Ty hơi khi nén - Ty thủy lực

"Ty hơi khí nén gas spring" là cách gọi kết hợp cả tiếng Việt và tiếng Anh. Thuật ngữ chính xác và phổ biến hơn trong tiếng Việt cho loại thiết bị này là:

Ty hơi
Ty đẩy khí nén
Ty chống khí nén
Lò xo khí
Gas spring (thuật ngữ tiếng Anh được dùng phổ biến)

Đây là một loại thiết bị cơ học khép kín, sử dụng khí Nitơ (Nitrogen) được nén dưới áp suất cao bên trong một xi lanh bịt kín để tạo ra một lực đẩy hoặc lực kéo, hoạt động tương tự như một lò xo cơ học nhưng có thêm ưu điểm là kiểm soát chuyển động mượt mà và có khả năng giảm chấn.

Quan trọng: Nó khác biệt với xi lanh khí nén (pneumatic cylinder) thông thường dùng trong tự động hóa công nghiệp. Xi lanh khí nén cần được cấp khí nén liên tục từ một nguồn bên ngoài (như máy nén khí) để hoạt động, trong khi ty hơi (gas spring) là một hệ thống độc lập, tự chứa năng lượng.

Nguyên lý hoạt động:

Bên trong ty hơi là một xi lanh chứa đầy khí Nitơ áp suất cao và một lượng dầu nhỏ.
Một piston gắn với cần piston (piston rod) di chuyển bên trong xi lanh.
Áp suất cao của khí Nitơ luôn tạo ra một lực đẩy lên piston, có xu hướng đẩy cần piston ra ngoài (đối với loại ty đẩy phổ biến).
Khi có lực bên ngoài tác động nén ty hơi lại, thể tích khí Nitơ giảm, áp suất tăng lên, tạo ra lực chống lại sự nén đó.
Lượng dầu bên trong có tác dụng bôi trơn và quan trọng hơn là cung cấp khả năng giảm chấn (damping), giúp kiểm soát tốc độ di chuyển của cần piston, đặc biệt là ở cuối hành trình, làm cho chuyển động đóng/mở trở nên mượt mà, không bị va đập mạnh.

Các loại ty hơi (Gas Spring) phổ biến:

Ty đẩy (Standard/Lift Gas Spring): Loại thông dụng nhất, tạo lực đẩy cần piston ra ngoài. Dùng để hỗ trợ nâng, giữ mở các loại nắp, cửa.
Ty kéo (Traction Gas Spring): Hoạt động ngược lại, tạo lực kéo cần piston vào trong. Ít phổ biến hơn.
Ty hơi có khóa (Lockable Gas Spring): Cho phép người dùng khóa cứng vị trí của cần piston tại bất kỳ điểm nào trên hành trình. Thường thấy ở ghế văn phòng, giường y tế.
Ty hơi có giảm chấn (Damped Gas Spring): Được thiết kế để kiểm soát tốc độ di chuyển chính xác hơn, có thể giảm chấn ở một hoặc cả hai chiều.

Ứng dụng rất phổ biến trong đời sống và công nghiệp:

Ô tô: Nâng và giữ mở cốp sau (tailgate), nắp capo (hood), cửa xe (kiểu gullwing, scissor), điều chỉnh độ cao/nghiêng ghế lái.
Nội thất: Điều chỉnh độ cao ghế văn phòng, cơ cấu nâng/hạ mặt bàn, hỗ trợ mở cửa tủ bếp treo tường, giường gấp thông minh.
Công nghiệp: Nâng/hạ các nắp che máy móc, cửa bảo vệ an toàn, cân bằng trọng lượng trên các cơ cấu máy móc, hỗ trợ trên băng tải.
Y tế: Điều chỉnh giường bệnh, bàn khám bệnh, xe lăn, các thiết bị y tế khác.
Nông nghiệp, hàng không, hàng hải, thiết bị thể thao...

Ưu điểm:

Cung cấp lực hỗ trợ nâng/hạ, giảm sức người.
Kiểm soát chuyển động mượt mà, êm ái nhờ khả năng giảm chấn.
Thiết kế nhỏ gọn, tiết kiệm không gian so với lò xo cơ học cùng lực.
Là thiết bị kín, không cần bảo trì, bôi trơn trong suốt vòng đời.
Lắp đặt tương đối dễ dàng.
Giá thành hợp lý cho nhiều ứng dụng.

Nhược điểm:

Lực đẩy sẽ giảm dần theo thời gian và số lần sử dụng do sự rò rỉ khí tự nhiên (rất chậm).
Lực đẩy bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ môi trường (nhiệt độ cao lực tăng, nhiệt độ thấp lực giảm).
Không thể điều chỉnh lực đẩy sau khi đã sản xuất (lực được nạp cố định tại nhà máy).
Khi hỏng (mất áp suất khí) thì phải thay thế toàn bộ, không sửa chữa được.

Khi lựa chọn ty hơi, cần chú ý các thông số:

Lực đẩy (Force): Tính bằng Newton (N), đây là thông số quan trọng nhất.
Hành trình (Stroke): Quãng đường di chuyển của cần piston (mm).
Chiều dài khi mở tối đa (Extended Length): Tổng chiều dài khi cần piston duỗi hết ra.
Chiều dài khi đóng tối thiểu (Compressed Length): Tổng chiều dài khi cần piston bị nén hết vào.
Kiểu đầu nối (End Fittings): Các loại khớp nối ở hai đầu ty hơi (mắt tròn, khớp cầu, bản lề, ren...) để phù hợp với vị trí lắp đặt.

Bạn có thể tìm mua ty hơi/gas spring tại các cửa hàng phụ tùng ô tô, cửa hàng phụ kiện nội thất, hoặc các công ty cung cấp thiết bị công nghiệp tại Việt Nam. Các thương hiệu quốc tế phổ biến bao gồm Stabilus, Suspa, Bansbach, ACE Stoßdämpfer, Lesjöfors, cùng nhiều thương hiệu khác.

Hy vọng thông tin này giúp bạn hiểu rõ hơn về "ty hơi khí nén gas spring". Nếu có câu hỏi thêm, bạn cứ hỏi nhé!