Những thông tin cơ bản liên quan đến xi lanh thủy lực cần biết

Máy ép thủy lực, cầu nâng hay những động cơ vận chuyển đã quá quen thuộc đối với cuộc sống con người. Để những thiết bị đó vận hành trơn tru, hạn chế sức người thì cần nhờ đến xi lanh thủy lực. Tuy nhiên vẫn còn nhiều người lạ lẫm với nó. Vì thế trong bài viết này sẽ đưa đến mọi người thông tin cơ bản liên quan đến xilanh. 

Xi lanh thủy lực là gì? 

Xi lanh thủy lực chính là phần quan trọng của nhiều hệ thống máy móc, có nhiệm vụ như bộ truyền động lực để tạo ra chuyển động. Phương pháp này giúp chuyển đổi năng lượng thủy lực thành cơ học, được xem như cơ bắp đối với hệ thống thủy lực mà nó tạo ra. 

Bộ phận này sẽ truyền dẫn thủy lực tốt ở môi trường chất lỏng và thường là dầu. Nguyên tắc cơ bản của thủy lực chính là khi máy điện quay sẽ có một dòng chảy thể tích hình thành. Áp suất trên hệ thống này sẽ xác định bằng trọng tải xi lanh hoặc van. Bơm thủy lực tạo ra sức cản dòng chảy chất lỏng. 

Xi lanh là một phần quan trọng của nhiều hệ thống máy móc 

Cấu tạo & nguyên lý làm việc của xi lanh

Muốn sử dụng xi lanh tốt cần phải hiểu về cấu tạo và cách vận hành. Có như vậy khi bắt tay vào làm việc sẽ sử dụng đúng cũng như tăng hiệu suất và tuổi thọ. 

Cấu tạo xi lanh thủy lực 

Kết cấu của một xi lanh bao gồm những bộ phận dưới đây: 

• Ống xi lanh: Bộ phận này có hình dáng của một trụ tròn liền nhau, còn gọi với cái tên thùng xi lanh. Công dụng chính là chứa và giữ áp suất. Thông thường phần ống này sẽ được mài nhẵn để bề mặt đạt đến độ hoàn hảo. 
• Đế nắp: Nhiệm vụ chính của đế là giữ áp suất tại một đầu. Còn phần nắp sẽ kết nối với ống xi lanh bởi bu lông hay phương pháp hàn. 
• Đầu xi lanh: Bộ phận này sẽ giữ áp suất ở đầu kia sao cho đầy, cùng ống xi lanh tạo thành một vòng chữ O.
• Piston: Chi tiết này vô cùng quan trọng, giúp phân tách vùng áp lực phía trong ống xi lanh. Nếu để ý sẽ thấy piston sẽ gắn với thanh piston thông qua bu lông. Sự khác biệt ở bộ phận này là ống giãn ra và rút lại như bình thường. 

Trên thiết bị có nhiều bộ phận và chi tiết tạo thành 

• Thanh piston: Được làm từ thép hay thép mạ crom để bảo đảm độ cứng cáp, chống ăn mòn. Thanh piston dùng để kết nối cùng thiết bị truyền động để thực hiện công việc đúng yêu cầu. Phần này sẽ được làm nhẵn mịn, đánh bóng được trang bị thêm seal đính kèm, góp phần ngăn chặn rò rỉ xảy ra. 
• Bộ phận dẫn dầu ra - vào: Cung cấp dầu thủy lực để xi lanh hoạt động trơn tru, ổn định hơn. 
• Seal: Đây là nơi vỏ xi lanh và piston tiếp xúc trực tiếp để tạo ra ma sát. Ngoài ra còn làm tăng độ kín giữa những khe hở nhằm hạn chế thất thoát dầu.
• Bạc đạn: Được đặt ở bên trong của đầu xi lanh, giúp định hướng cho thanh piston không bị va chạm tại phần đầu xi lanh. Như vậy sẽ giảm được tối đa tình trạng xước tại thanh và đầu của piston.

Nguyên lý vận hành 

Thiết bị này hoạt động theo nguyên lý của xi lanh sử dụng thủy lực vô cùng đơn giản. Lực sẽ được áp dụng tại một thời điểm sẽ chuyển đến nơi khác thông qua chất lỏng không được nén, lực xi lanh tạo ra nhờ vào chất lỏng đó.

Mọi người có thể hình dung quá trình hoạt động của xi lanh thuỷ lực như sau: Khi dầu thủy lực được đưa từ đuôi xi lanh vào sẽ tác động đến thanh piston. Từ đó sẽ có di chuyển tuyến tính và ngược lại, chất lỏng vào từ đuôi sẽ đưa thanh piston trở về vị trí ban đầu tùy vào mục đích sử dụng.  

Nguyên lý làm việc của nó vô cùng dễ hình dung 

>> Xem thêm:

• Những Điều Có Thể Bạn Chưa Biết Về Cầu Nâng Chìm Sàn
• Tìm Hiểu Cấu Tạo Và Nguyên Lý Hoạt Động Của Các Loại Cơ Cấu Nâng Hạ
• [Giải đáp] Thông số và bản vẽ xi lanh thủy lực thế nào mới chuẩn?

Có những loại xi lanh thủy lực nào? 

Đến nay, thị trường đã xuất hiện nhiều loại xi lanh. Chúng sẽ được phân chia phụ thuộc vào tác động cũng như yếu tố công việc. Thường sẽ có 2 nhóm cơ bản như sau. 

Xi lanh tác động một chiều 

Xi lanh tác động một chiều sẽ chỉ tạo ra lực đẩy từ một phía, thường sẽ ở phần thừa ra của cần xi lanh. Khi đó cấp dầu thủy lực tạo ra áp suất và đuôi của xi lanh. Loại này thường dễ nhận biết bởi chỉ có duy nhất một đường cấp dầu. Phần cần xi lanh sẽ tự trở về vị trí ban đầu dựa vào tác động lực bên ngoài hoặc lực đàn hồi bên trong lò xo. 

Xi lanh tác động hai chiều 

Loại xi lanh này khá thông dụng nên được nhiều người biết đến. Thiết bị thường được ứng dụng cho máy móc sản xuất dây chuyền. Không chỉ thế còn có hệ thống hoạt động bằng dầu trong đời sống và công nghiệp hàng ngày. Tuy nhiên, loại xilanh này lại có hai lỗ cấp dầu nên khi sử dụng sẽ phức tạp hơn. Điểm khác biệt ở đây là hệ thống thủy lực này có valve đổi hướng dùng để điều khiển xi lanh. 

Có rất nhiều chi tiết trên xi lanh thủy lực 2 chiều 

Xi lanh kết cấu hàn 

Loại xi lanh này thường được ứng dụng vào các thiết bị xây dựng cho máy móc cơ giới hoặc động cơ hạng nặng. Điểm đặc biệt của nó là đầu xi lanh hàn với ống xi lanh khiến bộ phận này kết cấu cứng. Đồng thời vô cùng vững chắc thích hợp cho công việc nặng nhọc. 

Xi lanh ghép gu rông 

Được ứng dụng trong dây chuyền sản xuất của nhà máy hay xưởng. Ưu điểm là lắp ghép và giữ lại cố định với 4 thanh guzong. Các thanh đều được làm từ thép có cường độ cao, khóa ren xuyên suốt để giữ hai đầu của xilanh. Ở kết cấu này giúp quá trình tháo lắp, chế tạo hay vận hành tại bộ phận tiêu chuẩn dễ dàng hơn. 

Xi lanh sử dụng thủy lực có cán đơn 

Với loại xi lanh này đặc biệt hơn khi cán được gắn cùng với piston và chuyển động đồng đều. Theo đánh giá thì loại xi lanh này được sử dụng nhiều nhất nhờ khả năng tạo ra khoảng chuyển động nhỏ hơn chiều dài toàn xi lanh. Có nghĩa là khoảng làm việc bị giới hạn bằng chiều dài của cán xi lanh. Tuy nhiên phải trừ đi độ dày quả piston và đoạn lắp ráp trong ống thủy lực. 

Phần lớn đầu của xilanh thuỷ lực cán đơn sẽ kết cấu sao cho cán xi lanh thò ra tại một phía. Một số khác của xi lanh gắn kết với cán xi lanh từ hai phái của piston. Trường hợp chỉ còn một phía cán xi lanh thò ra tức là phần bên kia sẽ thụt vào bên trong của vỏ. 

Hình ảnh xi lanh có ghép guzong 

Xi lanh thủy lực nhiều tầng 

Xi lanh nhiều tầng thường có từ 2 - 4 tầng có nhiều cái lên đến 6 tầng. Kết cấu bao gồm một vỏ xi lanh và nhiều ống xếp lồng vào nhau. Chính bởi kết cấu này giúp cho xi lanh duỗi dài hơn kích thước cơ sở khi rút hết cán. Nhờ vậy mà tạo ra nhiều kiểu chi tiết và cũng khiến nó gọn gàng hơn nhiều. Thế nhưng giá thành lại cao hơn so với loại xi lanh đơn. 

Đặc biệt loại này cũng có đến hai kết cấu là xi lanh một chiều và hai chiều. Tuy nhiên khi đem ra so sánh thì kết cấu loại hai chiều phức tạp hơn lại đòi hỏi kết cấu đặc biệt nhằm ngăn ngừa rủi ro. 

Kết cấu của bộ phần này có sự phức tạp hơn nhiều 

Điểm ưu việt ở xi lanh thủy lực 

Khi đem so sánh giữa xi lanh dùng thủy lực và xi lanh khí nén sẽ thấy được điểm vượt trội không thể thay thế được. Chẳng hạn như: 

• Tác động lực mạnh và nhanh rất phù hợp sử dụng cho hệ thống cần thực hiện công việc nặng với công suất lớn. 
• Kết cấu đơn giản giúp cho việc lắp đặt trở lên đơn giản, dễ dàng sử dụng cũng như sửa chữa nếu xảy ra sự cố.
• Xi lanh ứng dụng trong đa dạng các loại máy móc tại công trình xây dựng. 
• Cấu tạo gọn gàng, thông số xi lanh thủy lực rõ ràng rất thuận tiện khi kết nối cùng phụ kiện. 
• Được sử dụng để kiểm soát quá tải thông qua cách lắp đặt van an toàn. 
• Khối lượng thiết bị sẽ giảm thiểu khi thay đổi áp suất thủy lực nên khách hàng yên tâm sử dụng.  
• Tuổi thọ thiết bị dài lâu, ít khi xảy ra hư hỏng nên không cần bảo dưỡng quá nhiều. 
• Xi lanh thủy lực đa dạng về kiểu dáng và mẫu mã, cho khách hàng có nhiều sự lựa chọn, đáp ứng được nhiều công việc. 
• Có thể theo dõi và quan sát áp suất của dầu thủy lực bên trong hệ thống thông qua áp kế hay đồng hồ đo.
• Đường kính xi lanh và hành trình có sự đa dạng nên không bị hạn chế.  
• Phù hợp với những môi trường độc hại, cần tải trọng nặng. Công suất cao đáp ứng hoạt động liên tục, đạt đến độ chính xác tuyệt đối, đáp ứng yều cầu của khách hàng.

Xi lanh sẽ tham gia trực tiếp để đẩy thiết bị cầu nâng 

Các sự cố thường gặp ở xi lanh thuỷ lực

Ngày nay, sản xuất công nghiệp hay thủ công nghiệp có ứng dụng hệ thống thủy lực không còn xa lạ. Mang đến hiệu quả cao về năng suất, tiết kiệm chi phí, giảm thiểu thời gian vận hành lại không cần nhiều đến nhân lực. Trong suốt quá trình vận hành, thiết bị sẽ có lúc gặp phải sự cố chủ quan và khách quan. Để phòng tránh những sự cố xảy ra cần phải biết được gốc rễ vấn đề. 

Đối với một số thiết bị công nghiệp hay cơ giới, xi lanh dễ bị hỏng sau một thời gian không sử dụng. Hư hại thường xuyên gặp phải đó là trầy xước, nứt, biến dạng hoặc cong vênh. Có nhiều nguyên nhân dẫn đến sự cố hỏng hóc của bộ phận này và được chia thành nhóm như sau: 

Nguyên nhân khách quan 

• Xi lanh bị tác động bởi môi trường đến đến bị cong, vênh.
• Dầu thủy lực có cặn và bụi bẩn chính hạt mạt sắt làm chất lượng dầu bị giảm. 
• Người vận hành vô ý để dị vật hoặc vụn từ kim loại đi vào xi lanh. 
• Khi thi công lắp đặt không đúng theo kết cấu hoặc khi lắp đã xảy ra va chạm khiến xi lanh bị trầy xước. 
• Nhiệt độ lên quá cao khiến cho xi lanh bị biến dạng. 
• Tải trọng trong xi lanh lớn mang đến áp suất cao dẫn đến biến dạng.
• Môi trường vận hành khắc nghiệt. Có thể là xi lanh phải làm việc ngoài trời trong thời gian dài hoặc nồng độ muối và lượng ẩm không khí cao dẫn đến ăn mòn toàn bộ bề mặt làm việc của cần xi lanh. 

Những tác động bên ngoài khiến xi lanh trầy xước hoặc móp méo 

Nguyên nhân chủ quan 

Nhiều trường hợp xi lanh không hoạt động hoặc bị giật, kêu hay rung thì vấn đề có thể xuất phát từ phía máy móc. 

• Do xâm thực xảy ra thường xuyên nên để lại hậu quả nghiêm trọng. 
• Bộ gioăng đang sử dụng không thích hợp về kích cỡ. Có thể là do quá lớn hay quá bé so với yêu cầu đặt ra. 
• Trong dầu thủy lực có khí khiến cho xi lanh giật hoặc rung lắc làm cho công việc bị ngưng trệ.
• Áp suất máy khi cung cấp cho xi lanh không ổn định. Thường tăng giảm bất thường khi cao quá, lúc lại xuống thấp dưới mức yêu cầu. 
• Khi lắp đặt không siết chặt đai ốc, van lắp lỏng lẻo, phần bơm lắp ngược chiều không đúng cách. 
• Do cơ cấu khí gặp vấn đề khó sửa chữa. 
• Biến dạng xi lanh do đường ống bị xoắn hoặc gấp. 
• Lưu lượng khí bơm lên không ổn định do bơm hoặc ống gặp vấn đề. 

Đôi khi thiếu một vài chi tiết dẫn đến sự cố hỏng hóc nặng nề 

Như vậy, chúng tôi đã chia sẻ toàn bộ thông tin cơ bản liên quan đến xi lanh thủy lực. Hy vọng với những thông tin trên đây sẽ giúp người đọc có cái nhìn khách quan để sử dụng thiết bị đúng cách. Nếu còn bất cứ câu hỏi, thắc mắc nào liên quan đến vấn đề này, quý vị vui lòng để lại bình luận dưới bài viết, chúng tôi sẽ liên hệ hỗ trợ nhanh nhất.