شیر های هیدرولیک

در این سمت انواع و نحوه کارکرد شیرهای کنترل دبی یا فلو کنترل و نحوه استفاده از آنها در مدارهای هیدرولیک مورد بررسی قرار میگیرد. برخی از روشهای متداول استفاده از انواع فلو کنترلها برای تغییر سرعت سیلندرهای هیدرولیک و هیدروموتورها به شرح ذیل میباشد:

نحوه عملکرد شیر گلویی در سیستم هیدرولیک

شیرهای گلوئی یا کنترل جریان هیدرولیک نرخ جریان سیال را به کمک شیر فشار شکن کنترل می‌نمایند. مقاومت شیر باعث ایجاد فشار در ورودی آن میگردد، هنگامی که این مقاومت بیش از فشار تنظیمی باز شدن شیر فشار شکن باشد، بخشی از جریان از طریق شیر فشار شکن تخلیه میشود.

در نتیجه فقط بخشی از جریان خروجی پمپ به سمت مصرف کننده ارسال میگردد و بخش دیگر با حداکثر فشار سیستم از طریق فشار شکن به مخزن باز میگردد که نتیجه آن افت توان زیاد مـی باشـد. بخشی از سیال که از شیر گلویی عبور می‌نماید تابع اختلاف فشارP ∆در شیر می باشد.

شیرهای صنعتی در انواع مختلفی وجود دارند که می توان به شیر پنوماتیک و شیرهای هیدرولیک اشاره کرد.شیرهای هیدرولیک یکی از مهم ترین اجزای مورد استفاده در سیستم های هیدرولیک هستند که برای کنترل این سیستم ها به کار می روند. به دلیل قدرت بالای موتور پمپ، نیروی زیادی وارد سیالات می شود. برای کنترل این نیرو باید از شیرهای هیدرولیک استفاده کرد. شیرهای هیدرولیک در دو نوع برقی و دستی تولید می شوند. ساختار شیر برقی هیدرولیک کاربردی تر از نوع دستی آن است. در این مقاله قصد داریم شما را با شیر برقی هیدرولیک و انواع آن آشنا کنیم.

شیر برقی هیدرولیک چیست؟

شیر هیدرولیک برقی قطعه ای برای کنترل جهت سلونوئید در سیستم های هیدرولیک است. شیرها از قطعات مهم سیستم های هیدرولیک هستند و وظیفه کنترل و هدایت سیستم را بر عهده دارند. شیر هیدرولیک با باز و بسته شدن جهت جریان مایع در سیستم های هیدرولیک را تغییر می دهد.

این نوع شیرها با سیم پیچی به نام سولنوئید ( بوبین) کار می کنند. این سیم پیچ به دور یک هسته فرومغناطیسی در مرکز شیر پیچیده شده است. این شیرها دارای محفظه های مختلفی به نام پورت هستند. سلونوئید وظیفه تکان دادن اسپول را بر عهده دارد و در نتیجه پورت ها را باز و بسته می کند. اسپول قطعه ای استوانه شکل است که بسته به عملکرد شیر برقی، با مسدود کردن یا آزاد کردن جریان مایع از طریق پورت ها، باعث عملکرد شیر می شود.شیرهای برقی هیدرولیک به طور گسترده در صنایع تولیدی و سنگین ، فولاد، خودروسازی، هوافضا، ساخت و ساز و سایر صنایع استفاده می شوند.

آشنائی با شیر برقی هیدرولیک

شیر برقی هیدرولیک یا همان سولنوئید ولو (solenoid valve  ) یکی از انواع شیرهای کنترل جهت هیدرولیک می باشد که برای جهت دادن به مسیر روغن در مسیر دلخواه مورد استفاده قرار می گیرد.

اجزای شیر برقی هیدرولیک:

این قطعه از اجزای مختلف داخلی و خارجی تشکیل شده است که در ادامه به انواع آن می پردازیم:

1. بدنه اصلی
2. سولنوئید ها
3. اسپول
4. فنرهای سر و ته
5. بوبین یا سیم پیچ (coil)
6. مهره های نگهدارنده
7. سوکت ها

همانطور که در بالا مشاهده میکنید بدنه اصلی شیر جهت قرار گرفتن اجزای شیر به تناسب نوع و اندازه جریان عبوری در نظر گرفته میشود . بوبین شیر که ممکن است یک طرفه یا دوطرفه باشد جهت جابجائی اسپول استفاده میشود .فنرها که جهت برگشت اسپول در وضعیت اولیه استفاده میشود . مهره های نگهدارنده جهت فیکس کردن بوبین ها و در نهایت سوکتهای برق جهت اتصال ولتاژ برق به بوبین ها استفاده میگردد.

شیر برقی هیدرولیک برای کنترل مسیر حرکت سیال در سیستم هیدرولیک استفاده می شود که با دریافت پالس برقی (الکتریکی)، مسیر حرکت سیال را عوض می‌کند. ساختار داخلی شیر فرمان برقی هیدرولیک به‌گونه‌ای است که میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط بوبین شیر برقی، باعث حرکت اسپول شده و حرکت اسپول مسیر حرکت سیال هیدرولیک از ورودی پمپ (P) به سمت تخلیه شیر (T) و همچنین پورت‌های فرمان (A و B) را تغییر می‌دهد.

انواع شیرآلات برقی هیدرولیک را می‌توانیم از نظر سایز و ابعاد بدنه برای عبور حجم دبی مختلف، از نظر فرمان داخلی بدنه شیر برای ارتباط و فرمان به پورت‌های مختلف و همچنین از نظر ولتاژ بوبین شیر برای تحریک و فرمان شیر به دسته‌های مختلفی تقسیم‌بندی کنیم. 

• 1/4 اینچ 
• 3/8 اینچ
• 1/2 اینچ
• 3/4 اینچ
• 1.1/4 اینچ

هر چه که پمپ بزرگ‌تر و دبی آن بیشتر باشد، به شیر برقی بزرگتری برای جابجایی جهت حرکت سیال نیاز است. بر این اساس شیرآلات با سایزهای مختلف برای پمپ‌های با دبی‌های متفاوت به کار می‌روند.

کاربرد شیر برقی

این شیر ها در صنایع مختلف کاربرد دارند که از جمله آنها می توان به صنایع سنگین ، ماشین آلات راه سازی ، دستگاه های تزریق پلاستیک ، پرس های صنعتی ، قالب سازی ها، صنایع داروسازی ، صنایع شیمیایی ، صنایع خودروسازی ، صنایع ساخت کاشی و سرامیک ، صنایع فولاد سازی اشاره کرد.و همچنین امروزه حتی در منازل و اکثر فروشگاها در سیستمهای بالابری استفاده میشود .

نگهداری شیر برقی هیدرولیک

همانطور که میدانید 70 درصد مشکلات هیدرولیک به دلیل وجود آلودگی در سیستم هیدرولیک است بنابراین یکی از دلایل عمده خرابی تجهیزات هیدرولیک وجود گرد و غبار و آلودگی می‌باشد پس برای نگهداری از شیر هیدرولیک بایستی روغن تمیز به داخل آن ارسال نمود .سازندگان برای هر شیر با توجه به تلرانس آنها عدد تمیزی روغن در نظر میگیرند که بایستی آن را رعایت نمود .

عواملی که باعث اختلال در کار شیر برقی می‌شود

• آلودگی و ذرات معلق: وجود ذرات معلق یا آلودگی‌های جامد در روغن هیدرولیک می‌تواند به سرعت به شیرها و سطوح حساس آنها وارد شده و باعث آسیب و ساییدگی قطعات داخلی شیر شود.
• فشار و دما: نوسانات فشار و دما در سیستم هیدرولیک می‌تواند باعث گسترش و تغییر شکل قطعات شیر شده و در نتیجه، کارکرد غیر مطلوبی را ایجاد کند. همچنین، فشار ناگهانی و افزایش دما ممکن است منجر به خرابی شیر شود.
• نوسانات و شوک‌ها: نوسانات و شوک‌های مکانیکی در سیستم می‌تواند باعث آسیب به شیرهای برقی هیدرولیک شود، به ویژه در صورتی که شوک‌ها ناگهانی و بدون کنترل اعمال شود.
• کارکرد ناصحیح: استفاده نادرست یا نقض راهنمایی‌های تولید کننده در مورد نصب، استفاده و نگهداری می‌تواند به کارکرد ناصحیح شیر برقی هیدرولیک و در نتیجه، آسیب‌رساندن به آن منجر شود.
• سایش و فرسایش: همانند سایر قطعات مکانیکی، سایش و فرسایش در طول زمان می‌تواند باعث آسیب و کاهش عمر مفید شیرهای برقی هیدرولیک شود.

برای حفظ وضعیت بهینه و عمر مفید شیرهای برقی هیدرولیک، توجه به موارد نگهداری، نصب صحیح و کنترل دوره‌ای تعمیر و نگهداری ضروری است.

راهنمای خرید شیر برقی

نکات ضروری در انتخاب و خرید شیر برقی هیدرولیک :

انتخاب فرمان :

نکاتی که می بایست در این مورد در نظر بگیرید مهمترین آن ها انتخاب فرمان مناسب برای سیستم شما می باشد. همانطور که میدانید شیر های برقی فرمان های بسیار متنوعی دارند که با مطالعه آنها می توانید به فرمان مناسب با عملکرد دلخواه خود دست پیدا کنید. مثلا اگر شما یک جک هیدرولیک دارید که می خواهید در 3 موضع آن را کنترل کنید ، مثلا هم باز شدن و هم بسته شدن و هم اینکه کورس را در بین راه نگه دارید می بایست از فرمان وسط بسته استفاده کنید.

سایز مناسب :

مورد بعدی که می بایست در نظر گرفت انتخاب سایز مناسب است.

انتخاب سایز بسته به مقدار دبی است که سیستم شما نیاز دارد. مثلا اگر نیاز یک پمپ با دبی 60 لیتر دارید می بایست یک شیر برقی هیدرولیک با سایز 3/8 را در سیستم خود طراحی کنید. چرا که انتخاب سایز نامناسب برای سیستم میتوانید منجر به کندی عملکرد کل مجموعه شما شود.

ولتاژ مناسب :

انتخاب ولتاژ ورودی به بوبین ها نیز کار بسیار ساده ای است. به این صورت که شما می بایست به واسطه نیروی برقی که می توانید برای شیر تامین کنید ، بوبین را انتخاب کنید. مثلا اگر برق شما از برق شهری تامین می شود باید بوبین 220 ولت را برای شیر خود انتخاب کنید.

برند مناسب :

با توجه ‌به اهمیت بالای شیر هیدرولیک برقی در بعضی یونیت‌های هیدرولیک و کاربرد آن در صنایع مختلف، برندهای متعددی در سراسر جهان این محصول را تولید می‌ کنند. از جمله برترین تولیدکنندگان شیر برقی هیدرولیک در جهان می ‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:

• پارکر (Parker)
•  آتوس (Atos)
•  دوپلوماتیک (Duplomatic)
•  رکسروت (Rexroth)
•  ویکرز (Vickers)

انواع شیرهای کنترل دبی  

شیرهای کنترل دبی برای کاهش سرعت سیلندر یا هیدروموتور در سیستمهای هیدرولیک بکار می‌روند. از آنجـا کـه سرعت خطی سیلندر یا سرعت دورانی هیدروموتور تابع نرخ جریان است، برای کاهش سرعت، نـرخ جریان را باید کاهش داد. طبقه بندی عمومی این شیرها به صورت زیر میباشد .  

• شیرهای گلوئی و اریفیس ثابت
• شیرهای گلوئی و اریفیس متغیر
• شیرهای کنترل دبی یک راهه (گلویی یا اریفیس با مانع برگشت)
• شیرهای کنترل دبی دو راهه، با مکانیزم موازنه فشار
• شیرهای کنترل دبی سه راهه، با مکانیزم موازنه فشار
• شیرهای کاهنده سرعت
• شیرهای کنترل دبی دوجهته
• شیرهای کنترل دبی پروپرشنال
• فلو دیوایدرهای شیری و هیدروموتوری

شیر گلویی ساده (محدود کننده جریان) و اریفیس

این شیرها به صورت یک مقاومت هیدرولیکی در مسیر عبور جریان عمل می‌نمایند. میزان این مقاومت تابع فاکتورهای سطح مقطع عبور جریان، شکل هندسی آن و ویسکوزیته سیال عبوری میباشد. هنگام عبور سیال از یک گلوئی در آن افت فشار ایجاد میشود. این افت ناشی از دو فاکتور افزایش سرعت و افزایش اصطکاک سیال میباشد. هـر چـه سـرعت سیال در گلوئی بیشتر شود طبق رابطه برنولی فشار آن کاهش میابد. بخشی از افت فشار که وابسته به اصطکاک میباشد را میتوان با تغییر شکل گلوئی و کاهش طول آن به صفر کاهش داد.

در این حالت با کوتاه کردن طول گلوئی سرعت سیال افزایش یافته و جریان مغشوش می‌گردد و در نتیجه وابستگی به ویسکوزیته از بین میرود. شیر گلویی با طول صفر اریفیس نامیده می‌شود. اریفیس‌ها معمولا در مواردی بکار می‌روند که لازم باشـد تغییرات فشار تحت تاثیر تغییرات ایجاد افت فشارهای بالا معمولا از گلوئی ها استفاده میشود.

شیر گلویی یا اریفیس متغیر

شیر گلویی یا اریفیس متغیر یک مقاومت هیدرولیک قابل تنظیم میباشد. در این شیرها با پیچاندن یک پیچ، سطح مقطع مسیر سیال عبوری کم یا زیاد میشود و در نتیجه نرخ جریان عبوری تغییر می‌نماید.

شیر گلویی یا اریفیس متغیر یک مقاومت هیدرولیک قابل تنظیم میباشد. در این شیرها با پیچاندن یک پیچ، سطح مقطع مسیر سیال عبوری کم یا زیاد میشود و در نتیجه نرخ جریان عبوری تغییر می‌نماید.

شیر کنترل جریان یک راهه (یک جهته)  

شیر کنترل جریان یک راهه فقط در یک جهت می‌تواند جریان را محدود نماید. این شیر ترکیبی است از یک شیر گلوئی  و یک شیر یکطرفه. شیر گلویی در یک جهت نرخ جریان را کنترل می‌نماید و در جهت معکوس توسـط شـیر یکطرفـه مسیر جریان کاملا باز می‌باشد. 

در هنگام عبور جریان از گلوئی، مسیر جریان در شیر یکطرفه توسط قطعه مسدود کننده کاملا بسته اسـت. در صورت استفاده از شیر قابل تنظیم جریان، امکان بزرگ یا کوچک نمودن مسیر محدود سازی جریان وجـود دارد. در شکل زیر یک نمونه شیر گلویی با شیر یکطرفه نشان داده شده است.

شیر کنترل جریان دو راهه با مکانیزم موازنه فشار

جریان یکنواخت و ثابت با وجود بار متغیر در سیستم هیدرولیک، لازم است افت فشار P ∆در گلوئی ثابت بماند. بدین منظور از یک گلویی قابل تنظیم (2) و یک گلوئی (1) که توسط مکانیزم موازنه کننده فشار ایجـاد مـی‌شـود، استفاده میشود. مقاومت گلویی‌ها بر حسب فشارهای موجود در ورودی و خروجی شیر تغییر می‌نماید. مقاومـت مجموع دو گلوئی و عملکرد شیر فشار شکن باعث تقسیم جریان میگردد.

شیرهای تنظیم جریان سه راهه، با مکانیزم موازنه فشار

در شیرهای سه راهه بر خلاف نوع دو راهه، شیر گلویی و شیر موازنه کننده فشار به صورت سری بـا هـم قـرار ندارنـد بلکه به صورت موازی با هم بوده و مکانیزم موازنه فشار جریان اضافی را از طریق یک پورت مجزا بـه مخـزن متـصل مینماید.   

از آنجا که جریان اضافی در این روش به مخزن برگشت داده می شود، شـیر سـه راهـه را فقـط قبـل از مصرف کننده (in Meter میتوان بکار برد. در ضمن برای حفاظت کل سیستم از فشارهای بالا حتما نیاز به یک فشار شکن مستقل در مدار می‌باشد. در شیر سه راهه با استفاده از یک پورت پیلوت میتوان کل جریان پمپ را بدون فشار تخلیه نمود.

در شیر کنترل جریان دو راهه فشار تامین شده از طریق پمپ باید به میزان تنظیم شده برای فشار شکن برسد تا بتواند از آن تخلیه شود. در حالی که در شیر سه راهه، فشار تامین شده از طریق پمپ باید فقط به میزان افت فشار گلویی بیش از فشار بار باشد. بنابراین شیر کنترل جریان سه راهه افت توان کمتر، راندمان بیشتر و حرارت تولیدی کمتری دارد. 

شیر کاهنده سرعت

  

در صورتیکه مقدار اینرسی باری که توسط سیلندر حمل میشود زیاد و سرعت حرکت آن بالا باشد با ایجاد شتاب منفی توسط نوعی شیر کنترل جریان به نام شیر کاهنده سرعت، نرخ جریان عبوری از آن به صورت تدریجی کاهش میابد. بـا رسیدن سیلندر به فواصل انتهائی کورس خود به صورت تدریجی یک قطعه شیبدار بر روی غلتک تحریک کننده شـیر حرکت نموده و جریان خروجی آن را محدود می‌نماید. با تغییر زاویه شیب قطعه شیبدار متصل به میـل پیـستون سـیلندر هیدرولیک، نرخ تغییرات سرعت را میتوان تنظیم نمود. 

شیر کنترل جریان دو جهته

شیرهای کنترل جریان بدون مانع برگشت در هر دو مسیر رفت و برگشت روغن، مقدار آن را تحت تاثیر قرار میدهند.  شیرهای کنترل جهت با مانع برگشت نیز فقط قادر به اعمال کنترل در یک جهت می‌باشد. در صورتی که نیاز به اعمال کنترل دو جهته در مسیر رفت و برگشت باشد، میتوان از دو شیر کنترل جهت با مانع برگشت استفاده نمود. بـه ایـن صورت مسیر رفت و برگشت را به صورت مستقل می‌توان کنترل نمود.      

چنانچه به جریانهای مساوی نیاز باشد ممکن است تنظیم شیرهای کنترل جریان به صورت یکسان امکان پذیر نباشد. در این صورت با استفاده از یک شیر کنترل جریان در مدار زیر میتوان در دو جهت مخالف، جریان مساوی ایجاد نمود.

شیر تقسیم کننده جریان یا دیوایدر

 

در صورتیکه در دو نقطه از مدار نیاز به مقدار جریان مساوی باشد، مثلا برای همزمان نمودن کـار دو عملگر، از تقسیم کننده های جریان استفاده میشود. مکانیزم داخلی این تقسیم کننده ها به دو صورت اسپولی و هیدروموتوری میباشد.   در نوع دوم محور دو یا چند هیدروموتور دنده ای با هم کوپله شده و همزمان حرکت می نمایند. جریان ورودی بـه ایـن مجموعه به صورت مساوی در خروجی تقسیم میشود. از آنجا که محور دنده ها به هم متصل می باشد در صورتی که یـک دنده بخواهد جریان بیشتری از خود عبور دهد، سرعت گردش چرخ دنده های دیگر نیز زیاد می شود و جریان آنها مساوی میشود. البته وجود نشتی داخلی در هیدروموتورها باعث یکسان نبودن خروجیها میشود. 

کاربرد شیرهای گلوئی و اریفیس ساده

از شیر گلویی ساده میتوان برای تغییر سرعت سیلندر استفاده نمود. البته در صورتی که اختلاف فشار دو سر شیر تقریبا ثابت بماند و دقت سرعت چندان مهم نباشد مانند میزهای بالابر در کارگاه. همچنین از این شیر میتوان به عنوان ضربه گیر استفاده نمود. قرار دادن یک گلویی ساده در مسیر عبور روغن در برخی از قطعات هیدرولیک مانع اعمال ضربات فشاری به آنها میشود.  

از اریفیس های ساده میتوان برای تغییر سرعت سیلندر استفاده نمود. در این حالت شیر بـه تغییرات ویسکوزیته حساس نمی‌باشد ولی تغییرات فشار در آن باعث تغییر سرعت حرکت میگردد. برای مثال در صورتی که وزن بار روی میز بـالابر تغییرات قابل توجهی نماید، سرعت بالا رفتن آن نیز تغییر میکند.  

روشهای نصب شیرهای کنترل جریان

در یک مدار هیدرولیک ساده، جهت کنترل سرعت سیلندر یا هیدروموتور، شیر کنترل جریان را در یکی از سه موضع زیر می‌توان قرار داد:

• در پورت ورودی مصرف کننده  
• در پورت خروجی مصرف کننده  
• به صورت بای پس (کنار گذر)  

  کنترل سرعت با نصب شیر در پورت ورودی مصرف کننده (in Meter) 

با نصب شیر کنترل جریان در ورودی مصرف کننده، با ایجاد گلوئی مناسب مقدار روغن ورودی به آن تنظیم می شود. از این روش هنگامی استفاده میشود که جهت حرکت و جهت نیروی بار، مخالف هم باشند. در صورت هم جهت بودن بار و جهت حرکت در سیلندر یا هیدروموتور، امکان ایجاد حرکت تکان دار وجود خواهد داشت.  

در این روش در ابتدای حرکت به علت باز شدن گلوئی مکانیزم موازنه فشار قبل از تنظیم سرعت و ایجاد کنترل دقیق، جریان بیشتری وارد مصرف کننده میشود و باعث حرکت نامطلوب سیلندر یا هیدروموتور میگردد. در صورتی که حرکت ناخواسته اولیه در سیستم هیدرولیک مطلوب نباشد مانند حرکت ابزار در ماشین تراش، از شیر کنترل جریان مجهز به سیستم Lunge-Anti استفاده میشود. برای جلوگیری از پرش بار یا فـرار آن میتوان از شیر کانتر بالانس در خروجی سیلندر استفاده نمود.  

 

کنترل سرعت با نصب شیر در پورت خروجی مصرف کننده (out Meter) 

در این روش شیر کنترل جریان در پورت خروجی سیلندر یا هیدروموتور نصب میشود. در حالت کنترل سرعت سیلندر به این روش به دلیل قرار گرفتن شیر کنترل جریان در سمت میل پیستون، در طرف دیگر سیلندر در پـشت پیستون بـه مقدار فشار کمتری برای غلبه بر نیروی مقاوم حاصل از افت فشار شیر کنترل جریان نیاز میباشد. این امر باعث افزایش راندمان این روش نسبت به روش اول کنترل جریان میگردد. این روش کنترلی در صورت وجود بارهای هم جهت با جهت حرکت بهترین عملکرد را دارد. با این وجود در صورت اعمال بار در هر دو جهت به راحتی میتوان از ایـن روش استفاده نمود.  

معمولا برای کنترل دقیق سرعت هیدروموتور‌هایی که پورت نشتی جداگانه برای آنها تعبیه شده است، بـدون توجـه بـه مقدار بار از این روش استفاده میشود. با ایجاد گلوئی در خروجی و افزایش فشار بخشی از جریان از پورت نشتی تخلیه شده و سرعت چرخش موتور کم میشود. 

کنترل سرعت از طریق بای پس نمودن جریان (off Bleed) 

سومین روش کنترل سرعت سیلندر ارسال بخشی از سیال به مخزن بـه صـورت مـستقیم میباشد. بـا ایـن روش کنتـرل سرعت دقیق امکانپذیر نمیباشد. بهترین کاربرد این روش در سیستم‌هایی است که قسمت عمده خروجی پمپ توسـط سیلندر مصرف میشود و فقط بخش کوچکی از آن به مخزن بر میگردد. در صورتی که بـه دلایلی مقـدار بـار بـه صـورت ناگهانی کاهش پیدا کند، در سرعت سیلندر افزایش ناگهانی ایجاد می‌شود که ممکن است ایجاد خطر نماید. در مجموع این روش کاربرد کمتری در کنترل سرعت حرکت دارد.  

تعمیرات شیرهای کنترل جریان

  علت خرابی شیرهای کنترل جریان می تواند متفاوت باشد که در ادامه به تفصیل آنها را بررسی می کنیم.

جرم گرفتگی

در شیر کنترل جریان هیدرولیکی ذرات ورودی موجب خرابی و اختلال اساسی در عملکرد شیر می شوند. جرم گرفتگی باعث بسته شدن روزنه می شود. با توجه به اندازه ی ذرات عبوری از روزنه جریان می تواند کاملا قطع شود و یا اختلال در جریان باشد. جرم گرفتگی و عبور این ذرات می‌تواند باعث خط افتادن نشیمن شیرهای یک طرفه شده و در نتیجه سیال درست کنترل نخواهد شد.

شکستن فنر شیر کنترل جریان یکطرفه

در اثر این مشکل شیر یک طرفه به درستی روی نشیمن قرار نمی گیرد و در نتیجه نشت درونی اتفاق می افتد؛ همچنین باعث عبور ناخواسته ی سیال از شیر یک طرفه می شود که در نهایت در جریان خروجی اختلال ایجاد می شود.

نصب وارونه ی شیر کنترل جریان در مدار

این حالت باعث خرابی شیر نمی شود اما واضح است که کارکرد آن در سیستم صحیح نبوده و در نهایت منجر به خرابی شیر خواهد شد. هرگاه سیال در جهت مورد نظر کنترل نشد می توان این موضوع را بررسی کرد. برای پیشگیری از این مشکل باید به علامت روی شیرها دقت کرد که مسیر جریان کنترل شده یا مسیر آزاد را نشان می دهد.

انتخاب روغن نامناسب

روغن مورد استفاده برای شیر کنترل جریان الزاما روغن معدنی است و استفاده از روغن یا سیال دیگری می تواند در سیستم شیرها اختلال ایجاد کند. آنچه ذکر شد تنها تعدادی از عوامل مهم در خرابی شیر کنترل جریان هستند؛ علاوه بر موارد ذکر شده عوامل متعدد دیگری هستند که می توانند باعث آسیب شوند که باید با توجه به شرایط آن را سنجید و از رخ دادن آنها پیشگیری کرد.

خرید فلو کنترل هیدرولیک

این ابزار صنعتی تحت عنوان شیر کنترل نیز شناخته شده است. کاربرد آن‌ها اغلب در سیستم‌های هیدرولیک برای فرآیند کنترل دبی است. شیر فلو کنترل هیدرولیک به جریان ورودی در جک‌ها و دیگر مصارف می‌پردازد. کاربرد دیگر این ابزار در کنترل سرعت جریان سیستم می‌باشد. شیوه انجام آن به طور معمول با تغییر سطح اورفیس کنترل بوده و این ویژگی‌های اوریفیسی در سیستم‌های هیدرولیکی (جک‌ها و هیدروموتورها) وظیفه‌ی کنترل جریان را ایفا می‌کنند. با باز و بسته شدن گذرگاه عبوری روغن از طریق فلوکنترل‌ها جریان سیستم هیدرولیک کنترل می‌شود. شیر فلو کنترل تحت نظر استانداردهای معینی طراحی می‌گردد.

گروهی از این استانداردها عبارتند از جریان مجاز حداکثری، دبی فشار مجاز حداکثری، ویسکوزیته یا غلظت سیال، نوع شناسایی شده سیال، افت فشار، ابعاد فیزیکی مورد نظر و غیره. شیرهای کنترل جریان در قطعات گوناگون سیستم هیدرولیک از جمله جک‌ها، هیدروموتورها کاربرد دارند که در انواع متنوعی در بازار قابل دسترس هستند. در انتخاب انواع فلو کنترل بایستی با نظر به شرایط سیستم، خصوصیات آن را بر حسب جریان موجود، نوع سیال و فشار مجاز سیستم، ویسکوزیته، غلظت سیال و کمیت‌هایی از این دست مشخص نمود.

چرا که در گروهی از سیستم‌های هیدرولیک با وجود هزینه‌ای که به منظور تهیه آن‌ها صرف می‌شود، نه تنها به شکل مطلوبی فعالیت نمی‌کنند، بلکه موجب بهم ریختگی سیستم شده و مشکلاتی را به ارمغان می‌آورند. در خرید فلو کنترل هیدرولیک بایستی توجه داشته باشید که مدل‌های چینی و ایرانی با قیمت به صرفه‌تری در بازار یافت می‌شوند اما انواع اروپایی از کیفیت مرغوب‌تری برخوردار هستند.

طرز کار شیر هیدرولیک

این قطعه دارای یک سیم پیچ الکتریکی با هسته فرومغناطیسی قابل جابجایی می باشد. به طور کلی، مانند یک شیر برقی یا یک سیم پیچ رفتار می کند. در نحوه عملکرد شیر برقی هیدرولیک، اسپول هسته اصلی این دستگاه است. در حالت ثابت، اسپول شکافی را می پوشاند که با ایجاد جریان الکتریکی به شیر برقی، میدان مغناطیسی، اسپول یا سلونوئید آن راحرکت داده و باعث باز و بسته شدن شیر می شود. به عنوان مثال نحوه کار شیر برقی دستگاه تزریق پلاستیک نیز  به این صورت است.

انواع شیر برقی بر اساس عملکرد

شیرهای برقی بر اساس عملکردی که دارند به موارد زیر تقسیم می شوند در اینجا به توضیح مختصر آن ها خواهیم پرداخت:

• شیر کنترل جهت: جهت حرکت سیال را تغییر می دهند.
• هیدرولیک سرو (servo valve)
• شیر کنترل فشار: به آن ها شیر تخلیه نیز گفته می شود و وظیفه کنترل فشار سیستم را بر عهده دارند.
• هیدرولیک مدولار (Modular valve)
• شیر کنترل جریان یا دبی متغیر: وظیفه کنترل دبی سیستم را بر عهده دارد.
• هیدرولیک پروپرشنال (proportional valve)

انواع شیر برقی هیدرولیک از نظر نوع تحریک

شیر برقی هیدرولیک بر اساس نوع تحریک به 4 دسته تقسیم می شود که شامل موارد زیر می باشد:

• محرک دستی
• تحریک هوایی
• محرک مکانیکی یا بادامکی
• تحریک برقی (سلونوئیدی)

یکی از پرکاربردترین انواع شیر هیدرولیک مثل شیر بالابری هیدرولیک مدل برقی آن می باشد این شیرها با نیروی برق کار می کنند. دبی سیستم هیدرولیک با کمک شیر برقی قطع، متصل یا تنظیم می شود. شیر برقی به دو دسته شیر هیدرولیک تک و دو بوبین تقسیم می شود و کنترل خروجی جریان به اسپول منتقل می شود. شیرهای برقی هیدرولیک دارای قطعه ای به نام اسپول می باشند که دارای دو واشر و دو فنر در کنار خود می باشد و با کمک محرک الکتریکی حالت اسپول تغییر می کند و این تغییر حالت باعث ایجاد یا انسداد جریان سیال می شود.شیرهای برقی هیدرولیک مدل های متنوعی دارند، انواع شیر برقی در صنایعی مانند سیمان، فولاد، خودروسازی و صنایع سنگین کاربرد دارند.

شیر هیدرولیک کنترل جهت

شیر کنترل جهت، جهت سیال و مسیر جریان آن را تعیین می کند. این شیرها بسته به شرایط و کاربرد دارای انواع مختلف یک، دو و چند طرفه می باشند. نامگذاری این شیرها بر اساس حالت و تعداد پورت های ورودی و خروجی آنهاست که به ترتیب تعداد دهانه ها و سپس تعداد حالت ها در نظر گرفته می شود.

بیشتر بخوانید: خرید یونیت هیدرولیک و بررسی کاربردهای آن با آراز فخر آذر

شیر هیدرولیک کنترل فشار

شیر کنترل فشار نوع دیگری از شیر برقی هیدرولیک می باشد. این شیر وظیفه محافظت از سیستم در برابر تغییرات ناگهانی فشار را بر عهده دارد. این تغییرات معمولاً در اثر عواملی مانند کاهش یا افزایش دبی و باز و بسته شدن شیر ایجاد می شود. فشار این تغییرات بر روی سیستم حتی ممکن است گاهی به 4 برابر حالت برسد. در نتیجه استفاده از شیرهای کنترلی برای جلوگیری از تغییرات فشار ضروری است. این شیر انواع مختلفی دارد که موارد مصرف آن به شرح زیر می باشد:

• شیر (فشار شکن ) اطمینان: حفاظت از خطوط لوله و تجهیزات هیدرولیک در برابر افزایش ناگهانی فشار
• شیر کاهنده فشار: بدون توجه به فشار ورودی، فشار خروجی سیستم را کاهش می دهد.
• شیر تخلیه: تخلیه جریان خروجی از پمپ با فشار صفر
• شیر متعادل کننده: مقاومت در برابر جهت جریان و تغییر آن
• شیر ترتیبی: جهت دهی جریان در جهات مختلف به ترتیب مشخص با تابعیت از فشار
• سوئیچ فشار: این شیرها کاهش و افزایش فشار در سیالات را به سیگنال برقی تبدیل می کنند.

شیرهای هیدرولیک کنترل جریان یا دبی متغیر

نوع دیگری از شیرهیدرولیک، شیر کنترل جریان می باشد. این شیرها سرعت سیلندر و موتور هیدرولیک را با تغییر دبی ورودی و خروجی تنظیم می کنند. در صورت استفاده از شیر کنترل جریان ، می توان میزان دبی را تغییر داد. دسته بندی شیر هیدرولیک کنترل جریان به شرح زیر می باشد:

• بدون سیستم جبران فشار: این شیرها زمانی استفاده می شوند که فشار سیستم ثابت باشد
• مجهز به سیستم جبران فشار: این شیرها به دلیل تغییر فشار به طور خودکار تنظیم می شوند و از افت فشار جلوگیری می کنند. در نتیجه مقدار جریان عبوری از آنها همیشه ثابت است.

اجزای شیر هیدرولیک

شیر هیدرولیک شامل اجزای زیر می باشد:

• شیر برقی یا سلونوئید
• بوبین
• سوکت
• اسپول
• پورت ها
• پکینگ
• بدنه سوپاپ (شامل درگاه های ورودی و خروجی)
• سیل

نحوه انتخاب شیر هیدرولیک

شیرهای برقی هیدرولیک انواع مختلف داشته و کاربردهای فراوانی دارند، در هنگام خرید باید به موارد مهمی توجه کنید که در موفقیت خرید شما بسیار موثر است.

• یکی از نکات مهم توجه به ولتاژ ورودی شیر و جریان مستقیم یا متناوب بودن آن توجه کرد.
• نکته دیگر توجه به مدت زمان کارکرد دستگاه یا در واقع عمر مفید دستگاه است.

یکی از نکات مهم در انتخاب شیر برقی اتوماتیک توجه به سایز لوله و باز شدن شیر برقی می باشد. اندازه لوله و اندازه دهانه شیر باید متناسب با یکدیگر باشد تا اتصال بدون مشکل و به طور کامل برقرار شود.

میزان فشاری که شیر باید تحمل کند یکی از مواردی است که با در نظر گرفتن آن می توان عمر دستگاه را افزایش داد. با توجه به کاربردهای مختلفی که این دستگاه دارد باید به میزان فشاری که به شیر وارد می شود توجه کرده و آن را در خرید در نظر بگیرید. مایع به کار رفته در شیر یکی از مواردی است که در هنگام انتخاب و خرید باید به آن توجه کرد. با توجه به اینکه سیال مورد استفاده در صنعت می تواند آب یا روغن یا حتی مواد اسیدی یا قلیایی باشد، در هنگام خرید حتما به این نکته توجه کنید.خرید قطعات صنعتی مثل شیرهای هیدرولیک و یا پمپ هایی مثل پمپ دنده ای باید به درستی انجام شود. پس دریافت مشاوره در این مواقع بسیار اهمیت دارد. شما می توانید برای خرید این محصولات از مشاوره فنی آراز فخر آذر استفاده نمایید.

خرید شیر برقی هیدرولیک

پارامترهای مختلفی بر قیمت نهایی شیر برقی هیدرولیک تأثیر می گذارد که در زیر به برخی از آنها اشاره می شود:

• مواد استفاده شده
• نام تجاری و کشور سازنده
• نماینده فروش محصول
• مدل و نوع شیر برقی هیدرولیک

برای خرید شیر برقی هیدرولیک با قیمت مناسب شرکت بازرگانی و مهندسی آراز فخر آذر با توجه به چندین سال سابقه خود در زمینه هیدرولیک می تواند بهترین انتخاب برای شما باشد.

اهمیت استفاده از شیر کنترل جریان هیدرولیک

به طور کلی شیر کنترل جریان هیدرولیک وظیفه افزایش مقاومت سیالات در مقابل جریان روغن را بر عهده دارد. این مدل شیرها اغلب داخل مدار نصب شده و مانند نوعی لوله عمل می کنند. همچنین شیرهای هیدرولیک دارای انواع مختلفی بوده و به منظور تنظیم میزان سیالات عبوری مورد استفاده قرار می گیرند. خرید و نصب این محصول ملزم به شناخت نکات بسیاری است که باید در نظر گرفته شوند.

شیر کنترل جریان هیدرولیک چیست

شیر هیدرولیک در حقیقت وظیفه تنظیم و کنترل جریان روغن در سیستم های هیدرولیک را بر عهده داشته و با نام شیر فلو کنترل نیز شناخته می شود. هدف اصلی از کنترل جریان داخل سیستم هیدرولیک در حقیقت تنظیم سرعت است. به عنوان مثال عملکرد این مدل شیر را می توانید با عملکرد دریچه کولر مقایسه کنید. هنگامی که دریچه کولر به اندازه کمی باز باشد، حجم مشخصی از هوا به فضای داخل اتاق منتقل می شود. به عبارتی دیگر اندازه دریچه کولر قابل تنظیم بوده و هوا متناسب با اندازه باز بودن دریچه، وارد اتاق می شود. از طرفی شیر کنترل جریان هیدرولیک به منظور تنظیم جریان و سرعت حرکت پیستون داخل سیلندرهای قدرت مورد استفاده قرار می گیرد. این وسیله، قطعه ای ساده داخل مدار انواع موتورهای سیالی است ولی نقش بسیار مهمی در کنترل جریان ایفا می کند. در این سیستم ها قطعات خنک کن روغن هیدرولیک نیز برای سلامت سیستم از اهمیت زیادی برخوردار می باشد.

انواع شیر کنترل جریان هیدرولیک

1- شیرهای کنترل متحرک: شیرهای متحرک یکی دیگر از شیرهای کنترل جریان بوده و اغلب از جنس فولاد مقاوم ساخته می شوند. این مدل شیر هیدرولیک دارای ساختار متحرک بوده و به راحتی مسیر عبوری جریان را تغییر می دهند.

2- شیرهای کنترل ثابت: در مواقعی که مقاومت شیر کنترل جریان هیدرولیک ثابت باشد، جریان عبوری سیستم متناسب با فشار تعیین می شود. به عبارتی دیگر شیرهای ثابت موجب افزایش میزان مقاومت سیستم در برابر جریان می شوند. عملکرد این مدل شیر هیدرولیک با توجه به شکل مجرا، سطح مقطع و سیالات متفاوت است.

3- شیر کنترل جریان مخصوص جبران‌ کننده فشار: این مدل شیر هیدرولیک متناسب با تغییرات فشار به صورت خودکار تنظیم شده و از افت فشار به خوبی جلوگیری می کند. همچنین میزان جریان عبوری آنها اغلب ثابت است.

4- دریچه کنترل جریان گاز: افزایش حرارت در واقع موجب افزایش جریان عبوری می شود. به منظور جلوگیری از بروز این اتفاق، باید از دریچه های کنترل جریان گاز استفاده کرد. عملکرد این دریچه ها به گونه ای است که در صورت افزایش دمای سیالات، مسیر خروجی را تنگ می کنند.

اجزای شیر کنترل جریان هیدرولیک

1- بدنه شیر: بدنه شیر کنترل جریان هیدرولیک از جنس چدن یا فولاد مقاوم بوده و صافی درون آن، از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. به عبارتی سطح داخلی شیر هیدرولیک باید به گونه ای باشد که از ایجاد نشتی جلوگیری کند.

2- قطعه کنترل کننده روزنه: کنترل روزنه در واقع با استفاده از نوعی جسم سوزنی شکل انجام می شود. این وسیله، روزنه شیر هیدرولیک را تحت کنترل خود قرار داده و عملکرد آن را بهبود می بخشد. جنس این قطعه ضروری از فولاد سخت بوده و جهت باز کردن آن، باید روزنه را به صورت پادساعتگرد بچرخانید.

3- قطعه آب بندی: قطعات آب بندی اغلب جهت جلوگیری از ایجاد نشتی سیالات از بدنه مورد استفاده قرار می گیرند. با توجه به فشار بالای سیالات داخل شیر، در صورت ایجاد نشتی آسیب جدی به سیستم وارد می شود. بنابراین استفاده از آب بند برای شیر کنترل جریان هیدرولیک بسیار ضروری است. جنس آب بندها از مواد مصنوعی، گرافیت، لاستیک و… بوده در اشکال متنوع تولید می شوند.

4- بخش کنترل جریان یک طرفه: جهت عبور جریان آزاد سیالات در یک جهت، باید از شیر یک طرفه داخل سیستم ها استفاده شود. شیرهای یک طرفه بدون نشتی داخل نشیمن شیر هیدرولیک قرار گرفته و امکان جریان یک طرفه را برای سیالات فراهم می سازند.

5- فنر: از فنر داخل شیرهای کنترل جریان، به منظور نشاندن اجزا روی نشیمن استفاده می شود. در مواقعی که میزان فشار شیرهای یک طرفه افزایش یابد، وجود فنر به بسته شدن شیر کمک می کند.

نکات نصب شیر کنترل جریان هیدرولیک

برای نصب شیر کنترل جریان هیدرولیک باید به نکات زیر توجه کنیم:

• جهت جریان دبی عبوری داخل مدار باید به خوبی بررسی شود.
• درپوش روی لوله ها باید برداشته شوند.
• بهتر است ورودی و خروجی لوله های شیر به خوبی تمیز شوند.
• نحوه بسته شدن اتصالات روی شیر بسیار مهم است. از طرفی اتصالات مدارهای یک طرفه و پرفشار باید سفت بسته شده باشند.
• پس از نصب و راه اندازی، نشتی وضعیت شیر کنترل جریان هیدرولیک را به خوبی بررسی کنید.

علل خرابی شیر کنترل جریان هیدرولیک

1- جرم گرفتگی: بعضی مواقع ذرات ورودی، باعث ایجاد اختلال در عملکرد سیستم می شوند. این اختلال به گونه ای است که منجر به جرم گرفتگی و بسته شدن روزنه شیر می شود. همچنین متناسب با اندازه ذرات از روزنه، میزان اختلال در جریان مشخص می شود. به دنبال این امر شیرهای یک طرفه آسیب دیده و سیالات به درستی کنترل نمی شوند.

2- شکستن فنر شیر: بر اثر وجود این مشکل، عملکرد شیر یک طرفه با اختلال روبرو شده و منجر به ایجاد نشتی می شود. همچنین به صورت ناخواسته، سیالات از شیر یک طرفه عبور کرده و جریان خروجی شیر دچار مشکل می شود.

3- نصب وارونه شیر داخل مدار: این مشکل به گونه ای است که عملکرد شیر کنترل جریان هیدرولیک را به شکل قابل توجهی کاهش می دهد. هر زمان که سیالات در جهت مشخص حرکت نکنند، باید این امر به خوبی بررسی شود. همچنین به منظور پیشگیری از این حالت، بهتر است علامت موجود بر روی شیرها را به خوبی بررسی کنید.

4- انتخاب روغن غیر استاندارد: روغن معدنی در حقیقت تنها روغن مناسب برای شیرهای هیدرولیک است و استفاده از سایر روغن ها، باعث خراب شدن شیر می شود. بنابراین پیش از استفاده باید روغن سیستم را به خوبی چک کرده و از بروز آسیب های احتمالی جلوگیری کنید.

کاربرد شیر کنترل جریان هیدرولیک

در اینجا با کاربرد شیر کنترل جریان هیدرولیک آشنا خواهیم شد:

• یونیت های مخصوص هیدرولیک
• قطعات مختلف هیدرولیک صنعتی
• ماشین آلات کشاورزی
• ماشین آلات راهسازی و معدن
• مورد استفاده برای تصفیه آب و فاضلاب خانه ها

[elementor-template id=”10001″]

مزایا شیر کنترل جریان هیدرولیک

از مزایای شیر کنترل جریان هیدرولیک می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• تنظیم میزان جریان، دبی و فشار موجود داخل مدار
• جلوگیری از افت دبی و فشار
• تقسیم جریان به صورت یکنواخت بین اتصالات
• قطع و وصل میزان جریان در مواقع ضروری جهت کنترل سیالات
• سهولت استفاده و نصب آسان
• افزایش ایمنی سیستم
• قیمت مقرون به صرفه با توجه کیفیت بالا
• ثابت نگه داشتن جریان عبوری مدار
• افزایش بازدهی شیر با توجه به جریان متناوب و مستقیم

در ادامه با ویدئو زیر طریقه قفلی کردن شیر دستی هیدرولیک را مشاهده خواهیم کرد:

[elementor-template id=”11569″]

خرید شیر کنترل جریان هیدرولیک

عوامل بسیاری از جمله نحوه عملکرد، ابعاد، فنر دستگاه و… بر قیمت شیر کنترل جریان هیدرولیک تاثیر می گذارند. پیش از خرید این محصول، بهتر است قیمت های مختلف آن را از سایت های معتبر نگاه کرده و مناسب ترین نوع شیر را خریداری نمایید. همچنین برخی نکات ضروری مانند اتصالات، درپوش ها، روزنه ها و شیرهای یک طرفه سیستم باید هنگام خرید به خوبی بررسی شوند. پاسکال استور به شما کمک می کند تا محصولات ضروری خود را به آسانی بررسی کرده و با بالاترین کیفیت و بهترین قیمت خریداری کنید.

کلام آخر

بنابراین شیر کنترل جریان هیدرولیک یکی از پرکاربردترین نوع شیرهای هیدرولیک بوده و به منظور تنظیم جریان عبوری سیالات مورد استفاده قرار می گیرد. این مدل شیر دارای انواع گوناگونی است که هر کدام برای صنایع مختلف استفاده می شوند. از طرفی نصب مناسب این محصول، به افزایش ایمنی شیرها کمک کرده و نحوه عملکرد آنها را به خوبی کنترل می کند.

شرکت بازرگانی و مهندسی آراز فخر آذر

سوالات متداول:

بدنه شیربرقی هیدرولیک تا چه فشاری را تحمل می کند؟

شیر برقی هیدرولیک در سایز و اندازه های مختلف برای مصارف گوناگونی ساخته می شود میزان تحمل فشار این قطعات به عوامل مختلفی بستگی دارد که در هنگام دریافت مشاوره فنی می توانید از آن مطلع شوید.

مزایای استفاده از شیر برقی هیدرولیک چیست؟

استفاده آسان، انرژی کم و راحتی در کنار مقرون به صرفه بودن باعث محبوبیت این قطعات شده است.انواع شیر پنوماتیک را نیز می توانید در پاسکال استور مشاهده نمایید.