Xi lanh thủy lực là gì? (Hydraulic cylinder)
Trong hệ thống thủy lực có rất nhiều thiết bị như: van các loại, lọc dầu, thùng chứa, phụ kiện, ống dẫn, đồng hồ đo áp, motor, Bơm thuỷ lực xi lanh… Tất cả những thiết bị này được kết nối với nhau để tạo nên một hệ thống làm việc khép kín.
Trong đó, xi lanh thủy lực đóng vai trò là thiết bị chấp hành quan trọng, là một bộ phận chính của cơ cấu truyền động. Vậy chức năng của xy lanh này là gì?
Thiết bị này dùng để chuyển đổi nguồn năng lượng của dầu, chất lỏng thủy lực thành động năng để có lực ở đầu cần, tác động thực hiện những nhiệm vụ: ép, nén, kéo, đẩy, nghiền… theo yêu cầu.
Bên cạnh cách gọi xi lanh thì chúng ta có thể gọi là ben thủy lực, ben dầu. Thiết bị này xuất hiện trong rất nhiều hệ thống vận hành bằng thủy lực đơn giản hay phức tạp với các xi lanh dầu cỡ nhỏ cho đến cỡ lớn.
Cấu tạo của xy lanh thủy lực
Việc tìm hiểu về cấu tạo của xy lanh thủy lực nói riêng và các thiết bị kỹ thuật nói chung sẽ giúp tăng hiệu quả sử dụng, tăng độ bền và giảm thiểu sự cố.
Cấu tạo xi lanh thủy lực thường sẽ gồm rất nhiều bộ phận nhỏ. Những xi lanh chất lượng sẽ được các hãng sản xuất, gia công tỉ mỉ, chính xác đến từng chi tiết nhỏ.
Ống xi lanh
Ống xilanh thuỷ lực là một bộ phận có hình trụ tròn liền mạch. Nó còn có thể gọi là thùng xi lanh nhưng dù với tên gọi nào thì chức năng của nó là chứa và giữ áp suất xi lanh.
Piston được chứa trong ống. Ống được mài nhẵn, mịn để bề mặt có thể đạt độ hoàn thiện từ 4-16 microinch.
Đế hoặc nắp hình trụ
Đế thực hiện nhiệm vụ đi kèm với buồng áp suất ở một đầu. Trong đó, nắp được nối với thân xi lanh thông việc lắp bu lông, hàn xì hoặc thanh tie. Giữa nắp và ống xy lanh sẽ được lắp bằng seal tĩnh. Dựa trê thông sống của ứng xuất uốn mà khách hàng có thể xác định được cơ bản kích thước nắp.
Đầu xi lanh (Cylinder head)
Đầu là bộ phận của xi lanh, có chức năng đi kèm với buồng áp suất ở đầu còn lại. Đầu xi lanh được kết nối với xi lanh qua các thanh tie hoặc bu lông.
Giữa đầu và ống có lắp o-ring. Tùy loại mà đầu có thể chứa một tuyến niêm phong hoặc niêm phong que thích hợp.
Pít tông (Piston)
Đây là chi tiết quan trọng, nó làm nhiệm vụ phân tách các vùng áp lực bên trong ống. Thông thường, piston được các nhà sản xuất gia công sao cho phù hợp với các seal, phốt, kim loại đàn hồi. Tùy theo thiết kế mà seal (con dấu) có thể đơn hoặc kép.
Các piston được gắn với thanh piston thông qua bu lông, một số loại thì có thể là các loại hạt. Lưu ý, sự khác biệt về áp suất của hai bên thân piston sẽ làm ống giãn ra và rút lại.
Thanh piston (Piston rod)
Thông thường, người ta chọn thép, thép mạ crom để làm thanh piston sao cho đảm bảo độ cứng cáp, chống ăn mòn tốt nhất.
Chức năng của thanh piston đó là nối kết thành phần của máy với thiết bị truyền động để thực hiện nhiệm vụ công việc theo như yêu cầu. Các thanh piston này được đánh bóng, nhẵn mịn và có các seal đính kèm giúp hạn chế và ngăn rò rỉ.
Trong các ống của xi lanh 2 đầu thì thanh piston sẽ kéo dài từ hai phía piston ra hai đầu ống.
Con dấu (seal)
Con dấu hay chúng ta thường gọi là các seal. Để sản xuất seal, người ta phải căn cứ trên các thông số về nhiệt độ của dầu, nhiệt độ môi trường, ứng dụng của xy lanh và áp suất làm việc.
Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại con dấu, ví dụ như: con dấu làm từ Fluorocarbon viton chịu được nhiệt độ cao, con dấu Elastomer thì chịu được nhiệt độ thấp hơn.
Cụ thể, con dấu (seal) Elastomer được làm từ Poly và cao su Nitrile nó thích hợp với các xi lanh làm việc trong môi trường bình thường, nhiệt và áp không cao.
Các thành phần khác
Ngoài những bộ phận trên thì xi lanh thủy lực còn có các bộ phận khác như: bu lông, vít khóa, bạn đạn, bích…Tất cả các chi tiết, bộ phận được lắp đặt và kết nối với nhau sao cho tạo nên một ben thủy lực hoàn chỉnh.
Nguyên lý hoạt động của xi lanh thủy lực
Thiết bị này hoạt động theo một nguyên lý làm việc xy lanh thủy lực rất đơn giản đó là: Lực được áp dụng tại một thời điểm chuyển đến một địa điểm khác thông qua việc sử dụng một chất lỏng không nén được.
Tất cả lực được xi lanh tạo đều nhờ vào chất lỏng thủy lực mà cụ thể ở đây đó là dầu, nhớt…
Hệ thống thủy lực 1 xy lanh
Bơm thủy lực sẽ bơm dầu vào van phân phối để chuyển đến bên trong xi lanh. Nhờ vào áp suất của dầu mà piston di chuyển và biến chuyển năng lượng dầu thành động năng, thực hiện công tác.
Hệ thống thủy lực với hai xy lanh
Hai piston của hai xi lanh, chúng được kết nối với nhau bằng một ống dẫn dầu thủy lực. Dầu được cấp làm đầy ống để phục vụ cho xy lanh. Chúng ta tác động lực lên piston thứ nhất thì lực cũng sẽ truyền đến piston thứ 2 thông qua dầu. Chính vì dầu không nén được nên sẽ truyền lực được tốt và lực tạo ra ở piston thứ 2 rất lớn, tác động ra bên ngoài thực hiện nhiệm vụ.
Bạn có thể dễ dàng thay đổi hệ thống với việc thay đổi kích thước của xi lanh và piston. Nhờ có van dầu gạt tay hoặc van dầu điện từ mà khách hàng có thể điều chỉnh tốc độ tiến lùi của xi lanh.
Phân loại xy lanh thủy lực
Xi lanh có nhiều loại, việc phân chia có thể dựa trên chiều tác động lực, theo kiểu hàn ghép, kiểu xếp cán hoặc theo các tiêu chí khác. Việc phân loại sẽ giúp khách hàng có thể lựa chọn xy lanh đúng, nhanh chóng và tiết kiệm nhất.
Theo chiều tác động lực
Xi lanh thủy lực 1 chiều
Đây là loại ben thủy lực có lực tác động ở một phía duy nhất. Chúng ta dễ dàng nhận ra được loại xi lanh này vì trên thân chỉ có một lỗ cấp dầu vào duy nhất.
Có hai loại xi lanh thủy lực 1 chiều đó là: Loại piston tự hồi về vị trí nhờ vào lực và loại piston hồi về vị trí nhờ vào lò xo bên trong.
Xi lanh thủy lực 2 chiều
Đây là loại xi lanh rất thông dụng. Nó được ứng dụng trong các máy móc, dây chuyền, hệ thống chạy bằng dầu phục vụ công nghiệp và đời sống hằng ngày.
Tuy vậy, nó lại là một thiết bị phức tạp hơn với 2 lỗ cấp dầu vào xy lanh. Muốn sử dụng xi lanh 2 chiều này, khách hàng cần phải sử dụng van phân phối đảo chiều.
Xi lanh 2 chiều có loại kích thước lớn và có loại 2 chiều mini. Tất cả đều có thể tạo lực ở cả hai phía đó là khi piston tiến và piston lùi.
Theo kiểu hàn hoặc ghép
Với cách phân chia xi lanh thủy lực dựa trên kiểu hàn hoặc kiểu ghép thì chúng ta có 2 loại: Xi lanh ghép gu-rông và xi lanh kết cấu hàn.
Kết cấu hàn
Đây là loại xi lanh được ứng dụng trong các thiết bị xây dựng, máy móc cơ giới hoặc máy móc hạn nặng.
Có một điều khách hàng cần chú ý đó là đầu được hàn với ống giúp chắc chắn và cứng cáp. Điều này rất phù hợp với các công việc nặng nhọc.
Ghép gu-rông
Thiết bị này có đặc điểm: có 4 thanh gu rông bằng thép làm nhiệm vụ lắp ghép và giữ cố định các bộ phận ở hai đầu nắp xi lanh.
Việc tháo để lắp đặt, sửa chữa và bảo trì với loại xi lanh này rất dễ dàng và thuận tiện.
Ứng dụng của loại xi lanh này chủ yếu trong các dây chuyền nhà máy, xưởng sản xuất công nghiệp.
Theo kiểu xếp cán
Bên cạnh các kiểu chia trên thì xi lanh có thể phân chia thành các loại như: cán đơn, nhiều tầng.
Cán đơn
Đây là loại xi lanh đặc biệt với cán được gắn với piston và chuyển động cùng nó. Theo như thống kê của chúng tôi thì loại xi lanh cán đơn được dùng nhiều nhất.Tuy nhiên, lưu ý với khách hàng đó là loại này khi hoạt động sẽ bị giới hạn bởi độ dài cán xy lanh.
Hầu hết các xy lanh loại này đều có cán thò ra bên ngoài. Khi kích thích để làm việc, một đầu cán thò ra thì đầu bên kia sẽ thụt vào.
Nhiều tầng
Chúng ta có thể bắt gặp xi lanh thủy lực 2 tầng, 3 tầng… trong một số hệ thống có kết cấu máy móc nhỏ gọn.Tuy nhiên, giá thành của loại này cao hơn so với các loại còn lại.
Cấu tạo của xi lanh này là: vỏ, ống xếp lồng với nhau nên khi làm việc có thể duỗi ra dài hơn so với kích thước xi lanh bình thường.
Ngoài ra, người ta còn phân chia xi lanh thủy lực dựa trên hãng sản xuất:
+ HDX
+ Yuken
+ Parker
Tùy vào nhu cầu sử dụng cũng như những yêu cầu lắp đặt, yêu cầu vận hành của hệ thống mà khách hàng lựa chọn xy lanh thủy lực có đường kính trong, hành trình cũng như nhiệt độ, áp suất min-max, loại cho phù hợp.
Ưu và nhược điểm của xi lanh thủy lực
Dù là thiết bị thông dụng, được con người tin tưởng ứng dụng trong sản xuất, gia công, lắp ráp… thì xi lanh này vẫn có những nhược điểm cần được khắc phục bên cạnh các ưu điểm vốn có.
Ưu điểm của ben dầu
Nếu so sánh với xilanh khí nén, chúng ta sẽ thấy được những ưu điểm nổi bật, không thể thay thế của xi lanh thủy lực này:
+ Đầu tiên phải kể đến tác động lực mạnh, nhanh phù hợp với những hệ thống làm việc năng nhọc, công suất lớn.
+ Cấu tạo đơn giản, dể lắp đặt, sử dụng và sửa chữa khi có sự cố xảy ra.
+ Với các công trình xây dựng thì ben thủy lực có khả năng ứng dụng đa dạng trong các máy móc.
+ Kết cấu thiết bị gọn gàng, thuận tiện cho việc kết nối với các phụ kiện: co nối, ống dẫn dầu… và hệ thống
+ Có thể kiểm soát sự quá tải bằng việc lắp đặt các van an toàn.
+ Khách hàng không cần phải lo lắng về khối lượng của thiết bị này khi mà nó có thể giảm bớt khi ta thay đổi áp suất thủy lực.
+ Thiết bị có tuổi thọ cao, ít hư hỏng nên không đòi hỏi bảo dưỡng, bảo trì quá nhiều
+ Các loại xi lanh thủy lực đa dạng, nhiều kiểu dáng và mẫu mã, cỡ size để khách hàng dễ dàng lựa chọn, đáp ứng các yêu cầu của công việc.
+ Khách có thể quan sát và theo dõi áp suất của dầu thủy lực trong hệ thống thông qua áp kế hoặc đồng hồ đo.
+ Hành trình và đường kính xy lanh dầu đa dạng, không bị hạn chế và có thể thiết kế theo yêu cầu.
+ Rất phù hợp với những môi trường độc hại, tải trọng năng, công suất cao và hoạt động liên tục. Chính vì thế mà khách hàng thường yêu cầu xi lanh có độ chính xác gần như tuyệt đối.
Nhược điểm ben dầu
Song song với ưu điểm thì nhược điểm của thiết bị này là điều mà khách hàng không thể bỏ qua khi quan tâm đến xi lanh.
+ Vận tốc tiến và lùi của xy lanh sẽ bị thay đổi khi mà phụ tải thay đổi. Bởi vì tính nén được của dầu và tính đàn hồi của ống dẫn.
+ Với một số xi lanh của hệ thống sẽ bị giảm hiệu suất cũng như phạm vi ứng dụng do sự rò rỉ và thất thoát dầu của đường ống.
+ Khi mới khởi động để vận hành, hệ thống chưa được ổn định nên nhiệt độ thay đổi, độ nhớt của dầu cũng thay đổi theo làm cho độc chính xác khi tác động của xy lanh giảm đi đáng kể. Sau đó, sẽ ổn định lại.
Ứng dụng của xi lanh thủy lực
Ngày nay, càng có thiết bị thuỷ lực được ứng dụng trong sản xuất công nghiệp để góp phần nâng cao năng suất và sản lượng.
Trong các loại xe
Hầu hết trong các loại xe tải, xe cơ giới đều sử dụng ben thủy lực để nâng hạ hàng hóa hay nâng hạ thùng xe như: xe chở rác, xe container, xe chở vật liệu xây dựng…
Các loại máy: máy đào, máy xúc, máy ủi, xe múc, xe lu… không thể thiếu xi lanh dầu khi công việc nặng, khối lượng và kích thước lớn.
Trong công nghiệp chế tạo
Các loại máy như: máy nén, máy ép thủy lực… của các nhà máy chế biến gỗ, sản xuất giấy hay gia công máy móc, cơ khí chế tạo đều có sử dụng xi lanh thủy lực.
Nó đảm bảo tốc độ nhanh, nhẹ nhàng, chính xác với một kết cấu cứng cáp, chắc chắn.
Trong công nghiệp sản xuất
Trong các ngành sản xuất nhựa, chế tạo gỗ, xử lý rác thải… cũng đều ứng dụng xi lanh thủy lực để thực hiện công việc một cách năng suất, nhanh và hiệu quả.
Với những ứng dụng hiệu quả của thiết bị thủy lực vào đời sống và sản xuất mà ngày càng có nhiều hãng nghiên cứu và phát triển các dòng xi lanh dầu nhằm đáp ứng nhu cầu của khách.
Có nhiều loại xi lanh thủy lực điện với chất liệu, kiểu dáng, kích thước và chất lượng khác nhau, khách hàng là người trực tiếp sử dụng nên phải có suy nghĩ kỹ càng và chọn địa chỉ tốt nhất tránh tình trạng mua về không sử dụng được.
Tư vấn lắp đặt hệ thống thủy lực.
CÔNG TY CỔ PHẦN TỰ ĐỘNG HOÁ HTC VIÊT NAM
142 Đường Tam Trinh,P.Yên Sở,Q.Hoàng Mai,Hà Nội, Viet Nam
Email: thuyluckhinen2010@gmail.com
Web: khinenthuyluchtc.com.vn
Tel :0946.025.699
Reviews
There are no reviews yet.