0938.388.583
sales.amech@gmail.com
Mở cửa: Từ 8:00 đến 20:30
(Tất cả các ngày
trong
tuần)
Xi Lanh Thủy Lực Là Gì? Cấu Tạo và Nguyên Lý Hoạt Động (P7)
Xi lanh thủy lực là một phần tử trong hệ thống thủy lực, là một thiết bị cơ khí chuyên dụng được điều khiển bởi dòng dầu thủy lực chủ yếu sử dụng trong các ứng dụng tạo chuyển động tịnh tiến (ngoài ra vẫn có xi lanh thủy lực dạng quay). Trong bài viết này AMECH sẽ nói tới kiến thức cơ bản cho các bạn về xi lanh thủy lực loại sử dụng phổ biến là dạng chuyển động thẳng tịnh tiến.
Xi lanh thủy lực là gì ? (Xy Lanh Thủy lực, Hydraulic Cylinder)
Cần xi lanh (Rod cylinder, ty xi lanh)
Gioăng xi lanh (Seal Hydraulic Cylinder)
Nguyên lý hoạt động của xi lanh
Phân loại xi lanh theo tiêu chuẩn ISO
Phân loại xi lanh theo áp suất làm việc
Phân loại xi lanh theo kết cấu
Các hãng sản xuất xi lanh lớn trên thế giới
Thông tin và Giá thành xi lanh thủy lực Amech
Xi lanh thủy lực là gì ? (Xy Lanh Thủy lực, Hydraulic Cylinder)
Xi lanh thủy lực tên tiếng anh là Hydraulic Cylinder, người miền bắc hay gọi xi lanh thủy lực hoặc Xy lanh thủy lực trong khi trong nam hay gọi là Ty Ben Thủy Lực. Đây là một cơ cấu chấp hành, một thiết bị cơ khí được vận hành bằng dầu thủy lực và điều khiển bằng hệ thống bộ nguồn, bơm - van thủy lực để tạo chuyển động tịnh tiến, tạo lực đẩy hoặc kéo tùy vào yêu cầu làm việc. Việc tính toán xi lanh thủy lực có thể tham khảo bài viết Tại Đây
Đây là xi lanh kết cấu hàn được sử dụng khá phố biến do có giá thành rẻ, dùng trong các ứng dụng không đòi hỏi độ chính xác cao về lắp ráp.
Có nhiệm vụ chịu lực, chịu áp và chặn dầu ở khoang đẩy của xi lanh. Tùy theo thiết kế mỗi nhà sản xuất và yêu cầu sử dụng thực tế, đáy xi lanh được làm từ thép hàn chất lượng tốt được sử dụng từ thép tấm hoặc thép đúc sau đó gia công đạt kích thước trước khi hàn vào ống xi lanh.
Piston hay quả piston xi lanh thường được làm từ thép C40 hoặc C45 (có ứng dụng được làm bằng Inox 304 hoặc hơp kim nhôm, gang). Đây là vị trí được lắp gioăng làm kín và tạo lực đẩy (hoặc kéo) chính của xi lanh thủy lực dưới tác dụng của dầu thủy lực áp suất cao.
Ống xi lanh hay vỏ xi lanh có nhiệm vụ chứa dầu cao áp, đường kính danh nghĩa là kích thước trong của ống. Để giảm ma sát chuyển động và tạo độ kín khít nhất định với gioăng trên quả piston nên đòi hỏi phải được gia công đường kính trong đạt Ra <0,2 µm, độ chính xác thường ISO H8. Tùy vào áp suất làm việc mà ống xi lanh sẽ có chiều dày khác nhau, từ đó kích thước đường kính ngoài của ống sẽ thay đổi theo, sai số của bề dày ống không được quá 7,5%.
Tiêu chuẩn ống xi lanh loại phổ biến:
+ Tiêu chuẩn sản xuất: EN 10305-1 (tương đương DIN 2391).
+ Sai số độ dày ống: ± 7,5%.
+ Dung sai đường kính trong ống: ISO H8.
+ Độ bóng bề mặt làm việc: Ra < 0,2 µm // Rt < 3 µm
Có nhiệm vụ dẫn hướng cho cần xi lanh, giữ áp suất cao ở khoang đầu cần (khi xi lanh kéo lại). Cổ xi lanh thường được làm bằng gang và tiện bóng khi không cần lắp dẫn hướng và làm bằng thép cho ứng dụng lắp dẫn hướng đầu cần. Tùy theo yêu cầu và kết cấu xi lanh mà cố xi lanh sẽ được lắp với thân ống xi lanh bằng ghép bulong, bắt ren. Đây là chi tiết được thiết kế để tháo lắp dễ dàng khi bảo dưỡng và thay thế gioăng phớt cho xi lanh.
Cần xi lanh (Rod cylinder, ty xi lanh)
Tùy theo ứng dụng cũng có các công nghệ chế tạo khác nhau, vật liệu phố biến là thép 45 và phủ lớp mạ crom 20 micron để bảo vệ khỏi hư hỏng do điều kiện làm việc. Trong một số ứng dụng đặc biệt như trên tàu biển, cửa cống van chống ngập mặn… Cần xi lanh còn được làm bằng Inox và phủ gốm (lớp phủ Ceramic) hoặc mạ Crom với lớp dày lên tới 50 micron…
Tiêu chuẩn cần xi lanh loại phổ biến:
+ Bề dày lớp mạ Chrome: 20 ÷ 50 µm
+ Dung sai đường kính cần: ISO f7
+ Độ bóng bề mặt: Ra < 0,2 µm; Rt < 3 µm
+ Đạt thử nghiệm 200 giờ với nước biển.
Gioăng xi lanh (Seal Hydraulic Cylinder)
Gioăng xi lanh thủy lực hay còn gọi phớt ben là bộ phận quan trọng bậc nhất trong xi lanh có thể quyết định tới áp suất làm việc của xi lanh (áp suất cao thường sử dụng gioăng PU, áp suất thấp sử dụng gioăng cao su), đặc tính làm việc của xi lanh (giữ áp trong thời gian dài sử dụng gioăng V hoặc U nhiều lớp, xi lanh chạy tốc độ cao sử dụng gioăng PTE, với xi lanh làm việc thông thường có thể sử dụng gioăng TPM…)
Ngoài các chi tiết cơ bản trên xi lanh còn được cấu tạo từ các chi tiết khác như các bi cầu (bi chao), bạc tự bôi trơn…
Nguyên lý hoạt động của xi lanh
Xi lanh thủy lực hoạt động dựa trên áp suất dầu thủy lực, khi dòng dầu cao áp tác dụng vào một bề mặt sẽ tạo ra một lực đẩy tỉ lệ thuận với diện tích tác dụng F = S*p. Dựa trên điều này nên thực tế có 2 loại xi lanh sử dụng phố biến là.
Xi lanh thủy lực hai chiều là loại sử dụng dầu thủy lực ở cả hai đầu của xi lanh để tạo lực chuyển động tiến và lùi của xi lanh.
.
Xi lanh chỉ sử dụng dầu thủy để tạo chuyển động theo một chiều nhất định, chiều còn lại xi lanh sẽ chuyển động nhờ vào ngoại lực (lực bên ngoài) tác dụng vào cần xi lanh hoặc sử dụng lò xo trong chính xi lanh để di chuyển piston về vị trí ban đầu.
Có nhiều cách để phân loại xi lanh thủy lực dó đo trên thực tế có thể lên tới hàng trăm loại xi lanh khác nhau, tuy nhiên ở đây Amech chỉ giới thiệu cách phân loại xi lanh phố biến và dễ nhận biết nhất.
Phân loại xi lanh theo tiêu chuẩn ISO
+ Xi lanh theo tiêu chuẩn ISO 6020-2: Đây là loại ghép bulong xuyên hai đầu, áp suất làm việc lớn nhất tới 160 bar. Hiện nay trên thị trường hay sử dụng loại xi lanh HOB theo kiểu này nhưng áp suất làm việc tới 140 bar.
+ Xi lanh thủy lực theo tiêu chuẩn ISO 6022: Sử dụng cho các ứng dụng công nghiệp nặng, đòi hỏi xi lanh có hệ số áp suất cao lên tới 250 bar.
Phân loại xi lanh theo áp suất làm việc
+ Xi lanh có áp suất làm việc max 70 bar.
+ Xi lanh có áp suất làm việc max 140 bar.
+ Xi lanh có áp suất làm việc max 160 bar.
+ Xi lanh có áp suất làm việc max 250 bar.
+ Xi lanh có áp suất làm việc max 350 bar.
+ Xi lanh có áp suất làm việc max 700 bar.
Phân loại xi lanh theo kết cấu
+ Xi lanh thủy lực hai chiều.
+ Xi lanh thủy lực một chiều.
+ Xi lanh thủy lực nhiều tầng.
+ Xi lanh thủy lực servo.
Các hãng sản xuất xi lanh lớn trên thế giới
+ Xi lanh thủy lực Rexroth /Đức (hiện nay là Bosh Rexroth)
+ Xi lanh thủy lực Eaton / Mỹ.
+ Xi lanh thủy lực Parker / Mỹ.
+ Xi lanh thủy lực Yuken / Nhật Bản.
Tuy nhiên xi lanh của các hàng lớn thường thời gian đặt hàng lâu và giá thành khá cao, hiện nay ở Việt Nam đã có nhiều công ty sản xuất xi lanh đáp ứng được nhu cầu cơ bản. Chúng tôi, công ty Amech cũng sản xuất xi lanh với thiết kế theo các quy chuẩn chung của các hãng lớn với đa dạng nhu cầu sử dụng như Xi lanh giữ áp tĩnh cho các ứng dụng nâng hạ cửa van, bàn nâng, cẩu nâng; xi lanh chuyển động tốc độ cao dùng cho ứng dụng công nghiệp…
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.
+ Dầu thủy lực vừa có tác dụng truyền lực cho xi lanh vừa bôi trơn xi lanh nên xi lanh thủy lực có độ bền cao (chú ý sử dụng dầu sạch và lọc dầu định kỳ).
+ Kết cấu thiết bị gọn gàng, thuận tiện cho việc kết nối với các phụ kiện: co nối, ống dẫn dầu… và hệ thống
+ Dễ dàng kiểm soát quá tải bằng van an toàn thủy lực.
+ 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, cỡ size để khách hàng dễ dàng lựa chọn, đáp ứng các yêu cầu của công việc.
+ Hành trình và đường kính xy lanh dầu 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.
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 xy 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. Trong thiết bị điều khiển chính xác cao như Servo thì yêu cầu giá thành rất cao.
+ Do sử dụng dầu thủy lực nên khi bị rò rỉ dầu sẽ khá bẩn trong quá trình bảo dưỡng.
+ Hiệu suất không quá cao ~75%.
Thông tin và Giá thành xi lanh thủy lực Amech
Chúng tôi là công ty duy nhất tại Việt Nam thiết kế sẵn xi lanh và kích thước được thể hiện trong Catalogue cho khách hàng lựa chọn và có kích thước thiết kế của xi lanh trước khi đặt hàng, với đa dạng loại gioăng phớt sử dụng cho các ứng dụng mà khách hàng đặt ra.
+ Bảng giá xi lanh thủy lực AMP5.
+ Bảng giá xi lanh thủy lực AMF3.
Ngoài ra chúng tôi còn nhận sửa chữa, bảo dưỡng, thay gioăng phớt và test áp suất xi lanh thủy lực.
