Các dạng xy lanh thủy lực và ứng dụng

Trong lĩnh vực công nghiệp hiện đại, hệ thống thủy lực đóng vai trò quan trọng, đặc biệt là khi nói đến các dạng xy lanh thủy lực. Xy lanh thủy lực là một thành phần chính trong các hệ thống này, đóng vai trò quyết định trong việc chuyển động và thực hiện các nhiệm vụ cơ học. Bài viết này sẽ giới thiệu về các dạng xy lanh thủy lực và ứng dụng của chúng trong các ngành công nghiệp khác nhau.

 

 

1. Các thông số làm việc và kích thước của xy lanh

Thông số làm việc và kích thước của xy lanh thủy lực có thể thay đổi tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể, yêu cầu kỹ thuật, và môi trường làm việc. Dưới đây là một số thông số quan trọng thường được sử dụng để mô tả xy lanh thủy lực:

• Đường Kính Piston (D): Đây là đường kính của bề mặt chạy của piston bên trong xy lanh. Nó là một trong những yếu tố quyết định sức đẩy của xy lanh.
• Đường Kính Trục (d): Nếu có, đường kính trục được sử dụng trong trường hợp xilanh có trục di động. Đây là đường kính của trục di động.
• Hành Trình (S): Hành trình của xy lanh là khoảng cách mà piston hoặc trục di động có thể di chuyển trong xy lanh. Đây là một yếu tố quan trọng để xác định khoảng cách chuyển động của xy lanh.
• Tần suất hoạt động (P): Áp lực làm việc là áp lực mà xy lanh có thể chịu được mà không bị hỏng. Đây là thông số quan trọng để đảm bảo hiệu suất an toàn và ổn định.
• Dung Tích Dầu (V): Dung tích dầu của xy lanh là khối lượng dầu mà xy lanh có thể chứa. Nó có thể liên quan đến dung tích chuyển động của piston.
• Áp Suất Làm Việc (P_0): Đây là áp suất mà xy lanh thường xuyên phải làm việc dưới đó. Điều này quan trọng để đảm bảo tính ổn định của hệ thống.
• Loại Kết Nối: Các xy lanh thủy lực có thể được kết nối với hệ thống bằng các loại kết nối khác nhau như ren, đinh, hoặc flange.
• Nhiệt Độ Làm Việc (T): Nhiệt độ mà xilanh có thể làm việc mà không ảnh hưởng đến hiệu suất và tuổi thọ của nó.

Lưu ý rằng các thông số này có thể thay đổi tùy thuộc vào nhà sản xuất và mô hình cụ thể của xy lanh. Khi chọn mua hoặc sử dụng xilanh, việc tuân thủ đúng thông số kỹ thuật và hướng dẫn của nhà sản xuất là quan trọng để đảm bảo hiệu suất và an toàn của hệ thống.

 

 

2. Phân loại xy lanh thủy lực

Xy lanh thủy lực được phân loại dựa trên nhiều tiêu chí khác nhau, bao gồm cả nguyên lý hoạt động, kiểu chuyển động, cấu trúc và ứng dụng cụ thể. Dưới đây là một số phân loại phổ biến:

2.1 Xy lanh một chiều

Xy lanh một chiều chỉ tạo ra lực đẩy một phía, thường là phía thò cần xy lanh, nhờ cấp dầu thủy lực có áp suất vào phía đuôi xy lanh. Cán xy lanh sẽ tự hồi vị nhờ tác dụng lực của bên ngoài hoặc lực đẩy lò xo bên trong. Điều dễ nhận biết nhất đối với xy lanh một chiều là nó chỉ có duy nhất một cửa cấp dầu.

 

 

2.2 Xy lanh hai chiều

Xy lanh hai chiều có thể tạo ra lực cả hai phía: Khi cán xy lanh thò ra và cả khi nó thụt vào vỏ xy lanh. Kết cấu làm kín bên trong của xy lanh hai chiều cũng phức tạp hơn xy lanh một chiều và trên thân nó phải có hai đường dầu cấp. Điều khác biệt lớn nữa là hệ thống thủy lực sử dụng xy lanh hai chiều phải có valve đổi hướng (valve phân phối) khi muốn điều khiển xilanh này như hình vẽ dưới đây.

 

 

2.3 Xy lanh cán đơn

Xy lanh cán đơn là loại có một đoạn cán xy lanh được gắn chặt, cùng chuyển động với quả piston. Loại xy lanh này chỉ có thể tạo ra một khoảng chuyển động nhỏ hơn chiều dài toàn thể của xy lanh, tức là khoảng làm việc của nó bị giới hạn bởi chiều dài của cán xy lanh trừ đi chiều dầy quả piston và các đoạn lắp ráp bên trong xy lanh.

Xy lanh cán đơn là loại được sử dụng phổ biến và có các ứng dụng rộng rãi. Phần lớn nó có kết cấu để cán xy lanh thò ra ở một phía của xy lanh. Một số xy lanh có kết cấu với cán xy lanh ở hai phía quả piston (được gọi là Double rod end cylinders). Khi một phía cán xy lanh thò thì cán phía bên kia sẽ “thụt” vào trong vỏ xy lanh.

 

2.4 Xy lanh nhiều tầng

Xy lanh nhiều tầng hay Telescopic thường có 2-3-4 hoặc có khi lên đến 6 tầng. Nó bao gồm một vỏ xy lanh và nhiều ống cần được xếp lồng với nhau. Kết cấu dạng này làm cho xy lanh có thể duỗi dài hành trình dài hơn rất nhiều kích thước cơ sở của xy lanh khi rút hết cán vào. Điều này tạo ra khả năng thiết kế các chi tiết, kết cấu máy gọn gàng rất nhiều. Tuy nhiên xy lanh nhiều tầng có giá thành cao hơn nhiều so với xy lanh đơn.

Xy lanh nhiều tầng cũng có hai loại kết cấu: Xy lanh một chiều và Xy lanh hai chiều; Tuy nhiên loại xy lanh hai chiều có kết cấu rất phức tạp và đòi hỏi các thiết kế đặc biệt để ngăn ngừa các rủi ro.

Cũng có một cách phân loại xy lanh thủy lực theo kết cấu với hai loại là xy lanh hàn và xilanh lắp ghép bằng gu-rông (Tie Rod cylinder).

 

 

2.5 Xy lanh ghép gu-rông

Loại xy lanh này được lắp ghép và giữ cố định bởi 4 thanh gu-rông thép cường độ cao khóa ren xuyên suốt giữa các bộ phận từ hai đầu nắp xilanh (Với các xylanh có đường kính lớn có thể có đến 20 thanh gu-rông giữ). Kết cấu xy lanh dạng này giúp cho việc tháo lắp, service các xilanh được dễ dàng và cũng dễ chế tạo từ các bộ phận tiêu chuẩn. Xy lanh loại này thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp.

 

 

2.6 Xy lanh kết cấu hàn

Đầu xy lanh loại này được hàn với ống xy lanh giúp xy lanh có kết cấu cứng vững thích hợp với các chế độ làm việc nặng trên các thiết bị thi công cơ giới hoặc công nghiệp năng.

2.7 Xy lanh cần hai phía

Như trên đã nói, xilanh này có cán xy lanh được gắn với quả piston ở cả hai phía. Khi một phía thò thì phía bên kia thụt và ngược lại. Lợi ích lớn nhất của xy lanh loại này là khi hai cán xy lanh có đường kính bằng nhau thì nó sẽ khử được sự chênh lệch áp suất, lưu lượng xảy ra đối với xilanh cần một phía thông thường. Trong một số trường hợp lắp đặt khó khăn nó cũng đặc biệt hữu dụng so với các loại xy lanh khác.

2.8 Xy lanh thông tâm

Xy lanh thông tâm là loại cần xy lanh được khoan xuyên suốt từ đầu này đến đầu kia của xy lanh. Kết cấu dạng này giải quyết được việc đặt đúng lực kéo/đẩy vào đúng tâm của xy lanh mà không cần phải có các cơ cấu phụ trợ phức tạp. Xy lanh loại này thường được sử dụng làm kích kéo căng hoặc nâng hạ vật tải trọng lớn trong kỹ thuật xây dựng.

 

2.9 Xy lanh thủy lực có cơ cấu giảm chấn

Xy lanh loại này thường được thiết kế thêm khoang giảm chấn thủy lực ở cuối hành trình làm việc với mục đích làm giảm tốc độ của quả piston và cán xy lanh khi đến vị trí cuối. Thiết kế này sẽ giúp làm giảm lực va đập tác động vào nắp xilanh dưới tác động của áp suất + lưu lượng dầu hoặc/và các cơ cấu cơ khí mà nó truyền chuyển động tới..
Khoang giảm chấn này được thiết kế tương tự như một cái “chày” được gắn vào quả piston và nó sẽ được dẫn vào một cái “cối” vừa khít đặt ở phía nắp xy lanh. Khi xy lanh đi đến cuối hành trình, bộ chày+cối này sẽ tạo nên một lực phản kháng ngược lên cần xy lanh.

 

 

3. Các cách lắp ghép xy lanh thủy lực

Có nhiều cách lắp ghép xilanh vào các cơ cấu khác nhưng có thể được chia làm hai kiểu lắp ghép: Lắp cố định và lắp có chuyển động.

Kiểu lắp cố định là cách khóa chặt xy lanh trong cơ cấu và không cho thân vỏ xy lanh chuyển động trong quá trình xilanh làm việc thò – thụt. Các cách cố định như: Dùng chân đế, bích lỗ lắp ghép, ghép ren cố định…

Kiểu lắp có chuyển động thì ngược lại: Thân vỏ xy lanh có thể chuyển động khi xy lanh thò – thụt tùy theo kiểu lắp ghép. Các kiểu lắp ghép loại này như: Xỏ chốt hai đầu, chảo cầu tự lựa, ngõng trục giữa thân…

4. Kết cấu và vật liệu chế tạo xy lanh thủy lực

Các xy lanh thủy lực thường được chế tạo từ thép có cường độ cao. Để xy lanh chống chịu được sự khắc nghiệt của môi trường làm việc như nhiệt độ, độ ẩm, bụi, cường độ làm việc… các cơ phận bằng thép của xy lanh được xử lý chống chịu mài mòn và ăn mòn như mạ crome lòng, cán xy lanh, sơn phủ epoxy bề ngoài… Trong một số ứng dụng đặc biệt, xilanh có thể được chế tạo từ thép không gỉ hoặc có những phương pháp đặc biệt như mạ phủ gốm kim loại.

Xem thêm: Các sản phẩm thủy lực tại THAISON HYDRAULIC

 

Các bài viết liên quan:

1. Hệ thống thủy lực: Nguyên lý hoạt động và ứng dụng
2. Xây Dựng và Bảo Dưỡng Bộ Lọc Dầu Trong Hệ Thống Thủy Lực
3. Kiểm Tra và Điều Chỉnh Áp Suất trong Hệ Thống Thủy Lực
4. Bơm thủy lực: thiết kế và lựa chọn
5. Xác định và sửa chữa rò rỉ dầu trong hệ thống thủy lực
6. Hướng dẫn sửa chữa và bảo trì ống thủy lực