Piston khí nén: Cấu tạo, nguyên lý và ứng dụng

Trong thời đại công nghiệp 4.0, các hệ thống tự động hóa đóng vai trò cốt lõi trong việc nâng cao năng suất và chất lượng sản xuất. Nhờ khả năng vận hành nhanh, chính xác và bền bỉ, piston khí nén trở thành lựa chọn hàng đầu trong nhiều dây chuyền sản xuất và hệ thống điều khiển tự động.

Piston khí nén là gì?

Piston khí nén hay xi lanh khí nén đây là một bộ phận quan trọng trong hệ thống khí nén, hoạt động dựa trên nguồn năng lượng được tạo ra từ khí nén. Khi hệ thống hoạt động, không khí được nén lại sẽ tạo ra áp suất lớn, truyền lực tác động lên piston và di chuyển theo một hướng nhất định.

Cấu tạo của piston khí nén

Piston khí nén có cấu tạo đơn giản mỗi chi tiết trong cấu tạo piston đều có chức năng riêng biệt, đảm bảo độ chính xác và độ bền cho toàn hệ thống:

• Thân piston: Là thành phần chính của piston được làm từ các vật liệu bền bỉ, có khả năng chịu mòn cao. Trên thân piston có các lỗ ngang dùng để dẫn hướng cho piston chuyển động trong xi lanh giúp làm quay trục khuỷu khi liên kết với thanh truyền để thực hiện chức năng lắp chốt liên kết piston và thanh truyền. Thông thường thân piston động cơ diesel thường dài hơn thân piston động cơ xăng.
• Đỉnh piston: Đây là phần trên cùng của piston, có 3 dạng đỉnh piston chính gồm đỉnh bằng, đỉnh lồi và đỉnh lõm. Mỗi đỉnh sẽ thực hiện nhiệm vụ chính là nhận áp suất khí đốt ở nhiệt độ cao.
• Đầu piston: Có các rãnh xec măng dầu và xec măng khí dùng để lắp vào thiết bị giúp giữ kín khí nén, tránh tình trạng rò rỉ khí. Các lỗ khoan nhỏ trên đầu piston thực hiện nhiệm vụ cấp và thoát dầu, giúp piston hoạt động trơn tru và mượt hơn.

Nguyên lý hoạt động của Piston khí nén

Piston khí nén hoạt động dựa trên nguyên lý chênh lệch áp suất giữa môi trường bên ngoài và bên trong xi lanh. Khi được cấp khí nén với nhiệt độ và áp suất phù hợp, piston sẽ vận hành tự động mà không cần sự can thiệp thủ công.

Khí nén chính là nguồn năng lượng chính giúp piston thực hiện chuyển động, để piston có thể hoàn thành toàn bộ hành trình của mình, lượng khí nén bên trong cần được xả ra ngoài thông qua hệ thống van.

Trong piston có một loại van điện từ khí nén, khi van hoạt động, không khí bên trong xi lanh giãn nở, chuyển đổi năng lượng khí nén thành động năng, từ đó tạo lực đẩy piston di chuyển.

Bên trong piston khi khí nén được cấp vào lúc này năng lượng được tạo ra và chuyển động. Nguồn năng lượng này sinh công, giúp các thiết bị cơ cấu liên kết với piston vận hành hiệu quả. Đồng thời, lượng khí nén cũng chiếm toàn bộ không gian trong lòng piston, đẩy piston di chuyển theo hướng mong muốn.

Tùy theo yêu cầu vận hành của từng hệ thống, piston khí nén có thể hoạt động theo nhiều cơ chế khác nhau. Điều này cho phép dễ dàng điều chỉnh các điểm dừng trung gian cũng như kiểm soát độ dài hành trình của cần piston một cách linh hoạt.

Các loại Piston khí nén phổ biến hiện nay

Piston khí nén hiện nay có nhiều loại khác nhau, được phân loại dựa trên cấu tạo, chức năng và ứng dụng. Dưới đây là 2 loại piston khí nén thường gặp:

Piston khí nén đơn

Piston khí nén tác động đơn là loại thiết bị sử dụng khí nén để tạo chuyển động theo một chiều nhất định. Để điều khiển dòng khí nén trong piston khí nén tác động đơn, hệ thống sử dụng một lực đẩy từ lò xo hoặc từ ngoại lực tác động bên ngoài lên piston.
Trên thân piston được thiết kế một lỗ thoát khí nén và một cấp khí để đảm bảo hoạt động trơn tru và ổn định. Thông thường, loại xi lanh khí nén này sử dụng van điện từ khí nén 3/2 nhằm kiểm soát quá trình cấp và xả khí, tạo ra lực đẩy ổn định.

Piston khí nén 2 chiều

Piston khí nén 2 chiều được thiết kế với hai cổng cấp khí nén ở hai đầu giúp hệ thống hoạt động trơn chu . Nhờ đó, khí nén có thể được cấp vào từng phía của piston để sinh ra lực đẩy tiến và lực kéo lùi, giúp piston di chuyển qua lại một cách chính xác và mạnh mẽ.

Để điều khiển dòng khí cho piston khí nén hai chiều, các loại van điện từ chia khí thường được sử dụng bao gồm: Van điện từ 4/2, van điện từ 5/2 hoặc tùy vào yêu cầu vận hành, các thiết bị này có thể dùng 1 hoặc 2 đầu coil để điều khiển đóng, mở khí nén tương ứng.

Trên thị trường hiện nay, piston khí nén hoạt động kép được phân loại thành nhiều dạng như piston trượt, piston xoay, piston không có đệm giảm chấn và thiết bị piston đồng bộ,…

Ưu nhược điểm của Piston khí nén

Ưu điểm:

• Cấu tạo đơn giản, dễ dàng bảo trì, thay thế: Piston khí nén có cấu tạo tương đối đơn giản giúp dễ dàng lắp đặt, vận hành và bảo trì.
• Độ an toàn cao: Khí nén hạn chế tình trạng gây cháy nổ đặc biệt làm trong môi trường dễ cháy nổ hoặc yêu cầu độ sạch cao.
• Đa dạng chủng loại: Piston khí nén có nhiều loại như: tác động đơn, tác động kép, không trục, piston trượt, piston xoay… phù hợp với nhiều nhu cầu vận hành khác nhau.
• Chi phí ban đầu thấp: So với các hệ thống truyền động khác như thủy lực hay điện, chi phí đầu tư ban đầu cho hệ thống khí nén và piston thường thấp hơn.
• Hoạt động hiệu quả: Piston khí nén cho phép thực hiện các chuyển động nhanh và có thể kiểm soát chính xác hành trình, đặc biệt phù hợp cho các dây chuyền sản xuất tự động.

Nhược điểm:

• Dễ bị rò rỉ khí: Tại các khớp nối dễ xảy ra tình trạng rò rỉ khí nén gây mất áp suất, giảm hiệu suất và tốn năng lượng.
• Tốc độ thay đổi theo tải: Tải trọng thay đổi có thể làm thay đổi tốc độ của xi-lanh vì áp suất và lưu lượng khí thay đổi.
• Tiếng ồn lớn: Khi khí nén xả ra môi trường hoặc trong quá trình làm việc, có thể tạo tiếng ồn lớn nếu không có bộ giảm thanh.

Ứng dụng của Piston khí nén phổ biến

Nhờ khả năng vận hành linh hoạt, chi phí thấp và độ an toàn cao, piston khí nén được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống tự động hóa.

Dưới đây là những ứng dụng nổi bật:

• Piston khí nén được sử dụng trong các loại máy móc công nghiệp như máy dập, máy in, các loại máy CNC giúp nâng cao hiệu suất và độ chính xác của quá trình sản xuất.
• Sử dụng trong hệ thống đóng, mở cửa tự động trong các nhà máy, kho bãi, bệnh viện.
• Dùng để thông tắc cống để tạo ra lực đẩy mạnh giúp thông tắc cống hiệu quả.
• Sử dụng trong hệ thống khí nén giúp tạo ra và điều khiển dòng khí nén để vận hành các thiết bị khác.
• Trong các hệ thống nâng hạ, băng tải hoặc robot công nghiệp giúp di chuyển, nâng hạ các vật thể.
• Dùng trong hệ thống tự động hóa giúp điều khiển các loại van, robot trong dây truyền sản xuất hiện đại.

Báo giá Piston khí nén tại thủy lực khí nén D&S

Nếu bạn đang tìm kiếm địa chỉ cung cấp piston khí nén chất lượng cao với mức giá cạnh tranh thì Thủy lực Khí nén D&S tự hào là nhà cung cấp hàng đầu các loại piston khí nén đa dạng về chủng loại, kích thước và thương hiệu, đáp ứng mọi nhu cầu ứng dụng từ đơn giản đến phức tạp trong công nghiệp và dân dụng.

Để biết thêm thông tin chi tiết về thiết bị hãy liên hệ với chúng tôi để được tư vấn và báo giá cụ thể nhất nhé!

Thủy lực khí nén D&S – Đơn vị cung cấp Piston khí nén uy tín chất lượng

Thủy lực Khí nén D&S là một trong những đối tác tin cậy hàng đầu trong lĩnh vực cung cấp các giải pháp và thiết bị khí nén như piston khí nén, xi lanh khí nén, van thủy lực tại Việt Nam.

Với nhiều năm kinh nghiệm, chúng tôi tự hào là đơn vị chuyên cung cấp các sản phẩm chất lượng cao, đa dạng về chủng loại, đáp ứng mọi yêu cầu khắt khe nhất của thị trường công nghiệp và dân dụng. Tại D&S, chúng tôi cam kết mang đến những giá trị vượt trội cho khách hàng:

• Sản phẩm chính hãng, chất lượng đỉnh cao: Chuyên cung cấp các sản phẩm chính hãng, có nguồn gốc rõ ràng mỗi sản phẩm đều được kiểm tra chặt chẽ đảm bảo chất lượng vượt trội và độ bền tối ưu, giúp kéo dài tuổi thọ thiết bị và giảm thiểu chi phí bảo trì.
• Mức giá cạnh tranh: Chúng tôi cam kết mang lại sự phù hợp về chi phí mà không làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và dịch vụ.
• Tư vấn kỹ thuật chuyên sâu, giải pháp tối ưu: Đội ngũ kỹ sư và chuyên viên được đào tạo bài bản với kiến thức chuyên môn sâu rộng về thủy lực và khí nén. Chúng tôi không chỉ bán sản phẩm, mà còn là người bạn đồng hành, cung cấp tư vấn kỹ thuật chuyên sâu để giúp quý khách hàng lựa chọn loại piston hoặc các thiết bị phù hợp nhất với ứng dụng cụ thể của mình, đảm bảo hiệu suất hoạt động cao nhất và hiệu quả đầu tư.
• Dịch vụ hỗ trợ nhanh chóng, tận tâm: Chúng tôi xây dựng một quy trình làm việc chuyên nghiệp với dịch vụ hỗ trợ khách hàng nhanh chóng và tận tâm. Mọi thắc mắc, yêu cầu hay vấn đề phát sinh sẽ được đội ngũ của chúng tôi giải quyết một cách kịp thời và hiệu quả, đảm bảo sự hài lòng tuyệt đối cho quý khách.

Với những thông tin chi tiết về piston khí nén trên đây hy vọng sẽ giúp bạn hiểu sâu hơn về thiết bị này. Nếu cần tư vấn, báo giá thiết bị piston khí nén hãy liên hệ với chúng tôi qua số Hotline để được tư vấn và hỗ trợ nhé!