Xi lanh thủy lực hàn là một dạng xi lanh thủy lực có kết cấu thân được chế tạo bằng phương pháp hàn ở một số bộ phận chính, thường là ống xi lanh với đáy hoặc kết cấu gá phía sau. Thiết kế này giúp thân xi lanh tương đối gọn, phù hợp với nhiều máy công trình, máy nông nghiệp, thiết bị nâng hạ và máy công nghiệp.

Các dòng phổ biến gồm:

• Xi lanh hàn hai đầu ắc.
• Xi lanh hàn mặt bích.
• Xi lanh hàn tải nặng.

Xi lanh hàn có thể được thiết kế với nhiều:

• Đường kính piston.
• Đường kính cần.
• Hành trình.
• Áp suất.
• Kiểu gá.
• Kiểu đầu cần.
• Chuẩn cổng dầu.

Vì vậy không nên lựa chọn chỉ dựa vào đường kính thân hoặc chiều dài xi lanh. Cần xác định đồng thời lực đẩy, lực kéo, bore, rod, stroke, áp suất, tốc độ, kiểu lắp, khoảng cách tâm và điều kiện tải thực tế.

Xi lanh thủy lực hàn là gì?

Xi lanh thủy lực hàn, thường được gọi là welded hydraulic cylinder, là dòng xi lanh trong đó một số chi tiết của thân được liên kết cố định bằng mối hàn thay vì sử dụng các thanh giằng chạy dọc bên ngoài như xi lanh Tie-Rod.

Một cấu trúc thường gặp gồm:

• Ống xi lanh.
• Đáy xi lanh được hàn với barrel.
• Đầu hoặc gland phía cần có thể tháo để bảo trì tùy thiết kế.
• Piston.
• Cần piston.
• Seal.
• Cổng dầu.
• Tai, chốt hoặc mặt bích lắp đặt.

Tên gọi “xi lanh hàn” mô tả phương pháp kết cấu thân, không có nghĩa toàn bộ xi lanh được hàn kín và không thể sửa chữa.

Nhiều dòng vẫn được thiết kế để:

• Tháo gland.
• Rút cần piston.
• Thay bộ seal.
• Kiểm tra piston.
• Kiểm tra barrel.
• Phục hồi cần.

Khả năng sửa chữa cụ thể phụ thuộc vào cấu tạo của từng model.

Xi lanh hàn có phải xi lanh 2 chiều không?

Không hoàn toàn.

Kết cấu hàn và nguyên lý tác động là hai khái niệm khác nhau.

Một xi lanh hàn có thể là:

• Xi lanh tác động một chiều.
• Xi lanh tác động hai chiều.

Tuy nhiên trong máy công trình, máy nông nghiệp và nhiều máy công nghiệp, xi lanh hàn hai chiều được sử dụng rất phổ biến.

Loại hai chiều thường có:

• Hai cổng dầu.
• Một khoang phía đáy.
• Một khoang phía cần.

Dầu áp suất được cấp luân phiên vào hai khoang để điều khiển piston đi và về.

Không nên dựa vào tên “xi lanh hàn” để xác định số chiều hoạt động.

Cấu tạo xi lanh thủy lực hàn

Ống xi lanh

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

Bề mặt phía trong cần đáp ứng yêu cầu về:

• Độ tròn.
• Độ thẳng.
• Độ nhẵn.
• Khả năng làm việc với seal piston.

Ống đồng thời là bộ phận chịu áp suất bên trong.

Khả năng chịu áp không thể xác định chỉ dựa vào độ dày thành ống mà còn phụ thuộc:

• Vật liệu.
• Đường kính.
• Kết cấu.
• Mối hàn.
• Hệ số thiết kế.

Đáy xi lanh

Ở nhiều xi lanh dạng welded, phần đáy được hàn trực tiếp với barrel.

Đáy có thể tích hợp:

• Tai chốt.
• Clevis.
• Mắt lắp.
• Mặt bích.
• Kết cấu gá riêng.

Mối hàn tại khu vực này phải truyền tải từ xi lanh sang cơ cấu máy.

Vì vậy khi sửa chữa không nên tự ý:

• Hàn thêm tai.
• Cắt tai.
• Thay đổi vị trí gá.

nếu chưa tính lại tải và kết cấu.

Đầu xi lanh phía cần

Đầu phía cần thường chứa hệ thống:

• Gioăng cần.
• Wiper.
• Bạc dẫn hướng.
• Wear ring.
• Các chi tiết giữ seal.

Một số thiết kế sử dụng gland có thể tháo bằng:

• Ren.
• Vòng hãm.
• Kết cấu khóa khác.

Điều này cho phép bảo dưỡng các chi tiết bên trong mà không phải cắt toàn bộ thân xi lanh.

Piston

Piston nằm bên trong barrel và chia xi lanh thành hai khoang đối với loại hai chiều.

Trên piston thường có:

• Piston seal.
• Guide ring.
• Wear ring.

Áp suất dầu tác động vào piston để tạo lực và chuyển động.

Cần piston

Cần piston truyền lực từ piston ra cơ cấu bên ngoài.

Đây là bộ phận chịu:

• Lực kéo.
• Lực nén.
• Tải dọc trục.
• Một phần tải ngang nếu lắp đặt chưa lý tưởng.

Bề mặt cần thường được gia công và xử lý để làm việc ổn định với seal.

Nếu cần bị:

• Cong.
• Xước.
• Rỗ.
• Ăn mòn.

xi lanh có thể nhanh chóng xuất hiện rò dầu.

Gioăng piston

Piston seal hạn chế dầu chảy từ khoang này sang khoang kia.

Nếu seal bị hỏng có thể gây:

• Xi lanh yếu lực.
• Không giữ được vị trí.
• Trôi tải.
• Chạy chậm.
• Rò nội bộ.

Rò nội bộ thường không nhìn thấy dầu bên ngoài nên cần kiểm tra mạch trước khi kết luận.

Gioăng cần

Rod seal hạn chế dầu thoát ra ngoài theo bề mặt cần.

Nếu thường xuyên hỏng seal cần, nên kiểm tra thêm:

• Cần piston.
• Độ thẳng.
• Bạc dẫn hướng.
• Tải ngang.
• Độ sạch dầu.

Thay seal liên tục nhưng không xử lý nguyên nhân cơ khí có thể khiến lỗi sớm tái diễn.

Vòng gạt bụi

Wiper giúp hạn chế:

• Đất.
• Cát.
• Bụi.
• Mạt kim loại.
• Nước.

đi theo cần piston vào trong xi lanh.

Đây là chi tiết quan trọng trên:

• Máy xúc.
• Máy nông nghiệp.
• Máy khai khoáng.
• Thiết bị ngoài trời.

Vòng dẫn hướng

Guide ring hoặc wear ring giúp:

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

Tuy nhiên xi lanh vẫn nên được bố trí để lực chủ yếu tác động dọc theo trục.

Cổng dầu

Xi lanh hàn hai chiều thường có hai cổng dầu.

Chuẩn kết nối có thể là:

• BSP.
• Metric.
• NPT.
• SAE.
• ORB.
• Mặt bích.
• Các cấu hình khác.

Khi thay xi lanh cần kiểm tra cả:

• Chuẩn ren.
• Kích thước ren.
• Vị trí cổng.
• Hướng cổng.

Hai xi lanh có cùng bore và stroke nhưng cổng dầu khác vị trí vẫn có thể không thay trực tiếp cho nhau.

Nguyên lý hoạt động của xi lanh thủy lực hàn

Với xi lanh hàn hai chiều, piston được điều khiển chủ động bằng dầu theo cả hai hướng.

Hành trình cần đi ra

Khi dầu áp suất đi vào khoang đáy:

1. Dầu đi qua cổng vào.
2. Áp suất tác động lên toàn bộ diện tích piston.
3. Piston chuyển động.
4. Cần piston đi ra.
5. Dầu phía cần được đẩy qua cổng còn lại về hệ thống.

Xi lanh tạo lực đẩy.

Hành trình cần thu vào

Khi van phân phối 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.
4. Cần piston thu về.
5. Dầu ở khoang đáy hồi ra.

Xi lanh tạo lực kéo.

Với xi lanh cần đơn thông thường, diện tích phía cần nhỏ hơn phía đáy nên:

• Lực kéo nhỏ hơn lực đẩy tại cùng áp suất.
• Tốc độ thu cần thường lớn hơn tốc độ đi ra nếu lưu lượng cấp bằng nhau.

Các loại xi lanh thủy lực hàn phổ biến

Xi lanh hàn hai đầu ắc

Xi lanh hàn hai đầu ắc có các vị trí liên kết bằng ắc hoặc chốt tại hai đầu xi lanh.

Một đầu thường nằm trên đáy xi lanh.

Đầu còn lại nằm trên cần piston hoặc cụm liên kết phía cần.

Kiểu lắp này tạo liên kết bản lề, cho phép xi lanh thay đổi góc trong quá trình cơ cấu hoạt động.

Ứng dụng phổ biến gồm:

• Máy xúc.
• Máy đào.
• Máy nông nghiệp.
• Xe nâng.
• Cẩu.
• Máy công trình.
• Cơ cấu nâng hạ.

Các thông số cần kiểm tra

Khi thay xi lanh hai đầu ắc cần đo:

• Đường kính chốt phía thân.
• Đường kính chốt phía cần.
• Chiều rộng tai.
• Khoảng cách giữa các tai.
• Khoảng cách tâm chốt khi thu hết.
• Khoảng cách tâm chốt khi mở hết.
• Hành trình.
• Đường kính cần.
• Cổng dầu.

Chỉ biết hành trình chưa đủ để thay thế.

Hai đầu ắc có phải hai đầu cần không?

Không.

Hai đầu ắc mô tả kiểu liên kết cơ khí.

Xi lanh cần đôi là loại có cần piston đi ra ở cả hai phía thân xi lanh.

Đây là hai khái niệm hoàn toàn khác nhau.

Xi lanh hàn mặt bích

Xi lanh hàn mặt bích sử dụng mặt bích để cố định xi lanh vào kết cấu máy.

Mặt bích có thể bố trí tại:

• Phía cần.
• Phía đáy.

tùy thiết kế.

Kiểu này phù hợp với các cơ cấu có lực chủ yếu truyền dọc theo trục xi lanh.

Ứng dụng có thể gồm:

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

Khi thay xi lanh mặt bích

Cần đo:

• Kích thước tổng thể mặt bích.
• Đường kính định tâm nếu có.
• Số lỗ bulông.
• Đường kính lỗ.
• Khoảng cách tâm lỗ.
• Vị trí cổng dầu.
• Chiều dài khi thu hết.
• Hành trình.
• Kích thước đầu cần.

Không nên khoan lại mặt bích tùy ý để lắp một xi lanh không đúng kích thước nếu chưa kiểm tra khả năng chịu lực.

Xi lanh hàn tải nặng

Xi lanh hàn tải nặng là nhóm welded cylinder được thiết kế cho những ứng dụng có lực, chu kỳ hoặc điều kiện vận hành nặng hơn.

Có thể sử dụng trong:

• Máy công trình.
• Máy khai khoáng.
• Thiết bị nâng hạ.
• Máy nông nghiệp cỡ lớn.
• Máy công nghiệp.
• Thiết bị xử lý vật liệu.

Tên gọi “tải nặng” không phải một mức lực hay áp suất cố định.

Khả năng làm việc phải được xác định theo:

• Bore.
• Rod.
• Stroke.
• Working pressure.
• Kiểu gá.
• Chu kỳ.
• Tải ngang.
• Vật liệu.
• Thiết kế thực tế.

Không nên chỉ nhìn thân xi lanh dày hoặc cần lớn rồi kết luận sản phẩm chịu tải nặng.

Phân biệt xi lanh hàn và xi lanh Tie-Rod

Đây là hai kết cấu rất phổ biến.

Tiêu chí	Xi lanh hàn	Xi lanh Tie-Rod
Kết cấu thân	Một số bộ phận chính được hàn	Nắp được giữ bằng các thanh giằng
Thanh giằng ngoài	Thường không có	Có
Kích thước ngoài	Thường gọn	Có thêm tie-rod bên ngoài
Ứng dụng di động	Rất phổ biến	Có nhưng ít đặc trưng hơn
Máy công trình	Phổ biến	Có
Máy công nghiệp	Có	Rất phổ biến
Bảo trì	Theo thiết kế gland	Dễ tháo ở nhiều dòng
Kiểu gá tích hợp	Linh hoạt	Theo series và thiết kế
Áp suất	Theo model	Theo model

Không nên nói xi lanh hàn luôn tốt hơn hoặc chịu áp cao hơn Tie-Rod.

Khả năng thực tế phụ thuộc vào thiết kế của từng sản phẩm.

Khi nào nên chọn xi lanh hàn?

Xi lanh hàn có lợi thế khi cần:

• Kết cấu gọn.
• Gá tích hợp.
• Sử dụng trên thiết bị di động.
• Kiểu chốt đặc thù.
• Không gian xung quanh thân hạn chế.
• Thiết kế theo máy.

Khi nào Tie-Rod phù hợp hơn?

Tie-Rod thường thuận tiện với:

• Máy công nghiệp.
• Series tiêu chuẩn.
• Yêu cầu tháo bảo trì thường xuyên.
• Cần thay thế theo kích thước lắp tiêu chuẩn.

Lựa chọn phụ thuộc vào ứng dụng chứ không nên dựa vào cảm nhận một loại “chắc hơn”.

Lực của xi lanh thủy lực hàn

Lực lý thuyết được xác định theo:

F = P × A

Trong đó:

• F là lực.
• P là áp suất.
• A là diện tích tác dụng.

Lực đẩy

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

Piston có đường kính lớn hơn sẽ tạo lực lớn hơn ở cùng áp suất.

Lực kéo

Khi cần thu về, diện tích cần piston phải được trừ khỏi diện tích piston.

Do đó với xi lanh cần đơn:

Lực kéo nhỏ hơn lực đẩy tại cùng áp suất.

Điểm này đặc biệt quan trọng nếu xi lanh phải thực hiện:

• Kéo tải.
• Thu gầu.
• Kéo cơ cấu nặng.
• Kẹp bằng hành trình thu.

Không nên chỉ tính lực theo chiều đẩy.

Đường kính piston

Đường kính piston hay bore ảnh hưởng trực tiếp tới lực.

Piston càng lớn:

• Lực tăng.
• Lượng dầu cần tăng.
• Tốc độ giảm nếu lưu lượng không đổi.
• Thân xi lanh lớn hơn.

Do đó không nên chọn bore lớn nhất có thể.

Cần cân bằng giữa:

• Lực.
• Tốc độ.
• Lưu lượng bơm.
• Không gian lắp.
• Chi phí.

Đường kính cần piston

Rod diameter ảnh hưởng tới:

• Lực kéo.
• Độ cứng.
• Khả năng chịu nén.
• Tốc độ thu cần.
• Nguy cơ buckling.

Cần quá nhỏ có thể không phù hợp với:

• Hành trình dài.
• Lực đẩy lớn.
• Điều kiện tải nén.

Cần quá lớn lại làm giảm diện tích phía cần và lực kéo.

Vì vậy rod phải được lựa chọn cùng với bore và stroke.

Hành trình xi lanh hàn

Hành trình là khoảng dịch chuyển của piston.

Trên máy công trình, hành trình còn quyết định:

• Góc quay của tay cần.
• Chiều cao nâng.
• Góc mở gầu.
• Khoảng dịch chuyển cơ cấu.

Không nên thay bằng xi lanh có hành trình dài hơn chỉ vì có thể lắp vừa.

Hành trình sai có thể khiến cơ cấu:

• Va vào khung.
• Đi quá góc thiết kế.
• Bị khóa cơ khí.
• Gây quá tải tại chốt.

Khoảng cách tâm chốt

Với xi lanh hai đầu ắc, ngoài hành trình phải kiểm tra:

Khoảng cách tâm chốt khi xi lanh thu hết.

Đây là thông số rất quan trọng.

Hai xi lanh cùng stroke nhưng khác chiều dài thu hết có thể tạo hình học cơ cấu hoàn toàn khác.

Khi mở hết:

Khoảng cách tâm mở ≈ khoảng cách tâm thu + hành trình

với thiết kế cơ bản, nhưng vẫn nên lấy số liệu chính xác theo bản vẽ.

Khả năng chịu tải nén và buckling

Với xi lanh chịu lực đẩy lớn, cần piston làm việc giống một thanh chịu nén.

Nếu:

• Cần quá nhỏ.
• Hành trình quá dài.
• Kiểu gá tạo chiều dài tự do lớn.

cần có thể mất ổn định.

Hiện tượng này gọi là buckling.

Nguy cơ phụ thuộc vào:

• Đường kính cần.
• Chiều dài tự do.
• Lực nén.
• Điều kiện liên kết hai đầu.
• Vật liệu.

Do đó một xi lanh có bore đủ tạo lực vẫn chưa chắc có rod đủ an toàn cho hành trình dài.

Áp suất làm việc

Xi lanh hàn không có một mức áp suất chung.

Working pressure phụ thuộc vào:

• Kết cấu.
• Bore.
• Barrel.
• Mối hàn.
• Seal.
• Rod.
• Gland.
• Cổng dầu.
• Nhà sản xuất.

Không nên mặc định xi lanh welded có một mức bar cố định.

Toàn bộ hệ thống phải phù hợp về áp suất:

• Xi lanh.
• Ống.
• Khớp nối.
• Van.
• Bơm.
• Manifold.

Thành phần có giới hạn thấp nhất sẽ giới hạn khả năng làm việc của toàn hệ thống.

Lưu lượng và tốc độ xi lanh

Tốc độ piston phụ thuộc vào:

• Lưu lượng dầu.
• Diện tích piston.

Nếu tăng bore nhưng giữ nguyên bơm:

• Lực tăng.
• Tốc độ thường giảm.

Nếu muốn xi lanh chạy nhanh hơn phải xem xét:

• Bơm.
• Van.
• Hose.
• Cổng dầu.
• Fitting.

Không nên tăng lưu lượng quá mức qua cổng nhỏ vì có thể gây:

• Sụt áp.
• Nhiệt.
• Tiếng ồn.
• Tổn thất năng lượng.

Kiểu đầu cần piston

Phần đầu cần có thể được thiết kế theo nhiều dạng.

Tai chốt

Phù hợp cơ cấu bản lề.

Thường gặp trên:

• Máy xúc.
• Cẩu.
• Thiết bị nâng.

Clevis

Dạng chạc dùng chốt liên kết với cơ cấu.

Ren ngoài

Đầu cần có ren để lắp:

• Rod eye.
• Clevis.
• Khớp cầu.
• Phụ kiện khác.

Ren trong

Một số thiết kế sử dụng ren trong ở đầu cần để gắn phụ kiện.

Khi thay xi lanh cần kiểm tra không chỉ kích thước ren mà cả:

• Bước ren.
• Chiều dài ren.
• Khả năng chịu tải của chi tiết nối.

Tải ngang và tải lệch tâm

Xi lanh nên chịu lực chủ yếu theo trục.

Nếu tải tác động ngang vào cần có thể gây:

• Mòn gland.
• Mòn wear ring.
• Xước cần.
• Cong cần.
• Rò dầu.
• Xước barrel.

Máy công trình thường có các khớp chốt cho phép xi lanh tự thay đổi góc theo cơ cấu nhằm hạn chế tải ngang.

Nếu chốt bị:

• Kẹt.
• Cong.
• Mòn lệch.

xi lanh có thể phải chịu tải không đúng thiết kế.

Do đó khi xi lanh liên tục hỏng seal một phía nên kiểm tra cả khớp cơ khí và chốt.

Chốt và bạc của xi lanh hai đầu ắc

Trong cơ cấu bản lề, chốt và bạc có vai trò rất quan trọng.

Nếu bạc mòn có thể xuất hiện:

• Độ rơ lớn.
• Va đập.
• Tải lệch.
• Mài mòn chốt.
• Tải ngang lên xi lanh.

Khi thay xi lanh mới nhưng giữ bộ chốt và bạc đã mòn nặng, tuổi thọ xi lanh mới có thể bị ảnh hưởng.

Cần kiểm tra:

• Đường kính chốt.
• Độ mòn bạc.
• Độ đồng tâm.
• Bôi trơn.
• Khe hở.

Mối hàn của xi lanh thủy lực

Vì kết cấu hàn là đặc điểm của dòng này nên chất lượng mối hàn rất quan trọng.

Các khu vực có thể bao gồm:

• Barrel với đáy.
• Tai gá với thân.
• Các chi tiết kết cấu.

Mối hàn phải phù hợp với:

• Vật liệu.
• Chiều dày.
• Hướng lực.
• Tải động.
• Quy trình chế tạo.

Không nên hàn sửa tùy tiện trực tiếp lên xi lanh đang chứa dầu.

Trước khi hàn sửa cần:

• Tháo xi lanh.
• Xả sạch áp suất.
• Xử lý dầu.
• Bảo vệ seal và bề mặt gia công.
• Đánh giá nguyên nhân nứt.

Nếu tai xi lanh bị nứt nhiều lần, vấn đề có thể nằm ở:

• Tải lệch.
• Chốt.
• Gá máy.
• Quá tải.

chứ không chỉ ở mối hàn.

Giảm chấn cuối hành trình

Một số xi lanh hàn có thể được trang bị cushion.

Khi piston gần cuối hành trình:

• Dòng dầu hồi được hạn chế.
• Piston giảm tốc.
• Va đập vào nắp giảm.

Cushion có lợi với:

• Tốc độ cao.
• Khối lượng tải lớn.
• Chu kỳ liên tục.

Không phải mọi xi lanh hàn đều có giảm chấn.

Nếu thay một xi lanh cũ có cushion bằng loại không có, chuyển động máy có thể thay đổi đáng kể.

Cảm biến hành trình

Một số welded cylinder chuyên dụng có thể tích hợp:

• Cảm biến vị trí.
• Linear transducer.
• Công tắc hành trình.
• Sensor ngoài.

để theo dõi vị trí piston.

Ứng dụng có thể gồm:

• Máy công nghiệp.
• Thiết bị tự động.
• Máy nâng cần kiểm soát vị trí.

Khi thay xi lanh loại này cần kiểm tra cả:

• Phần thủy lực.
• Phần điện.
• Tín hiệu đầu ra.
• Dải đo.

Ưu điểm của xi lanh thủy lực hàn

Kết cấu thân gọn

Không có các thanh Tie-Rod chạy ngoài thân ở nhiều thiết kế nên xi lanh có thể gọn hơn về đường kính bên ngoài.

Linh hoạt về kiểu gá

Phần đáy và tai có thể được thiết kế phù hợp với từng cơ cấu.

Đây là lợi thế trên:

• Máy công trình.
• Máy nông nghiệp.
• Thiết bị di động.

Phù hợp không gian lắp hạn chế

Thiết kế gọn giúp dễ bố trí giữa các cơ cấu máy.

Phù hợp với kiểu chốt bản lề

Xi lanh hai đầu ắc rất phổ biến trên các cơ cấu cần thay đổi góc khi hoạt động.

Có thể chế tạo nhiều hành trình

Xi lanh có thể được thiết kế theo:

• Bore.
• Rod.
• Stroke.
• Kiểu gá.

phù hợp với từng máy.

Có nhiều cấu hình tải

Có thể sử dụng từ các cơ cấu nhỏ tới các dòng tải nặng tùy thiết kế.

Hạn chế và những điểm cần lưu ý

Khả năng sửa chữa phụ thuộc thiết kế

Không phải welded cylinder nào cũng tháo dễ như Tie-Rod.

Một số loại cần dụng cụ hoặc quy trình riêng để tháo gland.

Sửa mối hàn cần kỹ thuật

Nếu thân hoặc tai bị nứt, sửa sai có thể:

• Biến dạng barrel.
• Lệch tâm.
• Ảnh hưởng seal.
• Tạo ứng suất mới.

Khó thay đổi kiểu gá

Tai hoặc đáy thường gắn trực tiếp với thân nên việc chuyển sang kiểu gá khác không đơn giản.

Sai kích thước tâm chốt khó thay trực tiếp

Trên máy công trình, chỉ cần sai vài thông số lắp có thể khiến xi lanh không phù hợp.

Tải ngang vẫn là vấn đề lớn

Kết cấu hàn không làm xi lanh miễn nhiễm với side load.

Cần bảo đảm chốt và cơ cấu chuyển động đúng.

So sánh xi lanh hàn và xi lanh Compact

Tiêu chí	Xi lanh hàn	Xi lanh Compact
Đặc trưng	Kết cấu welded	Tối ưu chiều dài và kích thước
Máy công trình	Rất phổ biến	Ít phổ biến hơn
Máy CNC/Jig	Có	Rất phổ biến
Hành trình dài	Có nhiều lựa chọn	Thường thiên về gọn
Kiểu chốt	Rất phổ biến	Tùy dòng
Mặt bích	Có	Có
Tải nặng	Có dòng chuyên dụng	Theo model
Không gian lắp	Gọn quanh thân	Ưu tiên tổng thể nhỏ

Hai khái niệm không hoàn toàn loại trừ nhau.

Một xi lanh về lý thuyết có thể vừa sử dụng một số kết cấu hàn vừa được thiết kế nhỏ gọn, nhưng trên thị trường hai nhóm thường được phân loại theo mục đích sử dụng khác nhau.

So sánh xi lanh hàn và xi lanh công nghiệp nặng

Xi lanh hàn mô tả kết cấu chế tạo.

Xi lanh công nghiệp nặng mô tả mức độ và điều kiện ứng dụng.

Do đó:

• Một xi lanh hàn có thể là loại tải nhẹ.
• Một xi lanh hàn cũng có thể là tải nặng.
• Xi lanh công nghiệp nặng có thể là welded, Mill Type, Tie-Rod hoặc thiết kế khác.

Không nên dùng hai tên gọi này như hai nhóm kỹ thuật hoàn toàn đối lập.

Ứng dụng của xi lanh thủy lực hàn

Máy xúc

Xi lanh welded được sử dụng rộng trên nhiều cơ cấu như:

• Nâng cần.
• Điều khiển tay gầu.
• Đóng mở gầu.

Kiểu chốt hai đầu cho phép xi lanh xoay theo hình học cơ cấu.

Máy đào

Ứng dụng tương tự máy xúc, với yêu cầu:

• Tải lớn.
• Rung động.
• Bụi.
• Chu kỳ vận hành cao.

Máy nông nghiệp

Xi lanh có thể dùng cho:

• Nâng hạ.
• Điều khiển cơ cấu.
• Mở đóng thiết bị.
• Thay đổi góc.

Thiết kế welded nhỏ gọn phù hợp nhiều thiết bị di động.

Xe nâng

Xi lanh có thể được sử dụng trong các cơ cấu:

• Nâng.
• Nghiêng.
• Dịch càng.

Tùy thiết kế xe.

Cẩu thủy lực

Xi lanh thực hiện:

• Nâng cần.
• Gập cần.
• Điều khiển chân chống.
• Các cơ cấu phụ.

Thiết bị nâng hạ

Có thể sử dụng cho:

• Bàn nâng.
• Cơ cấu lật.
• Thiết bị vận chuyển.
• Máy nâng chuyên dụng.

Máy công nghiệp

Xi lanh hàn cũng có thể được dùng trong:

• Máy ép.
• Máy sản xuất.
• Máy cơ khí.
• Dây chuyền tự động.

nếu cấu hình phù hợp.

Máy khai khoáng

Môi trường khai khoáng thường có:

• Bụi.
• Rung.
• Tải nặng.

nên cần chú ý đặc biệt tới:

• Wiper.
• Rod.
• Chốt.
• Seal.
• Bảo vệ cổng dầu.

Lưu ý khi lắp đặt xi lanh thủy lực hàn

Kiểm tra khoảng cách tâm

Với xi lanh hai đầu ắc cần kiểm tra:

• Center-to-center khi thu hết.
• Hành trình.
• Center-to-center khi mở.

Không lắp nếu phải dùng lực kéo hoặc ép cơ cấu để đưa chốt vào.

Kiểm tra đường kính chốt

Chốt phải phù hợp với mắt lắp.

Không nên dùng:

• Chốt quá nhỏ.
• Chốt mòn nặng.
• Chốt cong.

để lắp xi lanh mới.

Kiểm tra bạc

Bạc cần được kiểm tra đồng thời.

Độ rơ lớn có thể tạo tải va đập và lệch trục.

Bôi trơn chốt phù hợp

Các vị trí chốt cần được bôi trơn theo yêu cầu của máy.

Thiếu bôi trơn có thể làm:

• Chốt mòn.
• Bạc kẹt.
• Tăng tải ngang lên xi lanh.

Không dùng xi lanh để kéo lệch cơ cấu vào vị trí

Nếu lỗ gá không thẳng nhau cần xử lý nguyên nhân cơ khí.

Không ép xi lanh chịu tải ngang ngay từ lúc lắp.

Kiểm tra hướng cổng dầu

Cổng dầu phải có đủ không gian cho:

• Fitting.
• Hose.
• Bán kính uốn ống.

Khi xi lanh xoay trong hành trình, hose không được:

• Căng.
• Gập.
• Cọ vào khung.

Xả khí

Sau khi lắp mới hoặc sửa chữa nên chạy xi lanh với điều kiện phù hợp để loại bỏ khí trong hệ thống.

Không khí có thể gây:

• Giật.
• Rung.
• Phản ứng không đều.

Chạy thử trước khi tải lớn

Nên kiểm tra:

• Hướng chuyển động.
• Hành trình.
• Cổng dầu.
• Rò.
• Chốt.
• Hose.

trước khi đưa xi lanh vào tải đầy đủ.

Một số lỗi thường gặp ở xi lanh thủy lực hàn

Xi lanh bị rò ở cần

Nguyên nhân có thể gồm:

• Rod seal mòn.
• Cần xước.
• Cần cong.
• Wiper hỏng.
• Bạc dẫn hướng mòn.
• Tải ngang.

Nếu cần piston có rãnh sâu, thay seal thường không đủ.

Xi lanh yếu lực

Cần kiểm tra:

• Áp suất bơm.
• Van tràn.
• Van phân phối.
• Piston seal.
• Tải thực tế.
• Đường ống.

Không nên mặc định xi lanh thiếu lực do bore nhỏ nếu trước đây máy vẫn hoạt động bình thường.

Xi lanh tự trôi

Có thể do:

• Rò piston.
• Van phân phối.
• Van giữ tải.
• Van cân bằng.
• Đường ống.

Cần phân biệt rò bên trong xi lanh và rò qua van.

Cần piston cong

Nguyên nhân thường liên quan tới:

• Tải ngang.
• Quá tải.
• Hành trình dài.
• Chốt kẹt.
• Gá sai.
• Va đập.

Thay cần mới mà không xử lý cơ cấu có thể làm hỏng lại.

Tai xi lanh bị nứt

Có thể do:

• Quá tải.
• Chốt mòn.
• Tải lệch.
• Va đập.
• Kết cấu máy bị biến dạng.
• Mối hàn hư hỏng.

Cần kiểm tra nguyên nhân trước khi hàn lại.

Mối hàn thân bị rò

Nếu dầu xuất hiện tại vùng welded joint cần dừng và đánh giá.

Không nên tiếp tục vận hành bằng cách:

• Bôi keo.
• Hàn đắp khi xi lanh còn lắp trên máy.
• Tăng áp để kiểm tra bằng mắt.

Xi lanh cần được tháo và xử lý theo quy trình phù hợp.

Xi lanh chạy giật

Có thể liên quan tới:

• Không khí.
• Chốt kẹt.
• Tải ngang.
• Van lưu lượng.
• Dầu bẩn.
• Seal.
• Áp suất không ổn định.

Xi lanh nóng bất thường

Cần kiểm tra:

• Rò nội bộ.
• Ma sát.
• Chốt kẹt.
• Tải ngang.
• Dầu nóng.
• Van tiết lưu.

Xi lanh không đi hết hành trình

Có thể do:

• Cơ cấu máy chạm giới hạn trước.
• Thiếu dầu.
• Tải quá lớn.
• Cần cong.
• Piston bị kẹt.
• Hành trình xi lanh thay thế không đúng.

Seal mới thay nhanh hỏng

Cần kiểm tra:

• Độ nhẵn cần.
• Độ thẳng cần.
• Barrel.
• Guide ring.
• Áp suất.
• Nhiệt độ.
• Chất lượng dầu.
• Tải ngang.

Không nên tiếp tục thay phớt nhiều lần mà không kiểm tra nguyên nhân gốc.

Tư vấn lựa chọn xi lanh thủy lực hàn

Xi lanh thủy lực hàn có rất nhiều kích thước và cấu hình lắp đặt khác nhau. Vì vậy không nên lựa chọn chỉ dựa vào đường kính thân, hành trình hoặc hình ảnh bên ngoài của xi lanh.

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

• Loại xi lanh: hai đầu ắc, mặt bích hay tải nặng.
• Tác động một chiều hay hai chiều.
• Lực đẩy yêu cầu.
• Lực kéo yêu cầu.
• Đường kính piston.
• Đường kính cần piston.
• Hành trình.
• Chiều dài khi thu hết.
• Khoảng cách tâm chốt nếu dùng hai đầu ắc.
• Đường kính chốt.
• Chiều rộng tai.
• Kích thước mặt bích nếu có.
• Áp suất làm việc.
• Áp suất lớn nhất.
• Lưu lượng dầu.
• Tốc độ đi và hồi.
• Chuẩn và kích thước cổng dầu.
• Vị trí cổng dầu.
• Có cần giảm chấn hay không.
• Chu kỳ làm việc.
• Điều kiện tải ngang.
• Môi trường bụi, nước hoặc ăn mòn.

Nếu cần thay xi lanh đang sử dụng, nên cung cấp model, thương hiệu, ảnh toàn bộ xi lanh, ảnh tem nếu còn, đường kính cần, hành trình, khoảng cách tâm khi thu hết, đường kính chốt, kích thước tai gá và cổng dầu. Với xi lanh mặt bích cần có thêm kích thước và bố trí lỗ bulông.

Đối với xi lanh hai đầu ắc trên máy công trình hoặc máy nông nghiệp, nên kiểm tra cả chốt và bạc trước khi lắp sản phẩm mới. Chốt mòn hoặc bạc quá rơ có thể tạo tải lệch và làm hỏng seal, bạc dẫn hướng hoặc cần piston của xi lanh mới.

Trường hợp chế tạo mới, cần bắt đầu từ lực, hành trình và hình học lắp đặt. Sau đó mới xác định bore, rod, áp suất, kiểu gá và cổng dầu. Nếu hành trình dài và lực đẩy lớn, cần kiểm tra thêm khả năng buckling của cần piston.

Nếu xi lanh thường xuyên bị cong cần, nứt tai hoặc hỏng seal dù đã sửa nhiều lần, nên kiểm tra lại cơ cấu máy và hướng lực thay vì tiếp tục tăng kích thước xi lanh. Những lỗi lặp lại thường có thể liên quan tới tải ngang, chốt kẹt hoặc sai hình học lắp đặt.

Tham khảo các loại Xi lanh thủy lực hàn gồm loại hai đầu ắc, mặt bích và tải nặng để lựa chọn đúng lực, hành trình, kích thước gá và cấu hình làm việc cho từng hệ thống.

Câu hỏi thường gặp