Xi lanh thủy lực (còn gọi là động cơ thủy lực tuyến tính) là bộ truyền động cơ học cung cấp lực theo một hướng thông qua hành trình một chiều. Công nghệ này được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật xe cộ, máy móc sản xuất, thang máy và kỹ thuật dân dụng, và đóng vai trò quan trọng. Nguyên lý hoạt động của xi lanh thủy lực tương tự như cơ bắp. Khi hệ thống thủy lực của máy được kích hoạt, xi lanh thủy lực chịu trách nhiệm thực hiện chuyển động, đó là lý do tại sao nó được gọi là "cơ bắp cơ học".
Năng lượng trong hệ thống thủy lực được chuyển đổi thành chuyển động cơ học như thế nào?
Sức mạnh của xi lanh thủy lực đến từ dầu thủy lực được nén dưới áp suất, một loại chất lỏng không dễ nén. Chất lỏng được sử dụng phổ biến nhất trong xi lanh thủy lực là dầu. Xi lanh thủy lực bao gồm một thùng có piston kết nối với một thanh có thể di chuyển qua lại bên trong thùng. Thân xi-lanh được đóng ở một đầu bởi đế xi-lanh (còn gọi là nắp), và ở đầu kia là đầu xi-lanh (còn gọi là ống lót), ngay cả khi thanh piston kéo dài ra khỏi xi-lanh. Piston được trang bị các vòng trượt và thiết bị làm kín, chia bên trong xi lanh thành hai khoang, cụ thể là khoang dưới (đầu nắp) và khoang bên thanh piston (đầu thanh/đầu đầu).
Xi lanh thủy lực là bộ truyền động hoặc bộ phận "động cơ" của hệ thống thủy lực, trong khi bơm thủy lực là "máy phát điện" của hệ thống. Máy bơm cung cấp một lượng dầu cố định hoặc được điều chỉnh tới xi lanh thủy lực để đẩy piston. Các loại bơm thủy lực thông dụng bao gồm bơm tay, bơm khí nén và bơm điện.
Xi lanh thủy lực được sử dụng rộng rãi trong các máy móc đòi hỏi lực lớn, chẳng hạn như thiết bị san lấp đất (máy đào, máy xúc và máy kéo, v.v.) để nâng hoặc hạ các bộ phận như cần trục, cánh tay và gầu xúc. Trong ngành sản xuất, xi lanh thủy lực cũng được sử dụng trong máy uốn, máy cắt tấm kim loại và trong máy ép ván dăm hoặc ván ép.
Chức năng chính của xi lanh là chứa áp suất bên trong xi lanh. Thường được làm bằng ống thép liền mạch đánh bóng. Bề mặt xi lanh nhẵn và chống mài mòn, hỗ trợ hiệu quả cho hoạt động của piston.
Chức năng chính của nắp là đóng một đầu của buồng áp suất và có thể được sử dụng làm bộ phận lắp của xi lanh. Thường được cố định vào thân xi lanh bằng cách hàn, bắt ren hoặc bu lông.
Pít-tông được sử dụng để tách các vùng áp suất trong xi-lanh. Thiết kế của nó cho phép piston hoạt động hiệu quả dưới áp suất cao.
Thanh piston được làm bằng thép cán nguội mạ crom cứng, kết nối với piston và kéo dài từ đầu xi lanh đến chi tiết gia công.
Thiết bị làm kín được sử dụng để ngăn chặn rò rỉ dầu thủy lực dọc theo giao diện của thanh piston và đóng vai trò quan trọng trong rãnh làm kín ở đầu xi lanh.
Các vật liệu bịt kín khác nhau phù hợp với các tình huống ứng dụng khác nhau. Các vật liệu nylon, polyurethane và fluorocarbon là những lựa chọn phổ biến. Chúng có thể chịu được áp suất và nhiệt độ làm việc thủy lực khác nhau.
Xi lanh thủy lực có thiết kế tác động đơn và tác động kép. Xi lanh tác động đơn thường tiết kiệm hơn. Chúng bơm chất lỏng để kéo dài piston và thu lại thông qua lực bên ngoài hoặc trọng lực. Xi lanh tác động kép có cửa vào dầu ở cả hai đầu để kiểm soát việc kéo dài và thu lại piston.
Thiết kế cấu trúc của xi lanh thủy lực chủ yếu được chia thành hai loại: loại thanh giằng và loại hàn. Xi lanh thủy lực thanh giằng được kết nối với nắp đầu thông qua các thanh thép ren đặc, thuận tiện cho việc bảo trì và bảo dưỡng; trong khi loại hàn có cấu trúc nhỏ gọn hơn và phù hợp để sử dụng ở những nơi có không gian hạn chế.
Tầm quan trọng của xi lanh thủy lực trong chế tạo máy móc hạng nặng là điều hiển nhiên, nhưng sự phát triển công nghệ trong tương lai sẽ đưa công nghệ này đi đến đâu?