Nguyên lý, bản vẽ, kích thước, mã hs, cấu tạo xi lanh khí nén

Xi lanh khí nén đóng vai trò quan trọng trong hệ thống khí nén, giúp nâng cao năng suất, tối ưu chi phí và đảm bảo an toàn trong sản xuất. Vì vậy, việc nắm vững nguyên lý hoạt động, bản vẽ, kích thước và cấu tạo của xi lanh khí nén là điều cần thiết đối với bất kỳ ai làm việc trong lĩnh vực thủy lực khí nén. Hãy cùng tìm hiểu chi tiết qua bài viết dưới đây.

Nội dung bài viết

Xi lanh khí nén là gì?

Xi lanh khí nén là một thiết bị cơ học tạo ra lực bằng cách sử dụng năng lượng từ khí nén, biến đổi năng lượng tích lũy trong khí nén thành động năng giúp thanh piston di chuyển theo một hướng nhất định, từ đó truyền lực đến vật cần chuyển động và thực hiện các công việc như nâng, hạ, đẩy, kéo.

Khí nén là thành phần chủ yếu của xi lanh khí nén, giúp thiết bị này phù hợp với môi trường yêu cầu độ sạch cao. Nhờ đặc tính này, nếu xảy ra rò rỉ, xi lanh sẽ không gây ô nhiễm không gian xung quanh.

Cấu tạo xi lanh khí nén

Xi lanh khí nén có nhiều loại khác nhau, mỗi loại có cấu tạo và ưu điểm riêng biệt. Dưới đây là các loại phổ biến:

Xi lanh khí nén kép

Xi lanh khí nén kép được cấu tạo từ những thành phần chính như:

Thân xi lanh: Được làm từ hợp kim nhôm, thép không gỉ hoặc vật liệu chịu lực tốt, bên trong thân xi lanh có một có một ống hình trụ tròn rỗng trơn, nhẵn để piston di chuyển.
Piston: Bộ phận di chuyển tịnh tiến bên trong thân xi lanh, được bao xung quanh bởi các vòng đệm để ngăn khí rò rỉ.
Trục piston: Được kết nối với piston giúp truyền lực của piston ra bên ngoài.
Các vòng đệm: Ngăn rò rỉ khí nén đảm bảo duy trì áp suất và hiệu suất hoạt động.
Lỗ cấp khí – lỗ thoát khí: Hai lỗ được bố trí ở hai đầu thân xi lanh để cấp khí nén vào và đi ra tạo chuyển động 2 chiều cho piston.
Các phụ kiện kết nối khác: c vít, bu lông, đai ốc… giúp cố định xi lanh, hai đầu trục và các thành phần với nhau hoàn chỉnh, chắc chắn.

Xi lanh khí nén đơn

Dưới đây là những chi tiết cấu tạo của xy lanh khí nén đơn:

Thân xi lanh
Piston
Trục piston
Lỗ cấp khí
Phớt chặn
Đầu nắp xi lanh
Đầu cuối thanh

Xi lanh vuông

Xi lanh khí nén vuông được cấu tạo gồm:

Thân xi lanh khí nén có thiết kế các góc cạnh hình vuông, được làm từ vật liệu thép chống gỉ sét, chịu nhiệt tốt và chống được những tác động của môi trường bên ngoài.
Trục và piston là phần dùng để chuyển khí nén thành cơ năng cung cấp hoạt động cho các thiết bị
Phần lỗ ren cấp và thoát khí nén: Lỗ ren thực hiện nhiệm vụ đưa khí nén vào hoặc xả ra khỏi xi lanh.
Thanh nối Piston
Phớt chặn: Được sử dụng để làm kín các khe hở giữa piston và thân xi lanh, ngăn chặn rò rỉ khí nén, đảm bảo hiệu suất hoạt động của xi lanh.
Đầu nắp xi lanh: Được gắn ở hai đầu của thân xi lanh.

Xi lanh tròn

Xi lanh tròn được cấu tạo từ những thành phần chính như:

Thân xilanh: Có dạng trụ tròn dài được làm bằng hợp kim nhôm bền bỉ chống gỉ sét.
Trục piston: Dùng để truyền động đóng mở xi lanh khí nén tròn.
Piston: Giúp các thiết bị, hệ thống hoạt động, được làm từ vật liệu nhẹ và bền, có khả năng chịu được áp suất và ma sát cao.
Gioăng: Dùng làm kín làm cao su, giúp không bị rò khí nén ra bên ngoài, đảm bảo hiệu suất hoạt động của xi lanh.
Đầu kết nối ren: Được kết nối với hệ thống và đầu cố định.

Xi lanh kẹp

Cấu tạo xi lanh khí nén kẹp gồm:

Thân xi lanh kẹp khí nén
Trục piston
Piston
Các lỗ cấp thoát khí
Kẹp: 2 tai gắn ở đầu piston, có tác dụng kẹp chặt vật cần gia công hoặc di chuyển có thiết kế với nhiều kích thước, hình dáng khác nhau.
Thanh đẩy: Được làm từ các vật liệu như thép, nhôm hoặc composite, tùy thuộc vào yêu cầu về độ bền và khả năng chịu tải.
Đầu nối khí nén: Nơi cấp khí nén cho xi lanh hoạt động, kích thước cổng phổ biến M5.
Các bộ phận khác: Gồm bộ phận khác như giảm chấn, bộ điều chỉnh tốc độ, van an toàn giúp điều chỉnh tốc độ di chuyển của piston và bảo vệ xi lanh khỏi áp suất quá tải.

Nguyên lý xi lanh khí nén

Xi lanh khí nén hoạt động dựa trên sự chênh lệch áp suất giữa hai khoang bên trong ống xi lanh khi mở và đóng các van điều khiển. Khi khí nén được đưa vào một khoang, piston di chuyển về phía khoang còn lại.

Khi khí nén xả ra, piston trở lại vị trí ban đầu nhờ lực đàn hồi của lò xo hoặc khí nén từ phía ngược lại.