XI LANH THUỶ LỰC

Hầu hết ai trong số chúng ta đều đã quá quen thuộc và dường như đã biết rất rõ về xi lanh thủy lực (trong miền Nam các bạn gọi là ben thủy lực). Tuy nhiên cũng còn có rất nhiều người lúng túng khi gặp phải tự thiết kế, lựa chọn một xi lanh thủy lực phù hợp cho yêu cầu của mình.

Bài viết này sẽ tập trung vào việc giới thiệu, phân loại, xi lanh thủy lực trong hệ truyền động.

Đầu tiên là các khái niệm, tên gọi các bộ phận của xi lanh thủy lực. Hình vẽ dưới đây có chú thích tên gọi một số bộ phận của một xi lanh thủy lực.

TÊN GỌI

– Barrel: Vỏ xi lanh

– Piston: Quả piston

– Cylinder rod: Cán xi lanh

– Gland: Cổ xi lanh

– Pin eye / Clevis: Tai lắp ghép

– Ports: Đường dầu cấp vào/ra xi lanh

– Piston seal; Rod seal, Wear ring; O-ring; Wiper…: Bộ gioăng phớt làm kín
Các thông số làm việc và kich thước của xilanh
3 thông số quan trọng nhất của một xi lanh thủy lực là: Đường kính lòng xi lanh (bore), thường được ký hiệu là D; đường kính cán (rod) – d và hành trình làm việc (stroke), tức là khoảng chạy của cán xi lanh, – s.
D và d biểu thị kích cỡ và khả năng tạo lực đẩy/kéo cho xi lanh
S biểu thị chiều dài và tầm với, khoảng làm việc của xi lanh đó.

Phân loại xi lanh thủy lực

Các xi lanh thủy lực thường được phân ra làm hai nhóm cơ bản: Xi lanh tác động một phía (một chiều) hoặc Xi lanh tác động hai phía (Xi lanh hai chiều).

Xi lanh một chiều
Xi lanh một chiều chỉ tạo ra lực đẩy một phía, thường là phía thò cần xi lanh, nhờ cấp dầu thủy lực có áp suất vào phía đuôi xi lanh. Cán xi 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 xi lanh một chiều là nó chỉ có duy nhất một cửa cấp dầu.

Xi lanh hai chiều
Xi lanh hai chiều có thể tạo ra lực cả hai phía: Khi cán xi lanh thò ra và cả khi nó thụt vào vỏ xi lanh. Kết cấu làm kín bên trong của xi lanh hai chiều cũng phức tạp hơn xi 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 xi lanh hai chiều phải có valve đổi hướng (valve phân phối) khi muốn điều khiển xi lanh này như hình vẽ dưới đây.

Các xi lanh cũng có thể phân chia theo kiểu xếp cán xi lanh: Xi lanh cán đơn một tầng hoặc xi lanh nhiều tầng (telescopic). 

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

Xi 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 xi lanh thò ra ở một phía của xi lanh. Một số xi lanh có kết cấu với cán xi lanh ở hai phía quả piston (được gọi là Double rod end cylinders). Khi một phía cán xi lanh thò thì cán phía bên kia sẽ “thụt” vào trong vỏ xi lanh.

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

Xi lanh nhiều tầng cũng có hai loại kết cấu: Xi lanh một chiều và Xi lanh hai chiều; Tuy nhiên loại xi 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 xi lanh thủy lực theo kết cấu với hai loại là xi lanh hàn và xi lanh lắp ghép bằng gu-rông (Tie Rod cylinder).

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

Xi lanh kết cấu hàn
Đầu x lanh loại này được hàn với ống xi lanh giúp xi 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.

Hình ảnh sản phẩm gia công thông dụng: