Khi lanh khí nén là một thiết bị quan trọng trong ngành công nghiệp và tự động hóa. Nó được sử dụng phổ biến trong nhiều ứng dụng khác nhau như sản xuất, đóng tàu, đóng gói, năng lượng, điều khiển tự động hóa. Vậy xi lanh khí nén là gì? Nó có cấu tạo ra sao và được ứng dụng như thế nào? Cùng giải đáp chi tiết các vấn đề trên trong bào viết dưới đây nhé!
Xi lanh khí nén là gì?
Xi lanh khí nén tên tiếng Anh là Pneumatic cylinder hay còn được gọi là ben khí nén, đây là một thiết bị dùng để chuyển động cơ cấu hoặc công việc trong môi trường sử dụng khí nén. Xi lanh khí nén giúp chuyển hóa năng lượng của khí nén thành động năng để làm piston của xi lanh chuyển động. Thông qua đó sẽ truyền động đến thiết bị hoạt động. Bởi khí nén có khả năng nở rộng và không có sự xuất hiện của năng lượng đầu vào từ bên ngoài. Để thực hiện được chức năng, khí nén dãn nở ở áp suất lớn hơn áp suất của khí quyển, áp lực tạo ra sẽ đẩy piston chuyển động theo hướng mong muốn.
Xi lanh khí nén tiếng Anh là gì (Ảnh: Internet)
Cấu tạo của xi lanh khí nén là gì?
Xi lanh khí nén có cấu tạo gồm các thành phần chính sau đây:
- Ống xilanh (Cylinder Tube): Ống xilanh là phần hộp chứa và bảo vệ động cơ hoặc vật thể được di chuyển bên trong. Thông thường, bộ phận này sẽ được làm từ loại vật liêu chịu áp lực cao như thép.
- Piston và vòng trượt (Piston and Piston rings): Piston là bộ phận chuyển động trong ống xilanh tạo ra áp lực lên khí nén bên trong để tạo ra lực di chuyển. Vòng trượt là các vòng đệm xung quanh piston giúp tạo kín áp lực và tránh rò rỉ.
- Đầu xi lanh (Cylinder Head): Đầu xilanh có vai trò bảo vệ và cung cấp vị trí cho piston và vòng trượt. Nó có thể có lỗ để kết nối ống xilanh với hệ thống khí nén.
- Núm van (Valve stem): Núm van là phần giúp kết nối xilanh với hệ thống khí nén và điều khiển áp lực khí nén để di chuyển piston.
- Kết nối đầu xilanh (End caps): Bộ phận này đóng vai trò đậy đáy của ống xilanh và chứa các lỗ để gắn các bộ phận khác.
Cấu tạo và cách thức hoạt động của xi lanh khí nén (Ảnh: Internet)
Phân loại xi lanh khí nén
Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại xilanh khí nén khác nhau về chủng loại, mẫu mã, xuất xứ. Sau đây là những loại xi lanh khí nén thường gặp nhất.
Xi lanh khí nén một chiều
Khi tìm hiểu các loại xi lanh khí nén là gì chắc hẳn các loại xi lanh khí nén phổ biến là vấn đề mà nhiều người quan tâm. Đầu tiên, cùng tìm hiểu về loại xi lanh khí nén một chiều hay còn được gọi là xi lanh khí nén tác động đơn. Đây là loại xi lanh khí nén sử dụng khí nén để dịch chuyển piston theo một hướng chuyển động nhất định. Lực tác động của lò xo hoặc một lực đẩy từ bên ngoài sẽ đưa piston trở về vị trí ban đầu. Khi quan sát xi lanh khí nén một chiều, có thể thấy chúng có một lỗ cấp nguồn khí nén và lỗ thoát khí nén trên thân. Thông thường, khi sử dụng loại xi lanh này người ta sẽ dùng van điện từ khí nén 3/2 (van điện từ 3 cửa, 2 vị trí) để điều chỉnh dòng khí nén.
Xi lanh khí nén 1 chiều gồm hai dạng cơ bản:
- Xi lanh khí nén kiểu piston
- Xi lanh khí nén kiểu màng
Các loại xi lanh khí nén phổ biến (Ảnh: Internet)
Xi lanh khí nén hai chiều
Loại tiếp theo chính là xi lanh khí nén 2 chiều hay còn được gọi là xi lanh khí nén tác động kép. Đây là xi lanh có cơ cấu dẫn động ở cả hai đầu, sử dụng lực đẩy của khí nén để tác động đẩy ra và rút lại. Lực đẩy piston được sinh ra từ cả hai phía, vì vậy mà cấu tạo của xi lanh khí nén hai chiều sẽ có hai lỗ để cung cấp khí nén. Loại xi lanh khí nén này thường sử dụng van điện từ 4/2, 5/2 hoặc 5/3 để điều chỉnh lưu lượng khí nén.
Đặc điểm nổi bật của loại xi lanh khí nén hai chiều là cần piston chỉ có ở một phía, vì thế mà hai đầu piston sẽ có kích thước khác nhau dẫn đến lực tác dụng lên cần pistin cũng khác nhau hoàn toàn.
Hiện nay, có hai loại xi lanh khí nén 2 chiều phổ biến trên thị trường:
- Xi lanh khí nén hai chiều không có đệm giảm chấn
- Xi lanh khí nén hai chiều có đệm giảm chấn và có thể điều chỉnh được hành trình.
Xi lanh khí nén hai chiều đồng bộ là loại có cần piston ở các hai phía, diện tích hai mặt bằng nhau và lực sinh ra ở hai phía gần như hoàn toàn là bằng nhau.
Ngoài ra, còn có một số loại xi lanh khí nén phổ biến khác như:
- Xi lanh khí nén dạng trượt (xi lanh trượt khí nén)
- Xi lanh điện khí nén
- Xi lanh khí nén dạng xoay
- Xi lanh khí nén tròn
- Xi lanh khí nén vuông
- Xi lanh inox khí nén: Là loại được làm bằng chất liệu inox không gỉ giúp thiết bị hoạt động bền bỉ theo thời gian.
Ứng dụng của xi lanh khí nén là gì?
Xi lanh khí nén là thiết bị có nhiều ứng dụng quan trong trong các ngành công nghiệp phải kể đến như:
- Trong công nghiệp tự động hóa: Xi lanh khí nén được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị tự động hóa để điều khiển và thực hiện chính xác các nhiệm vụ.
- Trong công nghiệp dầu khí: Xi lanh khí nén được dùng trong các thiết bị và hệ thống để thực hiện các quy trình quan trọng.
- Trong công nghiệp và chế biến thực phẩm: Xi lanh khí nén được sử dụng trong các dây chuyền sản xuất thực phẩm nhằm mục đích kiểm soát quy trình sản xuất và đóng gói.
- Trong cơ khí chính xác: Xi lanh khí nén thường được dùng trong các ứng dụng cơ khí chính xác để cung cấp lực đẩy mạnh và sự chính xác.
Công dụng của xi lanh khí nén giúp tăng hiệu suất và tối ưu hóa quy trình sản xuất (Ảnh: Internet)
Lợi ích của xi lanh khí nén
Chúng ta đã tìm hiểu các ứng dụng của xi lanh khí nén, vậy có bao giờ bạn thắc mắc lợi ích của xi lanh khí nén là gì mà nó được sử dụng trong nhiều ngành nghề đến vậy chưa? Nhìn chung, xi lanh khí nén mang đến các lợi ích sau:
- Tính chính xác: Xi lanh khí nén cho phép điều khiển chính xác lực đẩy và vị trí, giúp đảm bảo sự chính xác trong các ứng dụng cần có sự điều khiển chính xác.
- Sức mạnh: Xi lanh khí nén cung cấp lực đẩy mạnh, cho phép vận hành các thiết bị có khối lượng lớn và lực cản mạnh.
- An toàn: Xi lanh khí nén an toàn, dễ dàng bảo trì, giúp tăng tuổi thọ và hiệu suất của hệ thống.
>>> Có thể bạn quan tâm: Butterfly Valve là gì?
Kết luận
Bài viết trên đây là những chia sẻ chi tiết của Hapoin về xi lanh khí nén là gì. Xi lanh khí nén là một phần quan trọng của ngành công nghiệp và tự động hóa bởi tính chính xác và khả năng kiểm soát lực đẩy mạnh. Nó đem lại ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp và là yếu tố quan trọng trong việc tối ưu hóa quy trình, tăng hiệu suất.
Jasmine Wu – Hapoin
