Xi lanh khí nén là một thiết bị cơ khí được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp hiện đại. Trong bài viết sau đây hãy cùng Bảo An tìm hiểu về xi lanh khí nén là gì? Cấu tạo của xi lanh khí nén như thế nào? Có các loại xi lanh khí nén nào? Và chúng có ứng dụng gì trong thực tế.
Xi lanh khí nén hay xy lanh khí nén và còn gọi là ben hơi, ben khí nén, air cylinder… là một thiết bị cơ khí, có chức năng chuyển đổi năng lượng từ khí nén thành chuyển động cơ học. Xi lanh khí nén giúp chuyển hóa năng lượng của khí nén thành động năng, tác dụng làm piston của xi lanh chuyển động, thông qua đó truyền động đến thiết bị chấp hành khác. Thiết bị này thường bao gồm máy nén khí, van điều khiển, xi lanh và dây nối khí

Hình 1: Xi lanh khí nén
Để hiểu hơn về xi lanh khí nén là gì? Mời bạn tham khảo thêm các sản phẩm xi lanh khí nén tiêu chuẩn tại đây
Cấu tạo xi lanh khí nén bao gồm các bộ phận chính như sau:
Thân xi lanh (Cylinder barrel)
Pít tông (Piston)
Trục piston (Piston Rod)
Lỗ khí nén (Rod-end port/ Cap-end port)
Thanh giằng (Tie-rod)
Các thành phần khác
Vòng từ (Magnet) & Cảm biến xi lanh (cylinder sensor): đóng vai trò quan trọng trong việc giám sát và điều khiển vị trí của piston trong xi lanh khí nén. Việc giám sát liên tục vị trí piston giúp phát hiện kịp thời các sự cố hoặc lệch lạc, từ đó nâng cao hiệu suất vận hành và đảm bảo an toàn cho hệ thống.

Hình 2: Cấu tạo của xi lanh khí nén
Trên thị trường hiện nay có nhiều loại xy lanh khí nén khác nhau. Bảo An sẽ giới thiệu tới các bạn hai loại xy lanh khí nén chính là xi lanh khí nén 1 chiều và xi lanh khí nén 2 chiều.

Hình 3: Xi lanh khí nén 1 chiều & 2 chiều
Xi lanh khí nén 1 chiều hay còn gọi là xi lanh khí nén tác động đơn, có một cổng cấp khí nén và sử dụng lò xo hồi vị. Khi khí nén được cấp vào, piston di chuyển theo một hướng; khi khí nén được xả, lò xo đẩy piston trở về vị trí ban đầu.
Ưu điểm:
Hạn chế:
Thông thường, khi sử dụng xi lanh khí nén 1 chiều, người ta sử dụng van điện từ khí nén 2/2 (van điện từ 2 cửa 2 vị trí) để điều chỉnh dòng khí nén.
Xi lanh khí nén 2 chiều còn được gọi là xi lanh khí nén tác động kép, có hai cổng cấp khí nén ở hai đầu, cho phép điều khiển chuyển động của piston theo cả hai hướng bằng khí nén.
Hạn chế:
Với loại xi lanh khí nén 2 chiều này, người ta sử dụng van điện từ loại 4/2, 5/2 hoặc 5/3 để điều chỉnh lưu lượng khí nén.
Ví dụ: Xi lanh khí nén tác động kép - trục đơn SMC CDA2B40-60Z đang có giá ưu đãi đặc biệt khi mua trên baa.vn. Xem tại đây

Hình 4: Các loại xi lanh khí nén
Thân xi lanh có dạng hình vuông hoặc chữ nhật, với nắp đậy (cover) cũng có hình dạng tương tự. Loại này có khả năng chịu lực tốt, phù hợp với các ứng dụng yêu cầu lực đẩy lớn.
Dễ dàng lắp đặt và cố định trên các bề mặt phẳng nhờ thiết kế góc cạnh.
Xi lanh tròn có thân hình dạng ống tròn, thường được sản xuất từ thép hoặc nhôm hợp kim, đảm bảo độ bền cao và khả năng chịu áp lực tốt.
Trọng lượng nhẹ hơn so với xi lanh vuông, dễ dàng di chuyển và lắp đặt.
Được thiết kế với kích thước nhỏ gọn, thân xi lanh ngắn hơn so với các loại tiêu chuẩn, giúp tiết kiệm không gian lắp đặt. Trọng lượng nhẹ, dễ dàng tích hợp vào các hệ thống tự động hóa phức tạp.
Xi lanh khí nén không trục là loại xi lanh không sử dụng trục piston truyền thống. Thay vào đó, piston và tải được kết nối trực tiếp, di
chuyển cùng nhau trên một đường ray hoặc bánh xe dẫn hướng. Khí nén được cấp vào khoang piston, tạo áp suất và đẩy piston cùng tải di chuyển theo hướng mong muốn.
Xi lanh kẹp là thiết bị sử dụng khí nén để tạo lực kẹp, giữ chặt chi tiết máy trong suốt quá trình gia công hoặc lắp ráp. Khi khí nén được cấp vào, piston trong xi lanh di chuyển, tác động lên cơ cấu kẹp để giữ chặt chi tiết.
Gồm một piston kết hợp với một bàn trượt gắn liền, di chuyển trên các thanh dẫn hướng tuyến tính.
Khi khí nén được cấp vào, piston di chuyển, kéo theo bàn trượt di chuyển trên các thanh dẫn hướng, tạo ra chuyển động tịnh tiến với độ chính xác cao.
Thường bao gồm một piston di chuyển trong một ống xi lanh, được hỗ trợ bởi các trục dẫn hướng (thường là hai hoặc ba trục) giúp định vị và ổn định chuyển động.
Khi khí nén được cấp vào, piston di chuyển trong ống, trong khi các trục dẫn hướng đảm bảo chuyển động tịnh tiến ổn định và chính xác, giảm thiểu độ lệch và võng trục.
Xi lanh khí nén chống môi trường là các thiết bị được thiết kế đặc biệt để hoạt động hiệu quả trong các môi trường khắc nghiệt, nơi có sự xuất hiện của bụi bẩn, độ ẩm cao, nhiệt độ cực đoan hoặc các yếu tố môi trường khác có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và tuổi thọ của xi lanh tiêu chuẩn. Những xi lanh này thường được trang bị các tính năng đặc biệt như phớt chắn bụi, vật liệu chống ăn mòn và cấu trúc kín nước để đảm bảo hoạt động ổn định trong điều kiện môi trường khắc nghiệt.
Xi lanh khí nén đóng vai trò không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực công nghiệp hiện đại nhờ vào các ưu điểm nổi bật như:
Ví dụ minh họa

Hình 5: Ứng dụng của xi lanh khí nén
Kết luận:
Qua bài viết trên đây, Bảo An hi vọng đã giúp bạn tìm hiểu được phần nào kiến thức về xi lanh khí nén là gì? Từ đó giúp bạn có những lựa chọn phù hợp khi mua xi lanh khí nén cho dự án của mình.