یکی از قطعات صنعتی مهم شیر برقی هیدرولیکی می باشد. این شیر ها با استفاده از نیروی الکتریسیته فعالیت می کنند. این قطعه باید میزان جریان مایع یا سیال را در یک سیستم هیدرولیکی کنترل کند و در زمان های مختلف وصل و قطع و یا تنظیم شوند. نام دیگر شیر برقی هیدرولیکی، دستگاه سلونوئید ولو می باشد. این شیر ها با استفاده از نیروی الکتریکی، جریان های موجود در سیستم را کنترل می کنند.
شیر برقی هیدرولیک، یک هسته فرومغناطیسی دارد که توانایی جابجایی دارد. با وارد شدن جریان برق، یک میدان مغناطیسی ایجاد می شود و آن را به حرکت در می آورد. یکی از مهم ترین قسمت ها سلونوئید می باشد که کنترل ورودی های شیر را انجام می دهد. به عبارت دیگر هنگام ورود جریان برق به سیم پیچ، خاصیت آهنربایی پیدا می کنند و موجب جذب جریان برق می شوند.
نحوه کار انواع شیر هیدرولیکی
شیر برقی هیدرولیکی دارای یک هسته فرومغناطیسی است که قابلیت جابجایی داشته و بسیار شبیه سیم‌پیچ عمل می‌کند. کارکرد این شیر به حرکت همین هسته بستگی دارد. در واقع با وارد شدن جریان توسط بوبین یا سلونوئید، یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود که در اثر آن، هسته فرومغناطیسی شروع به حرکت می‌کند. به همین دلیل بوبین یا سلونوئید به عنوان مهم‌ترین بخش شیر برقی شناخته می‌شود و وظیفه باز و بسته کردن ورودی‌های شیر هیدرولیک را دارد. سلونوئید دارای ساختاری ساده متشکل از قاب فولادی، سیم‌پیچ و سنبه است. علت فولادی بودن قاب این است که در هنگام وارد شدن جریان برق به سیم‌پیچ، خاصیت آهنربایی ایجاد شده و سنبه سلونوئید به سمت قاب جذب شود.
کاربرد های شیر برقی هیدرولیکی
کاربرد های آنها بسیار گسترده می باشد. اگر به دنبال تامین قدرت های زیاد هستید و همچنین اگر می خواهید شرایط را کنترل کنید، از شیر برقی هیدرولیکی استفاده کنید. از انواع شیر برقی هیدرولیک، جهت تامین شرایط اتوماسیون صنایع سنگین همچون ریخته گری، فولاد و… استفاده می شود. از شیر های برقی نیز در راهسازی و ماشین آلات سنگین استفاده می کنند. در تجهیزات بکار برده شده در صنایع معدنی و معادن از انواع شیر برقی هیدرولیک استفاده می شود.
رایج ترین کاربردهای شیرهای هیدرولیک
1. ماشین آلات صنعتی
شیرهای هیدرولیک به طور گسترده در ماشین آلات صنعتی مانند پرس، ماشین ابزار و سیستم های رباتیک استفاده می شود. آنها کنترل دقیق حرکت و نیروی اعمال شده توسط سیلندرهای هیدرولیک را امکان پذیر می کنند و امکان عملکرد کارآمد و موقعیت دقیق اجزا را فراهم می کنند.
1. ماشین آلات صنعتی
شیرهای هیدرولیک در تجهیزات ساختمانی مانند بیل مکانیکی، لودر و بولدوزر نقش حیاتی دارند. آنها حرکت سیلندرهای هیدرولیک را کنترل می کنند و عملیات بلند کردن، حفاری و هل دادن را امکان پذیر می کنند. شیرهای هیدرولیک کنترل صاف و دقیق روی تجهیزات را تضمین می کنند و بهره وری و ایمنی را افزایش می دهند.
3. سیستم های خودرو
در صنعت خودرو از سوپاپ های هیدرولیک در سیستم های مختلفی مانند فرمان، سیستم تعلیق و ترمز استفاده می شود. آنها کنترل دقیق و پاسخگو بر روی این سیستم ها را امکان پذیر می کنند و تجربه رانندگی راحت و ایمن را برای رانندگان فراهم می کنند.
4. صنعت هوافضا
دریچه های هیدرولیک اجزای حیاتی در سیستم های هواپیما از جمله ارابه فرود، سیستم های کنترل پرواز و محرک های هیدرولیک هستند. آنها کنترل دقیق حرکت اجزای هواپیما را تضمین می کنند و به ایمنی و عملکرد هواپیما کمک می کنند.
5. کاربردهای دریایی
دریچه‌های هیدرولیک در کاربردهای دریایی مانند سیستم‌های فرمان کشتی، وینچ‌های هیدرولیک و مکانیسم‌های بالابر کاربرد گسترده‌ای پیدا می‌کنند. آنها کنترل قابل اعتمادی را بر حرکت و عملکرد تجهیزات مختلف دریایی ارائه می دهند و از عملیات دریایی ایمن و کارآمد اطمینان می دهند.
انواع شیر هیدرولیک از جنبه عملکرد
شیر کنترل جهت
شیر کنترل فشار
شیر کنترل جریان یا دبی
شیرهای هیدرولیک پروپرشنال
شیرهای هیدرولیک سروو
شیرهای هیدرولیک مدولار
1. شیر هیدرولیک کنترل جهت
اولین دسته از شیرهای هیدرولیک، شیر کنترل جهت است. این شیرها به منظور مدیریت بر جهت عبور سیال مورد استفاده قرار می‌گیرند و تعیین کننده مسیر عبور جریان سیال در مدار هستند. برای مثال می‌توانند جهت حرکت یک سیلندر یا موتور هیدرولیکی را تعیین کنند. این شیرها با توجه به وظایف خود به انواع یک‌طرفه، دوراهه، چند راهه و غیره تقسیم بندی می‌شوند. نام‌گذاری شیرهای کنترل جهت طبق تعداد موقعیت و دهانه‌های شیر انجام می‌شود و این نام‌گذاری به این ترتیب است که ابتدا تعداد دهانه‌ها و سپس تعداد موقعیت‌ها بیان می‌شود.
مزایای شیر کنترل جهت هیدرولیکی عبارتند از:
ساختار کوچک و طراحی زیبا
تولید گشتاور بالا
امکان استفاده از باتری در مواقع قطعی برق
تنظیم سرعت مناسب
تنظیم گشتاور
نگهداری آسان
عملکرد قابل اطمینان
معایب شیر کنترل جهت هیدرولیکی عبارتند از:
امکان نشتی
امکان جرم گرفتگی
شیر کنترل جهت هیدرولیک
2. شیر کنترل فشار
نوع دیگری از شیرهای هیدرولیک، شیر کنترل فشار است. این گروه از شیرهای هیدرولیک، سیستم را در برابر تغییرات ناگهانی فشار حفاظت می‌کند. تغییرات ناگهانی به وجود آمده در اثر عوامل متعددی مانند کاهش میزان دبی یا افزایش ناخواسته آن، به دلیل باز و بسته شدن شیر به وجود می‌آید. تغییرات ناگهانی به وجود آمده در سیستم می‌تواند تغییرات آنی حتی تا ۴ برابر فشار نرمال را در سیستم ایجاد کند. از آنجایی که افزایش فشار بیشتر از حد معین می‌تواند آسیب‌های جدی به شیر هیدرولیکی بزند، لزوم استفاد از شیر کنترل فشار توجیه می‌شود. در یک سیستم هیدرولیک توان خروجی وابسته به فشار و جریان سیال است؛
بنابراین برای دست‌یابی به اهداف مورد نظر هنگام طراحی مدار، باید موارد زیر معین گردند:
فشار سیستم
پارامترهای هندسی و اندازه‌های مربوط به شیرها
مقدار دبی سیستم
کاربرد شیرهای هیدرولیک کنترل فشار:
شیر اطمینان ساده: حفاظت از خطوط لوله و تجهیزات هیدرولیک در برابر افزایش ناگهانی فشار
شیر اطمینان ترکیبی: همانند شیر ساده عمل کرده اما امکان دسترسی به سطح فشار را دارد
شیر کاهنده فشار: بدون تجه به میزان فشار ورودی، باعث کاهش فشار خروجی سیستم می‌شود
شیر بی بار کننده: تخلیه جریان خروجی از پمپ با فشار صفر
شیر متعادل کننده: مقاومت در برابر جهت عبور جریان و تغییر آن
شیر ترتیبی: هدایت جریان در مسیرهای مختلف با ترتیبی خاص
سوئیچ فشاری: این شیرها کاهش و افزایش فشار در سیالات را کنترل می‌کنند
مزایای شیر هیدرولیک کنترل فشار:
این شیر ها طراحی ساده و جمع و جوری و هزینه کم دارند.
این شیر ها نیاز به منبع تغذیه خارجی ندارند.
قابلیت نگهداری این شیر ها آسان می باشد و اطمینان بالا دارند.
همچنین پاسخ دهی سریع دارند و قابل اعتماد هستند.
توانایی دریافت گشتاور خارجی زیادی هستند.
معایب شیر هیدرولیک کنترل فشار:
نشتی آسان
تغییر دمای روغن با توجه به تغییر دمای محیط.
شیر کنترل فشار هیدرولیک
3. شیرهای کنترل جریان
دسته‌ای دیگر از شیرهای هیدرولیک، شیر کنترل جریان است. از شیرهای کنترل جریان جهت تنظیم سرعت سیلندرها و موتورهای هیدرولیکی به وسیله ی تغییر میزان دبی ورودی یا خروجی آنها استفاده می‌شود. ابزار اصلی برای این کنترل تغییر سطح عبور جریان در گلوگاه است.
لازم به ذکر است که درصورت عملکرد همزمان شیرهای کنترل جریان و کنترل فشار است که می توان بر اندازه‌ی دبی تاثیر گذاشت. یک شیر کنترل جریان قادر است با تنظیم دبی سیال، سرعت حرکت عملگرها را تحت کنترل قرار دهد.
تقسیم بندی شیر هیدرولیک جریان به دو شکل زیر انجام می‌شود.
بدون سیستم جبران‌کننده فشار: این شیرهای زمانی کاربرد دارند که فشار سیستم ثابت است و نیازی به تغییر سرعت نیست
همراه با سیستم جبران‌کننده فشار: این شیرها در اثر تغییر فشار، به شکل اتوماتیک تنظیم می‌شوند و از افت فشار جلوگیری می‌کنند. در نتیجه میزان جریان عبوری از آنها همیشه ثابت است
مزایای شیر هیدرولیک جریان عبارتند از:
امکان استفاده از باتری در مواقع قطعی برق
امکان تنظیم سرعت مناسب
امکان تنظیم گشتاور خروجی
امکان تولید گشتاور زیاد
معایب شیر هیدرولیک جریان عبارتند از:
امکان جرم گرفتگی
تاثیر دمای محیط بر ویسکوزیته روغن
امکان نشتی
شیر کنترل جریان هیدرولیک
3. شیرهای هیدرولیک سروو
شیر هیدرولیک سروو یک شیر برقی است که دائما تحت فرمان بوده و با توجه به فیدبکی که می‌گیرد، فشار و موقعیت مکانی و دبی یا سرعت دستگاه مورد نظر را تحت کنترل دارد. تکنولوژی این نوع شیرها با توجه به سرعت و دقت بالاتر، مزایای بیشتری دارد.
شیر سروو هیدرولیک
4. شیر هیدرولیکی مدولار (Modular)
شیرهای مدولار جزء شیرآلات مهم هیدرولیکی می‌باشند که معمولا در سیستم‌هایی که تعداد شیرآلات کنترلی زیاد است، سعی می‌شود از شیرهای مدولار یا ساندویچی استفاده گردد تا علاوه بر اشغال فضای کمتر، لوله کشی کمتری بین المان‌های سیستم هیدرولیکی اعمال شود.شیرهای مدولار در سایزهای cetpos03 و cetpos05 بیشترین کاربرد را دارند و در انواع شیرهای کنترل دبی، کنترل فشار و شیرهای یک‌طرفه موجود می‌باشند . در صورت استفاده از این شیرها باید به این نکته توجه نمود که مقدار عبور دهی روغن این شیرها معمولا کمتر از شیرهای بلوکی یا خطی است. سازندگان مختلف به شیرهایی که به صورت طبقاتی بر روی هم بسته می‌شوند اسم‌های مختلفی می‌دهند. برای مثال شرکت‌های رکسروت و پارکر به این شیرها، شیرهای ساندویچی و شرکت‌های آتوس و دوپلوماتیک، شیرهای مدولار می‌گویند.
شیر مدولار هیدرولیک
5. شیرهای پروپرشنال
یکی دیگر از انواع شیرهای هیدرولیکی، شیرهای پروپرشنال هستند که تغییر جریان سیال خروجی در آن به جریان الکتریکی ورودی ارتباط ندارد. این شیرها نسبت به انواع شیر برقی هیدرولیک یاد شده، پیشرفته‌تر و پیچیده‌تر هستند و دقت و سرعت بالاتری دارند. شیر پروپرشنال در صنایع نظامی، پرس هیدرولیک، نورد فلزات و ماشین کاری کاربرد دارد.
این شیر نیز مانند شیرهای برقی هیدرولیکی، دارای انواع کنترل جهت، کنترل جریان و کنتر فشار بوده اما دقت بیشتری دارند. سلونوئید موجود در شیرهای پروپرشنال نوع خاصی بوده و بر اساس میزان جریان الکتریکی وارد شده، نیرویی در شیر ایجاد می‌شود. بنابراین هر مقدار جریان می‌تواند هسته فرومغناطیسی را در جایگاه متفاوتی قرار دهد. هر چقدر جریان ورودی به سلونوئید افزایش پیدا کند، نیروی سلونوئید هم افزایش خواهد یافت.
شیر پروپرشنال هیدرولیک
نکات لازم هنگام خرید انواع شیر برقی هیدرولیک
به ابعاد و سایز دهانه شیر برقی توجه کنید که باید لوله متناسب با سایز آن وصل کنید و آن را راه اندازی کنید.
باید به حداکثر زمان روشن بودن آن توجه کنید و شیر مناسب با آن زمان را انتخاب کنید.
توجه به میزان ولتاژ ورودی( نوع ولتاژ بر طرز کار شیر تاثیر دارد، پس باید به نوع جریان مستقیم و متناوب بودن ولتاژ توجه کرد. )
توجه به میزان فشار( باید شیری را انتخاب کنید که توانایی تحمل این مقدار فشار را داشته باشد. )
توجه به ماده ای که در شیر برقی جهت انتقال مورد استفاده قرار می گیرد.( بعضی از مایعات ممکن است قابل اشتعال و سوختن باشند و همچنین طرز کار بعضی از شیر های برقی با توجه به نوع مایع متفاوت می باشد. )
توسط
