Xi lanh thủy lực là gì? (hydraulic cylinder)

Xi lanh thủy lực là thiết bị có vai trò chuyển đổi nguồn năng lượng của dầu, chất lỏng thủy lực thành động năng để có lực ở đầu cần nhằm thực hiện những nhiệm vụ như: kéo, đẩy, nén, ép, nghiền,...Ngoài tên gọi là xi lanh thủy lực thì thiết bị này còn được gọi là: ben dầu, ben thủy lực. 
Xi lanh thủy lực là gì?
Xi lanh thủy lực là gì?

Cấu tạo của xi lanh thủy lực

Việc nắm rõ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của xi lanh thủy lực giúp bạn 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. Dưới đây là cấu tạo của một xi lanh thủy lực. 
  • Ống xi lanh
Ống xi lanh của xi lanh thủy lực là một bộ phận có hình trụ tròn liền mạch. Ngoài tên gọi là ống xi lanh thì nó còn có tên gọi là thùng xi lanh. Chức năng chính của ống xi lanh là chứa đựng và giữ áp suất của xi lanh.Ngoài ra thì ống xi lanh cũng chính là nơi chứa piston. Ống được thiết kế mài nhẵn, mịn nhằm tạo bề mặt có thể đạt độ hoàn thiện rơi vào trong khoảng từ 4 đến 15 microinch.
Ống xi lanh
Ống xi lanh
 
  • Đế hoặc nắp hình trụ
Phần đế của xi lanh thủy lực điện có nhiệm vụ đi kèm với buồng áp suất ở một đầu. Đế xi lanh được thiết kế nối liền với thân xi lanh bằng cách gắn bulong, thanh tie hoặc hàn xì. Phần đế (nắp) xi lanh và ống xi lanh được nối bằng Seal tĩnh. Chúng ta có thể dựa vào thông số của ứng suất uốn để xác định kích thước của nắp xi lanh. 
  • Đầu xi lanh
Đầu xi lanh thủy lực hay Cylinder head đảm nhận chức năng đi kèm với buồng áp suất ở phía đầu còn lại. Đầu xi lanh được nối với xi lanh thông qua các bu lông hoặc thanh tie.Ở giữa đầu xi lanh và ống xi lanh có lắp o- ring. Tùy thuộc vào loại xi lanh thủy lực mà trên đầu xi lanh có thể chứa niêm phong que thích hợp hoặc một tuyến niêm phong.
Xi lanh 2 đầu chữ Y: EC-RC
Xi lanh 2 đầu chữ Y: EC-RC
 
  • Pít tông (piston)
Đầu xi lanh thủy lực hay Cylinder head đảm nhận chức năng đi kèm với buồng áp suất ở phía đầu còn lại. Đầu xi lanh được nối với xi lanh thông qua các bu lông hoặc thanh tie.Ở giữa đầu xi lanh và ống xi lanh có lắp o- ring. Tùy thuộc vào loại xi lanh thủy lực mà trên đầu xi lanh có thể chứa niêm phong que thích hợp hoặc một tuyến niêm phong.
Pít tông (piston)
Pít tông (piston)
  • Thanh piston (piston rod)
 Thanh piston hay còn được gọi là piston rod. Thanh piston xi lanh thủy lực thường có cấu tạo bằng thép hoặc thép mạ crom, nhằm đảm bảo có độ cứng cao, cùng khả năng chống ăn mòn tốt nhất.Nhiệm vụ của thanh piston là kết nối thiết bị truyền động với thành phần của máy móc để thực hiện công việc theo yêu cầu. Các thanh piston đều được gia công đánh bóng, nhẵn mịn, đính kèm các seal (con dấu) nhằm hạn chế và ngăn chặn sự rò rỉ.Đối với xi lanh 2 đầu thì bên trong các ống xi lanh các thanh piston sẽ kéo dài từ hai phía piston đến hai đầu ống. 
  • Con dấu (seal)
Con dấu của xi lanh thủy lực còn có cách gọi phổ thông là seal. Để chế tạo ra một con dấu phù hợp với xilanh người ta cần phải dựa vào các thông số như nhiệt độ môi trường, nhiệt độ của dầu, ứng dụng của xi lanh sau khi được chế tạo và áp suất làm việc.Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều loại con dấu khác nhau như: Con dấu Elastomer (chịu nhiệt thấp), con dấu Fluorocarbon viton (chịu nhiệt cao)… Khả năng chịu nhiệt của các con dấu phụ thuộc vào chất liệu tạo nên nó. 
  • 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. 

Nguyên lý hoạt động của ben thủy lực

Trên thực tế nguyên lý hoạt động xi lanh thủy lực vô cùng đơn giản. Lực được áp dụng tại một thời điểm sẽ được chuyển đến một địa điểm khác nhờ vào việc sử dụng một chất lỏng không nén được. Tất cả lực mà xi lanh tạo ra được đều là nhờ vào chất lỏng thủy lực, chất lỏng này thông thường sẽ là dầu nhớt…Xi lanh được lắp vào hệ thống thủy lực khác nhau sẽ có những điểm khác nhau trong nguyên lý hoạt động. Cụ thể như sau: 
  • Hệ thống thủy lực 1 xy lanh
Trong hệ thống thủy lực 1 xi lanh, bơm thủy lực sẽ thực hiện bơm dầu vào trong van phân phối để chuyển vào trong xi lanh. Nhờ có áp suất của dầu mà piston xi lanh thủy lực có thể di chuyển và thực hiện biến chuyển năng lượng dầu thành động năng để thực hiện các công tác. 
  • Hệ thống thủy lực với  2 xy 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. 
Xi lanh thủy lực xe bửng nâng (API – CT – CT)
Xi lanh thủy lực xe bửng nâng (API – CT – CT)

Phân loại xi lanh thủy lực

Xi lanh thủy lực được phân loại dựa trên nhiều yếu tố khác nhau. Người dùng cần nắm rõ cách phân loại để có thể lựa chọn đúng loại xi lanh phù hợp với hệ thống thủy lực trong các thiết bị, máy móc. Cụ thể, ben thủy lực được phân loại như sau: 
  • Theo chiều tác động lực
Dựa trên chiều tác động lực chúng ta có hai loại xi lanh đó là xi lanh thủy lực một chiều và xi lanh thủy lực 2 chiều:Xi lanh thủy lực 1 chiều: Đây là loại ben thủy lực có lực tác động duy nhất từ một phía. Chúng ta có thể dễ dàng nhận biết chúng thông qua lỗ cấp dầu duy nhất trên thân của xi lanh. Xi lanh thủy lực 1 chiều lại được chia ra làm hai loại là xi lanh có piston tự hồi về vị trí dự vào lò xo bên trong và loại hồi về vị trí dựa vào lực.Xi lanh thủy lực 2 chiều: Đây là loại xi lanh thông dụng nhất trên thị trường hiện nay. Cấu tạo xi lanh thủy lực 2 chiều phức hơn so với loại 1 chiều với hai lỗ cấp dầu cho xy lanh. Để sử dụng chúng ta cần phải có van phân phối đảo chiều. Xi lanh thủy lực 2 chiều được chia ra làm 2 loại đó là loại mini và loại cỡ lớn.
Xi-lanh-thủy lực an phú
Xi-lanh-thủy lực an phú
 
  • Theo kiểu hàn hoặc ghép
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.  
  • Phân loại xi lanh thủy lực theo tầng
Xi lanh thủy lực 2 tầng: Đây là loại ben thủy lực có cấu tạo đơn giản. Nó là sự kết hợp của 2 xilanh xếp nối tiếp với nhau với 2 piston riêng biệt nhưng có chung một trục piston. Loại xi lanh này thường được sử dụng tại những vị trí phức tạp, bị hạn chế bởi không gian và yêu cầu xy lanh có lực tác động lớn. Xi lanh thủy lực 3 tầng: Đây là loại xi lanh được cấu thành từ 1 vỏ và nhiều ống xếp chồng lên nhau. Với kết cấu đặc biệt này, xi lanh có thể kéo dài hành trình hơn so với kích thước gốc ban đầu. Đặc điểm này cũng góp phần tạo ra khả năng thiết kế các chi tiết giúp cho kết cấu máy móc trở nên tinh giản, gọn nhẹ hơn.  
  • Phân loại xi lanh thủy lực theo trọng lượng
Xi lanh thủy lực 5 tấn: Loại ben thủy lực này thường sử dụng để nâng, hạ các vật sở hữu tải trọng tối đa là 5 tấn. Hành trình nâng của ben thủy lực 5 tấn thường là 115mm.Xi lanh thủy lực 20 tấn: Loại xi lanh này có tải trọng nâng, hạ vật tối đa là 20 tấn và hành trình nâng từ 500 – 200mm (tùy vào hãng sản xuất cũng như yêu cầu sử dụng của từng hạng mục công việc khác nhau).Xi lanh thủy lực 50 tấn: Đây là loại ben thủy lực có khả năng, hạ được các vật có tải trọng tối đa là 50 tấn. Hành trình nâng của xi lanh này sẽ phụ thuộc vào từng hạng mục công việc cụ thể.

Hướng dẫn sử dụng xi lanh thủy lực

Dưới đây là các bước hướng dẫn sử dụng ben thủy lực đúng cách:
  • Xác định trọng lượng của vật cần nâng và chọn kích thủy lực có tải trọng lớn hơn ít nhất là 20% so với trọng lượng của vật. 
  • Kiểm tra kỹ lưỡng từng bộ phận xi lanh trước khi thiết lập hệ thống thủy lực. 
  • Trang bị đầy đủ đồ bảo hộ cần thiết khi sử dụng các thiết bị thủy lực. 
  • Kích thủy lực phải được gắn chắc chắn vào một chất rắn, chống trượt và có thể chịu được tải nặng. 
  • Chú ý sử dụng hệ thống thủy lực một cách an toàn, không nên đặt trọng lượng vào các ben thủy lực hay bơm tay thủy lực để tăng tải.
  • Tải cần tập trung vào các kích thủy lực hoặc phân phối đều trên nhiều kích thủy lực. 
  • Phân phối tải trọng đồng đều khi sử dụng kết hợp nhiều xi lanh nhằm đảm bảo cân bằng tải. 
  • Kết nối hệ thống thủy lực bằng ốc vít, đồng hồ đo, ống thủy lực phải được thắt chặt bằng đầu nối và không để rò rỉ. 
  • Không được hàn hoặc đặt hệ thống thủy lực tại nơi có nguồn nhiệt cao vì chất lỏng thủy lực có thể đốt cháy khi nó đang trong quá trình bốc hơi hoặc tiếp xúc quá gần với nguồn nhiệt cao. 
dan-huong-can-xi-lanh-1-400x400
dan-huong-can-xi-lanh-1-400x400

Ưu, nhược điểm của xi lanh thủy lực

Ưu điểm của xi lanh thủy lực
  • Có khả năng truyền lực mạnh và nhanh với công suất cao.
  • Dễ sử dụng và sửa chữa mang lại hiệu quả cao cho hoạt động.
  • Kết cấu nhỏ gọn, kết nối giữa các thiết bị với nhau dễ dàng bằng việc đổi chỗ các mối nối ống dẫn.
  • Mang tính ứng dụng cao trong nhiều loại máy móc công trình.
  • Hoạt động với trình độ tin cậy cao, đòi hỏi ít về chăm sóc bảo dưỡng.
  • Có thể giảm khối lượng và kích thước nhờ chọn áp suất thủy lực.
  • Có thể sử dụng vận tốc cao mà không sợ bị va đập mạnh như trong trường hợp cơ khí hay điện.
  • Dễ theo dõi và quan sát bằng áp kế, ngay cả những hệ mạch phức tạp.
  • Thể đề phòng quá tải nhờ van an toàn.
Nhược điểm của xi lanh thủy lực
  • 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.
xi lanh thủy lực
xi lanh thủy lực

Ứng dụng của xi lanh thủy lực đối với cuộc sống hiện nay

Ngày nay, càng có thiết bị thủy 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.

Đơn vị cung cấp xi lanh thuỷ lực chất lượng, uy tín 

An Phú Thuỷ Lực chuyên cung cấp và lắp đặt xi lanh thủy lực. Chúng tôi đảm bảo sản phẩm chất lượng và hiệu quả, với dịch vụ tư vấn chi tiết về sản phẩm và giá cả. Quý khách hàng có thể liên hệ qua Hotline 0243 5576052 - 0916 288 345 hoặc website của chúng tôi để biết thêm chi tiết. Ngoài ra chúng tôi còn cung cấp các sản phẩm, Tời thủy lực, Van Thủy lực, Bơm thủy lực ........

Hy vọng qua bài viết trên của An Phú Thuỷ Lực sẽ cung cấp cho bạn những thông tin hữu ích về xi lanh thuỷ lực. Nếu còn có thắc mắc nào khác hoặc muốn đặt hàng, hãy liên hệ với chúng tôi qua Hotline hoặc để lại phản hồi dưới phần bình luận để chúng tôi có thể tư vấn thêm cho bạn

Liên hệ