Bạn biết bao nhiêu về xi lanh thủy lực?

Với sự phát triển của công nghiệp hiện đại, công nghệ truyền động thủy lực đã được sử dụng rộng rãi và phát triển trong nhiều ngành công nghiệp trên toàn thế giới, chẳng hạn như máy xúc, máy ủi và máy lu của máy móc xây dựng; xe nâng, băng tải và cần cẩu xe tải của máy móc nâng và vận chuyển; máy đóng cọc, kích thủy lực và máy san của máy móc xây dựng; máy móc nông nghiệp, công nghiệp ô tô, máy móc khai thác, máy móc luyện kim.

Hệ thống truyền động thủy lực thường bao gồm bốn thành phần: nguồn, thực hiện, điều khiển và phụ trợ. Là một cơ cấu thủy lực thực hiện chuyển động tịnh tiến hoặc chuyển động xoay tịnh tiến dưới 360 độ, xi lanh thủy lực có cấu trúc đơn giản và hoạt động đáng tin cậy. Nó cũng là một trong những bộ truyền động chính được sử dụng rộng rãi nhất trong các hệ thống thủy lực.

1. Phân loại xi lanh thủy lực

Dạng cấu trúc: có thể được chia thành loại piston, loại plunger, loại ống lót và loại bánh răng, v.v.;

Chế độ chuyển động: có thể được chia thành loại tịnh tiến tuyến tính và loại xoay tròn;

Dạng hoạt động: có thể được chia thành loại tác động đơn và loại tác động kép;

Dạng lắp đặt: có thể được chia thành loại thanh kéo, loại tai, loại chân, loại trục bản lề, v.v.;

Mức áp suất: có thể được chia thành áp suất thấp, áp suất trung bình, áp suất trung bình và cao, áp suất cao và áp suất siêu cao.

2. Cấu trúc của xi lanh thủy lực

Xi lanh thủy lực piston kép một thanh, loại xi lanh thủy lực này là đơn giản nhất và được sử dụng rộng rãi nhất. Sau đây sẽ lấy xi lanh thủy lực piston kép một thanh làm ví dụ để giải thích cấu trúc của xi lanh thủy lực.

Xi lanh thủy lực thường bao gồm nắp cuối phía sau, thùng xi lanh, thanh piston, cụm piston, nắp cuối phía trước và các bộ phận chính khác. Để ngăn dầu rò rỉ ra khỏi xi lanh thủy lực hoặc từ buồng áp suất cao sang buồng áp suất thấp, các thiết bị làm kín được cung cấp giữa thùng xi lanh và nắp cuối, piston và thanh piston, piston và thùng xi lanh, và thanh piston và nắp cuối phía trước. Một thiết bị chống bụi cũng được lắp đặt bên ngoài nắp cuối phía trước. Để ngăn piston va vào nắp xi lanh khi nó nhanh chóng trở về cuối hành trình, một thiết bị đệm cũng được cung cấp ở cuối xi lanh thủy lực, và đôi khi cũng cần một thiết bị xả khí.

(1) Xi lanh: Xi lanh là phần chính của xi lanh thủy lực. Nó tạo thành một khoang kín với nắp xi lanh, piston và các bộ phận khác để đẩy piston di chuyển. Có 8 cấu trúc xi lanh phổ biến, thường được chọn theo dạng kết nối giữa xi lanh và nắp cuối.

(2) Nắp xi lanh: Nắp xi lanh được lắp đặt ở cả hai đầu của xi lanh thủy lực và tạo thành một buồng dầu kín với xi lanh. Thông thường có nhiều phương pháp kết nối như hàn, ren, bu lông, khóa và thanh giằng. Thông thường, việc lựa chọn dựa trên các yếu tố như áp suất làm việc, phương pháp kết nối xi lanh và môi trường sử dụng.

(3) Thanh piston: Thanh piston là thành phần chính để truyền lực trong xi lanh thủy lực. Vật liệu thường là thép cacbon trung bình (chẳng hạn như thép 45). Khi xi lanh hoạt động, thanh piston chịu lực đẩy, lực kéo hoặc mô-men uốn, do đó cần đảm bảo độ bền của nó; và thanh piston thường trượt trong ống dẫn hướng, và độ khít phải phù hợp. Nếu quá chặt, ma sát lớn, và nếu quá lỏng, dễ gây kẹt và mòn một bên, điều này yêu cầu độ nhám bề mặt, độ thẳng và độ tròn phải phù hợp.

(4) Piston: Piston là thành phần chính chuyển đổi năng lượng thủy lực thành năng lượng cơ học. Diện tích làm việc hiệu quả của nó ảnh hưởng trực tiếp đến lực và tốc độ di chuyển của xi lanh thủy lực. Có nhiều hình thức kết nối giữa piston và thanh piston, và những loại thường được sử dụng là loại kẹp, loại ống và loại đai ốc. Khi không có vòng dẫn hướng, piston được làm bằng gang cường độ cao HT200~300 hoặc gang dẻo; khi có vòng dẫn hướng, piston được làm bằng thép carbon chất lượng cao số 20, số 35 và số 45.

(5) Ống dẫn: Ống dẫn hướng dẫn và hỗ trợ thanh piston. Nó yêu cầu độ chính xác khớp cao, lực ma sát thấp, khả năng chống mòn tốt và có thể chịu được áp suất, lực uốn và rung động va đập của thanh piston. Một thiết bị làm kín được lắp đặt bên trong để đảm bảo sự kín của khoang thanh xi lanh, và một vòng bụi được lắp đặt bên ngoài để ngăn chặn tạp chất, bụi và độ ẩm bị đưa vào thiết bị làm kín và làm hỏng vòng đệm. Ống dẫn kim loại thường được làm bằng đồng, gang xám, gang dẻo và gang oxy hóa với hệ số ma sát thấp và khả năng chống mòn tốt; ống dẫn phi kim loại có thể được làm bằng polytetrafluoroethylene và polytrifluorochloroethylene.

(6) Thiết bị đệm: Khi piston và thanh piston di chuyển dưới sự điều khiển của áp suất thủy lực, chúng có động lượng lớn. Khi chúng đi vào nắp cuối và đáy của xi lanh, chúng sẽ gây ra va chạm cơ học, tạo ra áp suất va đập lớn và tiếng ồn. Thiết bị đệm được sử dụng để tránh va chạm như vậy. Nguyên lý hoạt động của nó (như được hiển thị trong hình dưới đây) là chuyển đổi động năng của dầu (toàn bộ hoặc một phần) trong buồng áp suất thấp của xi lanh thành năng lượng nhiệt thông qua điều tiết, và năng lượng nhiệt được mang ra khỏi xi lanh thủy lực bởi dầu tuần hoàn. Loại điều tiết có thể điều chỉnh và loại điều tiết biến đổi là những loại được sử dụng phổ biến nhất.

3. Các vấn đề thường gặp và sửa chữa xi lanh thủy lực

Là một thành phần và một thiết bị làm việc, xi lanh thủy lực, giống như tất cả các thiết bị cơ khí, sẽ không thể tránh khỏi việc sản sinh ra các mức độ mòn, mệt mỏi, ăn mòn, lỏng lẻo, lão hóa, suy thoái và thậm chí hư hỏng khác nhau trong các bộ phận cấu trúc của nó trong quá trình hoạt động lâu dài, điều này sẽ làm suy giảm hiệu suất làm việc và tình trạng kỹ thuật của xi lanh thủy lực, và trực tiếp gây ra sự cố của toàn bộ thiết bị thủy lực, hoặc thậm chí hỏng hóc. Do đó, việc loại bỏ và sửa chữa các vấn đề thường gặp trong công việc hàng ngày của xi lanh thủy lực là rất quan trọng.