Khí nén thủy lực: Định nghĩa, công nghệ, ưu nhược điểm

Trong các ngành công nghiệp hiện đại, hệ thống khí nén thủy lực là giải pháp tạo lực và chuyển động hiệu quả, đặc biệt khi kết hợp với các thiết bị điều khiển tự động. Nhờ đó, hệ thống vận hành trơn tru, đáp ứng nhu cầu trong nhiều lĩnh vực. Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về khí nén thủy lực cùng những ưu nhược điểm của thiết bị này!

Khí nén thủy lực là gì?

Khí nén thủy lực hay hệ thống thủy lực khí nén là hai công nghệ truyền động phổ biến trong các hệ thống công nghiệp, cơ khí và tự động hóa. Hệ thống kết hợp ưu điểm của cả khí nén và thủy lực, mang lại hiệu quả cao:

• Thủy lực: Sử dụng chất lỏng để truyền tải năng lượng với áp suất cao tạo ra lực lớn và điều khiển chính xác. Thủy lực thường được sử dụng trong các loại máy móc công nghiệp, máy ép thủy lực và các thiết bị nâng hạ.
• Khí nén: Được sử dụng để truyền động, khí nén được nén lại bằng máy nén khí sau đó được đi đến hệ thống ống dẫn để cung cấp năng lượng cho các thiết bị như xy lanh khí, động cơ khí nén. Khí nén được sử dụng chủ yếu trong các hệ thống tự động hóa công nghiệp, robot, các thiết bị làm việc môi trường dễ cháy nổ.

Công nghệ khí nén thủy lực là gì?

Công nghệ khí nén thủy lực là giải pháp truyền động và điều khiển quan trọng trong các hệ thống công nghiệp hiện đại. Bằng cách sử dụng áp lực từ khí nén hoặc chất lỏng thủy lực, hệ thống tạo ra lực tác động mạnh mẽ, tối ưu hiệu suất truyền động nhờ sự kết hợp linh hoạt của hai nguồn năng lượng.

Hệ thống khí nén thủy lực giữ vai trò cốt lõi trong vận hành máy móc, góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất và cải thiện năng suất lao động. Đặc biệt, công nghệ nổi bật với khả năng chịu tải lớn, vận hành ổn định và đạt hiệu suất cao ngay cả trong những môi trường công nghiệp khắc nghiệt.

Hệ thống khí nén thủy lực gồm những gì?

Dưới đây là các thành phần chính của một hệ thống khí nén thủy lực:

Trạm nguồn

Đây là bộ phận cung cấp năng lượng để vận hành toàn bộ hệ thống, trạm nguồn gồm các thành phần chính như:

• Máy bơm khí nén: được sử dụng để tạo ra khí nén từ không khí xung quanh và được nén vào hệ thống để sử dụng.
• Bình tích áp: Lưu trữ khí nén ở áp suất cao để đảm bảo nguồn cung ổn định.
• Các thiết bị an toàn khác: Dùng để bảo vệ hệ thống khỏi các trường hợp nguy hiểm như quá áp.
• Thiết bị xử lý khí nén: Gồm các bộ phận như bộ lọc bụi, bộ sấy khô, loại bỏ hơi nước dùng để  loại bỏ bụi bẩn và hơi nước khỏi khí nén giúp tăng tuổi thọ của thiết bị, đảm bảo hiệu quả an toàn.

Khối điều khiển

Đây là phần trung tâm giúp điều chỉnh áp suất, lưu lượng và hướng di chuyển của dòng chảy khí nén hoặc dầu thủy lực. Gồm các thành phần chính:

• Các phần tử xử lý tín hiệu điều khiển: Gồm bộ xử lý tín hiệu van điều khiển, cảm biến để giám sát, điều khiển hoạt động của hệ thống theo yêu cầu.
• Các phần tử điều khiển đảo chiều cơ cấu chấp hành: Điều khiển hướng chuyển động của các thiết bị chấp hành bằng cách điều chỉnh dòng khí nén hoặc dòng chất lỏng thủy lực.

Khối thiết bị chấp hàng

• Xi lanh khí nén: Tạo ra chuyển động tuyến tính bằng khí nén để thực hiện các tác động cơ học.
• Động cơ khí nén: Sử dụng khí nén để tạo ra chuyển động quay, được sử dụng trong các ứng dụng cần mô-men xoắn.
• Giác hút: Tận dụng lực hút từ khí nén để nâng hoặc giữ chặt vật thể, thường được ứng dụng trong dây chuyền sản xuất tự động trong công nghiệp điện tử, ô tô, thực phẩm.

Nguyên lý hoạt động của Khí nén thủy lực

Hệ thống khí nén thủy lực hoạt động dựa trên sự kết hợp giữa khí nén và dầu thủy lực. Trong đó, khí nén tạo ra áp suất ban đầu và truyền năng lượng qua chất lỏng thủy lực để thực hiện các tác vụ cơ khí.

Quá trình vận hành bắt đầu với máy nén khí tạo ra khí nén áp suất cao, sau đó khí nén được lưu trữ trong bình tích áp hoặc dẫn trực tiếp vào hệ thống. Trước khi sử dụng, khí nén được xử lý qua các bước lọc, tách nước, sấy khô nhằm đảm bảo chất lượng.

Khí nén có hai nhiệm vụ chính: điều khiển van thủy lực để mở đường dẫn dầu vào hệ thống và điều chỉnh áp suất dầu thủy lực. Khi van thủy lực mở, dầu thủy lực được bơm vào hệ thống với áp suất cao.

Lúc này, dầu được dẫn vào xi lanh, tạo áp suất đẩy piston di chuyển. Chuyển động của piston có thể là tịnh tiến hoặc quay, tùy theo thiết kế của xi lanh và hệ thống. Tương tự, động cơ thủy lực tạo ra chuyển động quay, phù hợp với các ứng dụng yêu cầu mô-men xoắn lớn.

Hệ thống được điều khiển tổng thể thông qua các van khí nén hoặc van điện, cảm biến, bộ xử lý tín hiệu, giúp giám sát và điều chỉnh các thông số để đảm bảo hoạt động chính xác theo yêu cầu. Sau khi hoàn thành tác vụ, dầu thủy lực được dẫn trở lại bình chứa để tái sử dụng, giúp hệ thống vận hành liên tục và hiệu quả.

Ưu nhược của khí nén thủy lực

Khí nén thủy lực kết hợp giữa khí nén và thủy lực mang lại nhiều ưu điểm như:

• Tính linh hoạt: Được sử dụng trong nhiều ứng dụng như vận hành máy móc, truyền động, làm sạch và nhiều công việc khác trong các ngành công nghiệp.
• Hoạt động ổn định, ít hao mòn: Có thể truyền tải năng lượng qua các đường ống mà không gây ra ma sát, giúp tăng tuổi thọ của thiết bị, không gây tổn thất năng lượng quá lớn.
• An toàn môi trường: Khí nén sau khi sử dụng có thể thải ra môi trường mà không gây ô nhiễm vì không chứa các chất gây hại.
• Tốc độ truyền động nhanh: Khí nén giúp điều khiển van thủy lực nhanh chóng, tốc độ truyền động cao, giảm độ trễ khi vận hành.
• Dễ dàng điều khiển: Dễ dàng điều khiển, độ tin cậy ao, an toàn khi sử dụng, dễ dàng điều khiển, hoạt động.

Nhược điểm:

• Công suất truyền động không cao: Khi yêu cầu công suất cao thì chi phí sử dụng khí nén cao hơn so với hệ thống truyền động điện có cùng công suất.
• Khó duy trì vận tốc ổn định khi tải thay đổi: Do tính nén được của khí, vận tốc của các thiết bị khí nén có thể bị ảnh hưởng khi tải trọng thay đổi.
• Tính linh hoạt không cao: Để tối ưu hóa hệ thống khí nén thủy lực thường cần được kết hợp với các hệ thống điện cơ khác.

Ứng dụng công nghệ khí nén thủy lực

Công nghệ khí nén thủy lực được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp nhờ khả năng vận hành linh hoạt, tạo lực mạnh và ổn định. Dưới đây là một số ứng dụng tiêu biểu:

• Khí nén được sử dụng để điều khiển các van thủy lực, giúp hệ thống thủy lực thực hiện các tác vụ phức tạp trong dây chuyền sản xuất tự động.
• Sử dụng trong các loại máy móc công nghiệp như máy ép, hệ thống điều khiển trong cơ khí và sản xuất.
• Dùng trong dây truyền sản xuất thực phẩm đóng gói, đóng chai và vận hành dây chuyền sản xuất, kiểm tra.
• Được sử dụng phổ biến trong dụng cụ xây dựng như máy khoan tường, máy bắn đinh, súng phun sơn nhờ tính di động và lực đủ mạnh.
• Sử dụng trong hệ thống bảo dưỡng xe máy, ô tô, sử dụng để vận hành các thiết bị như máy nâng, máy cắt thủy lực, và cầu nâng.
• Dùng trong các ngành công nghệ sinh học, hóa chất, y học dùng trong hệ thống bơm khí oxy, khí y tế, máy thở.
• Khí nén thủy lực có vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp, từ sản xuất, xây dựng, ô tô đến y tế.

Việc kết hợp giữa khí nén (nhanh, linh hoạt) và thủy lực (lực mạnh, ổn định) giúp tối ưu hiệu suất vận hành, tăng độ chính xác và đảm bảo an toàn trong nhiều hệ thống. Nếu bạn còn bất kỳ thắc mắc về sản phẩm khí nén thủy lực liên hệ với chúng tôi Thủy lực khí nén D&S để được hỗ trợ và giải đáp nhé!

Thông tin liên hệ

Công ty TNHH Kỹ thuật D&S Việt Nam

• Địa chỉ: Số 4 ngõ 283 Phố Yên Duyên – Phường Yên Sở –  Quận Hoàng Mai – TP Hà Nội
• Trụ sở công ty: Thôn Lâm Hộ, Xã Thanh Lâm, Huyện Mê Linh, Thành phố Hà Nội, Việt Nam.
• Hotline: 0979 436 075
• Email: thuykhidiends@gmail.com
• Facebook: https://www.facebook.com/thuykhi331
• Website: https://thuyluckhinends.com/