Piston khí nén - “Cánh tay” đắc lực trong thế giới tự động hóa!

Piston khí nén - Bộ phận được ví như “trái tim” của hệ thống tự động hóa, đóng vai trò then chốt trong xi lanh giúp chuyển đổi năng lượng khí nén thành lực đẩy tuyến tính, tạo nên chuyển động cho các thiết bị. Dưới đây là tổng hợp các thông tin chi tiết về loại thiết bị này! 

Báo giá piston khí nén trên thị trường 

Giá piston khí nén phụ thuộc vào nhiều yếu tố như hãng sản xuất, đường kính piston, vật liệu cấu thành piston, hành trình piston, loại piston... Dưới đây là bảng giá tham khảo một số loại piston khí nén Đà Nẵng và những tỉnh thành khác:

Lưu ý:

• Giá bên trên chỉ mang tính chất tham khảo, nó có thể thay đổi tùy theo thời điểm và địa chỉ bán piston khí nén.

• Để có báo giá chính xác cho piston khí nén bạn cần cung cấp đầy đủ thông tin về hãng sản xuất, đường kính piston, hành trình piston, vật liệu piston, loại piston...

Piston khí nén là gì?

Piston khí nén là gì?

Piston khí nén là bộ phận quan trọng trong xi lanh khí nén, có nhiệm vụ chuyển đổi năng lượng khí nén thành lực đẩy để thực hiện các công việc như di chuyển vật thể, kẹp vật, nén lò xo,...

Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của piston khí nén

Để hiểu rõ về mạch điều khiển piston khí nén, chúng ta cùng đi khám phá về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị. 

1. Cấu trúc

Cấu trúc cơ bản của mạch điều khiển piston khí nén gồm 3 phần chính là đỉnh, đầu và thân. 

• Đỉnh piston: Gồm 3 dạng là đỉnh lồi, đỉnh lõm và đỉnh bằng. Mỗi loại đỉnh piston sẽ nhận áp suất khí đốt ở mức nhiệt độ cao.

Cấu tạo piston khí nén

• Đầu piston: Bao gồm các rãnh để lắp xéc măng dầu và măng khí vào thiết bị. Những lỗ khoan nhỏ ở đầu rãnh xéc măng dầu, được thông vào bên trong đáy rãnh để thực hiện chức năng cấp và thoát dầu. Số rãnh xéc măng ở trên piston còn phải dựa vào loại động cơ của máy.

Cấu tạo cơ bản của xi lanh piston khí nén

• Thân piston: Là bộ phận có chức năng lắp chốt, sẽ liên kết giữa piston và thanh truyền. Thông thường, thân piston của động cơ diesel sẽ dài hơn thân piston động cơ xăng và phần đáy còn có thêm 1 đến 2 xéc măng dầu nữa. Còn những động cơ 2 kỳ không có xupap, thân piston thường có lỗ ở phía dưới hoặc được làm khuyết.

2. Nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển piston khí nén

Nguyên lý làm việc của piston khí nén sẽ dựa vào hoạt động cấp khí nén tự động, thông qua sự chênh lệch giữa áp suất bên ngoài và bên trong piston. Cụ thể:

Nguồn khí nén chính là năng lượng giúp piston hoạt động. Để piston đi hết được hành trình thì lượng khí bên trong piston cần phải được thải hết ra ngoài. Piston có van điện từ khí nén, sẽ giúp không khí giãn nở ra và chuyển đổi năng lượng khí nén thành động năng.

Nguyên lý hoạt động chung của piston khí nén

Ở bên trong piston, không khí được nén lại khi xi lanh khí nén cấp nguồn khí cho piston. Khi đó, năng lượng được tạo ra và thực hiện chuyển đổi không khí thành công năng giúp cho thiết bị hoạt động. Đồng thời, lượng khí này sẽ chiếm trọn không gian ở bên trong piston và làm cho piston di chuyển.

Chính vì vậy, tùy vào khả năng vận hành của thiết bị mà piston khí nén sẽ hoạt động theo nhiều phương pháp nhằm điều chỉnh các điểm dừng trung gian. Song song với đó là kiểm soát độ dài ra hoặc rút ngắn lại của cần piston.

>>> Xem thêm: Bình khí nén là gì?

Các loại piston khí nén

Hiện nay, các hãng sản xuất đã cho ra đời rất nhiều loại piston khí nén với mẫu mã, kích thước và chức năng khác nhau. Dưới đây chính là 2 loại phổ biến nhất trên thị trường. 

1. Piston hoạt động đơn

Là loại piston khí nén mini, được sử dụng để di chuyển không khí theo 1 hướng nhất định. Không khí sẽ được đưa ra ngoài cùng 1 lò xo để piston có thể trở về vị trí ban đầu. Ở trên piston này có 1 lỗ thoát khí nén và 1 nguồn cấp khí nén.

Loại piston khí nén đơn

Để điều chỉnh piston khí nén đơn thì người dùng sẽ cần có 1 lực đẩy của lò xo hoặc lực từ bên ngoài tác động lên. Loại piston khí nén này thường sử dụng van điện từ khí nén 3/2 để vận hành. 

2. Piston hoạt động 2 chiều

Loại piston 2 chiều 

Piston 2 chiều còn được gọi là piston khí nén tác động kép. Loại piston này có cơ cấu dẫn động ở cả 2 đầu, nghĩa là khí nén có thể vào cả 2 đầu - 1 đầu sẽ tác động hành trình đi và 1 đầu sẽ tác động đến hành trình về. Loại piston hoạt động 1 chiều thường dùng van điện từ khí nén 4/2, 5/2, 5/3 hay các thiết bị có 1 hoặc 2 đầu cuộn coil để vận hành. 

Có 2 loại piston 2 chiều phổ biến là piston 2 chiều không có đệm giảm chấn và piston 2 chiều có đệm giảm chấn (có thể điều chỉnh được hành trình). 

Ưu điểm nổi bật của piston khí nén điện

Piston khí nén là bộ phận quan trọng trong hệ thống khí nén, mang lại nhiều lợi ích cho người sử dụng, bao gồm:

1. Lực đẩy lớn, đa dạng mẫu mã 

• Piston khí nén có thể tạo ra lực đẩy lớn, đủ để thực hiện nhiều công việc đòi hỏi lực mạnh như nâng hạ vật nặng, nén lò xo, di chuyển các bộ phận máy móc.

Đa dạng mẫu mã piston khí nén 

• Tốc độ di chuyển của piston khí nén có thể được điều chỉnh dễ dàng để phù hợp với nhu cầu sử dụng.

• Piston khí nén có thể di chuyển với độ chính xác cao, đảm bảo tính đồng nhất trong quá trình sản xuất.

• Piston khí nén có thể chuyển đổi hiệu quả năng lượng của khí nén thành chuyển động cơ học. Điều này làm cho chúng trở thành một lựa chọn tiết kiệm năng lượng cho nhiều ứng dụng.

• Có nhiều loại piston khí nén với kích thước, hành trình và lực đẩy khác nhau để đáp ứng nhu cầu đa dạng của người sử dụng.

2. Độ bền cao

• Piston khí nén có cấu tạo đơn giản, ít chi tiết chuyển động nên ít xảy ra sự cố hỏng hóc.

• Piston khí nén được làm từ các vật liệu có độ bền cao, có thể chịu được môi trường làm việc khắc nghiệt như bụi bẩn, hóa chất, nhiệt độ cao,... và ít bị mòn hơn so với các loại piston khác.

• Piston khí nén có tuổi thọ cao, có thể hoạt động trong thời gian dài mà không cần bảo dưỡng thường xuyên.

3. An toàn và tin cậy

Piston khí nén giá rẻ an toàn và bền bỉ

• Piston khí nén hoạt động an toàn, không gây nguy hiểm cho người sử dụng.

• Dễ dàng lắp đặt và bảo trì, giúp người dùng tiết kiệm thời gian và chi phí tối đa.

• Piston khí nén hoạt động êm ái, ít tiếng ồn, tạo môi trường làm việc thoải mái.

4. Giá thành hợp lý

Piston khí nén có giá thành hợp lý so với hiệu quả và độ bền mà nó mang lại. Bên cạnh đó, chi phí mua piston khí nén cũng thấp hơn nhiều so với các hệ thống truyền động khác như motor điện, thủy lực.

Nhược điểm của piston khí nén 

Bên cạnh các ưu điểm thì piston khí nén cũng có vài “điểm yếu” đáng lưu ý như sau: 

• So với các loại cơ cấu chấp hành khác như motor servo, piston khí nén có tốc độ di chuyển chậm hơn, đặc biệt là khi hành trình di chuyển lớn.

• Do hoạt động dựa trên áp suất khí nén, độ chính xác của piston khí nén có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như biến động áp suất khí nén, ma sát giữa piston và thành xi lanh, độ mòn của các bộ phận.

Nhược điểm piston khí nén - Tình trạng rò rỉ khí nén thường gặp phải 

• Rò rỉ khí nén là vấn đề phổ biến có thể xảy ra ở piston khí nén, dẫn đến hao hụt năng lượng và giảm hiệu suất hoạt động. Việc rò rỉ có thể do các nguyên nhân như: hư hỏng vòng đệm, khe hở giữa piston và thành xi lanh, hoặc do lắp đặt sai cách.

• Kích thước của piston khí nén có thể tương đối lớn so với một số loại cơ cấu chấp hành khác, đặc biệt là những piston có hành trình di chuyển lớn hoặc lực đẩy mạnh.

• Khả năng chịu tải trọng của piston khí nén phụ thuộc vào kích thước, vật liệu chế tạo và áp suất khí nén. Cần lựa chọn piston phù hợp với tải trọng thực tế của hệ thống để đảm bảo an toàn và hiệu quả hoạt động.

• Một số loại piston khí nén không được thiết kế để hoạt động trong môi trường có độ ẩm cao, bụi bẩn hoặc hóa chất. Cần lựa chọn piston phù hợp với điều kiện môi trường thực tế để đảm bảo tuổi thọ sử dụng.

Ứng dụng piston khí nén

Piston khí nén là giải pháp truyền động hiệu quả, bền bỉ, an toàn và tiết kiệm cho nhiều ứng dụng khác nhau.

Phớt piston khí nén và piston đóng vai trò quan trọng trong máy bơm hơi 

• Công nghiệp sản xuất: Sử dụng trong các máy móc tự động hóa, máy ép, máy đóng gói, các hệ thống vận chuyển, máy chiết rót, máy đóng hộp, máy dán nhãn,... 

• Ngành xây dựng: Dùng trong các thiết bị như máy khoan, máy cắt và các công cụ cầm tay khí nén.

• Ngành ô tô: Sử dụng trong hệ thống phanh khí nén, hệ thống treo khí nén,  hệ thống điều hòa không khí,...

Lắp piston khí nén trong các ngành công nghiệp 

• Ngành y tế: Được sử dụng trong các thiết bị như máy thở, máy nén khí y tế và các thiết bị y tế tự động.

• Ngành hàng không: Sử dụng trong các hệ thống điều khiển và thiết bị cơ khí.

• Tự động hóa công nghiệp: Piston khí nén được sử dụng trong nhiều ứng dụng tự động hóa công nghiệp như: robot, máy CNC, máy đóng gói, máy dệt,...

Hướng dẫn bảo trì và bảo dưỡng piston khí nén

Để đảm bảo hiệu suất và tuổi thọ của piston khí nén, cần thực hiện các công việc bảo trì và bảo dưỡng định kỳ:

• Kiểm tra và thay thế các vòng đệm, vòng piston; đảm bảo không có rò rỉ khí nén.

• Làm sạch xi lanh và piston, tiến hành loại bỏ bụi bẩn và các mảnh vụn để tránh mài mòn và hư hỏng.

Bảo trì piston theo định kỳ 

• Kiểm tra hệ thống van và cơ cấu điều khiển, đảm bảo hoạt động đúng cách và không bị kẹt.

• Thường xuyên kiểm tra và sửa chữa các điểm rò rỉ khí để đảm bảo hiệu suất.

• Kiểm tra cảm biến, đảm bảo các cảm biến hoạt động chính xác để điều khiển chính xác chuyển động của piston.

• Sử dụng dầu bôi trơn phù hợp để giảm ma sát và mài mòn.

Trên đây là tổng hợp những kiến thức quan trọng về piston khí nén mà KUMISAI muốn chia sẻ đến bạn. Có thể nói rằng, thiết bị này đóng vai trò quan trọng trong nhiều hệ thống công nghiệp và ứng dụng khác nhau. Vậy nên khi hiểu rõ về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và cách bảo dưỡng sẽ giúp đảm bảo hiệu suất và tuổi thọ của những thiết bị sử dụng piston khí nén.