Tìm hiểu cáchxi lanh thủy lựclàm việc, khám phá các thiết kế chính và tìm giải pháp phù hợp cho hệ thống của bạn
Xi lanh thủy lực, còn được gọi là 'ram thủy lực', lấy năng lượng từ chất lỏng thủy lực có áp suất, thường là dầu thủy lực. Chúng được tạo thành từ một thùng xi lanh, bên trong có một piston nối với một thanh piston chuyển động qua lại. Thùng được đóng kín cả hai đầu: một đầu là đáy xi lanh (còn gọi là đầu nắp), đầu còn lại là đầu xi lanh, nơi cần piston đi ra. Pít-tông có các vòng trượt và vòng đệm, đồng thời nó chia phần bên trong của xi-lanh thành hai buồng - buồng dưới cùng (đầu nắp) và buồng bên cần piston (đầu thanh). Áp suất thủy lực tác dụng lên piston để tạo ra công và chuyển động tuyến tính.
Mặt bích, trục và/hoặc khe hở được gắn vào thân trụ. Cần piston còn có bộ phận lắp để nối xi lanh thủy lực với vật hoặc bộ phận máy mà nó đẩy.
Xi lanh thủy lực là bộ truyền động, hay 'động cơ', một phần của hệ thống thủy lực—đôi khi được gọi là 'cơ bắp'—giúp dễ dàng nâng, hạ, di chuyển hoặc 'khóa' tải nặng. Bộ phận 'máy phát điện' của hệ thống là bơm thủy lực, sẽ gửi một dòng dầu cố định hoặc được điều chỉnh đến phía dưới cùng của xi lanh để di chuyển cần piston lên trên. Pít-tông đẩy dầu thủy lực ở buồng kia trở lại bể chứa. Nếu chúng ta giả sử áp suất dầu trong buồng cần piston gần như bằng 0 thì lực tác dụng lên cần piston bằng áp suất trong xi lanh thủy lực nhân với diện tích piston (F=PA).
Pít-tông di chuyển xuống dưới khi dầu được bơm vào buồng bên cần piston, và dầu thủy lực từ khu vực pít-tông chảy trở lại bể chứa mà không có áp suất. Áp suất trong buồng khu vực cần piston là (Lực kéo) chia cho (Vùng piston – Diện tích cần piston).
Còn được gọi là 'kích thủy lực' hoặc 'bộ truyền động', xi lanh thủy lực biến năng lượng chất lỏng thành năng lượng cơ học. Không giống như động cơ thủy lực tạo ra chuyển động quay, xi lanh thủy lực thực hiện chuyển động tuyến tính (dịch chuyển) nên chúng còn được gọi là “động cơ tuyến tính”.
Được sử dụng ở áp suất cao, xi lanh thủy lực tạo ra lực lớn và chuyển động chính xác. Đó là lý do tại sao chúng được làm bằng vật liệu cứng như thép, có thể chịu được lực lớn.
Có hai loại kết cấu xi lanh thủy lực chính được sử dụng trong công nghiệp: thanh giằng và thân xi lanh hàn. Các thiết kế xi lanh phổ biến khác bao gồm xi lanh thủy lực dạng ống lồng, pít tông, vi sai, pha lại, tác động đơn và tác động kép.
Hầu hết các xi lanh thủy lực đều có tác dụng kép: dầu có áp suất có thể được cấp vào hai bên của piston để cho phép chuyển động theo cả hai hướng. Xi lanh tác động đơn đôi khi được sử dụng khi trọng lượng của tải trọng được sử dụng để đưa xi lanh về vị trí đóng.
Xi lanh thủy lực mang lại sự linh hoạt hơn trong thiết kế và kết cấu khi truyền lực giữa hai điểm khác nhau. Các xi lanh có kích thước khác nhau giúp tạo ra một hệ thống có thể kéo, đẩy và nâng tạ. Các đường cong và góc có thể được đưa vào thiết kế hệ thống, điều này rất hữu ích nếu có những hạn chế về không gian.
Tuy nhiên, xi lanh thủy lực chỉ nên được sử dụng để đẩy và kéo tuyến tính. Không được truyền mômen uốn hoặc tải trọng bên sang cần piston hoặc xi lanh. Vì lý do này, một hình trụ lý tưởng nên được kết nối bằng cách sử dụng một thanh khoan đơn có ổ bi hình cầu. Điều này cho phép xi lanh di chuyển và điều chỉnh bất kỳ sai lệch nào giữa nó và tải mà nó đang đẩy.
Tổng chiều dài của xi lanh thủy lực là tổng hành trình, độ dày của piston, độ dày của đáy và đầu và chiều dài của các kết nối. Thông thường, chiều dài này không vừa với máy. Trong những trường hợp như vậy, thanh piston cũng được sử dụng làm thùng piston và thanh piston thứ hai được thêm vào.
Chúng được gọi là xi lanh thủy lực dạng ống lồng. Nếu xi lanh thanh thông thường là một cấp thì xi lanh ống lồng là đơn vị nhiều giai đoạn với 2, 3, 4, 5 hoặc thậm chí 6 giai đoạn. Nhìn chung, xi lanh thủy lực dạng ống lồng đắt hơn nhiều so với xi lanh thông thường. Hầu hết các xi lanh dạng ống lồng đều có tác dụng đơn (chỉ đẩy). Xi lanh ống lồng tác động kép phải được thiết kế và chế tạo đặc biệt. Bạn có thể tìm thêm thông tin kỹ thuật trong phần “CÁCH HOẠT ĐỘNG CỦA XI LANH” bên dưới.
Xi lanh thủy lực kiểu thanh giằng sử dụng thanh thép ren cường độ cao để giữ hai nắp đầu vào thùng xi lanh. Phương pháp xây dựng này thường thấy nhất trong các ứng dụng nhà máy công nghiệp. Xi lanh có lỗ khoan nhỏ thường có 4 thanh giằng, trong khi xi lanh có lỗ khoan lớn có thể cần tới 16 hoặc 20 thanh giằng để giữ cho các nắp cuối ở đúng vị trí dưới lực rất lớn được tạo ra.
Hiệp hội Năng lượng Chất lỏng Quốc gia (NFPA) đã tiêu chuẩn hóa kích thước của xi lanh thanh giằng thủy lực. Điều này có nghĩa là xi lanh từ các nhà sản xuất khác nhau có thể được thay thế trong cùng một giá đỡ. Xi lanh kiểu thanh giằng có thể được tháo rời hoàn toàn để bảo trì và sửa chữa.
Chúng tôi có thể cung cấp cho bạn các xi lanh thủy lực tiêu chuẩn và tùy chỉnh, bao gồm cả xi lanh thủy lực thanh giằng, để đáp ứng ứng dụng, yêu cầu và thông số vận hành cụ thể của bạn. Chỉ cần điền vào Mẫu thiết kế xi lanh đặt riêng của chúng tôi và một trong những kỹ sư thủy lực của chúng tôi sẽ nhanh chóng liên hệ lại với bạn.
Xi lanh thủy lực thân hàn không có thanh giằng. Thùng được hàn trực tiếp vào nắp cuối; các cổng được hàn vào thùng; và tuyến thanh truyền phía trước thường được luồn vào hoặc bắt vít vào thùng xi lanh. Điều này cho phép tháo cụm thanh piston và vòng đệm thanh piston để bảo trì.
Xi lanh thân hàn có một số ưu điểm so với xi lanh kiểu thanh giằng: chúng có thân hẹp hơn và thường có chiều dài tổng thể ngắn hơn, khiến chúng phù hợp hơn trong không gian chật hẹp của máy móc. Xi lanh hàn không bị hỏng do thanh giằng bị giãn ở áp suất cao và hành trình dài. Thiết kế hàn cũng giúp việc tùy chỉnh dễ dàng. Các tính năng đặc biệt—chẳng hạn như các cổng đặc biệt, giá đỡ tùy chỉnh và ống góp van—có thể dễ dàng được thêm vào thân xi lanh. Thân ngoài nhẵn của xi lanh hàn cũng giúp cho việc thiết kế xi lanh dạng ống lồng nhiều tầng có thể được thực hiện.
Xi lanh thủy lực thân hàn được sử dụng rộng rãi trong thị trường thiết bị thủy lực di động, chẳng hạn như thiết bị xây dựng (bao gồm máy xúc và máy ủi) và thiết bị xử lý vật liệu (xe nâng và cổng nâng đuôi). Chúng cũng được sử dụng trong công nghiệp nặng, chẳng hạn như cần cẩu, giàn khoan dầu và các phương tiện địa hình cỡ lớn trong khai thác mỏ trên mặt đất.
