Xilanh thủy lực là bộ phận quan trọng của rất nhiều chi tiết máy, động cơ hoạt động để nâng hạ, kéo, đẩy, ép, nén trong sản xuất và dân dụng.
Trong bài viết này CNSG sẽ cung cấp những thông tin cần biết cho người dùng về xilanh thủy lực, cấu tạo, nguyên lý hoạt động và những loại xilanh,…cùng khám phá ngay nhé!
Xilanh thủy lực là gì?
Trong hệ thống thiết bị thủy lực, mỗi thiết bị sẽ có vai trò nhất định như bơm là trung tâm, van dầu là cơ cấu và xi lanh là bộ phận “chấp hành”.
Xilanh thủy lực (ben thủy lực) là thiết bị có khả năng biến đổi năng lượng của dòng dầu, nhiên liệu được cung cấp thành động năng để thực hiện các công việc như kéo, đẩy, ép, nén,…phục vụ cho công việc của con người.
Xilanh thủy lực thường được làm từ những vật liệu bền chắc, cứng cáp và có khả năng chống oxy hóa tốt như: Thép, đồng, inox, sắt mạ…loại xi lanh dùng trong xe nâng hàng cũng là phụ tùng xe nâng được dùng rất phổ biến.
Xem thêm: Hệ thống phanh thủy lực là gì? Cách lắp đặt
Cấu tạo của xi lanh thủy lực
Cấu tạo của một xilanh thủy lực khá phức tạp với nhiều chi tiết, bộ phận liên quan như:
| Ống xi lanh |
|
| Đế hoặc nắp hình trụ |
|
| Đầu xi lanh (Cylinder head) |
|
| Pít tông (Piston) |
|
| Thanh piston (Piston rod) |
|
| Con dấu (seal) |
|
| Các thành phần khác |
|
Thông số xi lanh thủy lực
Để người dùng các chi tiết máy, động cơ xe nâng thủy lực, oto, máy móc thủy lực,…xác định xi lanh thủy lực nào phù hợp sẽ phải dựa trên thông số cụ thể của từng xi lanh như:
- Đường kính trong: được ký hiệu bằng chữ D, đây chính là lòng của xi lanh thủy lực.
- Đường kính ngoài: được ký hiệu bằng chữ d (nhỏ) là chỉ số đường kính cán xi lanh.
- Hành trình làm việc: Được ký hiệu bằng chữ S và được dùng để chỉ độ dài của piston trong xi lanh.
- Áp suất: Chính là áp lực làm việc của xi lanh. Áp có đơn vị là bar, kg/cm2.
- Trọng lượng: Tùy theo kích thước xi lanh thủy lực mà trọng lượng sẽ từ 1kg cho đến hàng trăm kg. Kích thước càng lớn thì trọng lượng xilanh thủy lực sẽ càng nặng.
Xem thêm: Máy cắt sắt thủy lực là gì? Ưu nhược điểm
Nguyên lý làm việc của xi lanh thủy lực
Đối với động cơ 1 xilanh
Nếu hệ thống động cơ chỉ có 1 xilanh thủy lực thì nó sẽ hoạt động dựa trên nguyên lý rất đơn giản như sau: Dầu thủy lực sẽ được bơm hút lên từ bể, đi qua các van phân phối đến cửa dầu vào của xi lanh. Lượng dầu bên trong xilanh thủy lực tăng dần lên tạo nên 1 áp lực để piston có thể di chuyển ra bên ngoài.
Xi lanh sẽ biến năng lượng dầu thành động năng để con người ứng dụng trong các công việc liên quan đến ép, kéo, nén, …
Đối với động cơ 2 xilanh
Nếu hệ thống động cơ có từ 2 xi lanh trở lên thì cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó cũng sẽ khác.
2 piston của 2 xi lanh sẽ được kết nối thông qua 1 ống dầu thủy lực. Dầu thủy lực sẽ được luôn bơm đầy vào bên trong ống. Khi tác động lực lên piston của xi lanh 1 thì lực sẽ truyền qua dầu đến piston thứ 2. Lực tạo ra ở piston thứ 2 rất lớn nên truyền ra ngoài.
Tốc độ làm việc của xilanh thủy lực sẽ thay đổi nếu điều chỉnh lưu lượng dòng dầu và con người cũng sẽ thay đổi hệ thống thông qua việc đổi kích thước của xi lanh và ty.
Các loại xi lanh thủy lực
Trên thị trường hiện nay có đến hàng trăm loại xilanh thủy lực khác nhau, được phân loại thành các nhóm chính dựa trên: xếp cán, chiều tác động, kiểu hàn hoặc ghép.
Theo chiều tác động lực
Nếu phân chia xilanh thủy lực theo chiều tác động lực làm việc thì sẽ có 2 loại, bao gồm:
Xi lanh thủy lực 1 chiều
- Đặc điểm của xilanh thủy lực 1 chiều là khả năng tạo ra lực tác động ở một phía duy nhất.
- Nếu quan sát bằng mắt thường, người dùng dễ dàng quan sát thấy có 1 lỗ cấp dầu trên thân xi lanh.
- Người ta sẽ chia ben dầu 1 chiều thành 2 loại: Ben tự hồi về vị trí nhờ vào lò xo, ben tự hồi về vị trí nhờ lực tác động.
Xi lanh thủy lực 2 chiều
- Để phân biệt với xi lanh dầu thủy lực 1 chiều thì xi lanh 2 chiều có 2 lỗ cấp dầu vào trên xi lanh. Nó có thể tạo lực ở cả 2 phía khi piston tiến và lùi .
- So với loại xi lanh 1 chiều, xilanh thủy lực 2 chiều thường được dùng nhiều hơn. Muốn điều khiển xi lanh này hoạt động, người dùng phải có hệ thống van phân phối đảo chiều điện từ.
Theo kiểu hàn hoặc ghép
Kết cấu hàn
Với những ứng dụng xilanh thủy lực chuyên làm việc với tải trọng khủng thì con người sẽ sử dụng loại xi lanh thủy lực kết cấu hàn để không bị cong hay móp méo, tăng độ cứng cáp và vững chãi nếu gặp tải nặng hoặc rất nặng.
Ghép gu-rông
Đặc điểm của xi lanh thủy lực ghép gu rông là có 4 thanh gu rông thép để có thể lắp ghép và giữ cố định, đồng thời giúp thiết bị có khả năng khóa ren giữa các bộ phận.
Các thanh gu rông này có thể tháo rời và lắp ráp nhanh chóng. Vì thế mà nó được dùng trong các dây chuyền sản xuất công nghiệp.
Theo kiểu xếp cán
Cán đơn
Xilanh thủy lực cán đơn là loại phổ biến nhất hiện nay. Đặc điểm của loại này là có 1 đoạn cán được gắn chặt trên piston và chuyển động cùng nó nên chuyển động luôn có độ dài bé hơn kích thước xi lanh.
Tuy nhiên, hành trình xilanh thủy lực làm việc thực tế sẽ sẽ bị giới hạn bởi độ dài của ben sau khi đã trừ những đoạn lắp ráp và độ dày của piston.
Các loại ben thủy lực cán đơn gồm:
- Xi lanh có cán ở 2 phía piston: 1 đầu sẽ thò ra khi làm việc và 1 đầu còn lại sẽ bị vào bên trong vỏ.
- Xi lanh cán đơn cán thò ra 1 phía.
Nhiều tầng
Xilanh thủy lực nhiều tầng là sẽ từ 2 tầng trở lên đến 6 tầng.
Cấu tạo xilanh nhiều tầng thường khá đặc biệt khi có lớp vỏ xi lanh chứa đựng nhiều ống xếp lồng vào nhau.
Ưu điểm của xi lanh nhiều tầng là nó có hành trình sau khi duỗi dài hơn rất nhiều so với kích thước ban đầu, do đó khi lắp đặt không chiếm nhiều diện tích, rất gọn gàng.
Xi lanh thủy lực 2 tầng sẽ có 2 ống xếp lồng vào nhau và tương tự như với xi lanh thủy lực 3 tầng nhưng giá thành của các xi lanh này sẽ cao hơn với loại thông thường.
Ưu nhược điểm của xi lanh thủy lực
Việc nắm bắt ưu và nhược điểm của xilanh thủy lực sẽ thuận lợi cho việc ứng dụng thực tế trong sản xuất và 1 số hoạt động đời sống:
| Ưu điểm | Nhược điểm |
|
|