Xi Lanh Kẹp: Cấu Tạo, Nguyên Lý Và Các Loại Phổ Biến

Xi lanh kẹp được sử dụng để giữ cố định thiết bị trong suốt quá trình gia công, ép, hàn hoặc lắp ráp. Để đạt được độ chính xác cao và đáp ứng đúng nhu cầu vận hành của từng loại máy, loại xi lanh này thường phải thiết kế riêng theo yêu cầu, đặc biệt trong các dây chuyền tự động, jig gá CNC, thiết bị robot hay đồ gá chuyên dụng. Nam Hải là đơn vị chuyên thiết kế, chế tạo, sửa chữa xi lanh kẹp thủy lực với vật liệu sản xuất theo tiêu chuẩn châu Âu, dịch vụ uy tín chuyên nghiệp trên toàn quốc.

1. Xi lanh kẹp thủy lực là gì?

Xi lanh kẹp là một loại xi lanh được thiết kế để tạo lực ép hoặc lực giữ chặt chi tiết nhằm cố định chúng trong quá trình làm việc. Tùy theo cơ cấu và ứng dụng, xi lanh kẹp có thể tạo lực theo phương ngang, phương đứng, hoặc xoay theo các góc 90° – 180°.

Khác với các loại xi lanh truyền động thông thường, xi lanh kẹp cần đảm bảo nhiều yếu tố:

• Lực kẹp ổn định, không bị tụt lực khi làm việc lâu.
• Hoạt động chính xác trong môi trường rung động cao.
• Có thể vận hành liên tục hàng ngàn chu kỳ mỗi ngày.
• Độ bền cao để giảm thời gian dừng máy.

Chính vì vậy, xi lanh kẹp trong công nghiệp thường được thiết kế với vật liệu tốt hơn, độ chính xác cao hơn và khả năng tùy chỉnh linh hoạt hơn.

Xi lanh kẹp thủy lực

2. Ứng dụng trong công nghiệp

Tuy không phổ biến như những loại thông thường, nhưng xi lanh kẹp thủy lực là bộ phận không thể thiếu của một số hệ thống đặc biệt như:

• Đồ gá cơ khí CNC, máy phay, máy tiện, máy khoan.
• Jig hàn trong sản xuất ô tô, thép.
• Máy ép nhựa, máy dập kim loại.
• Robot gắp đặt, cấp phôi, sắp xếp sản phẩm.
• Dây chuyền tự động hóa và phân loại.
• Các cơ cấu cần giữ chắc sản phẩm để an toàn và chính xác.

3. Cấu tạo của xi lanh kẹp thủy lực

Một xi lanh kẹp tiêu chuẩn sẽ gồm các bộ phận chính sau:

- Thân xi lanh: Được gia công honed bên trong đạt độ bóng cao. Chịu áp lực lớn từ 70–350 bar, tùy ứng dụng. Vật liệu thường dùng: thép hợp kim C45, ST52 hoặc ống thép honed nhập khẩu châu Âu.

- Piston: Là bộ phận nhận áp lực từ dầu để tạo lực dịch chuyển, trên piston có rãnh phớt đảm bảo độ kín tránh rò rỉ.

- Ty: Được mạ chrome cứng từ 20–30 micron để chống trầy xước và chịu lực kéo lớn. Đối với xi lanh kẹp, ty thường ngắn nhưng đường kính lớn để tăng độ bền.

- Gioăng phớt (Seal Kit): Gồm phớt piston, phớt ty, phớt nắp, vòng dẫn hướng. Tất cả các loại gioăng phớt đều được làm Vật liệu chịu mài mòn và áp lực cao như PU, PTFE, NBR… tùy thuộc theo áp suất hệ thống và môi trường làm việc

- Nắp trước – nắp sau: Tạo điểm tựa cho ty và kết nối với các cơ cấu gá kẹp. Gia công CNC để đảm bảo độ đồng tâm, độ kín và kích thước chính xác.

- Cơ cấu kẹp: Tùy từng loại sẽ có các thiết kế tay kẹp dạng càng cua, kẹp xoay 90° / 180°, kẹp trượt ngang, kẹp ép thẳng đứng, kẹp kéo, kẹp đẩy.

- Cổng dầu: Có thể dùng chuẩn ren BSP, NPT hoặc SAE. Công dầu được thiết kế vị trí linh hoạt tùy vị trí lắp đặt.

Cấu tạo cơ bản của một loại xi lanh kẹp

Xem thêm: Mọi Thông Tin Về Xy Lanh Thủy Lực 2 Chiều Và Dấu Hiệu Bị Hỏng

 

4. Nguyên lý hoạt động của xi lanh kẹp thủy lực

Xi lanh kẹp hoạt động dựa trên áp lực dầu cấp vào khoang xi lanh. 

• Khi dầu cấp vào khoang trước, áp lực dầu sẽ làm dịch chuyển piston tịnh tiến và làm tay kẹp đóng lại.
• Khi dầu cấp vào khoang sau, áp lực dầu sẽ làm piston dịch chuyển lùi và làm tay kẹp mở ra.

Với xi lanh kẹp xoay, nguyên lý hoạt động như sau:

• Khi dầu cấp vào khoang trước, áp lực dầu làm dịch chuyển piston tiến và làm tay kẹp xoay một góc theo yêu cầu cài đặt rồi kẹp chặt.
• Khi dầu cấp vào khoang sau, áp lực dầu sẽ làm piston dịch chuyển lùi, làm tay kẹp xoay ngược lại và nhả chi tiết.

Để hệ thống kẹp hoạt động ổn định, áp suất dầu phải đảm bảo đủ lớn và lưu lượng được điều khiển hợp lý bằng van tiết lưu, van tỷ lệ hoặc bộ điều khiển PLC.

5. Các loại xi lanh kẹp phổ biến

5.1. Xi lanh kẹp đứng

Đây là một loại xi lanh kẹp có thiết kế đơn giản, giá rẻ và phổ biến, thường được sử dụng trong các đồ gá cố định, máy khoan, máy phay. Lực kẹp hướng từ trên xuống.

5.2. Xi lanh kẹp ngang

Xi lanh này có lực kẹp theo phương ngang, thường được sử dụng ở nơi không gian hẹp hoặc yêu cầu giữ chi tiết 2 bên.

5.3. Xi lanh kẹp xoay

Đây là một loại xi lanh chế tạo khá linh hoạt, có thể thao tác vừa kẹp vừa xoay, góc xoay 90°, 180° hoặc linh hoạt theo yêu cầu. Xi lanh này rất phổ biến trong tự động hóa và jig hàn. Dễ dàng nhả chi tiết sau mỗi chu kỳ.

Mẫu xi lanh kẹp xoay sản phẩm phổ biến

Xem thêm: Tất Tần Tật Từ A-Z Về Bơm Thủy Lực, Bạn Nên Biết

 

5.4. Xi lanh kẹp kéo – đẩy

Xi lanh này có thể kẹp khi ty kéo vào hoặc khi đẩy ra., có thể tùy chỉnh theo cơ cấu gá và hướng cần lực.

Ngoài những loại phổ biến ở trên, còn nhiều loại xi lanh kẹp được thiết kế riêng theo yêu cầu để kẹp vật lớn, vật thô, hoặc hoạt động trong môi trường đặc biệt hay kẹp trong robot gắp sản phẩm tốc độ cao.

6. Ưu điểm

Cũng giống như các loại xi lanh thủy lực thông thường, chỉ khác nhau về chức năng làm việc, xi lanh kẹp được sử dụng trong nhiều hệ thống lớn bởi khả năng hoạt động linh hoạt với lực lớn. Một số ưu điểm như:

• Lực kẹp rất lớn (từ vài trăm kg đến hàng tấn).
• Tốc độ phản hồi nhanh, phù hợp dây chuyền tốc độ cao.
• Độ bền cao, hoạt động liên tục không hỏng.
• Làm việc ổn định, không rung lắc.
• Điều chỉnh lực dễ dàng thông qua van điều áp.
• An toàn & chính xác, sai số lặp lại thấp.
• Tùy chỉnh theo yêu cầu, dễ tích hợp vào mọi cơ cấu máy.

8. Thiết kế, chế tạo xi lanh kẹp thủy lực theo yêu cầu giá tốt

Khi chế tạo, chỉ một vài chi tiết không chuẩn có thể làm hư hỏng cả xi lanh. Nếu lực kẹp không đủ hoặc xi lanh sai số lớn, chi tiết có thể bị dịch chuyển gây hỏng sản phẩm hoặc hư hỏng thiết bị. Vì thế, xi lanh kẹp thường phải tính toán kỹ về lực, diện tích piston, áp suất làm việc, hành trình và kiểu chuyển động.

Doì vậy, cần chọn lựa đơn vị uy tín chuyên nghiệp để chế tạo đảm bảo đáp ứng mọi yêu cầu vận hành của hệ thống. 

Nam Hải là doanh nghiệp hoạt động chuyên nghiệp trong ngành thủy lực công nghiệp, với hơn 20 năm kinh nghiệm thiết kế, chế tạo các hệ thống truyền động thủy lực, các loại xi lanh công suất lớn, xi lanh đặc biệt và các cơ cấu thủy lực theo đơn đặt hàng.

Nam Hải đã chế tạo hàng ngàn các loại xi lanh theo yêu cầu công việc và kích thước khác nhau, từ xi lanh 1 chiều, 2 chiều, đến các loại kẹp xoay đáp ứng chức năng hoạt động của hệ thống. 

Xi lanh kẹp và xi lanh thông thường

Dịch vụ thiết kế, chế tạo theo yêu cầu

Quy trình chế tạo: 

• Thiết kế bản vẽ 3D – mô phỏng thực tế xi lanh: Dựng bản vẽ 3D theo yêu cầu. Mô phỏng lực kẹp, hành trình, độ bền, chu kỳ làm việc. Tư vấn tối ưu vật liệu và chi phí.
• Gia công CNC chính xác cao: Độ chính xác tới ±0.02 mm. Máy tiện, phay, doa, mài hiện đại. Kiểm tra áp lực từng xi lanh trước khi giao hàng.
• Chế tạo theo yêu cầu: Làm theo mẫu cũ hoặc bản vẽ của khách. Nhận chế tạo xi lanh kẹp xoay, kẹp thẳng, kẹp kéo-đẩy. Kích thước tùy chỉnh: ty 10 - 100, hành trình 20 - 500 mm.
• Vật liệu nhập khẩu theo tiêu chuẩn châu Âu
• Test áp lực 100% trước khi giao. Hồ sơ nghiệm thu đầy đủ.
• Bảo hành 12-24 tháng tùy mẫu. Hỗ trợ kỹ thuật trọn đời khi sử dụng

Dịch vụ sửa chữa, phục hồi, nâng cấp xi lanh kẹp

Ngoài chế tạo mới, Nam Hải còn cung cấp các dịch vụ sửa chữa, bảo trì, bảo dưỡng xi lanh kẹp tại xưởng và tại nhà máy. Các dịch vụ sửa chữa bao gồm:

• Vệ sinh, bảo dưỡng giúp gia tăng tuổi thọ, đảm bảo hoạt động ổn định
• Thay phớt, thay ty, làm mới bề mặt xi lanh.
• Mạ chrome cứng – phục hồi ty bị mòn.
• Hàn đắp, doa, honed lòng xi lanh.
• Chuyển đổi xi lanh cũ thành xi lanh kẹp xoay hoặc kẹp đứng.
• Nâng cấp xi lanh theo tiêu chuẩn châu Âu.

Tất cả các dịch vụ thiết kế chế tạo và bảo hành sửa chữa đều được thực hiện bởi đội ngũ kỹ sư chuyên môn cao được đào tạo chính quy, giúp đảm bảo chất lượng tốt nhất với mức giá cạnh tranh hợp lý. Ngoài ra, các dịch vụ Nam Hải cung cấp đều được bảo hành theo tiêu chuẩn châu Âu. Nếu đang quan tâm đến các loại xi lanh kẹp thủy lực, Quý khách hãy liên hệ đến Nam Hải để được hỗ trợ nhanh nhất, giá dịch vụ ưu đãi, hỗ trợ tận nơi.