Xi lanh khí nén là một phần quan trọng trong hệ thống khí nén và được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp. Để đảm bảo hiệu suất tối ưu và đáng tin cậy của hệ thống khí nén, việc lựa chọn xi lanh chất lượng là điều cần thiết. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về xi lanh khí nén và nơi mua xi lanh khí nén tại Thành phố Hồ Chí Minh.
I. Xi lanh khí nén là gì?
Xi lanh khí nén hay xi lanh khí, là thiết bị cơ học tạo ra lực bằng cách sử dụng năng lượng từ không khí có áp suất. Các thiết bị này bao gồm một piston, thanh piston và xi lanh. Áp suất bên trong xi lanh tăng lên khi không khí đi vào một bên của xi lanh. Sự gia tăng áp suất bên trong làm cho piston chuyển động theo một hướng nhất định. Thanh piston truyền lực phát triển đến vật cần chuyển động.
Thành phần chính trong xi lanh khí nén chính là khí nén. Do đó, sản phẩm này thích hợp cho những môi trường đòi hỏi mức độ sạch sẽ cao, vì sẽ không làm ô nhiễm môi trường xung quanh trong trường hợp rò rỉ.
II. Cấu tạo:
Xi lanh khí nén có cầu tạo gồm các bộ phận chính như sau:
- Thân xi lanh: là bộ phận chính của xi lanh khí nén, thường được làm bằng hợp kim nhôm. Thân xi lanh thường có hình dạng trụ, có các lỗ để lắp đặt các bộ phận khác.
- Piston (pít-tông): là bộ phận chuyển động trong xi lanh, thường là một thanh kim loại được đặt trong thân xi lanh. Piston chia thân xi lanh thành hai phần: phần trên và phần dưới.
- Lỗ khí nén (1), (2): được đặt trên phần trên của piston, nó dẫn khí nén vào xi lanh.
- Thanh giằng: là bộ phận được thiết kế và lắp đặt xung quanh xi lanh khí nén giúp cố định và gia cố chắc chắn cho 2 đầu của xi lanh.
- Thanh piston: là bộ phận được gắn cố định vào bộ phận piston và đầu còn lại được gắn vào vật cần lắp đặt xi lanh, bộ phận này có nhiệm vụ truyền lực chuyển động từ piston đến trục của vật lắp đặt xi lanh.
III. Xi lanh khí nén có những loại nào?
Mặc dù khác nhau về hình dáng, kích thước và chức năng nhưng nhìn chung chúng đều thuộc một trong các loại cụ thể được trình bày dưới đây. Tuy nhiên, cũng có rất nhiều loại xi lanh khí nén khác, nhiều loại được thiết kế để thực hiện các chức năng cụ thể và chuyên dụng.
1. Xi lanh tác động kép
Trong xi lanh tác động kép, khí nén có thể được đưa vào cả hai phía của piston. Cụm piston và thanh truyền sẽ di chuyển về phía buồng có áp suất bên trong thấp hơn. Do đó, cụm piston và thanh truyền có thể thực hiện cả hành trình đi và hành trình về. Cụm piston và thanh truyền trở về vị trí ban đầu bằng cách cung cấp không khí có áp suất ở phía bên kia của xi lanh.
Lực đẩy ra của xi lanh tác động kép lớn hơn lực đẩy về do diện tích ở phía bên của piston gần nắp sau lớn hơn. Điều này chỉ đúng khi áp suất không khí cung cấp ở cả hai phía của piston bằng nhau. Hơn nữa, tốc độ rút lại nhanh hơn tốc độ kéo dài vì thanh giảm thể tích hiệu quả khiến buồng chứa đầy khí nén nhanh hơn.
Xi lanh tác động kép rất hữu ích trong việc đóng mở cổng và van. Chúng được sử dụng cho các ứng dụng đòi hỏi tốc độ cao và lực cao. Chúng có lực ra mạnh hơn, ổn định hơn và hành trình dài hơn. Vì vậy, họ cần một hệ thống đệm chắc chắn hơn. Chuyển động của cụm piston và thanh truyền nhanh hơn và được kiểm soát tốt hơn do không khí có áp suất di chuyển nó theo cả hai hướng. Tuy nhiên, xi lanh tác động kép có mức tiêu thụ khí nén cao hơn và đắt hơn.
2. Xi lanh tác động đơn
Trong các xi lanh tác động đơn, một lò xo được lắp xung quanh cần piston, giúp rút lại cụm piston và thanh truyền. Khí nén đi vào qua một trong các nắp xi lanh và chỉ lấp đầy một bên của buồng. Điều này làm cho cụm piston và thanh truyền chuyển động tuyến tính và giãn ra theo một hướng trong khi nén hoặc kéo căng lò xo. Khi cần piston tạo ra lực đẩy tối đa, lò xo sẽ trở về vị trí ban đầu cùng với cụm piston và thanh truyền. Không khí được thoát ra trên cổng thông hơi ở một trong các nắp. Trong trường hợp mất áp suất hoặc mất điện, piston sẽ quay trở lại vị trí ban đầu.
Xy lanh tác động đơn có thể là loại xi lanh đẩy hoặc loại kéo. Trong xi lanh kiểu đẩy , không khí có áp suất đẩy cần piston ra khỏi xi lanh (hành trình ra hoặc kéo dài). Trong xi lanh kiểu kéo , không khí có áp suất kéo cần piston vào bên trong xi lanh (trong hành trình hoặc rút lại).
3. Loại không cần trục
Loại không cần trục di chuyển tải cùng với một piston được dẫn động bằng khí nén. Pít-tông được gắn vào vật mang nơi gắn tải. Piston di chuyển vật mang theo đường thẳng. Hướng chuyển động của piston luôn về phía buồng có áp suất bên trong thấp hơn.
Loại không cần trục cung cấp hành trình tương đương với kích thước lắp ráp của chúng ở tốc độ nhanh hơn. Do đó, chúng phù hợp nếu chiều dài tổng thể phải được giảm thiểu do không gian hạn chế. Cần có đệm cuối để ngăn tác động mạnh lên pít-tông sau khi di chuyển hết chiều dài ở các nắp cuối.
Trong các loại xi lanh tác động đơn ít phổ biến hơn, cơ chế rút lại được thực hiện bằng tải trọng bên ngoài hoặc trọng lực.
Xi lanh tác động đơn có cấu trúc đơn giản và tiết kiệm chi phí do tiêu thụ không khí ít hơn. Chúng lý tưởng cho việc tác dụng lực theo một hướng, chẳng hạn như kẹp, đục lỗ và định vị. Chúng cũng được tìm thấy trong máy bơm và ram. Tuy nhiên, lực ra bị hạn chế do lực lò xo đối diện. Kích thước của lò xo giới hạn chiều dài hành trình. Hành trình của pít-tông trở nên không phù hợp khi sử dụng lò xo trong thời gian dài.
Xem các sản phẩm Khí nén
4. Xi lanh khí nén thủy lực
Xi lanh thủy lực thay thế động lực của dầu bằng không khí. Khi được kích hoạt, piston trong một buồng sẽ di chuyển tuyến tính cho đến khi nó dừng lại, kích hoạt hệ thống năng lượng không khí. Không khí chảy vào buồng piston. Khi áp suất không khí tăng lên, piston trong buồng chuyển động tuyến tính ngược lại để nén dầu trong khu vực làm việc. Dầu ép piston làm việc tạo ra một hành trình truyền lực. Sau khi hành trình hoàn tất, không khí được thoát ra và các bộ phận trở về vị trí ban đầu.
5. Xi lanh khí nén đa lực
Xi lanh khí nén đa lực có các xi lanh có cấu hình giống hệt nhau được đặt thành một chuỗi với đường dẫn khí bên trong cho tất cả các piston. Chúng có một thanh piston chung có gắn nhiều piston. Lực xuất ra được tăng lên tùy theo số lượng piston, có thể là 2, 3 hoặc 4 piston với lực sinh ra gấp 2, 3 hoặc 4 lần lực sinh ra của một xi lanh khí nén một piston.
6. Xi lanh quay
Xi lanh quay, hoặc bộ truyền động quay bằng khí nén, được sử dụng để chuyển đổi năng lượng từ khí nén thành mô-men xoắn đầu ra. Chúng sử dụng chuyển động quay để điều khiển các thiết bị trong không gian chật hẹp và là những xi lanh tác động kép nhỏ tác dụng lực theo chiều kim đồng hồ và ngược chiều kim đồng hồ. Thanh piston có biên dạng quay dựa vào bánh vít để tạo ra chuyển động tuyến tính.
Thiết bị truyền động quay bằng khí nén có một hoặc nhiều buồng khí có pít-tông. Chúng cung cấp lực cao so với kích thước của chúng và có thể được sử dụng trong điều kiện nguy hiểm. Giống như tất cả các xi lanh khí nén, chúng là một cơ chế khép kín, giúp bảo vệ các bộ phận của chúng khỏi bị nhiễm bẩn và môi trường có hại. Thiết kế một mảnh của họ giúp loại bỏ nhu cầu bảo trì.
IV. Ứng dụng:
Xi lanh khí nén có rất nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm:
- Công nghiệp sản xuất: Được sử dụng để đẩy hoặc kéo các bộ phận, vật liệu trong quá trình sản xuất, đóng gói, lắp ráp và xử lý sản phẩm.
- Công nghiệp năng lượng: Được sử dụng trong các hệ thống khí nén để vận hành các thiết bị máy móc và hệ thống điều khiển.
- Điều khiển tự động hóa: Được sử dụng trong các hệ thống điều khiển tự động hóa để thực hiện các tác vụ chính xác, nhanh chóng và hiệu quả.
- Xử lý chất lỏng và khí: Được sử dụng trong các hệ thống xử lý chất lỏng và khí để vận hành các thiết bị, hệ thống đóng mở van, cửa.
- Xử lý chất thải: Được sử dụng để thực hiện các tác vụ xử lý chất thải như nén rác, nén khí độc, tách khí từ chất thải.
- Xây dựng và vận hành tàu: Được sử dụng trong việc vận hành tàu, như điều khiển hướng và tốc độ của tàu, tăng hạ thủy các thiết bị trên tàu.
- Thực phẩm và dược phẩm: Được sử dụng trong các quy trình sản xuất thực phẩm và dược phẩm để đẩy, kéo và làm chuyển động các bộ phận và vật liệu.
Ngoài ra xi lanh khí nén còn được sử dụng rộng rãi trong các ngành van công nghiệp và được lắp đặt đối với các dòng van như van cổng, van cầu, van dao,… giúp cho quá trình đóng mở của van được thực hiện một cách dễ dàng và nhanh chóng.
V. Lợi ích:
- Tạo ra lực đẩy mạnh mẽ: Có khả năng tạo ra lực đẩy mạnh mẽ, giúp di chuyển các bộ phận khác trong hệ thống, đẩy hoặc kéo vật liệu, thực hiện các nhiệm vụ công việc.
- Điều khiển chính xác: Có thể được điều khiển chính xác để đảm bảo hoạt động chính xác và đáng tin cậy, đặc biệt là trong các hệ thống tự động hóa.
- Thời gian đáp ứng nhanh: Xi lanh khí nén có thời gian đáp ứng nhanh, giúp thực hiện các tác vụ trong thời gian ngắn.
- Tính linh hoạt: Được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, từ sản xuất, đóng gói, năng lượng, đóng tàu đến điều khiển tự động hóa.
- Độ bền cao: Xi lanh có độ bền cao, ít hỏng hóc và ít bảo trì hơn so với các thiết bị khác như động cơ điện.
- Tiết kiệm năng lượng: Có thể hoạt động tiết kiệm năng lượng so với các loại thiết bị khác như động cơ điện.