Xi lanh thủy lực là thiết bị quen thuộc với nhiều người. Nó xuất hiện trong nhiều hệ thống dầu, nhớt khác nhau và đảm nhiệm những công việc nặng nhọc, độc hại. Tuy nhiên với những khách hàng lần đầu tìm hiểu và tiếp xúc với thiết bị này sẽ cảm thấy khó hiểu. Bài viết này Hangchavn sẽ mang lại cho khách hàng những kiến thức về xi lanh, cấu tạo và hoạt động của nó và địa chỉ mà bạn có thể hoàn toàn tin tưởng đặt mua xi lanh thủy lực.
Nội dung bài viết
1. Tổng quan về xi lanh thủy lực
Việc nắm rõ khái niệm, nguyên lý và phân loại của xi lanh thủy lực của các thiết bị kỹ thuật sẽ giúp các bạn có thể sử dụng chúng một cách hiệu quả, giảm thiểu sự cố trong quá trình sử dụng đồng thời nâng cao tuổi thọ của chúng. Đối với xi lanh thủy lực cũng không ngoại lệ. Dưới đây là khái niệm, cấu tạo và phân loại của một xi lanh thủy lực.
1.1. Xi lanh thủy lực là gì?
Một hệ thống thủy lực gồm có nhiều thiết bị như: lọc dầu, thùng chứa, van các loại, ống dẫn, motor, bơm thủy lực, xi lanh,… Chúng được kết nối với nhau và tạo nên hệ thống làm việc khép kín. Trong đó, xi lanh thủy lực là một bộ phận chính của cơ cấu truyền động và nắm giữ vai trò rất quan trọng.
Xi lanh thủy lực được dùng để chuyển đổi nguồn năng lượng của dầu, các chất lỏng thủy lực thành động năng nhằm tạo ra lực ở đầu cần. Sau đó nó sẽ thực hiện các chức năng như: nén, ép, đẩy, kéo, nghiền,…
Ngoài tên gọi là xi lanh thủy lực thì thiết bị này còn được gọi là: ben dầu, ben thủy lực. Ngày nay, xi lanh xuất hiện rất nhiều trong các hệ thống vận hành bằng thủy lực như: máy cẩu, hỗ trợ nâng – hạ cửa đập thủy điện, tạo lực ép cho máy ép,…
1.2. Cấu tạo của xi lanh thủy lực
Cấu tạo của xi lanh thủy lực 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. Cấu tạo của xi lanh thủy lực bao gồm: Ống xi lanh, Đế hoặc nắp hình trụ, Đầu xi lanh, Piston, Thanh Piston, Con dấu và các thành phần khác.
- Ống xi lanh
Ống xi lanh thủy lực là 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 hình trụ được nối với thân xi lanh thông việc lắp bu lông, hàn xì hoặc thanh tie. Giữa nắp và ống xi lanh sẽ được lắp bằng seal tĩnh. Dựa vào thông số của ứng suất mà người dùng có thể xác định được kích thước nắp xi lanh.
- Đầu xi lanh
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 Pít tông (Piston rod)
Thanh piston thường được làm từ chất liệu thép hoặc thép mạ crom để đảm bảo độ cứng cáp và khả năng chống ăn mòn tốt nhất. Nhiệm vụ của thanh piston là kết nối thiết bị truyền động với các thành phần của máy móc để thực hiện các chức năng theo yêu cầu.
Các thanh piston được gia công bóng nhẵn, mịn và đính kèm các seal để hạn chế và ngăn chặn sự rò rỉ. Trong các ống xi lanh 2 đầu, thanh piston sẽ kéo dài từ 2 phía piston ra đến 2 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.
- Một số thành phần khác
Ngoài những bộ phận trên thì ben thủy lực còn được cấu thành bởi một số chi tiết khác như: bu lông, bạc đạn, vít khóa, tấm bích,… Tất cả các chi tiết cũng như bộ phận của xi lanh đều được lắp ráp và kết nối với nhau tạo nên một hệ thống ben thủy lực hoàn chỉnh.
1.3. 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 hoặc theo các tiêu chí khác. Việc phân loại sẽ giúp khách hàng có thể lựa chọn xi 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 sinh ra từ một phía. Người dùng có thể dễ dàng nhận ra được loại xi lanh này thông qua lỗ cấp dầu duy nhất trên thân của xi lanh. Hiện nay, có 2 loại xi lanh thủy lực 1 chiều đó là: xi lanh có piston tự hồi về vị trí thông qua lò xo bên trong và loại piston hồi về vị trí nhờ vào tác động lực.
- xi lanh thủy lực 2 chiều
Đây là một loại ben thủy lực được sử dụng phổ biến trên thị trường hiện nay. Cấu tạo của xi lanh 2 chiều có phần phức tạp hơn so với loại 1 chiều với hai lỗ cấp dầu cho xi lanh. Để sử dụng xi lanh 2 chiều thì cần phải có van phân phối đảo chiều. xi lanh này cũng được chia ra làm 2 loại đó là: loại mini và loại có kích cỡ lớn.
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
Loại xi lanh có kết cấu hàn thường được ứng dụng chủ yếu trong các thiết bị, máy móc xây dựng, máy móc cơ giới hoặc các loại máy móc hạng nặng. Đặc biệt, đầu của xi lanh này được hàn với ống tạo nên kết cấu chắc chắn và cứng cáp, hỗ trợ tốt cho các công việc nặng.
- Ghép gu-rông
xi lanh được ghép gu-rông có đặc điểm như sau: 4 thanh gu-rông chế tạo từ thép có nhiệm vụ lắp ghép và giữ cố định các chi tiết lắp đặt ở 2 đầu nắp xi lanh. Ứng dụng của loại ben thủy lực này chủ yếu là ở các dây chuyền nhà máy, xưởng sản xuất,… Việc lắp đặt, sửa chữa, bảo trì và thay thế xi lanh ghép gu-rông rất đơn giản và thuận tiện.
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 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.
- 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
Theo 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 xi lanh thủy lực có đường kính trong, hành trình cũng như nhiệt độ, áp suất min-max, loại cho phù hợp.
2. Nguyên lý hoạt động và ứng dụng của xi lanh thủy lực
Để giúp mọi người có sự hiểu biết rõ hơn về xi lanh thủy lực, hangchavn cung cấp thông tin về nguyên lý hoạt động và ứng dụng của nó cho các bạn thông qua bài viết dưới đây. Hy vọng bài viết dưới đây sẽ hữu ích cho các bạn.
2.1. Nguyên lý hoạt động của xi lanh thủy lực
Về cơ bản, xi lanh thủy lực hoạt động dựa trên một nguyên lý vô cùng đơn giản. Đó là, lực được áp dụng tại một thời điểm nào đó sẽ được chuyển đến một địa điểm khác bằng cách sử dụng một chất lỏng không nén được. Hay nói cách khác, tất cả lực do xi lanh tạo ra đều nhờ vào chất lỏng thủy lực và chất lỏng này thường là dầu, nhớt,…
Ngoài ra, khi xi lanh được lắp vào một hệ thống thủy lực cụ thể thì sẽ có những điểm khác nhau về nguyên lý hoạt động. Chi tiết như sau:
- Hệ thống thủy lực 1 xi lanh
Đối với hệ thống thủy lực 1 xi lanh, bơm thủy lực sẽ thực hiện chức năng bơm dầu vào trong van phân phối để chuyển vào bên trong xi lanh. Nhờ áp suất của dầu mà piston xi lanh thủy lực có thể di chuyển và chuyển hóa năng lượng dầu thành động năng để thực hiện cho các nhiệm vụ khác.
- Hệ thống thủy lực với hai xi lanh
Hai piston của hai xilanh sẽ được kết nối với nhau bằng một ống dẫn dầu thủy lực. Dầu sẽ được cung cấp đầy bên trong ống xi lanh để xi lanh có thể hoạt động.
Khi có lực tác động lên piston thứ nhất thì đồng thời lực này cũng được truyền đến piston thứ hai. Vì dầu không thể nén được nên nó có khả năng truyền lực rất tốt và tạo ra lực ở piston thứ 2 vô cùng lớn. Khi đó, lực sẽ tác động ra bên ngoài để thực hiện các nhiệm vụ khác tùy vào từng thiết bị.
2.2. Ứng dụng của xi lanh thủy lực
Sở hữu công năng hoạt động vượt trội, ben thủy lực ngày càng được ứng dụng phổ biến trong các ngành công nghiệp, sản xuất và chế tạo. Dưới đây là một vài ứng dụng nổi bật nhất của ben thủy lực;
- Ứng dụng 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.
Với khả năng kéo, đẩy, nén nhanh chóng, thiết bị đã gần như thay thế cho sức người, thực hiện các công việc ép chất liệu để tạo ra các sản phẩm. Thiết bị đảm bảo thực hiện với tốc độ nhanh, chuẩn xác, mang lại hiệu quả cao.
- Ứng dụng 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.
- Ứng dụng trong các loại xe
Hầu hết các loại xe chở hàng, xe chở thiết bị, vật liệu và đặc biệt là các loại xe chuyên chở các vật liệu nặng trong xây dựng đều cần đến sự hỗ trợ của hệ thống ben thủy lực. Nó giúp cho việc nâng, hạ hàng hóa với tải trọng lớn trở nên dễ dàng hơn. Ngoài các loại xe chở hàng thì ben thủy lực còn được ứng dụng trong các công trình xây dựng cầu đường như máy đào, máy xúc, máy ủi,…
- Ứng dụng trong cầu nâng rửa xe
Ben thủy lực chính là bộ phận ty nâng được ứng dụng phổ biến trong các loại cầu nâng rửa xe ô tô. Bộ phận này hỗ trợ cho cầu nâng có thể nâng lên hoặc hạ xuống một cách nhẹ nhàng với các loại xe có tải trọng khác nhau.
3. Ưu và nhược điểm của xi lanh thủy lực
Bên cạnh nguyên lí hoạt động và ứng dụng thì có một yếu tố mà mọi người thắc mắc rất nhiều đó là ưu và nhược điểm của xi lanh thủy lực là gì? Đáp ứng được nhu cầu đó, hangchavn cung cấp thông tin về ưu và nhược điểm của xi lanh thủy lực qua bài viết dưới đây:
3.1. Ưu điểm của xi lanh thủy lực
xi lanh thủy lực có một số ưu điểm nổi trội sau:
- Khả năng tác động lực mạnh, nhanh, phù hợp với những hệ thống làm việc nặng và công suất lớn.
- Ben thủy lực có cấu tạo đơn giản, dễ dàng lắp đặt, sử dụng và sửa chữa nếu xảy ra sự cố.
- Kết cấu gọn gàng, rất thuận tiện cho việc kết nối các phụ kiện như: ống dẫn dầu, co nối,…
- Người dùng có thể kiểm soát được sự quá tải của thiết bị bằng việc lắp đặt van an toàn.
- Người dùng hoàn toàn không phải lo lắng về khối lượng của thiết bị vì nó có thể giảm bớt khi thay đổi áp suất thủy lực.
- Tuổi thọ cao, ít hỏng hóc
- Các loại ben thủy lực được thiết kế đa dạng với nhiều mẫu mã, kiểu dáng, kích cỡ size, đáp ứng nhiều yêu cầu sử dụng khác nhau.
- Người dùng có thể dễ dàng quan sát và theo dõi áp suất của dầu thủy lực thông qua đồng hồ đo, áp kế.
- Hành trình và đường kính của xi lanh dầu rất đa dạng và còn có thể thiết kế theo yêu cầu.
- Hoàn toàn phù hợp với những môi trường độc hại, tải trọng nặng, công suất cao và hoạt động một cách liên tục.
3.2. Nhược điểm của xi lanh thủy lực
Nhược điểm của xi lanh thủy lực là:
- Vận tốc tiến hoặc lùi của ben thủy lực sẽ bị thay đổi khi phụ tải thay đổi.
- Một số xi lanh của hệ thống sẽ bị giảm hiệu suất và phạm vi ứng dụng khi xuất hiện sự rò rỉ và thất thoát dầu của đường ống.
- Khi mới khởi động, hệ thống thủy lực chưa có được sự ổn định nên nhiệt độ thay đổi, kéo theo sự thay đổi độ nhớt của dầu. Điều này khiến cho độ chính xác của ben thủy lực bị giảm đi đáng kể.
Xem thêm: Sự cố thường gặp của xi lanh thủy lực
4. Hướng dẫn cách sử dụng xi lanh thủy lực
- Xác định trọng lượng vật cần nâng và lựa chọn kích thủy lực có tải trọng lớn hơn ít nhất 20% trọng lượng của vật nâng.
- Kiểm tra từng phần trước khi thiết lập hệ thống thủy lực. Tuyệt đối không sử dụng các bộ phận bị hư hỏng hoặc mòn. Hãy tiến hành sửa chữa hoặc thay thế trước khi sử dụng.
- Đọc kỹ tất cả các cảnh báo và hướng dẫn trước khi sử dụng thiết bị. Luôn trang bị đầy đủ đồ bảo hộ khi sử dụng các thiết bị thủy lực.
- Kích thủy lực cần được gắn hoàn toàn vào một chất rắn, đảm bảo vững chắc, chống trượt, có thể chịu được tải nặng.
- Sử dụng hệ thống thủy lực an toàn, không đặt bất kỳ trọng lượng vào các xi lanh thủy lực hoặc bơm tay thủy lực để tăng tải.
- Tải cần phải tập trung vào các kích thủy lực hoặc chia đều phân phối trên nhiều kích thủy lực. Cần có miếng đệm đặt dưới để không thể trượt, không nằm giữa tải và thủy lực.
- Phân phối tải trọng đồng đều khi sử dụng nhiều xi lanh thủy lực để đảm bảo cân bằng tải. Khi sử dụng nhiều hơn một xi lanh thủy lực, việc tải trọng đồng đều trên các xi lanh vô cùng quan trọng.
- Hãy kết nối hệ thống thủy lực bằng phụ kiện ốc vít, như đồng hồ đo, ống thủy lực phải được thắt chặt bằng đầu nối và không rò rỉ. Chú ý không dùng lực quá mạnh bởi như vậy ốc vít vì có thể bị biến dạng hoặc bị hư hỏng.
- Không được hàn hay để hệ thống thủy lực nơi có nguồn nhiệt cao vì chất lỏng thủy lực có thể được đốt cháy khi nó đang bốc hơi hoặc tiếp xúc quá gần với nhiệt độ cao.
Hiện nay, xi lanh thủy lực được trang bị trên một số dòng xe nâng. Nếu có nhu cầu tìm hiểu và chọn mua xe nâng dầu trang bị các hệ thống xi lanh thủy lực, quý khách hàng vui lòng liên hệ hotline 0975 645 225 để được các chuyên gia của Hangchavn tư vấn tận tình và chu đáo. Trên đây là toàn bộ thông tin về xi lanh thủy lực mà Hangchavn đã cung cấp cho các bạn. Nếu thấy bài viết hữu ích hy vọng các bạn sẽ chia sẻ với những người xung quanh nhé!
