Xi lanh điện là gì? Cơ chế hoạt động và cấu tạo xi lanh điện

Chủ đề hôm nay Thiết bị đo THP sẽ chia sẻ về thắc mắc “Xi lanh điện là gì?”. Đây là câu hỏi được nhiều người quan tâm bởi xi lanh điện đang được ứng dụng rộng rãi trong điện tử, công nghiệp cũng như đời sống hằng ngày. Hãy theo dõi bài viết dưới đây để tìm hiểu chi tiết và sản phẩm này nhé!

Xi lanh điện là gì?

Xi lanh điện là gì? Xi lanh điện có tên tiếng anh là Linear Electric Actuator còn được với cái tên khác là piston điện, ben điện. Sản phẩm này là một thiết bị truyền động tuyến tính (loại cơ – điện) và thực hiện nhiệm vụ chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ. Do đó, xilanh điện được ứng dụng khá rộng rãi trong việc di chuyển hay nâng hạ, định vị các vật thể.

Sản phẩm có cấu tạo và nguyên lý hoạt động khác với xi lanh khí nén hay xi lanh thủy lực truyền thống là không cần sử dụng khí nén hay chất lỏng mà sử dụng hoàn toàn bằng năng lượng điện đơn giản để phát huy công dụng.

Cấu tạo

Cấu tạo xi lanh điện gồm 5 bộ phận cơ bản như sau:

• Động cơ điện: Là bộ phận cung cấp năng lượng hoạt động của xi lanh và tùy vào ứng dụng của mỗi hệ thống mà động cơ điện có thể sử dụng điện 1 chiều 24VDC hoặc điện 2 chiều 220VAC.

• Hệ thống truyền động: Thông thường là bộ phận trục vít me – đai ốc hoặc đai răng – bánh răng đóng vai trò biến đổi chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến.

• Dẫn hướng: Bộ phận sẽ giúp đai ốc không bị xoay khi hệ thống truyền động quay và thông thường vỏ ngoài của xi lanh điện sẽ là cơ cấu dẫn hướng của đai ốc.

• Bạc đạn – ổ bi chịu lực: Thực hiện nhiệm vụ chịu lực vít me khi xi lanh chịu tải và giúp giữ chuyển động của trục vít me quay được êm ái hơn.

• Vòng đệm: Được thiết kế chống bụi, chống dầu, chống va đập và có công dụng để đỡ đầu cần di chuyển tịnh tiến.

Ngoài ra, cấu tạo xi lanh điện cũng sẽ có tùy chỉnh khác nhau và được cấu tạo thêm một số bộ phận như:

• Công tắc hành trình: Đóng vai trò giới hạn hành trình di chuyển của xi lanh điện ở trong hành trình cho phép.
• Cảm biến hành trình: Bộ phận phản hồi vị trí hành trình hiện tại nhằm hỗ trợ quá trình điều khiển xi lanh điện chính xác nhất.
• Cảm biến tải: Thực hiện nhiệm vụ chuyển đổi giá trị lực đẩy sang tín hiệu điện.

Cơ chế hoạt động

Nguyên lý hoạt động của xi lanh điện khá đơn giản, khi xi lanh được cấp nguồn điện, động cơ điện sẽ quay và truyền tới trục vít me – đai ốc. Lúc này, đai ốc sẽ chuyển động tịnh tiến dọc theo trục vít me và khiến trục chuyển động, khi trục chuyển động ra/vào sẽ tạo nên lực đẩy và kéo. Từ đó, bộ phận cảm biến hành trình và điều khiển sẽ giám sát, điều chỉnh chuyển động theo mong muốn.

Đặc điểm nổi bật của sản phẩm xi lanh điện 

Đặc điểm của Xi lanh điện là gì? So với các dòng xi lanh khí nén, xi lanh thủy lực truyền thống, thiết bị xi lanh điện đem lại nhiều ưu điểm vượt trội trong quá trình sử dụng, tiêu biểu như:

• Khả năng điều khiển linh hoạt, chính xác: Sản phẩm có thể kiểm soát được vị trí, tốc độ hay lực một cách chính xác. Đồng thời, chỉ cần mạng lưới rộng là có thể điều khiển toàn bộ xi lanh điện cho toàn bộ nhà máy. Ví dụ, đối với hệ thống xi lanh điện đóng mở cửa lùa gió, chỉ cần gạt công tắc tại tủ điện là tất cả cửa sẽ được đóng hoặc mở nhanh chóng và linh hoạt. 
• Quá trình hoạt động êm ái: Cơ chế vận hành ít tiếng ồn và độ rung nên trong quá trình sử xi lanh điện sẽ cảm thấy êm ái hơn so với việc sử dụng xi lanh khí nén hay xi lanh thủy lực truyền thống.

• Hiệu suất hoạt động cao: Nhờ áp dụng cơ cấu trục vít me – đai ốc trong chuyển động của xi lanh điện nên độ chính xác khi hoạt động sẽ tốt hơn, giúp hiệu suất hoạt động cao.

• Đơn giản và dễ dàng khi bảo trì: Không phải thay dầu hay kiểm tra tình trạng rò rỉ như xi lanh thủy lực, xi lanh điện sử dụng điện năng để hoạt động nên trong quá trình vận hành sẽ sạch sẽ và chỉ cần bôi trơn (mỡ) các bộ phận làm việc trong khi bảo trì.

• Thân thiện với môi trường: Với cơ chế hoạt động bằng điện và không xảy ra tình trạng rò rỉ chất lỏng hay sử dụng dầu hoặc khi nén khi hoạt động. Vì thế, xi lanh điện giúp bảo vệ an toàn cho môi trường.

• Ứng dụng đa dạng: Nhờ cơ chế hoạt động thông minh nên xi lanh điện thường được ứng dụng linh hoạt trong công nghiệp, điện tử, đời sống hằng ngày và dễ dàng tích hợp trong hệ thống tự động hóa.

Bảng so sánh xi lanh điện với xi lanh khí nén và xi lanh thủy lực

Để có cái nhìn tổng quan và dễ dàng nhận thấy ưu nhược điểm của xi lanh điện so với xi lanh khí nén và xi lanh thủy lực, bạn có thể tham khảo bảng dưới đây:

Tiêu chí	Xi lanh điện	Xi lanh khí nén	Xi lanh thủy lực
Nguồn năng lượng	Điện	Khí nén	Dầu thủy lực
Độ chính xác	Cao	Trung bình	Cao
Khả năng chịu tải	Trung bình	Thấp	Cao
Chi phí ban đầu	Cao	Thấp	Trung bình
Chi phí vận hành	Thấp	Trung bình	Cao
Độ ồn	Thấp	Cao	Trung bình
Bảo trì	Đơn giản	Trung bình	Phức tạp
Tốc độ	Cao	Cao	Thấp
Môi trường làm việc	Hạn chế	Linh hoạt	Linh hoạt

Ứng dụng của xi lanh điện trong đời sống hiện nay

Ứng dụng của Xi lanh điện là gì? Với nhiều ưu điểm nổi bật và độ tiện lợi trong việc sử dụng cũng như dễ dàng lắp đặt, vì thế xi lanh điện hiện đang được ứng dụng khá rộng rãi và phổ biến trong công việc hay đời sống hằng ngày như:

Ứng dụng trong điện tử

• Định vị chính xác trong quá trình lắp ráp bo mạch trong sản xuất linh kiện điện tử.
• Hệ thống kiểm tra tự động giúp kiểm tra chất lượng nhanh chóng.

Ứng dụng trong công nghiệp

• Sử dụng xi lanh điện trong dây chuyền lắp ráp và đóng gói góp phần tự động hóa sản xuất.
• Ứng dụng trong robot công nghiệp nhằm tạo chuyển động chính xác cho cánh tay, hoạt động của robot.
• Hệ thống vận chuyển như nâng hạ hoặc di chuyển nguyên vật liệu trong nhà máy, nhà xưởng,…

Ứng dụng trong cuộc sống

• Hệ thống đóng, mở cửa, cửa sổ tự động trong nhà.
• Ứng dụng điều chỉnh tự động ghế, bàn làm việc hoặc giường bệnh, xe lăn trong thiết bị y tế.

Trên đây là những chia sẻ về xi lanh điện là gì và cấu tạo xi lanh điện cũng như đặc điểm nổi bật và ứng dụng của sản phẩm này trong đời sống hiện nay. Hy vọng thông tin này đã giúp bạn hiểu rõ hơn về xi lanh điện và lựa chọn được thiết bị phù hợp với nhu cầu sử dụng của mình.