Động Cơ Khí Nén Là Gì? Nguyên Lý, Ứng Dụng & Ưu Nhược Điểm

I. Khải niệm động cơ khí nén là gì?

Động cơ khí nén là một thiết bị có khả năng chuyển đổi năng lượng khí nén (từ máy khí nén) thành năng lượng cơ học có dạng chuyển động quay hoặc chuyển động tịnh tiến (nâng lên hạ xuống theo một hướng duy nhất). 

Để động cơ hoạt động được, người dùng cần cấp khí nén từ máy nén khí hoặc bình tích áp, qua đó cấp khí nén thông qua van điện từ và ống dẫn khí vào động cơ khí nén. Lúc này áp lực từ khí nén tạo ra sẽ làm quay bánh răng hoặc piston chuyển động quay hoặc tịnh tiến để điều khiển thiết bị kết nối hoạt động.

II. Thông số kỹ thuật động cơ khí nén

Thông số kỹ thuật:

• Kiểu động cơ: Piston, tuabin, cánh quay gió

• Chất liệu cấu tạo: Thép, inox hoặc nhôm

• Công xuất động cơ: 0.75KW, 1.2KW, 2.5KW

• Momen xoắn: 3Nm, 4Nm, 10Nm, 20Nm, 30Nm...

• Kích thước kết nối: DN6, DN8, DN10, DN15...

• Áp suất khí nén: 3bar - 8bar

• Nhiệt độ làm việc: -10 - 80 độ C

• Xuất xứ: Hàn Quốc, Đài Loan, Trung Quốc, Nhật Bản, EU, G7...

III. Phân loại động cơ khí nén

1. Động cơ khí nén tuabin

Là thiết bị sử dụng áp lực khí nén để làm quay tuabin (cánh quạt) để tạo ra chuyển động cơ học có tốc độ quay rất nhanh. Ứng dụng của động cơ tuabin thường trong các buabin máy bay, tàu, thuyền, máy khoan...

Cấu tạo động cơ khí nén tuabin gồm: 

• Cánh tuabin

• Thân động cơ

• Trục

• Vòng bi

• Gioăng làm kín

Nguyên lý hoạt động:

Cung cấp khí nén vào động cơ quả lỗ vào với áp suất cao tạo nên lực đẩy làm quay tuabin từ đó tạo nên chuyển động quay của trục động cơ.

2. Động cơ khí nén cánh gạt

Động cơ khí nén cánh gạt là thiết bị sử dụng các cánh gạt gắn trên Rotor để chuyển đổi năng lượng khí nén thành chuyển động quay quanh trục. Nguyên lý hoạt động của động cơ cánh gạt rất đơn giản, khí nén được cấp vào cửa mở giúp đẩy cánh gạt ép sát vào thành vỏ tạo ra khoang chứa khí có thể giao động thể tích tăng dần để đẩy rotor quay theo một hướng. Tiếp theo đó khí nén sẽ thoát ra cửa xả tạo ra chuyển động liên tục của trục động cơ. giúp điều khiển thiết bị.

Cấu tạo: 

• Thiết kế vỏ thân ngoài hình trụ

• Rotor: Được gắn lệch tâm trong vỏ.

• Cánh gạt: Thiết kế trượt tự do trong rảnh của rotor

• Trục: Thường làm bằng thép không gỉ, giúp truyền chuyển động quay đến thiết bị sử dụng.

• Cửa nạp và cửa xả: Cấp khí nén vào và xả khí nén ra

Ưu điểm:

• Chi phí đầu tư động cơ khí nén cánh gạt rẻ

• Ít sảy ra hư hỏng, dễ dàng bảo trì và thay thế bộ phận hư hỏng.

• Qúa trình khởi động nhanh, không sảy ra hiện tượng quá tải.

• Thiết kế động cơ cánh gạt đơn giản, dễ dàng lắp đặt.

• Đặc biệt loại động cơ này phù hợp cho các môi trường bụi bẩn hoặc cần độ an toàn cao.

3. Động cơ khí nén piston

Động cơ khí nén Piston là động cơ được thiết kế kiểu tịnh tiến, bên trong động cơ có một piston khi nhận được áp lực khí nén sẽ di chuyển qua lại và tạo ra chuyển động quay nhờ trục khuỷu, tay biên. Ứng dụng của động cơ Piston này thường trong các thiết bị tự động như cần cẩu, robot, thiết bị nâng hạ và thiết bị thủy lực...

Cấu tạo chính gồm các bộ phận:

• Vỏ: Là phần vỏ bao bọcvà định hình piston hoạt động bên trong.

• Piston: Được thiết kế đặc biệt có thể di chuyển bên trong xy lanh khi có áp lực từ khí nén.

• Tay biên: Chốt chặn giúp chuyển động tịnh tiến thành chuyển động quay.

• Xy lanh: Buồng chứa piston hoạt động

Ưu điểm: 

• Chịu tải tốt và có khả năng hoạt động mạnh mẽ

• Khả năng điều khiển chính xác, lực đẩy cao.

• Dễ dàng thiết kế và chế tạo bên trong hệ thống

• Giá thành của động cơ piston rẻ

4. Động cơ khí nén dạng bánh răng

Động cơ khí nén bánh răng là loại động cơ được thiết kế một cắp bánh răng quay trong buồng kín, giúp chuyển hóa năng lượng khí nén thành chuyển động quay. Động cơ bánh răng này thường được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống nâng hạ, băng tải, máy trộn khí nén và nhiều ứng dụng khác.

Cấu tạo:

• Phần vỏ động cơ: Thường làm bằng hợp kim có độ cứng cao.

• Bánh răng: Gồm 2 bánh răng, 1 bánh gắn với trục ra và 1 bánh gắn ăn khớp với bánh răng dẫn. 

• Buồng chứa: Khoang rỗng bao kín bánh răng, là nơi cho khí nén đi qua để tạo chuyển động quay.

• Cửa nạp và xả khí: Cửa nạp để cấp khí vào động cơ, cửa ra để xả khí nén ra ngoài.

• Trục chuyển động: Là phần truyền chuyển động quay ra ngoài để kết nối với thiết bị.

IV. Tổng kết

Động cơ khí nén là thiết bị vô cùng quan trọng trong các hệ thống máy móc và thiết bị vận hành hiện nay trong các ngành công nghiệp. Bởi khả năng vận hành êm ái, nhẹ nhàng, bền bỉ, hiệu xuất làm việc cao và đặc biệt có độ an toàn khi không sảy ra sự cố cháy nổ. Vì vậy, việc lựa chọn động cơ khí nén là giải pháp truyền động an toàn, tin cậy và hiệu quả. 

Nếu bạn đang cần tư vấn, hỗ trợ mua hàng hãy liên hệ qua hotline/Zalo: 0965.303.836 hoặc email: kien@cnthuanphat.com để nhận tư vấn trực tiếp tại thời điểm này.

>> Xem thêm tại: thuanphatvalve.com