Xi lanh thủy lực

Một trong những dụng cụ thủy lực đang được quan tâm khá nhiều hiện nay là xi lanh thủy lực, chúng có mặt ở hầu hết các hệ thống thủy lực hỗ trợ cho nhiều công việc khác nhau. Vậy xi lanh thủy lực là gì? Cấu tạo chúng như thế nào? Tất cả sẽ được giải đáp qua những thông tin dưới đây.

Xi lanh thủy lực là gì?

Xi lanh trong các hệ thống thủy lực được biết đến với tên gọi tiếng anh là Hydraulic cylinder cũng thường được gọi là động cơ thủy lực tuyến tính đóng vai trò thiết bị chấp hành. Đặc biệt, đối với công cụ này được sử dụng để biến đổi thành động năng bằng nguồn năng lượng thủy lực ở đây là dầu, nhằm thực hiện các nhiệm vụ như kéo, đẩy, ép, nén và nghiền.

Cấu tạo của xi lanh thủy lực

Để có thể sử dụng được một thiết bị kỹ thuật đạt được hiệu suất cao hơn cũng như ngăn ngừa được các sự cố xảy ra trong khi sử dụng và kéo dài tuổi thọ của thiết bị đến cao nhất có thể bằng cách hiểu rõ được các nguyên tắc đằng sau hoạt động cũng như cấu tạo của một thiết bị và đối với xi lanh thủy lực cũng không ngoại lệ. Hãy theo dõi phần dưới đây để biết về cấu tạo của công cụ này:

1. Piston thủy lực

Piston thủy lực có nhiệm vụ ngăn cách các vùng áp suất bên trong hệ thống xi lanh nên đây là một thành phần quan trọng nhất của hệ thống. Thông thường, các nhà sản xuất chế tạo pít-tông sao cho phù hợp với các phốt, kim loại đàn hồi và seal. Sẽ tùy vào theo từng kiểu thiết kế khác nhau mà piston thủy lực sẽ có một con seal kép hay đơn.

Các bu lông được sử dụng để cố định các piston xi lanh thủy lực vào thanh piston. Tuy nhiên, ống xi lanh có thể sẽ giãn nở hoặc co lại do chênh lệch các áp suất khác nhau ở hai bên của thân piston.

2. Ống xi lanh

Ống xi lanh chúng thường được coi là thùng xi lanh vì có cho mình một thân hình trụ tròn liền mạch cùng với một nhiệm vụ chính đó chính là chứa và giữ áp suất cho xi lanh. Các ống xi lanh này là một thùng chứa piston thủy lực nên sẽ được làm nhẵn cũng như làm mịn để có bề mặt đạt được độ hoàn thiện từ 4-6 microinches.

3. Đầu xi lanh

Một trong những bộ phận làm việc với buồng áp suất ở đầu kia là bộ phận đầu xi lanh thủy lực. Chúng được đính vào với xi lanh thông qua các tie hoặc bu lông. Một vòng chữ O được lắp giữa đầu và xi lanh. Trong cả trường hợp tĩnh (giữa các mặt bích) và động, vòng đệm chữ O là một con dấu linh hoạt có thể làm kín các kết cấu có áp suất rất cao (xi lanh thủy lực, trục van, v.v.).

4. Đế hoặc lắp hình trụ

Buồng áp suất được đặt ở một đầu của đế lắp hình trụ để làm việc và nắp được gắn vào thân xi lanh bằng bu lông, hàn hoặc thanh giằng. Giữa nắp và ống xi lanh, một con dấu tĩnh được lắp vào. Khách hàng có thể chọn kích thước cơ bản của nắp dựa trên thông số ứng suất uốn.

5. Thanh piston

Để đạt được độ cứng cáp cũng như khả năng chống ăn mòn và va đập cao nhất thì thanh piston thường được sản xuất bằng thép không gỉ hoặc mạ crom. Cơ cấu truyền động và thanh piston này phối hợp với nhau để liên kết các bộ phận khác của máy và thực hiện công việc cần thiết. Chúng được làm nhẵn cũng như được đánh bóng mịn và có thêm các con dấu được áp dụng để giảm thiểu và ngăn chặn sự rò rỉ.

6. Con dấu (seal)

Con dấu, còn được gọi là seal hay phớt, phải được sản xuất dựa trên các điều kiện về nhiệt độ của môi trường, nhiệt độ của dầu, mục đích sử dụng của xi lanh và áp suất vận hành. Mặc dù có rất nhiều loại seal hay phớt khác nhau trên thị trường, nhưng phớt cao su đàn hồi poly và nitrile vẫn là sự lựa chọn tốt nhất cho các xi lanh thủy lực hoạt động trong điều kiện nhiệt độ thấp và áp suất thấp điển hình.

7. Một số bộ phận khác

Xi lanh thủy lực được cấu tạo từ nhiều bộ phận hơn ngoài những bộ phận đã liệt kê ở trên như là bao gồm đai ốc, vít khóa, bạc đạn, mặt bích,… Tất cả các bộ phận này được lắp đặt và liên kết chặt chẽ với nhau để tạo thành một hệ thống đầy đủ.

Nguyên lý làm việc của xy lanh thủy lực

Đối với về nguyên lý làm việc của xi lanh thủy lực chúng được hiểu đơn giản như sau. Dựa trên việc sử dụng chất lỏng không nén được, áp suất tác động lên một xi lanh thủy lực tại một thời điểm sẽ chuyển sang xi lanh khác. Tất cả các lực được sử dụng để vận hành xi lanh sẽ được thực hiện bởi chất lỏng thủy lực, trong trường hợp này là dầu.

Trong hệ thống thủy thủy lực 1 xi lanh

Đối với việc vận hành bên trong hệ thống thủy lực một xi lanh thì dầu được bơm thủy lực chuyển vào xi lanh thông qua van phân phối. Hệ thống thủy lực 1 xi lanh có thể chuyển động và thực hiện khả năng biến đổi năng lượng của thủy lực của dầu thành động năng do áp suất của dầu.

Trong hệ thống thủy lực có 2 xi lanh

Một ống dẫn dầu thủy lực sẽ được sử dụng để nối hai piston của hai xi lanh thủy lực lại. Nhằm mục đích phục vụ xi lanh hoạt động, dầu sẽ được đưa đến ống xi lanh.

Nếu có một lực tác dụng lên pít-tông thứ nhất cũng sẽ được truyền sang pít-tông thứ hai. Do tính không thể nén của dầu, nó có khả năng truyền lực vô cùng và có thể tạo ra nhiều lực nhất cho đến khi piston thứ hai, dùng các tác động bên ngoài để thực hiện nhiệm vụ này (nhiệm vụ này phụ thuộc vào hệ thống thủy lực được áp dụng trong thiết bị).

Các loại xi lanh thủy lực

Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều loại xi lanh thủy lực khác nhau nên nhà sản xuất đã phân các loại xi lanh này thành 4 loại chính khác nhau. Để có thể nắm rõ từng loại cũng như rõ cách phân loại để người sử dụng có thể lựa chọn đúng cho nhu cầu của mình thì hãy theo dõi phần bên dưới đây:

1. Phân loại xi lanh thủy lực theo trọng lượng

Xi lanh thủy lực 5 tấn

Đối với hệ thống xi lanh thủy lực 5 tấn này thường chỉ có thể có một lực nâng tối đa lên đến 5 tấn, thường chỉ nặng 3-5 kg. Loại xi lanh thủy lực 5 tấn này thường có hành trình nâng đối đa là 115mm.

Xi lanh thủy lực 20 tấn

Đối với loại xi lanh thủy lực 20 tấn thì chúng có cho mình một hành trình nâng từ 500mm – 200mm (tùy theo các nhà sản xuất thì thông số hành trình nâng sẽ khác nhau) cùng với một lực nâng tối đa 20 tấn.

Xi lanh thủy lực 50 tấn

Còn loại xi lanh thủy lực 50 tấn thì chúng sẽ có chuyển động nâng tùy thuộc vào từng đơn vị sản xuất cũng như khối lượng của chúng. Đối với loại này thì sẽ có một lực nâng lên đến 50 tấn.

2. Phân loại xi lanh thủy theo chiều tác động

Xi lanh thủy lực 1 chiều

Đối với loại xylanh thủy lực 1 chiều này chỉ chịu một lực tác động từ một phía. Thông qua lỗ cấp dầu duy nhất trên thân xylanh thủy lực, chúng ta có thể nhanh chóng nhận ra chúng. Có hai loại xi lanh thủy lực một chiều: Loại có piston quay trở lại vị trí để phản ứng với lò xo bên trong và loại làm như vậy khi phản ứng với lực.

Xi lanh thủy lực 2 chiều

Chúng đang là một thiết bị thủy lực phổ biến nhất trên thị trường. Do có cấu tạo xilanh thủy lực 2 chiều sẽ rất phức tạp hơn so với loại một chiều và sẽ có 2 lỗ cấp dầu cho xi lanh thủy lực. Khi dầu ra phải cần một van phân phối đảo chiều để sử dụng. Ngoài ra, loại xi lanh thủy lực 2 chiều chúng được phân ra làm 2 loại như sau đó là loại mini và loại cỡ lớn.

3. Phân loại xi lanh thủy lực theo tầng

Xi lanh thủy lực 2 tầng

Loại xi lanh 2 tầng này nó sẽ có cấu tạo đồng nhất và được tạo thành từ hai xi lanh mắc nối tiếp cùng dùng chung một trục piston nhưng có hai piston riêng biệt. Xi lanh thủy lực 2 tầng được sử dụng ở những khu vực khó khăn, nơi có không gian cao nhưng cần một lực tác động lớn nên rất cần thiết.

Xi lanh thủy lực 3 tầng

Thiết bị có cấu tạo từ vỏ và một số ống được lồng vào nhau để tạo thành xi lanh thủy lực ba tầng. Thân hình của thiết bị này có thể kéo dài hành trình hơn kích thước cơ sở ban đầu của nó vì cấu tạo độc đáo. Điều này làm cho loại xi lanh thủy lực 3 tầng có thể thiết kế các tính năng phức tạp và sản xuất các cấu trúc máy nhỏ gọn hơn.

4. Phân loại xi lanh theo kiểu hàn hoặc ghép

Xi lanh thủy lực ghép gu-rông

Để có khả năng khóa các ren xuyên suốt, loại xi lanh này được giữ cố định bởi bốn thanh ghép gu-rông có nhiệm vụ kẹp các bộ phận từ 2 đầu nắp của đầu xi lanh. Do việc tháo lắp đơn giản hơn cùng với loại cấu tạo xi lanh đơn giản này nên chúng thường được sử dụng trong các xưởng sản xuất công nghiệp và dây chuyền sản xuất.

Xi lanh thủy lực kết cấu hàn

Xi lanh này được hàn với một ống xi lanh chắc chắn và cứng cáp thích hợp cho các chế độ vận hành nặng trên thiết bị cơ giới hoặc công nghiệp nặng đây là một loại đặc biệt nên trái ngược với các xi lanh nêu trên.

Ứng dụng của xy lanh trong hệ thống thủy lực

Các xy lanh thủy lực này thường được rất thường xuyên được sử dụng trong nhiều loại máy và lĩnh vực khác nhau, bao gồm:

Trong các loại xe

• Trong hầu hết các loại xe tải, xe cơ giới hiện nay đều sử dụng xy lanh thủy lực để nâng hoặc hạ các hàng hóa trên thùng xe như: xe chở vật liệu xây dựng, xe chở rác, xe container,…
• Ngoài ra, đối với các loại máy bao gồm máy ủi, máy lu, máy ủi, máy xúc, v.v. Khi làm những nhiệm vụ nặng, khối lượng lớn, kích thước lớn thì xi lanh thủy lực là rất cần thiết.

Trong công nghiệp chế tạo

Các loại xi lanh thủy lực được sử dụng trong các doanh nghiệp chế biến gỗ, sản xuất giấy hoặc sản xuất máy móc, chẳng hạn như máy nén, máy ép thủy lực, v.v.

Trong công nghiệp sản xuất

Xi lanh thủy lực cũng được sử dụng trong lĩnh vực xử lý chất thải, chế biến gỗ và sản xuất nhựa để hoàn thành công việc một cách nhanh chóng, hiệu quả và hiệu quả.

Một số hư hỏng thường gặp ở xi lanh thủy lực

Xylanh thủy lực bị trầy xước, gãy, móp méo, cong vênh là những hư hỏng thường xuyên xảy ra. Có một số lý do khiến xi lanh thủy lực bị hỏng và chúng được phân loại thành các nhóm chính sau đây:

• Bị tác động bởi các yếu tố từ môi trường xung quanh như va đập làm cong, vênh, méo mó.
• Các cặn bẩn, bụi bẩn cũng như các hạt sắt trong dầu thủy lực làm giảm chất lượng của dầu.
• Các vật chất lạ hoặc vụn vải đi vào đường ống xi lanh thủy lực.
• Xi lanh bị hỏng, trầy xước hay móp méo do quy trình lắp đặt xi lanh thủy lực không đúng cách hoặc bị va chạm mạnh trong quá trình lắp đặt.
• Những ảnh hưởng từ thời tiết của môi trường quá cao khiến xi lanh thủy lực biến dạng.
• Những áp suất lớn cũng như tải trọng cao khiến xi lanh thủy lực bị biến dạng.

Hướng dẫn sử dụng xi lanh thủy lực

• Hãy chọn những loại xylanh thủy lực có khả năng chịu tải lớn hơn trọng lượng của vật cần nâng ít nhất 20% sau khi xác định được khối lượng của vật.
• Trước khi sử dụng thiết bị, hãy đọc kỹ tất cả các hướng dẫn và lưu ý. Khi sử dụng thiết bị xi lanh thủy lực thì hãy luôn sử dụng thiết bị bảo vệ đầy đủ.
• Các xi lanh thủy lực phải được gắn chặt vào bề mặt chắc chắn, ổn định, không trơn trượt, có thể chịu được tải trọng lớn.
• Khi sử dụng nhiều xi lanh thủy lực, hãy phân bố tải trọng đồng đều để đảm bảo cân bằng tải. Điều quan trọng là phải tải đều các xi lanh thủy lực khi sử dụng nhiều xi lanh.
• Vì chất lỏng thủy lực có thể bốc cháy khi nó đang bay hơi hoặc tiếp xúc với nhiệt độ cao, không nên hàn hoặc tránh để hệ thống thủy lực tiếp xúc với nguồn nhiệt cao.

Tổng kết

Bên trên là tất tần tật những thông tin về thiết bị chuyên dụng xi lanh thủy lực. Mong rằng qua những thông tin mà chúng tôi cung cấp có thể giúp bạn hiểu rõ hơn về các đặc điểm của xi lanh như thế nào cũng như công dụng của chúng trong các hoạt động công nghiệp hay cuộc sống. Bài viết khá dài nhưng chứa gần như đầy đủ những thông tin về thiết bị thủy lực xi lanh này. cảm ơn bạn đã quan tâm.