Piston thủy lực là gì? Cấu tạo, nguyên lý và ứng dụng

Một trong những thiết bị cần có trong hệ thống thuỷ lực hiện nay đó chính là piston thuỷ lực. Tuy nhiên, các đơn vị, người dùng thường xuyên sử dụng hệ thống thuỷ lực cũng chưa hẳn hiểu rõ về loại thiết bị này. Hãy cùng tìm hiểu cụ thể để biết piston thủy lực là gì, cấu tạo và cách phân loại thiết bị này như thế nào qua bài viết dưới đây nhé!

Khái niệm Piston thủy lực là gì?

Piston thuỷ lực là một loại máy bơm được điều khiển bởi động cơ điện, thông qua trục khuỷu và thanh nối. Bơm piston thuỷ lực được chia làm hai loại đó là: bơm nâng và bơm lực. Chúng đều được sử dụng rất phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp công nghệ cao hiện nay. Có rất nhiều người nhầm piston thuỷ lực chính là piston nén khí. Tuy nhiên, đây là hai loại piston hoàn toàn khác nhau.

Đặc điểm cấu tạo của Piston thủy lực là gì?

Một piston thuỷ lực trong hệ thống bao gồm các bộ phận cơ bản như sau:

– Xi lanh: đây là bộ phận chính của piston thuỷ lực, là nơi một piston di chuyển lên xuống.

– Piston: là một trục di động có thể được nối với một hoặc nhiều piston để di chuyển chúng trong xi lanh khi có áp lực dầu thuỷ lực, từ đó tạo ra sức ép và lực đẩy.

– Kết nối dầu thuỷ lực: Các đường ống dầu thủy lực được kết nối với xi lanh để cung cấp áp lực dầu và quản lý luồng dầu trong hệ thống.

– Màng chắn: thường được sử dụng để ngăn dầu thủy lực rò rỉ khỏi xi lanh và bảo vệ các bộ phận khỏi sự hỏng hóc và mài mòn.

– Van điều khiển: Van này được sử dụng để kiểm soát luồng dầu và áp lực dầu thủy lực vào xi lanh. Nó cho phép điều khiển chính xác việc di chuyển piston và quy trình làm việc của piston thủy lực.

– Bơm thuỷ lực: tạo ra áp lực dầu thủy lực trong hệ thống bằng cách nạp dầu vào xi lanh thủy lực. Áp lực này sau đó được sử dụng để đẩy piston trong xi lanh.

– Bộ truyền động: một vài piston thuỷ lực cần có một bộ truyền động (động cơ điện, động cơ đốt nhiên liệu) để tạo lực giúp di chuyển piston.

– Bộ điều khiển: có thể là dạng thủ công hoặc tự động để điều khiển hoạt động của piston thuỷ lực.

Nguyên lý hoạt động của Piston thủy lực là gì?

Đa số các piston thuỷ lực đều có nguyên lý hoạt động chung đó là sử dụng lực của cơ chế bơm để giãn nở, hoặc co lại một thể tích di chuyển trong chất lỏng. Một bơm thủy lực tạo ra áp lực bằng cách nạp dầu vào hệ thống thủy lực. Áp lực dầu này được kiểm soát bởi van điều khiển. Khi van mở, dầu thủy lực chảy vào xi lanh, tạo ra áp lực trong xi lanh.

Khi áp lực dầu tăng lên, piston di chuyển nhanh hơn và tạo ra lực mạnh hơn. Lực đẩy được tạo ra bởi piston thủy lực có thể được sử dụng để di chuyển đối tượng, thực hiện công việc hoặc thay đổi tình trạng của đối tượng đó. Ví dụ, trong máy móc công nghiệp, piston thủy lực có thể được sử dụng để nâng, ép, bóp, xoay, hoặc thực hiện các tác vụ khác dựa trên nguyên lý này.

Phân loại piston thuỷ lực

Dựa theo nguyên lý hoạt động, piston thuỷ lực được chia thành những loại như sau:

Piston thuỷ lực điện hoạt động đơn/kép

– Các thiết bị piston hoạt động kép thường có hai bộ van kiểm tra và chất lỏng có ở cả hai mặt của piston. Từ đó, nó cho phép piston hoàn thành chu kỳ bằng cách di chuyển theo một hướng.

– Những piston thuỷ lực sử dụng một cơ chế (quay vòng) để tạo ra chuyển động nghiêng dọc theo trục. Sau đó, nó tạo ra áp lực trong xi lanh để đẩy khí hoặc chất lỏng qua bơm. Áp suất trong khoang sẽ hoạt động ở cả hai van hút và van xả.

Piston thuỷ lực hướng trục và hướng tâm

Piston thuỷ lực hướng trục là gì?

Piston thủy lực hướng trục là thiết bị có chứa một số piston đã gắn vào một khối hình trụ di chuyển theo cùng một hướng với đường tâm của khối. Cấu tạo của loại piston thuỷ lực này bao gồm các bộ phận: roto, piston, đĩa nghiêng, nắp cố định, đĩa phân phối dầu có hai khoang chứa dầu hình bán nguyệt, gờ ngăn, lò xo. Piston thủy lực hướng trục được chia thành hai loại là piston trục thẳng và piston trục cong. 

Piston thuỷ lực hướng tâm là gì?

Loại bơm piston thủy lực này cũng chứa các piston nhưng các piston này sẽ được sắp xếp như một bánh xe và thực hiện xoay quanh một khối hình trụ một trục ổ trục quay. Khối trụ này đẩy các piston để xảy ra tình trạng nén và giãn nở. Các thiết bị này được đành đó là có độ ồn thấp, tải trọng cao và hiệu quả vượt trội. Cấu tạo của một piston thủy lực hướng tâm gồm các bộ phận: Rotor, Stator, Piston, vành nổi, bệ trượt, rãnh trượt điều khiển vành nổi, vòng bi vành nổi, vòng bi đỡ trục, bu ly khớp nối, trục bơm, phanh hãm phớt làm kín.

Hướng dẫn cách sử dụng piston thuỷ lực

Piston thủy lực là một thành phần quan trọng trong hệ thống thủy lực, được sử dụng để tạo áp lực và di chuyển xi lanh thủy lực, máy móc. Dưới đây là hướng dẫn cách sử dụng piston thủy lực cơ bản nhất:

Bước 1: Đọc và nắm rõ hướng dẫn an toàn trước khi sử dụng piston thuỷ lực.

Bước 2: Kiểm tra và đảm bảo hệ thống thuỷ lực được đảm bảo (kiểm tra dầu thuỷ lực, vị trí đường ống và van, xác định không có rò rỉ dầu hay sự cố nào khác).

Bước 3: Kết nối đối tượng cần di chuyển (xi lanh thuỷ lực…) với piston thuỷ lực. Kết nối đường dẫn dầu thuỷ lực chính xác và an toàn vào piston thuỷ lực.

Bước 4: Nếu piston thủy lực của bạn hoạt động bằng điện, hãy bật nguồn điện và kiểm tra hệ thống làm việc bình thường.

Bước 5: Bắt đầu bơm dầu vào piston thủy lực bằng cách sử dụng bơm thủy lực… để di chuyển piston, tạo áp lực.

Bước 6: Nếu hệ thống piston thủy lực của bạn có điều khiển áp lực và vận tốc, sử dụng các bộ điều khiển tương ứng để điều chỉnh chúng theo nhu cầu công việc. Theo dõi quá trình làm việc của piston thủy lực và đối tượng di chuyển để đảm bảo an toàn và hiệu suất.

Bước 7: Sau khi hoàn thành công việc, tắt piston thủy lực và ngắt kết nối dầu thủy lực. Đảm bảo rằng hệ thống thủy lực đã được thải dầu và đối tượng đã được an toàn.

Đánh giá ưu, nhược điểm của piston thuỷ lực

Piston thuỷ lực có thiết kế khá đơn giản nhưng nó lại sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội cũng một vài nhược điểm cụ thể như sau:

– Ưu điểm:

Thiết bị này có thể đạt được áp suất lớn. Áp lực có thể được kiểm soát hoàn toàn để không làm ảnh hưởng đến tốc độ của dòng chảy. Bên cạnh đó, mặc dù áp suất và tốc độ thay đổi tỷ lệ nhưng nó rất ít làm ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc của hệ thống. Ngoài ra, piston thuỷ lực còn có khả năng di chuyển các chất lỏng nhớt, chất dẻo và cả chất mài mòn với các loại van thích hợp.

– Nhược điểm:

Dù có nhiều ưu điểm nhưng piston thuỷ lực lại có chi phí vận hành và bảo trì thiết bị khá cao, đồng thời các sản phẩm này cũng thường khá to và cồng kềnh.

Piston thuỷ lực có ứng dụng như thế nào?

Ngày nay, các loại piston thuỷ lực điện được sử dụng khá rộng rãi trong nhiều ứng dụng, nhằm mục đích cung cấp điện cho các thiết bị máy móc hạng nặng. Ví dụ như: máy xúc, máy xúc, máy đóng kiện, máy nâng tải, thang máy, máy khoan, xe tải… Bên cạnh đó, piston thuỷ lực còn có thể thực hiện đẩy, kéo, nâng và hạ thấp một cách hiệu quả.

Ngoài ra, một số loại piston thủy lực mini được sử dụng trong các máy nhỏ hơn. Ví dụ như: dụng cụ thuỷ lực (kìm bấm cos thuỷ lực, kìm cắt cáp thuỷ lực, kích thuỷ lực, cảo thuỷ lực…), máy phun sơn hoặc thiết kế cho tủ bếp. Từ đó sẽ giúp quá trình sử dụng được dễ dàng hơn. 

Trên đây là những thông tin cụ thể về piston thủy lực là gì? Hy vọng bài viết trên đây có thể giải đáp được một phần nào các vấn đề cho người sử dụng về một trong những thiết bị quan trọng trong hệ thống thuỷ lực. Từ đó bạn sẽ biết cách vận hành các thiết bị, hệ thống thuỷ lực của mình một cách chính xác và hiệu quả hơn cho công việc.