Một trong những thành phần thiết yếu của bất kỳ hệ thống thủy lực nào là bộ truyền động. Thiết bị truyền động cho phép các hệ thống thủy lực đạt được một nhiệm vụ mong muốn như: ép, nén, kéo, đẩy, nghiền… bằng cách chuyển đổi năng lượng của chất lỏng thuỷ lực thành động năng.
Thiết bị truyền động có thể tạo ra mô-men xoắn (lực xoắn) hoặc lực tuyến tính (đường thẳng). Một bộ truyền động tạo ra một lực tuyến tính (đường thẳng) được gọi là xi lanh thuỷ lực.
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 thủy lực cỡ nhỏ cho đến xi lanh thủy lực cỡ lớn.
Cấu tạo của xi lanh thủy lực
Việc tìm hiểu về cấu tạo của xi 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 thuỷ lực (barrel): 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 xi lanh được mài nhẵn, mịn để bề mặt có thể đạt độ hoàn thiện từ 4-16 microinch.
- Đế hoặc nắp hình trụ (bottom plate): Đế thực hiện nhiệm vụ đi kèm với buồng áp suất ở một đầu. Trong đó, nắp được nối với thân xi lanh thông qua việc lắp bu lông, hàn xì hoặc thanh tie. Giữa nắp và ống xi lanh sẽ được lắp bằng seal tĩnh. Dựa trên thông số của ứng xuất uốn mà khách hàng có thể xác định được cơ bản kích thước nắp.
- Đầu xi lanh (gland): Đầu xi lanh 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 xi lanh 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 xi lanh. 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 (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 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 xi 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 xi lanh thủy lực hoàn chỉnh.
Nguyên lý hoạt động của xi lanh thủy lực
Xi lanh thuỷ lực hoạt động theo một nguyên lý 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 xi 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, qua đó thực hiện nhiệm vụ.
Hệ thống thủy lực với hai xi 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 xi 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 xi 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 xi lanh hoặc theo các tiêu chí khác. Việc phân loại xi lanh sẽ giúp khách hàng có thể lựa chọn xi lanh đúng, nhanh chóng và tiết kiệm nhất.
Phân loại theo chiều tác động lực
Xi lanh thủy lực 1 chiều: Đây là loại xi lanh 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 xi 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 xi lanh thủy lực 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.
Xi lanh kết cấu hàn: Đây là loại xi lanh được ứng dụng trong các thiết bị xây dựng, máy móc cơ giới hoặc máy móc hạng nặng.
Có một điều khách hàng cần chú ý đó là đầu xi lanh được hàn với ống xi lanh giúp chắc chắn và cứng cáp. Điều này rất phù hợp với các công việc nặng nhọc.
Xi lanh 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 xi lanh
Bên cạnh các kiểu chia trên thì xi lanh có thể phân chia thành các loại như: cán đơn, nhiều tầng.
Xi lanh cán đơn: Đây là loại xi lanh đặc biệt với cán xi lanh 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 xi lanh này khi hoạt động sẽ bị giới hạn bởi độ dài cán xi lanh.
Hầu hết các xi 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.
Xi lanh nhiều tầng: Chúng ta có thể bắt gặp xi lanh thủy lực 2 tầng, xi lanh thủy lực 3 tầng… trong một số hệ thống có kết cấu máy móc nhỏ gọn.Tuy nhiên, giá thành của xi lanh này cao hơn so với các loại còn lại.
Cấu tạo của xi lanh này là: vỏ xi lanh, ống xi lanh xếp lồng với nhau nên khi làm việc xi lanh có thể duỗi ra dài hơn so với kích thước xi lanh bình thường.
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 xi lanh thủy lực có đường kính trong, hành trình xi lanh cũng như nhiệt độ, áp suất min-max, loại xi lanh 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 xi lanh thủy lực
Nếu so sánh với xi lanh 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 xi lanh 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, kích cỡ 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 xi lanh dầu thủy lực 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 của xi lanh thủy lực
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 xi 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 xi lanh giảm đi đáng kể. Sau đó, xi lanh sẽ ổn định lại.
Ứng dụng của xi lanh thủy lực
Ngày nay, có rất nhiều 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 xi lanh 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 thủy lực khi công việc nặng, khối lượng và kích thước lớn.
Trong công nghiệp chế tạo
Các loại máy như: máy nén thủy lực, 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.
Cơ khí Trọng Hoàng là đơn vị có kinh nghiệm nhiều năm trong lĩnh vực thiết bị thủy lực, tự động hóa, đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi sẽ tư vấn cho quý khách hàng thông số xi lanh phù hợp, tính lực đẩy xi lanh chính xác, thiết kế, chế tạo xi lanh thủy lực, gia công xi lanh thủy lực theo yêu cầu của khách hàng.
Bên cạnh việc sản xuất mới, chúng tôi còn nhận sửa chữa xi lanh thủy lực, phục hồi xi lanh thủy lực để đảm bảo phục vụ khách hàng tốt hất.
Cơ khí Trọng Hoàng luôn cam kết:
- Xi lanh dầu thủy lực chất lượng với giá thành phải chăng
- Thiết bị đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật.
- Thời gian bảo hành thiết bị lâu dài, hỗ trợ khách hàng tối đa. Nếu có sự cố xảy ra, bạn hãy liên hệ nhanh để được hướng dẫn xử lý sớm nhất.
- Hỗ trợ giao hàng tận nơi theo địa chỉ của khách nội thành Hà Nội và toàn quốc.
Quý khách muốn báo giá xi lanh thủy lực hay cần tư vấn hãy liên hệ ngay hotline 093.855.6877 để được tư vấn trực tiếp.