu vực xung quanh bằng hơi nước hoặc dầu nhiên liệu/dung môi chuyên dụng (tuyệt đối không để nước lọt vào trong hệ thống; cấm sử dụng acetone hoặc chất pha loãng sơn).
    5. Cấm sử dụng dung môi Carbon Tetrachloride ($CCl_4$) vì gây phá hủy bề mặt cao su của các nắp bịt và đệm làm kín.
    6. Thực hiện tháo lắp hoàn toàn trên bàn sạch chuyên dụng; cấm thao tác dưới mặt đất hoặc sàn xưởng; không dùng giẻ rách hoặc giấy vụn lau van để tránh xơ vải lọt vào mạch dầu.
    7. Sau khi thổi khô bằng khí nén, phải lập tức nhúng các chi tiết kim loại vào dầu thủy lực sạch để chống gỉ sét; ngâm đệm lót mới vào dầu trước khi lắp ráp.

Hình thức đánh giá kết quả học tập gồm 06 giờ kiểm tra định kỳ được bố trí tại Bài 2 (Kiểm tra bảo dưỡng van - 2 giờ), Bài 5 (Kiểm tra sửa chữa bơm - 2 giờ) và Bài 9 (Kiểm tra kỹ thuật thay phớt - 2 giờ), tập trung đánh giá độ chính xác về trình tự tháo lắp, khả năng xử lý sai hỏng và tuân thủ các quy tắc an toàn cơ học.

Điểm nổi bật và cập nhật

Nội dung giáo trình MĐ 26 thể hiện tính ứng dụng cơ giới thực tiễn thông qua việc kết nối trực tiếp lý thuyết điều khiển thủy khí với các hệ thống máy móc xây dựng đang vận hành tại Việt Nam:

  • Gắn liền với các dòng máy công trình thực tế: Các phương án kết cấu bơm piston được đối chiếu với thiết bị thi công xây dựng cụ thể:
    • Bơm piston kiểu trục nghiêng: Ứng dụng trên dòng máy xúc SOLA.
    • Bơm piston kiểu đĩa nghiêng: Ứng dụng trên dòng máy xúc CATERPILLAR.
    • Bơm piston kiểu đĩa lắc (điều chỉnh lưu lượng bằng van trợ động): Ứng dụng trên dòng máy xúc KOMATSU.
  • Tích hợp hệ thống phân loại và chẩn đoán sự cố chi tiết: Giáo trình cung cấp các bảng ma trận xử lý sự cố cho từng nhóm thiết bị: bảng chẩn đoán van điều khiển áp lực (lỗi áp lực thấp, mất áp lực, tiếng ồn, quá nhiệt); bảng chẩn đoán van điều khiển hướng (lỗi trượt sai, chuyển động lắc, tụt tải xy lanh); bảng chẩn đoán van điều khiển khối lượng (sai lệch lưu lượng, quá nhiệt dòng dầu).
  • Kết hợp điều khiển điện - khí nén hiện đại: Giáo trình cập nhật chi tiết các phần tử van solenoid điều khiển bằng tín hiệu điện 12V/24V, van chuyển mạch giới hạn hành trình, và van tác động bằng tín hiệu khí nén với các thông số vận hành chuẩn (áp suất chuyển mạch tối thiểu từ $200\text{ kPa}$ đến $280\text{ kPa}$, khe hở tác động cơ khí tối đa $3\text{ mm}$ đến $3.5\text{ mm}$).

Đối tượng sử dụng giáo trình

  • Người học: Học sinh, sinh viên theo học hệ Trung cấp nghề và Cao đẳng nghề chuyên ngành Sửa chữa máy thi công xây dựng, Công nghệ kỹ thuật cơ khí máy công trình.
  • Yêu cầu điều kiện tiên quyết (Prerequisites): Người học bắt buộc phải hoàn thành khối kiến thức chung và các môn học/mô-đun nền tảng từ MH07 đến MĐ25 (gồm các học phần về dung sai lắp ghép, nguội cơ bản, cơ học chất lỏng, điện kỹ thuật và các mô-đun sửa chữa cơ cấu cơ sở).
  • Giảng viên chuyên ngành: Sử dụng làm giáo trình khung để biên soạn đề cương bài giảng tích hợp, phiếu phân tích công việc và quy trình chấm thi kỹ năng nghề.
  • Cán bộ kỹ thuật và thợ sửa chữa: Sử dụng làm tài liệu tham khảo kỹ thuật tại các trạm sửa chữa cơ giới, phân xưởng máy thi công để phục vụ công tác bảo dưỡng định kỳ và đại tu thiết bị.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với đối tượng người học nào?

Tài liệu được biên soạn phục vụ học sinh, sinh viên theo học hệ Trung cấp nghề và Cao đẳng nghề ngành Sửa chữa máy thi công xây dựng theo chương trình của Tổng cục Dạy nghề và Trường Cao đẳng GTVT Trung ương I.

2. Người học cần đáp ứng kiến thức tiên quyết nào trước khi học mô-đun MĐ 26?

Người học cần hoàn thành các môn học chung và hệ thống môn học, mô-đun kỹ thuật cơ sở chuyên ngành từ mã MH07 đến MĐ25 trong chương trình đào tạo nghề máy thi công xây dựng.

3. Điểm khác biệt của giáo trình này so với các tài liệu lý thuyết thủy khí chung?

Giáo trình tập trung vào kỹ năng bảo dưỡng và sửa chữa thực tế với 119/150 giờ thực hành; mô tả cụ thể kết cấu các cụm chi tiết lắp trên các dòng máy công trình thực tế (bơm máy xúc SOLA, CATERPILLAR, KOMATSU); cung cấp các bảng ma trận chẩn đoán hỏng hóc chi tiết cho từng loại van và bơm.

4. Phương pháp tự học và rèn luyện kỹ năng với giáo trình này như thế nào?

Người học cần kết hợp đọc hiểu sơ đồ nguyên lý cấu tạo, đối chiếu các hiện tượng hư hỏng với bảng ma trận sự cố trong giáo trình, sau đó tuân thủ nghiêm ngặt quy trình tháo lắp 17 bước bảo dưỡng và các quy tắc an toàn làm việc trên bàn sạch.

5. Tài liệu đưa ra những khuyến cáo kỹ thuật đặc biệt nào khi bảo dưỡng hệ thống?

Giáo trình cấm tuyệt đối việc sử dụng dung môi Carbon Tetrachloride ($CCl_4$) khi vệ sinh vì chất này làm biến tính, phá hủy gioăng cao su; cấm dùng acetone/chất pha loãng sơn; yêu cầu giải tỏa áp suất tồn dư và ngâm đệm lót mới vào dầu thủy lực sạch trước khi lắp ráp.

Kết luận

Giáo trình Sửa chữa hệ thống thủy lực, khí nén (Mã số: MĐ 26) của Trường Cao đẳng Giao thông Vận tải Trung ương I là tài liệu đào tạo nghề chuẩn mực cho chương trình Sửa chữa máy thi công xây dựng. Giá trị cốt lõi của giáo trình thể hiện ở cấu trúc mô-đun hóa 150 giờ bám sát thực tiễn công nghệ cơ giới, cung cấp quy trình thao tác kỹ thuật từ bảo dưỡng phòng ngừa đến sửa chữa phục hồi cụm chi tiết.

Lộ trình học tập được thiết lập logic: đi từ bảo dưỡng bơm, van, ắc quy, đường ống (Bài 1 – 4), chuyển sang kỹ thuật chẩn đoán phục hồi bơm, hộp phân phối, xy lanh (Bài 5 – 7), và hoàn thiện ở kỹ năng thay thế bơm cùng gioăng phớt làm kín (Bài 8 – 9). Tài liệu đáp ứng đầy đủ yêu cầu giảng dạy tích hợp và cung cấp hệ thống dữ liệu tra cứu kỹ thuật phục vụ trực tiếp cho hoạt động sửa chữa máy công trình.