Xi lanh thủy lực 2 chiều là một dạng xi lanh thủy lực sử dụng áp suất dầu để chủ động điều khiển piston chuyển động theo cả hai hướng tiến và lùi. Xi lanh thường có hai cửa dầu, cho phép dầu áp suất lần lượt đi vào hai khoang để đẩy piston theo từng chiều.

So với xi lanh thủy lực 1 chiều, loại 2 chiều có khả năng kiểm soát hành trình hồi chủ động hơn, phù hợp với các máy cần chuyển động lặp lại, điều khiển tốc độ theo cả hai chiều hoặc yêu cầu lực kéo và lực đẩy trong cùng một chu trình.

Các dòng phổ biến gồm:

• Xi lanh 2 chiều áp cao.
• Xi lanh 2 chiều cần đơn.
• Xi lanh 2 chiều hai đầu ắc.
• Xi lanh 2 chiều mặt bích.

Sản phẩm được sử dụng nhiều trong:

• Máy ép thủy lực.
• Máy CNC.
• Máy công trình.
• Máy chấn.
• Máy dập.
• Máy nâng hạ.
• Máy ép nhựa.
• Dây chuyền sản xuất.
• Thiết bị cơ khí.
• Các hệ thống tự động hóa.

Khi lựa chọn không nên chỉ dựa vào đường kính piston hoặc hành trình. Cần kiểm tra đồng thời lực đẩy, lực kéo, đường kính piston, đường kính cần, hành trình, áp suất, tốc độ, kiểu lắp, kích thước cổng dầu và điều kiện tải thực tế.

Xi lanh thủy lực 2 chiều là gì?

Xi lanh thủy lực 2 chiều, hay double-acting hydraulic cylinder, là cơ cấu chấp hành biến năng lượng thủy lực thành lực và chuyển động tịnh tiến theo hai hướng.

Xi lanh thường có hai khoang làm việc:

• Khoang phía đáy piston.
• Khoang phía cần piston.

Khi dầu áp suất được cấp vào khoang đáy, piston và cần di chuyển theo một hướng.

Khi van phân phối đảo chiều, dầu áp suất được cấp vào khoang phía cần và dầu ở khoang còn lại hồi về thùng. Piston chuyển động theo hướng ngược lại.

Nhờ đó cả hai hành trình đều được điều khiển bằng dầu thủy lực.

Xi lanh 2 chiều phù hợp với các hệ thống cần:

• Đẩy và kéo tải.
• Tiến và hồi chủ động.
• Điều khiển tốc độ hai chiều.
• Chu kỳ làm việc liên tục.
• Điều khiển bằng van điện từ hoặc van phân phối.
• Tự động hóa bằng PLC.
• Kiểm soát hành trình máy.

Xi lanh 2 chiều có mấy đường dầu?

Loại thông dụng thường có hai cổng dầu làm việc.

Có thể gọi là:

• Cổng A.
• Cổng B.

hoặc được bố trí theo ký hiệu riêng của nhà sản xuất.

Một cổng dẫn dầu tới khoang đáy piston, cổng còn lại dẫn dầu tới khoang phía cần.

Khi dầu được cấp vào một cổng, dầu ở cổng đối diện phải có đường thoát phù hợp.

Nếu một đường dầu bị chặn ngoài ý muốn, áp suất có thể tăng bất thường.

Do đó không nên bịt một cổng của xi lanh 2 chiều rồi sử dụng như xi lanh 1 chiều nếu chưa xác định thiết kế cho phép.

Cấu tạo xi lanh thủy lực 2 chiều

Cấu tạo chi tiết khác nhau theo từng model nhưng thường gồm các bộ phận chính sau.

Ống xi lanh

Ống xi lanh hay cylinder barrel tạo khoang làm việc cho piston.

Bề mặt phía trong cần có:

• Độ chính xác phù hợp.
• Độ nhẵn tốt.
• Khả năng làm việc với piston và seal.
• Độ bền phù hợp với áp suất thiết kế.

Đây là một trong những bộ phận chịu áp suất chính của xi lanh.

Piston

Piston nằm bên trong ống xi lanh và chia xi lanh thành hai khoang.

Trên piston thường có:

• Gioăng piston.
• Vòng dẫn hướng.
• Các chi tiết làm kín và chống mòn.

Khi áp suất dầu tác động lên piston, lực thủy lực được tạo ra.

Cần piston

Cần piston nối piston bên trong với cơ cấu máy bên ngoài.

Cần chịu:

• Lực kéo.
• Lực đẩy.
• Tải dọc trục.
• Một phần tải ngang nếu hệ thống lắp không hoàn toàn lý tưởng.

Bề mặt cần thường được xử lý để:

• Hạn chế mài mòn.
• Bảo vệ seal.
• Hỗ trợ chống ăn mòn.

Nếu bề mặt cần bị xước hoặc rỗ, gioăng có thể nhanh hỏng và gây rò dầu.

Nắp trước

Nắp trước nằm phía cần piston đi ra ngoài.

Bên trong thường có:

• Seal cần.
• Vòng gạt bụi.
• Bạc dẫn hướng.
• Các phần tử làm kín.

Bộ phận này vừa dẫn hướng cần vừa hạn chế dầu rò ra ngoài.

Nắp sau

Nắp sau đóng khoang đáy của xi lanh.

Tùy cấu tạo, nắp có thể:

• Hàn với thân.
• Liên kết bằng bulông.
• Liên kết bằng thanh giằng.
• Tích hợp tai lắp.
• Tích hợp mặt bích.

Gioăng piston

Gioăng piston hạn chế dầu rò từ khoang áp suất cao sang khoang đối diện.

Nếu gioăng piston bị mòn, xi lanh có thể:

• Yếu lực.
• Trôi tải.
• Không giữ được vị trí.
• Chạy chậm.
• Có rò nội bộ dù bên ngoài không thấy dầu.

Gioăng cần

Gioăng cần hạn chế dầu thoát ra ngoài theo bề mặt cần piston.

Nếu gioăng hỏng có thể xuất hiện dầu quanh cổ xi lanh.

Vòng gạt bụi

Vòng gạt bụi nằm gần phía ngoài cần.

Nó giúp hạn chế:

• Bụi.
• Cát.
• Mạt.
• Nước.
• Dị vật.

đi vào khu vực seal khi cần piston thu vào.

Vòng dẫn hướng

Guide ring hoặc wear ring giúp:

• Dẫn hướng piston.
• Dẫn hướng cần.
• Hạn chế tiếp xúc kim loại trực tiếp.
• Chịu một phần tải ngang.

Tải ngang quá lớn vẫn có thể làm hỏng xi lanh dù có vòng dẫn hướng.

Hai cổng dầu

Hai cổng kết nối hệ thống thủy lực với hai khoang xi lanh.

Các chuẩn có thể gồm:

• BSP.
• Metric.
• NPT.
• SAE.
• Mặt bích.
• Các chuẩn khác.

Khi thay xi lanh cần kiểm tra đúng chuẩn cổng để tránh phải sử dụng quá nhiều adapter.

Nguyên lý hoạt động của xi lanh thủy lực 2 chiều

Xi lanh hoạt động dựa trên việc cấp dầu có áp suất luân phiên vào hai khoang.

Hành trình đẩy cần ra

Khi van phân phối cấp dầu vào khoang đáy:

1. Dầu áp suất đi vào xi lanh.
2. Áp suất tác động lên toàn bộ diện tích piston phía đáy.
3. Piston dịch chuyển.
4. Cần piston đi ra.
5. Dầu ở khoang phía cần được đẩy về đường hồi.

Xi lanh tạo lực đẩy theo chiều cần đi ra.

Hành trình thu cần

Khi van đảo chiều:

1. Dầu áp suất đi vào khoang phía cần.
2. Áp suất tác động lên diện tích vành khăn của piston.
3. Piston chuyển động ngược lại.
4. Cần piston thu vào.
5. Dầu ở khoang đáy được đẩy về thùng.

Như vậy cả hành trình đi và về đều được điều khiển bằng áp suất dầu.

Lực đẩy và lực kéo của xi lanh 2 chiều

Đây là một điểm quan trọng khi lựa chọn.

Lực đẩy

Khi cần piston đi ra, áp suất tác động lên diện tích toàn bộ piston.

Lực lý thuyết:

F = P × A

Trong đó:

• F: lực.
• P: áp suất.
• A: diện tích piston.

Lực kéo

Khi piston thu vào, cần piston chiếm một phần diện tích.

Diện tích chịu áp lúc này bằng:

Diện tích piston – diện tích cần piston

Do đó trong cùng điều kiện áp suất:

Lực kéo thường nhỏ hơn lực đẩy đối với xi lanh cần đơn.

Đây là điểm không nên bỏ qua.

Nếu máy cần lực kéo lớn, không thể chỉ dựa vào lực đẩy danh định của xi lanh.

Lực thực tế

Lực thực tế có thể thấp hơn giá trị lý thuyết do:

• Ma sát seal.
• Tổn thất áp suất.
• Áp suất ở khoang đối diện.
• Hiệu suất cơ khí.
• Tải ngang.
• Điều kiện vận hành.

Vì vậy cần có mức dự phòng phù hợp khi thiết kế.

Tốc độ đi và về của xi lanh 2 chiều

Tốc độ chuyển động liên quan tới:

• Lưu lượng dầu.
• Diện tích tác dụng.

Với xi lanh cần đơn, diện tích hai phía piston khác nhau.

Do đó nếu cùng một lưu lượng:

• Tốc độ cần đi ra và thu vào thường không giống nhau.
• Hành trình thu cần thường nhanh hơn vì diện tích tác dụng phía cần nhỏ hơn.

Điều này là đặc tính bình thường của xi lanh cần đơn.

Nếu máy yêu cầu tốc độ hai chiều gần nhau hoặc bằng nhau cần xem xét:

• Cấu tạo xi lanh.
• Van lưu lượng.
• Hệ thống điều khiển.
• Xi lanh cần đôi trong một số ứng dụng.

Không nên chỉ chỉnh hai van tiết lưu về cùng vị trí rồi mặc định hai tốc độ sẽ giống nhau.

Các loại xi lanh thủy lực 2 chiều phổ biến

Xi lanh 2 chiều áp cao

Xi lanh 2 chiều áp cao được thiết kế để làm việc trong hệ thống có mức áp suất tương ứng với thông số của từng model.

Loại này thường được sử dụng trong:

• Máy ép.
• Máy công nghiệp nặng.
• Máy công trình.
• Thiết bị nâng hạ.
• Máy gia công kim loại.
• Các hệ thống cần lực lớn.

Tên gọi “áp cao” không phải một mức áp suất cố định áp dụng cho mọi xi lanh.

Khả năng làm việc phụ thuộc vào:

• Đường kính piston.
• Chiều dày ống.
• Kết cấu nắp.
• Cần piston.
• Seal.
• Kiểu lắp.
• Nhà sản xuất.

Khi lựa chọn cần xác định:

• Áp suất làm việc bình thường.
• Áp suất lớn nhất.
• Lực đẩy.
• Lực kéo.
• Hành trình.
• Tốc độ.
• Kiểu cổng dầu.

Không nên tăng áp suất hệ thống vượt mức cho phép chỉ để xi lanh tạo thêm lực.

Xi lanh 2 chiều cần đơn

Xi lanh 2 chiều cần đơn là cấu hình thông dụng nhất.

Xi lanh có:

• Một piston.
• Một cần piston đi ra ở một phía.
• Hai khoang dầu.
• Hai cổng làm việc.

Loại này được sử dụng rộng trong:

• Máy ép.
• Máy chấn.
• Máy công trình.
• Máy CNC.
• Bộ nguồn.
• Thiết bị nâng hạ.
• Máy sản xuất.

Đặc điểm của cần đơn là:

• Diện tích hai phía piston khác nhau.
• Lực đẩy và lực kéo khác nhau.
• Tốc độ đi và về khác nhau nếu lưu lượng cấp bằng nhau.

Đây là yếu tố cần tính toán trước khi lựa chọn.

Xi lanh 2 chiều hai đầu ắc

Xi lanh 2 chiều hai đầu ắc là cách gọi thương mại của dòng xi lanh có các vị trí liên kết dạng ắc hoặc chốt tại hai đầu theo thiết kế.

Cấu hình thường giúp xi lanh có thể liên kết bản lề với:

• Khung máy.
• Cần nâng.
• Cơ cấu chuyển động.
• Thiết bị công trình.

Khi hoạt động, đầu xi lanh có thể thay đổi góc theo chuyển động của cơ cấu.

Loại này phù hợp với những hệ thống mà xi lanh không thể được bắt cứng hoàn toàn theo một trục cố định.

Khi lựa chọn cần kiểm tra:

• Đường kính chốt.
• Chiều rộng tai.
• Khoảng cách tâm.
• Hành trình.
• Chiều dài khi đóng.
• Góc chuyển động.
• Lực tác dụng.
• Kiểu bạc hoặc ổ tại vị trí chốt.

Cần lưu ý “hai đầu ắc” không có nghĩa xi lanh hai cần. Đây chủ yếu là mô tả cấu hình lắp đặt ở hai đầu.

Xi lanh 2 chiều mặt bích

Xi lanh 2 chiều mặt bích sử dụng mặt bích để cố định thân xi lanh vào kết cấu máy.

Mặt bích có thể được bố trí tại:

• Phía đầu cần.
• Phía đáy.
• Một vị trí khác tùy thiết kế.

Loại này phù hợp với các máy có lực tác dụng chủ yếu theo trục và cần vị trí lắp chắc chắn.

Ứng dụng thường gặp:

• Máy ép.
• Máy chấn.
• Máy công cụ.
• Máy sản xuất.
• Dây chuyền công nghiệp.

Khi lựa chọn cần kiểm tra:

• Đường kính hoặc kích thước mặt bích.
• Số lỗ bulông.
• Khoảng cách lỗ.
• Kích thước định tâm.
• Hướng lực.
• Không gian tháo lắp.

Không nên chỉ đo đường kính thân xi lanh rồi đặt một mặt bích gần giống.

Phân loại theo kết cấu thân xi lanh

Xi lanh thanh giằng

Xi lanh thanh giằng sử dụng các thanh tie-rod để giữ nắp trước, nắp sau và thân xi lanh với nhau.

Ưu điểm:

• Thuận tiện tháo bảo trì.
• Dễ thay seal.
• Có cấu trúc tiêu chuẩn ở nhiều dòng công nghiệp.

Thường gặp trong:

• Máy công nghiệp.
• Máy ép.
• Máy sản xuất.
• Hệ thống nhà máy.

Xi lanh hàn

Xi lanh hàn sử dụng kết cấu thân và đầu xi lanh được hàn theo thiết kế.

Ưu điểm có thể gồm:

• Kết cấu gọn.
• Phù hợp không gian hạn chế.
• Thường gặp trên máy di động và máy công trình.

Tuy nhiên khả năng tháo sửa phụ thuộc vào thiết kế cụ thể.

Xi lanh bắt bulông

Một số dòng sử dụng bulông để liên kết các bộ phận chính.

Thiết kế này giúp việc tháo lắp bảo trì thuận tiện trong một số cấu hình.

Các kiểu lắp xi lanh 2 chiều

Kiểu lắp ảnh hưởng trực tiếp tới cách tải được truyền vào xi lanh.

Lắp mặt bích

Phù hợp khi xi lanh cần được giữ chắc vào kết cấu.

Có thể lắp:

• Mặt bích trước.
• Mặt bích sau.

Tải nên truyền gần trục của xi lanh.

Lắp tai chốt

Xi lanh có tai và lỗ chốt.

Cho phép xi lanh xoay quanh điểm liên kết khi cơ cấu chuyển động.

Lắp trunnion

Xi lanh sử dụng hai chốt trunnion ở thân để tạo trục quay.

Phù hợp với một số cơ cấu thay đổi góc trong hành trình.

Lắp chân đế

Thân xi lanh được bắt cố định bằng chân đế.

Cần căn chỉnh tốt để hạn chế tải ngang lên cần piston.

Lắp clevis

Đầu xi lanh sử dụng chạc và chốt để liên kết với cơ cấu.

Kiểu này tạo liên kết bản lề thuận tiện.

Đường kính piston của xi lanh

Đường kính piston ảnh hưởng trực tiếp tới lực đẩy.

Piston lớn hơn tạo diện tích lớn hơn và có khả năng tạo lực lớn hơn tại cùng áp suất.

Tuy nhiên piston lớn cũng làm:

• Xi lanh lớn hơn.
• Cần lưu lượng dầu lớn hơn để đạt cùng tốc độ.
• Dung tích dầu mỗi hành trình tăng.
• Khối lượng tăng.

Do đó không nên chọn piston lớn nhất có thể chỉ để dư lực.

Cần cân bằng giữa:

• Lực.
• Tốc độ.
• Lưu lượng.
• Kích thước máy.
• Chi phí.

Đường kính cần piston

Đường kính cần ảnh hưởng tới nhiều yếu tố.

Khả năng chịu lực

Cần lớn hơn thường có khả năng chịu tải dọc trục và chống mất ổn định tốt hơn trong điều kiện tương ứng.

Đặc biệt với hành trình dài và lực đẩy lớn cần kiểm tra nguy cơ buckling – mất ổn định cần piston.

Lực kéo

Cần càng lớn thì diện tích vành khăn phía cần càng nhỏ.

Do đó tại cùng áp suất:

• Lực kéo giảm.
• Tốc độ thu cần tăng nếu lưu lượng không đổi.

Độ cứng

Cần lớn giúp tăng độ cứng nhưng đồng thời làm:

• Tăng khối lượng.
• Tăng kích thước xi lanh.
• Ảnh hưởng đặc tính thủy lực.

Hành trình xi lanh thủy lực 2 chiều

Hành trình là khoảng dịch chuyển tối đa của piston trong phạm vi thiết kế.

Khi lựa chọn cần xác định:

• Khoảng chuyển động thực tế của máy.
• Chiều dài xi lanh khi thu hết.
• Chiều dài khi mở hết.
• Không gian lắp.
• Vị trí cơ cấu ở hai đầu hành trình.

Không nên chọn hành trình quá ngắn khiến máy không đạt vị trí.

Cũng không nên chọn dài hơn nhiều nếu không cần thiết vì có thể:

• Tăng chiều dài tổng.
• Tăng nguy cơ cong cần.
• Tăng lượng dầu cần cấp.
• Tăng chi phí.

Không dùng cuối hành trình như điểm va đập thường xuyên

Nếu piston liên tục đập mạnh vào nắp xi lanh, các bộ phận có thể bị:

• Va đập.
• Rung.
• Mòn.
• Tăng xung áp.

Nếu máy chạy nhanh tới cuối hành trình nên xem xét:

• Giảm tốc.
• Van tiết lưu.
• Cushion.
• Cảm biến.
• Điều khiển phù hợp.

Cushion giảm chấn cuối hành trình

Một số xi lanh 2 chiều có cushion – giảm chấn ở một hoặc hai đầu hành trình.

Khi piston gần tới cuối:

• Dòng dầu thoát bị kiểm soát.
• Tốc độ piston giảm.
• Va đập vào nắp được hạn chế.

Cushion đặc biệt hữu ích với:

• Tốc độ cao.
• Tải lớn.
• Chu kỳ liên tục.
• Máy công nghiệp.

Không nên mặc định mọi xi lanh đều có cushion.

Khi đặt hàng cần xác định có cần chức năng này hay không.

Áp suất làm việc của xi lanh 2 chiều

Mỗi xi lanh có mức áp suất làm việc thiết kế riêng.

Áp suất cao hơn tạo lực lớn hơn nhưng không được vượt giới hạn.

Toàn bộ hệ thống phải đồng bộ về khả năng chịu áp:

• Xi lanh.
• Ống mềm.
• Ống cứng.
• Đầu nối.
• Van.
• Bơm.
• Đồng hồ.
• Manifold.

Nếu một thành phần có mức thấp hơn thì toàn hệ thống phải giới hạn theo thành phần đó.

Không nên tăng van an toàn chỉ vì máy đang thiếu lực.

Cần tìm nguyên nhân trước.

Lưu lượng và tốc độ xi lanh

Tốc độ piston phụ thuộc vào:

• Lưu lượng dầu.
• Diện tích làm việc.

Nếu muốn xi lanh đi nhanh hơn có thể cần tăng lưu lượng, nhưng phải kiểm tra:

• Cổng dầu.
• Đường ống.
• Van phân phối.
• Van lưu lượng.
• Bơm.
• Khả năng chịu tốc độ của xi lanh.

Tăng lưu lượng quá mức có thể gây:

• Tổn thất áp suất.
• Sinh nhiệt.
• Va đập cuối hành trình.
• Tăng tải động.

Xi lanh 2 chiều và van phân phối

Xi lanh 2 chiều thường được điều khiển bằng van phân phối có khả năng cấp và hồi dầu cho hai cửa.

Các cấu hình thường gặp có thể sử dụng:

• Van 4/2.
• Van 4/3.
• Van điện từ.
• Van tay gạt.
• Van tỷ lệ.
• Van servo.

tùy yêu cầu điều khiển.

Với van 4/3, kiểu trung tâm ảnh hưởng tới trạng thái xi lanh khi van về giữa.

Ví dụ, tùy spool:

• A và B có thể bị khóa.
• A và B có thể thông về T.
• Các cửa có thể được kết nối theo cấu hình khác.

Do đó không nên chỉ chọn van theo số cửa mà phải kiểm tra sơ đồ spool.

Ưu điểm của xi lanh thủy lực 2 chiều

Điều khiển chủ động hai chiều

Đây là ưu điểm chính.

Piston được điều khiển bằng dầu trong cả hành trình đi và hồi.

Phù hợp chu kỳ lặp lại

Xi lanh thích hợp với máy cần:

• Tiến.
• Lùi.
• Tiến.
• Lùi.

liên tục trong quá trình sản xuất.

Kiểm soát tốc độ tốt hơn

Có thể bố trí van lưu lượng để điều chỉnh riêng tốc độ của từng chiều.

Tạo được cả lực kéo và lực đẩy

Điều này giúp xi lanh thực hiện nhiều chức năng hơn loại một chiều.

Dễ tích hợp tự động hóa

Có thể kết hợp với:

• Van điện từ.
• PLC.
• Cảm biến.
• Công tắc hành trình.
• Van tỷ lệ.
• Servo.

Nhiều kiểu lắp

Có thể lựa chọn:

• Mặt bích.
• Tai chốt.
• Chân đế.
• Trunnion.
• Clevis.
• Các cấu hình riêng.

Hạn chế và những điểm cần lưu ý

Hệ thống phức tạp hơn xi lanh 1 chiều

Cần hai đường dầu và van điều khiển phù hợp.

Lực kéo nhỏ hơn lực đẩy ở xi lanh cần đơn

Đây là đặc tính hình học của piston.

Không nên mặc định lực hai chiều bằng nhau.

Tốc độ hai chiều khác nhau

Nếu lưu lượng bằng nhau, tốc độ thường khác do diện tích hai phía piston khác nhau.

Tải ngang gây mài mòn

Xi lanh chủ yếu được thiết kế chịu tải theo trục.

Tải ngang có thể làm:

• Mòn bạc.
• Mòn seal.
• Xước cần.
• Cong cần.
• Rò dầu.

Hành trình dài cần kiểm tra độ ổn định cần

Cần piston dài và nhỏ có nguy cơ mất ổn định khi chịu lực nén lớn.

Nhiều seal hơn có thể tăng nhu cầu bảo trì

Xi lanh hai chiều có hệ làm kín cho cả hai khoang và cần piston.

Chất lượng dầu và tình trạng cần ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ seal.

So sánh xi lanh thủy lực 2 chiều và 1 chiều

Tiêu chí	Xi lanh 2 chiều	Xi lanh 1 chiều
Điều khiển bằng dầu	Hai chiều	Một chiều
Số cổng chính	Thường 2	Thường 1
Hồi piston	Bằng áp suất dầu	Lò xo, tải hoặc ngoại lực
Lực kéo	Có	Tùy cấu tạo
Điều khiển tốc độ hồi	Chủ động	Hạn chế hơn
Chu kỳ liên tục	Phù hợp	Phụ thuộc ứng dụng
Hệ thống van	Phức tạp hơn	Đơn giản hơn
Ứng dụng	Máy công nghiệp, tự động hóa	Nâng, kích, ép đơn giản

Nếu hệ thống chỉ cần tạo lực theo một hướng, xi lanh một chiều có thể đơn giản hơn.

Nếu cần chủ động cả hai hướng thì xi lanh 2 chiều thường phù hợp hơn.

Ứng dụng của xi lanh thủy lực 2 chiều

Máy ép thủy lực

Xi lanh có thể điều khiển:

• Hành trình tiến.
• Quá trình ép.
• Hành trình hồi.
• Các cơ cấu phụ.

Đây là một trong những ứng dụng phổ biến.

Máy chấn

Xi lanh tạo chuyển động cho bàn ép hoặc cơ cấu chấn.

Hệ thống có thể yêu cầu:

• Đồng bộ nhiều xi lanh.
• Điều khiển tốc độ.
• Kiểm soát vị trí.

Máy dập

Xi lanh được sử dụng trong các máy cần lực lớn và chu kỳ lặp lại.

Máy CNC

Ứng dụng có thể gồm:

• Kẹp phôi.
• Mâm cặp.
• Cơ cấu thay dao.
• Các cơ cấu phụ trợ.

Máy ép nhựa

Xi lanh được sử dụng tại nhiều cơ cấu tùy thiết kế máy.

Máy công trình

Ứng dụng trên:

• Máy xúc.
• Máy đào.
• Xe nâng.
• Cẩu.
• Máy nông nghiệp.
• Thiết bị chuyên dụng.

Thiết bị nâng hạ

Xi lanh 2 chiều phù hợp khi cần chủ động cả quá trình:

• Nâng.
• Hạ.
• Đẩy.
• Kéo.

Tuy nhiên với tải treo hoặc tải có xu hướng tự tụt cần bổ sung giải pháp giữ tải phù hợp.

Dây chuyền tự động

Xi lanh có thể kết hợp cảm biến và PLC để thực hiện:

• Đẩy sản phẩm.
• Kẹp.
• Nâng.
• Di chuyển.
• Định vị.

Lưu ý khi lắp đặt xi lanh thủy lực 2 chiều

Căn chỉnh đúng trục

Đây là yêu cầu quan trọng.

Cần piston và tải nên chuyển động trên cùng trục thiết kế.

Lắp lệch có thể gây:

• Tải ngang.
• Mòn seal.
• Mòn bạc.
• Cong cần.

Không dùng bulông để kéo xi lanh vào vị trí

Các vị trí lắp phải được gia công và căn đúng.

Không nên dùng lực siết để ép một xi lanh lệch tâm vào gá.

Kiểm tra đúng hai cổng dầu

Trước khi chạy máy cần xác định hướng A và B.

Nếu nối ngược, xi lanh có thể chạy ngược lệnh.

Điều này không nhất thiết làm hỏng xi lanh nhưng có thể gây nguy hiểm cho máy.

Xả khí

Sau khi lắp mới hoặc sửa chữa, hệ thống có thể còn khí.

Không khí có thể gây:

• Chuyển động giật.
• Tiếng ồn.
• Phản ứng không ổn định.

Cần thực hiện quy trình chạy thử phù hợp để loại bỏ khí.

Kiểm tra đường ống

Ống phải:

• Đủ lưu lượng.
• Đủ áp suất.
• Không bị gập.
• Không bị tắc.
• Kết nối đúng cổng.

Không để cần piston bị va đập

Bề mặt cần là bề mặt làm việc của seal.

Một vết xước hoặc móp có thể gây rò dầu.

Không hàn trực tiếp lên cần xi lanh tùy ý

Nhiệt có thể ảnh hưởng:

• Lớp bề mặt.
• Độ thẳng.
• Seal.
• Cơ tính.

Nếu cần gia công đầu cần nên thực hiện theo thiết kế kỹ thuật phù hợp.

Một số lỗi thường gặp ở xi lanh thủy lực 2 chiều

Xi lanh không di chuyển

Có thể liên quan tới:

• Bơm không cấp dầu.
• Van phân phối không đảo.
• Áp suất không đủ.
• Đường dầu bị tắc.
• Tải quá lớn.
• Xi lanh bị kẹt.
• Lắp sai cổng.

Không nên tăng áp suất ngay khi chưa kiểm tra nguyên nhân.

Xi lanh yếu lực

Cần kiểm tra:

• Áp suất thực tế.
• Van tràn.
• Bơm.
• Gioăng piston.
• Rò nội bộ.
• Tải.
• Đường kính xi lanh.

Nếu seal piston rò, dầu có thể chạy từ khoang này sang khoang kia mà bên ngoài không thấy rò.

Xi lanh tự trôi khi dừng

Nguyên nhân có thể gồm:

• Rò piston.
• Rò van phân phối.
• Van giữ tải.
• Đường dầu.
• Tải ngoài.

Không nên mặc định chỉ cần thay seal xi lanh.

Xi lanh chạy giật

Có thể liên quan tới:

• Khí trong hệ thống.
• Dầu bẩn.
• Tải ngang.
• Van lưu lượng.
• Ma sát cơ khí.
• Bơm.
• Seal quá chặt hoặc hư hỏng.

Xi lanh chạy chậm

Cần kiểm tra:

• Lưu lượng bơm.
• Kích thước đường ống.
• Van tiết lưu.
• Van phân phối.
• Tải.
• Rò nội bộ.

Rò dầu tại cần

Nguyên nhân có thể gồm:

• Seal cần hỏng.
• Cần xước.
• Cần cong.
• Bụi làm hỏng seal.
• Tải ngang.
• Áp suất bất thường.

Cần piston bị cong

Nguyên nhân có thể do:

• Tải lệch tâm.
• Cần quá nhỏ.
• Hành trình quá dài.
• Quá tải.
• Va đập.
• Lắp sai.

Không nên chỉ thay cần mới mà không xử lý nguyên nhân gây cong.

Xi lanh nóng bất thường

Có thể liên quan tới:

• Ma sát.
• Rò nội bộ.
• Dầu nóng từ hệ thống.
• Tải ngang.
• Van tiết lưu.
• Chu kỳ làm việc quá cao.

Tư vấn lựa chọn xi lanh thủy lực 2 chiều

Xi lanh thủy lực 2 chiều có nhiều kích thước, hành trình và kiểu lắp khác nhau. Vì vậy không nên lựa chọn chỉ dựa vào đường kính thân hoặc hành trình của xi lanh cũ.

Khi lựa chọn cần xác định các thông tin chính gồm:

• Loại xi lanh: áp cao, cần đơn, hai đầu ắc hay mặt bích.
• Lực đẩy cần thiết.
• Lực kéo cần thiết.
• Đường kính piston.
• Đường kính cần piston.
• Hành trình.
• Chiều dài khi thu hết.
• Áp suất làm việc.
• Áp suất lớn nhất.
• Lưu lượng dầu.
• Tốc độ đi và hồi.
• Kiểu lắp xi lanh.
• Kích thước chốt, tai hoặc mặt bích.
• Chuẩn và kích thước cổng dầu.
• Có cần cushion giảm chấn hay không.
• Điều kiện tải ngang.
• Chu kỳ làm việc.
• Môi trường và nhiệt độ sử dụng.

Nếu cần thay xi lanh đang sử dụng, nên cung cấp model, thương hiệu, ảnh tem, ảnh toàn bộ xi lanh, đường kính cần, hành trình, khoảng cách tâm lắp, kích thước hai đầu gá và cổng dầu. Nếu là xi lanh mặt bích cần đo thêm kích thước mặt bích và vị trí lỗ bắt bulông.

Trường hợp thiết kế xi lanh mới, nên bắt đầu từ lực và hành trình thực tế, sau đó xác định áp suất thiết kế để tính đường kính piston. Tiếp theo mới lựa chọn đường kính cần dựa trên lực kéo, hành trình và khả năng chống mất ổn định, rồi hoàn thiện kiểu lắp và kích thước cổng dầu.

Đối với máy có chu kỳ nhanh, cần kiểm tra thêm lưu lượng bơm, tốc độ piston và khả năng giảm chấn cuối hành trình. Với tải nâng hoặc tải có xu hướng tự chạy, cần xem xét van cân bằng, van một chiều có điều khiển hoặc giải pháp giữ tải phù hợp thay vì chỉ dựa vào van phân phối.

Tham khảo các loại Xi lanh thủy lực 2 chiều gồm loại áp cao, cần đơn, hai đầu ắc và mặt bích để lựa chọn đúng lực, hành trình, kiểu lắp và thông số làm việc cho từng hệ thống.

Câu hỏi thường gặp