Xi lanh khí nén là gì? Phân loại, ứng dụng của xi lanh khí nén

Người đăng tin: Nguyễn Thị Thu Huyền
 813      05/04/2025

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.

1. Xi lanh khí nén là gì?

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

Xi lanh khí nén
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

2. Cấu tạo xi lanh khí nén

Cấu tạo xi lanh khí nén bao gồm các bộ phận chính như sau:

Thân xi lanh (Cylinder barrel)

  • Thân xi lanh có dạng hình trụ, thường được chế tạo từ hợp kim nhôm hoặc thép để đảm bảo độ bền và khả năng chịu áp lực cao
  • Chức năng:Tạo không gian chứa piston và dẫn hướng cho chuyển động tịnh tiến của piston bên trong.

Pít tông (Piston)

  • Là bộ phận hình đĩa nằm bên trong thân xi lanh, được trang bị các vòng đệm (gioăng) để đảm bảo kín khí.
  • Chức năng: Chia thân xi lanh thành hai khoang riêng biệt và di chuyển tịnh tiến dưới tác động của áp suất khí nén, tạo ra lực đẩy hoặc kéo cần thiết.

Trục piston (Piston Rod)

  • Là thanh kim loại nối liền với piston, thường được làm từ thép không gỉ để tăng độ cứng và chống ăn mòn.
  • Chức năng: Truyền chuyển động từ piston ra bên ngoài, kết nối với các cơ cấu chấp hành khác trong hệ thống.

Lỗ khí nén (Rod-end port/ Cap-end port)

  • Hai lỗ được bố trí ở hai đầu của thân xi lanh, kết nối với hệ thống cung cấp và xả khí nén.
  • Chức năng: Cho phép khí nén đi vào và ra khỏi xi lanh, điều khiển chuyển động của piston theo hai hướng.

Thanh giằng (Tie-rod)

  • Đây là một trong những bộ phận trong cấu tạo xi lanh khí nén có chức năng giúp cố định và gia cố chắc chắn cho 2 đầu của xi lanh.

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.

Cấu tạo của xi lanh khí nén
Hình 2: Cấu tạo của xi lanh khí nén

3. Các loại 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. 

3.1. Phân loại xi lanh khí nén theo nguyên lý hoạt động

Xi lanh khí nén 1 chiều & 2 chiều

Hình 3: Xi lanh khí nén 1 chiều & 2 chiều

a. Xi lanh khí nén 1 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:

  • Thiết kế đơn giản, dễ lắp đặt và bảo trì.
  • Tiêu thụ ít khí nén hơn so với xi lanh tác động kép.

Hạn chế:

  • Chỉ tạo lực theo một hướng, hạn chế trong các ứng dụng yêu cầu lực hai chiều.
  • Lực đẩy bị giới hạn bởi lực của lò xo hồi vị.

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.

b. Xi lanh khí nén 2 chiều

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.

Ưu điểm:
  • Tạo lực đẩy và kéo theo cả hai hướng, phù hợp với các ứng dụng yêu cầu chuyển động hai chiều.
  • Lực tác động mạnh mẽ và đồng đều ở cả hai chiều.

Hạn chế:

  •  Thiết kế phức tạp hơn, yêu cầu hệ thống điều khiển khí nén tinh vi hơn.
  • Tiêu thụ nhiều khí nén hơn so với xi lanh tác động đơn.

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

3.2. Phân loại xi lanh khí nén theo hình dạng và thiết kế

 

Các loại xi lanh khí nén

Hình 4: Các loại xi lanh khí nén

a. Xi lanh khí nén vuông

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.

b. Xi lanh khí nén tròn

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.

c. Xi lanh khí nén compact

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.

Tuy nhiên, Do kích thước nhỏ, lực đẩy có thể không mạnh bằng các loại xi lanh tiêu chuẩn.
 

3.3. Phân loại xi lanh khí nén theo chức năng đặc biệt

a. Xi lanh khí nén không trục

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.

b. Xi lanh kẹp

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.

c. Xi lanh bàn trượt

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.

d. Xi lanh dẫn hướng

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.

e. Xi lanh chống thời tiết

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 chống bụi: Được trang bị phớt chắn bụi và cấu trúc đặc biệt để ngăn chặn bụi xâm nhập vào bên trong xi lanh, phù hợp cho môi trường có bụi mịn như bột gốm, bột giấy, bột kim loại.
  • Xi lanh chống nước: Có khả năng chống lại ảnh hưởng của nước, phù hợp cho môi trường có độ ẩm cao hoặc tiếp xúc trực tiếp với nước.
  • Xi lanh chịu nhiệt: Có thể hoạt động trong môi trường có nhiệt độ cao, nhờ vào vật liệu và phớt chịu nhiệt.

4. Tầm quan trọng của xi lanh khí nén trong các ngành công nghiệp hiện đại

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:

  • Hiệu suất cao và linh hoạt: Xi lanh khí nén được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành nghề như sản xuất, chế tạo, đóng gói bao bì, in ấn, giấy, gỗ, nội thất và nhiều ngành công nghiệp khác.
    Thủy Lực Khí Nén D&S
  • Lực đẩy mạnh mẽ: Thiết bị có khả năng tạo lực đẩy lớn, giúp di chuyển linh kiện, đẩy, kéo vật liệu và thực hiện nhiều công việc khác.
  • Điều khiển chính xác: Xi lanh khí nén đảm bảo hoạt động ổn định, đặc biệt trong các hệ thống tự động hóa yêu cầu độ chính xác cao.

Ví dụ minh họa

  • Trong ngành ô tô: xi lanh khí nén được sử dụng để điều khiển hệ thống phanh và trợ lực lái, giúp xe vận hành an toàn và hiệu quả.
  • Cửa tự động: Xi lanh khí nén được sử dụng để điều khiển việc mở và đóng cửa tự động tại các tòa nhà, siêu thị và phương tiện giao thông công cộng, giúp tăng tiện ích và an toàn cho người sử dụng.
  • Robot: Xi lanh khí nén được sử dụng để vận hành các robot hàn, sơn và lắp ráp, đảm bảo chất lượng và hiệu suất cao trong quy trình sản xuất.
  • Ngoài ra, trong các dây chuyền lắp ráp tự động, xi lanh khí nén giúp thực hiện các thao tác như kẹp, đẩy, kéo các bộ phận, tăng tốc độ và độ chính xác trong quá trình sản xuất.

 

Ứng dụng của xi lanh khí nén

Hình 5: Ứng dụng của xi lanh khí nén

Kết luận:

Tóm lại, xi lanh khí nén không chỉ là một thành phần quan trọng trong hệ thống khí nén mà còn là yếu tố then chốt trong việc nâng cao hiệu suất và tự động hóa trong các ngành công nghiệp hiện đại.

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.

  Bảo An Automation

Hotline Miền Nam: 0936 862 799
Hotline Miền Trung: 0904 460 679
Hotline Miền Bắc: 0936 985 256
CÔNG TY CP DỊCH VỤ KỸ THUẬT BẢO AN
Văn phòng và Tổng kho HP: 119 Bến Thóc, P. An Hải, Tp. Hải Phòng.
Văn phòng và Tổng kho HN: 3/38 Chu Huy Mân, P. Phúc Lợi, Tp. Hà Nội.
Văn phòng và Tổng kho HCM: 204 Nơ Trang Long, P. Bình Thạnh, Tp. Hồ Chí Minh.
Nhà máy: 119 Bến Thóc, P. An Hải, Tp. Hải Phòng.
Giấy CNĐKDN: 0200682529 - Cấp ngày: 31/07/2006 bởi Sở KH & ĐT TP HẢI PHÒNG.
Địa chỉ viết hóa đơn: Số 3A phố Lý Tự Trọng, phường Hồng Bàng, thành phố Hải Phòng, Việt Nam.
Điện thoại: 02253 79 78 79
 Thiết kế bởi Công ty Cổ Phần Dịch Vụ Kỹ Thuật Bảo An
Liên hệ báo giá: baoan@baoanjsc.com.vn - Liên hệ hợp tác: doitac@baoanjsc.com.vn -  Vừa truy cập: 0 -  Đã truy cập: 196.304.843
share