Nguyên lý làm việc của máy nén khí kiểu piston

Hiểu rõ nguyên lý làm việc của máy nén khí kiểu piston là nền tảng để vận hành, bảo trì và sử dụng thiết bị hiệu quả, đảm bảo an toàn và tiết kiệm chi phí. Bài viết này sẽ đi sâu vào phân tích nguyên lý làm việc và vai trò của các bộ phận chính trong máy.

1. Máy nén khí piston có công dụng gì?

Máy nén khí piston có công dụng chính là: máy sử dụng piston di chuyển trong xi lanh để tăng áp suất của khí, tạo ra nguồn khí nén với áp suất cao. Khí nén này có thể được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau.

1.1 Cung cấp khí nén cho các thiết bị sử dụng khí nén

• Máy khoan khí nén sử dụng khí nén để tạo ra lực quay, giúp việc khoan lỗ trên các vật liệu cứng trở nên dễ dàng hơn.
• Máy bắn đinh sử dụng khí nén để tạo ra lực đẩy, giúp việc bắn đinh vào các vật liệu như gỗ, kim loại trở nên nhanh chóng và hiệu quả hơn.
• Máy đánh bóng khí nén sử dụng khí nén để tạo ra lực quay, giúp việc đánh bóng các bề mặt vật liệu trở nên dễ dàng hơn.
• Bình phun sơn sử dụng khí nén để tạo ra áp suất, giúp việc phun sơn lên các bề mặt vật liệu trở nên đều đặn và mịn màng hơn.
• Cung cấp khí nén cho các thiết bị trong garage như: máy nâng xe, máy ra vào lốp, hệ thống phun sơn,...

1.2 Sử dụng trong các ngành công nghiệp

Máy nén khí piston được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp như:

• Ngành công nghiệp chế tạo: cung cấp khí nén cho các thiết bị như máy khoan, máy tiện, máy phay,...
• Ngành công nghiệp xây dựng: cung cấp khí nén cho các thiết bị như máy cắt bê tông, máy đục bê tông,...
• Ngành công nghiệp khai thác mỏ: cung cấp khí nén cho các thiết bị như máy khoan đá, máy đào hầm,...

1.3 Sử dụng trong đời sống: 

Máy nén khí piston cũng được sử dụng trong đời sống với nhiều mục đích khác nhau như:

• Bơm xe đạp, xe máy, ô tô,...
• Bơm hơi cho các đồ chơi, phao bơi, ...
• Vệ sinh nhà cửa bằng cách sử dụng súng bắn bụi.
• Sơn nhà bằng cách sử dụng bình phun sơn.
• Cung cấp khí nén cho các thiết bị trong gia đình như: máy phun sơn, máy cắt tỉa, ...

Ngoài ra, máy nén khí piston còn có thể được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau tùy thuộc vào nhu cầu của người sử dụng.

2. Nguyên lý làm việc của máy nén khí kiểu piston

Máy nén khí piston hoạt động dựa trên nguyên tắc thay đổi thể tích của buồng nén để nén khí. Dưới đây là mô tả chi tiết các bước nguyên lý làm việc của máy nén khí kiểu piston

2.1 Hút khí

• Khi piston di chuyển xuống, thể tích buồng nén tăng lên. Áp suất trong buồng nén giảm xuống so với áp suất khí quyển, tạo điều kiện cho khí bên ngoài tự động chảy vào buồng nén qua van nạp.
• Van nạp mở ra để cho phép khí di chuyển từ môi trường bên ngoài vào buồng nén.
• Van xả đóng lại để ngăn chặn khí trong buồng nén thoát ra ngoài.

2.2 Nén khí

• Sau khi van nạp đóng, piston di chuyển lên, làm giảm thể tích buồng nén.
• Việc giảm thể tích buồng nén khiến cho khí bên trong bị nén lại, dẫn đến tăng áp suất.
• Cả van nạp và van xả đều đóng trong giai đoạn này để đảm bảo khí được nén hiệu quả.

2.3 Xả khí

• Khi áp suất khí trong buồng nén đạt đến mức tối đa (áp suất cài đặt), van xả sẽ tự động mở ra.
• Khí nén được đẩy ra khỏi buồng nén qua van xả và di chuyển đến bình chứa khí hoặc hệ thống sử dụng khí nén.
• Piston tiếp tục di chuyển lên để đẩy hết khí còn lại trong buồng nén.

2.4 Lặp lại chu trình

• Sau khi hoàn thành quá trình xả khí, piston di chuyển xuống, van nạp mở ra và van xả đóng lại. Chu trình hút khí, nén khí và xả khí được lặp lại liên tục để tạo ra khí nén.

Lưu ý:

• Quá trình nén khí có thể làm tăng nhiệt độ của khí. Do đó, nhiều máy nén khí piston được trang bị hệ thống làm mát để đảm bảo hoạt động hiệu quả và bền bỉ.
• Có nhiều loại máy nén khí piston khác nhau với cấu tạo và nguyên lý hoạt động cụ thể có thể có những điểm khác biệt.

Nguyên lý làm việc của máy nén khí kiểu piston dựa trên sự thay đổi thể tích của buồng nén để nén khí. Chu trình hoạt động bao gồm hút khí, nén khí và xả khí được lặp lại liên tục để tạo ra khí nén.

>>>> Xem thêm:  Cách thay dầu máy nén khí trục vít chuẩn từ A-Z

3. Cấu tạo chi tiết của máy nén khí piston 

Các bộ phận chính của máy nén khí piston như sau:

• Lọc gió: có nhiệm vụ lọc bụi bẩn trong không khí trước khi vào máy nén khí piston. Lọc được làm bằng bông hoặc giấy, có thể tháo rời để vệ sinh.

• Van gió: có nhiệm vụ điều chỉnh lượng khí vào máy nén khí piston. Van được làm bằng thép hoặc gang, có thể điều chỉnh bằng tay.

• Nắp tản nhiệt: có nhiệm vụ tản nhiệt cho máy nén khí piston. Nắp được làm bằng nhôm hoặc thép, có các khe rãnh để tăng diện tích tản nhiệt.

• Piston: là bộ phận di chuyển trong xilanh, có nhiệm vụ nén khí. Piston được làm bằng gang hoặc nhôm, có gắn các vòng đệm để đảm bảo độ kín khít.

• Xylanh: là bộ phận tạo ra không gian để piston di chuyển. Xylanh được làm bằng gang hoặc thép, được gia công chính xác để đảm bảo độ kín khít.

• Xéc măng gió: là bộ phận làm kín khe hở giữa piston và xylanh. Xéc măng gió được làm bằng thép hoặc gang, có độ đàn hồi cao.

• Chốt piston cách nhiệt: có nhiệm vụ truyền lực từ piston sang thanh truyền. Chốt được làm bằng thép hoặc gang, có khả năng chịu nhiệt cao.

• Tay biên: là bộ phận nối piston với trục khuỷu. Tay biên được làm bằng thép, có độ bền cao.

• Bọc piston: là bộ phận bảo vệ piston khỏi bị trầy xước. Bọc piston được làm bằng nhựa hoặc kim loại.

Ngoài ra, một số máy nén khí piston còn có thêm các bộ phận khác như:

• Bình chứa khí
• Motor điện
• Dây curoa
• Van an toàn

Các bộ phận của máy có sự khác nhau về công dụng chính của máy dẫn đến nguyên lý làm việc của máy nén khí kiểu piston cũng có sự thay đổi nhỏ giữa các máy. 

4. Các loại máy nén khí piston 

Sau khi tìm hiểu về nguyên lý làm việc của máy nén khí kiểu piston. Sau đây là thông tin về các loại máy nén khí piston phổ biến:

>>>> Xem thêm:  Dịch vụ bảo dưỡng máy nén khí từ A-Z

4.1 Máy nén khí piston có dầu

Đặc điểm:

• Sử dụng dầu để bôi trơn và làm mát các chi tiết bên trong, giúp máy hoạt động êm ái, bền bỉ hơn.
• Giá thành rẻ hơn so với máy nén khí piston không dầu.
• Có khả năng nén khí hiệu quả, tạo ra lượng khí nén lớn với áp suất cao.
• Cấu tạo đơn giản, dễ dàng bảo trì, sửa chữa.
• Phù hợp với nhiều nhu cầu sử dụng khác nhau.

Cấu tạo:

• Động cơ: cung cấp năng lượng để máy hoạt động.
• Đầu nén: nơi diễn ra quá trình nén khí.
• Piston: chuyển động tịnh tiến trong đầu nén, giúp thay đổi thể tích buồng nén.
• Xy lanh: vỏ chứa piston.
• Van nạp: cho phép khí vào buồng nén.
• Van xả: cho phép khí nén ra khỏi buồng nén.
• Bình chứa khí: lưu trữ khí nén sau khi được nén.
• Hệ thống lọc: loại bỏ bụi bẩn, tạp chất trong khí nén.
• Hệ thống bôi trơn: cung cấp dầu cho các chi tiết chuyển động.

Ứng dụng:

• Sử dụng trong các ngành công nghiệp:
  • Xưởng cơ khí, sửa chữa ô tô, xe máy.
  • Ngành gỗ, sản xuất đồ nội thất.
  • Ngành dệt may, da giày.
  • Ngành thực phẩm, đồ uống.
  • Ngành xây dựng.
• Sử dụng trong các hộ gia đình:
  • Dùng để phun sơn, xì khô, bơm hơi xe, vệ sinh máy móc.

4.2 Máy nén khí piston không dầu

Đặc điểm

• Khí nén sạch: khí nén đầu ra không lẫn dầu, đảm bảo an toàn và vệ sinh cho môi trường làm việc, phù hợp cho các ngành công nghiệp nhạy cảm như thực phẩm, dược phẩm, y tế, điện tử,...
• Sử dụng công nghệ tiên tiến, giúp tiết kiệm năng lượng và tăng hiệu suất hoạt động.
• So với máy nén khí piston có dầu, loại máy này vận hành êm ái hơn, giảm thiểu tiếng ồn, tạo môi trường làm việc thoải mái.
• Cấu tạo đơn giản giúp việc bảo trì, sửa chữa máy trở nên dễ dàng hơn.
• Do sử dụng công nghệ tiên tiến và vật liệu cao cấp nên giá thành của máy nén khí piston không dầu cao hơn so với loại có dầu.

Cấu tạo

• Đầu nén: gồm piston, xi lanh, van nạp, van xả. Piston được làm từ vật liệu chịu nhiệt tốt, di chuyển trong xi lanh để nén khí. Van nạp và van xả điều khiển luồng khí vào và ra khỏi xi lanh.
• Mô tơ điện: cung cấp năng lượng cho máy hoạt động.
• Bình chứa khí: lưu trữ khí nén sau khi được nén.
• Hệ thống lọc khí: loại bỏ bụi bẩn và tạp chất trong khí nén, đảm bảo chất lượng khí đầu ra.
• Hệ thống điều khiển: điều chỉnh áp suất và lưu lượng khí nén.

Ứng dụng

• Ngành thực phẩm: dùng để cấp khí cho các thiết bị trong dây chuyền sản xuất thực phẩm như: máy chiết rót, máy đóng gói, máy thổi khí,...
• Ngành dược phẩm: cung cấp khí sạch cho các khâu sản xuất thuốc như: sấy khô, đóng gói, kiểm tra chất lượng,...
• Ngành y tế: sử dụng trong các thiết bị y tế như: máy thở, máy hút dịch, máy cắt laser,...
• Ngành điện tử: dùng để thổi bụi bẩn, làm mát các linh kiện điện tử trong quá trình sản xuất.
• Ngành công nghiệp khác: sử dụng trong các ngành công nghiệp như: cơ khí, in ấn, dệt may,...

Bài viết trên đây Hợp Nhất đã gửi đến bạn nguyên lý làm việc của máy nén khí kiểu piston và các thông tin liên quan. 

Tại Hợp Nhất chúng tôi đem đến nhiều loại máy nén khí chất lượng cao, giá tốt, chính hãng. Bạn hãy liên hệ với chúng tôi để được tự vấn thêm thông tin về các loại máy và nguyên lý làm việc của máy nén khí kiểu piston.