شیر برقی هیدرولیک

سیستم‌های هیدرولیکی از مهمترین روش‌های طراحی تجهیزات اتوماسیون صنعتی هستند. این سیستم‌ها از کنترل پذیری عالی برخوردار هستند و می‌توانیم با استفاده از قدرت بالای سیالات هیدرولیکی سنگین‌ترین بازوهای مکانیکی را طراحی کنیم. شیر برقی هیدرولیک، ابزار کنترل سیال در چنین سیستم‌هایی است. این شیرها به شکلی طراحی شده‌اند تا توان عبور سیال پر فشار هیدرولیکی را داشته باشند. همچنین با عملکرد دقیق در پروسه‌های کنترل کار می‌کنند.

شیر برقی هیدرولیک در تیپ‌های گوناگون برای عبور روغن هیدرولیک پرفشار طراحی شده است. این شیرها عملکردی پایدار دارند و می‌توانند رفتار کنترل پذیر هر نوع بازوی مکانیکی و یا شرایط اتوماسیون شده را تولید نمایند. برای طراحی دقیق و کارکرد مفید سیستم‌های هیدرولیکی به حضور موثر این شیرها نیاز داریم. انواع شیر برقی هیدرولیک متنوع هستند و هر کدام از آنها کاربردی تخصصی دارند. فروش شیر برقی هیدرولیک در سطح صنایع مختلف خصوصاً طراحی بازوی مکانیکی ماشین آلات انجام می‌شود. لذا مهم است که این شیرها را در نگاهی کاملاً تخصصی بررسی کرده و بتوانیم آنها را از مسیری حرفه‌ای تهیه کنید.

شیر کنترل جهت هیدرولیک چیست؟

شیر کنترل جهت هیدرولیک با هدف کنترل عبور سیال تحت فشار هیدرولیک در طراحی بازوهای مکانیکی ساخته شده است. این شیرها در اصل نوع تخصصی از سولونوئید ولوها هستند که از بدنه مقاوم برای تحمل سیالات پرفشار برخوردار شده‌اند.

انواع شیر کنترل جهت هیدرولیک از دو بخش بوبین و بدنه شیر تشکیل شده است. بوبین قسمت تحریک الکتریکی این شیرها است و معمولاً در سطح ولتاژ استاندارد ۲۴ ولت DC و یا ۲۲۰ ولت AC کار می‌کنند. این بوبین تحت کنترل اتوماتیک سیستم مرکزی کار می‌کند. البته برخی از انواع شیر کنترل جهت هیدرولیک تحریک مکانیکی هستند که با قابلیت کنترل دستی طراحی شده‌اند.

بدنه این شیرها با هدف کنترل جریان سیال در مسیر‌های متفاوت طراحی شده است. ساده‌ترین مدل‌ها شیرهای قطع و وصل جریان سیال هستند. اما شیر‌های حرفه‌ای تر از توانایی کنترل جهت عبور سیال در مسیرهای رفت و برگشتی برخوردار هستند. با استفاده از این شیرها می‌توانیم حرکت رفت و برگشتی یک جک هیدرولیکی را تحت کنترل داشته باشیم. این شیرها به شکلی طراحی شده‌اند که تحت تحریک بوبین می‌توانند جک‌های هیدرولیکی را در موقعیت‌های دقیق حرکت داده و به این ترتیب عملکرد بازوهای مکانیکی را کنترل کنند.

طرز کار شیر برقی هیدرولیک

روش طراحی انواع شیر برقی هیدرولیک یکسان و در تمامی‌ آنها از تحریک بوبین برای جابجایی حالتهای شیر استفاده می‌شود. اما تفاوت عملکردی این شیرها در چگونگی طراحی حالت‌های کارکرد آنها در کنترل جهت جریان است. همه این شیر‌ها دارای بوبین تحریک DC و یا AC هستند. البته برخی از آنها دارای دو عدد بوبین تحریک می‌باشند. 

در مدل‌های تک بوبین برای بازگشت شیر به حالت اولیه از فنر استفاده شده است. وقتی بوبین تحریک می‌شود حالت عملکردی شیر برقی هیدرولیک نیز تغییر می‌کند. به این ترتیب انتظار داریم که مسیر عبور سیال هیدرولیک نیز تغییر کرده و سیلندر هیدرولیک شروع به حرکت کند. در صورت قطع تحریک، شیر به حالت اولیه با کمک فنر باز می‌گردد. در این صورت حرکت سیلندر هیدرولیک حالت بازگشتی دارد. البته در مدل‌های 3/4 که دارای دو بوبین هستند یک حالت میانی تعریف شده است. در این صورت با تحریک هر یک از بوبین‌ها یک حالت کنترل جهت وارد سیکل کنترلی می‌شود. 

انواع شیر برقی کنترل جهت هیدرولیکی

انواع شیر کنترل جهت هیدرولیکی را براساس مولفه‌های متنوع دسته بندی می‌کنند. این شیرها از لحاظ مکانیزم کنترل جهت سیال در دو مدل پاپتی و اسپولی دسته بندی می‌شوند. این شیرها از لحاظ ساختار بدنه، نوع طراحی مجرای داخلی، نوع طراحی اسپول متحرک و حتی نوع تحریک بوبین برقی متفاوت هستند.

انواع این شیر‌ها را از نظر نوع طراحی تعداد پورت و یا تعداد حالات برای کنترل جهت سیالات نیز دسته بندی می‌کنند. انواع این شیرها از نظر ساختار داخلی به جهت کنترل جهت عبور سیال به قرار زیر هستند.

• شیرهای 2/2
• شیرهای 3/2
• شیرهای 4/2
• شیرهای 4/3

شیر برقی هیدرولیک 2/2

ساده‌ترین مدل شیر برقی هیدرولیک است که با هدف باز و بسته شدن مسیر عبور سیال طراحی شده است. این شیرها تنها دو حالت با دو پورت ورودی و خروجی دارند. یک حالت قطع و یک حالت باز است.

شیر برقی هیدرولیک 3/2

در این شیرها از دو حالت با سه پورت استفاده شده است. این شیرها یک بوبین تحریک دارند و از نوع بازگشت فنری هستند. یک حالت برای عبور سیال هیدرولیک و حالت دوم برای تخلیه سیال استفاده می‌شود. از این شیرها برای کنترل حرکت جک‌های هیدرولیکی در حالت تحریک دائمی ‌بوبین استفاده می‌کنند. به شکلی که تا زمانی که بوبین شیر تحریک شده است، جک هیدرولیک حرکت می‌کند. در صورت قطع تحریک بوبین، جک هیدرولیک نیز به حالت اولیه باز می‌گردد.

شیر برقی هیدرولیک 4/2 (تک بوبین)

شیرهایی با دو حالت تحریک و چهار عدد پورت هستند. این شیرها عملکردی بازگشت فنری مانند شیرهای 3/2 دارند. اما در مسیر رفت و برگشت عملکرد آنها از شیرهای 3/2 سریع‌تر است. از این شیرها برای تحریک دو مدار با پمپ هیدرولیک مشترک استفاده می‌کنند. معولاً شیر برقی‌های هیدرولیک تک بوبین در دو مدل ضربدر موازی و ضربدر H مورد استفاده قرار می‌گیرند.

شیر برقی هیدرولیک 4/3 (دو بوبین)

این شیرها دارای سه حالت و چهار پورت هستند. در حالت میانی تمامی ‌مسیرهای شیر بسته است و هیچ جریانی عبور نمی‌کند. اما برای رفتن به دو حالت دیگر از دو بوبین مستقل استفاده شده است. لذا این شیرها حالت بازگشت فنری ندارند. از این شیرها زمانی استفاده می‌شود که می‌خواهیم سیلندر هیدرولیک و یا هیدرو پمپ‌ها پس از رسیدن به موقعیت مورد نظر تحت فشار پمپ نباشند. چرا که با قرار دادن در حالت وسط عملاً فشار سیال از روی عملگر نهایی برداشته می‌شود. شیر کنترل جهت هیدرولیک 4/3  در مدل‌های گوناگون طراحی شده است و در تیپ‌های گوناگون از کاربردی‌ترین اقلام طراحی سیستم‌های هیدرولیکی است. از پرکاربرد ترین شیر برقی‌های هیدرولیک دو بوبین 4/3 می‌توان به مدل‌های زیر اشاره کرد:

• شیر برقی هیدرولیک وسط بسته
• شیر برقی هیدرولیک وسط باز
• شیر برقی هیدرولیک P بسته (وسط صندلی)
• شیر برقی هیدرولیک وسط H

عیب یابی شیر برقی هیدرولیک 

شیر برقی هیدرولیک ابزار کنترل اتوماتیک در طراحی سیستم‌های هیدرولیکی است. با استفاده از این شیرها می‌توانیم مسیرهای کنترل اتوماسیون شده حرکت بازو‌های مکانیکی سیلندرهای هیدرولیکی و یا هیدروپمپ‌ها را طراحی کنیم. قاعدتاً در تمامی ‌این کاربردها به عملکرد دقیق و عاری از خطای انواع شیر برقی هیدرولیک نیاز داریم. هر نوع خرابی و یا عملکرد ناقص این شیرها باعث تداخل در جریان کارکرد سیستم‌های هیدرولیکی می شود. روش‌های عیب یابی شیر برقی هیدرولیک به قرار زیر هستند: 

• لازم است تا مسیر اتصال الکتریکی شیر را دقیق بررسی کنید. 
• لازم است تا سطح ولتاژ بوبین را اندازه گیری کنید. گاهاً افت ولتاژ مانع از تحریک بوبین می شود. 
• سالم بودن بوبین را بررسی کنید. بوبین‌هایی که داغ می‌شوند و یا لرزش دارند عملکرد آنها ناقص است. 
• در بسیاری از موارد دلیل عدم کارکرد شیر برقی هیدرولیک در بخش‌های مکانیکی شیر و عدم جابجایی حالت‌ها است. در این صورت باید بخش‌های فنی شیر را باز کرده و روانکاری کنید. 
• در بسیاری از موارد شل بودن بوبین مانع از تحریک شیر هیدرولیک می‌شود. 

• آیا می‌توانیم از شیر برقی هیدرولیک به عنوان سیستم کنترل بای‌پس استفاده کنیم؟

  بله این شیرها کنترل پذیر هستند و حتی می‌توانیم از آنها در مسیر بازگشت سیال در تکمیل پروسه بای پس نیز استفاده کنیم. البته شیر‌های هیدرولیک از نوع ۲/۲ برای این کار استفاده می‌شوند.

• برای کنترل سیلندرهای یک طرفه از کدام مدل شیر کنترل جهت هیدرولیک استفاده می‌کنند؟

  سیلندر‌های یک طرفه با هدف حرکت کنترل شده در یک سمت و بازگشت اتوماتیک وار طراحی شده اند. برای پیاده سازی این سیستم‌های هیدرولیکی به شیر برقی هیدرولیک مدلهای 2/3 نیاز دارید.

• در طراحی سیستم کنترل هیدروموتورهای دو جهته از چه نوع شیر کنترل جهت هیدرولیک استفاده می‌شود؟

  هیدروموتورهای دو جهته با قابلیت حرکت در جهت‌های چپگرد و راستگرد طراحی شده‌اند. برای کار کردن این هیدروموتور‌ها به شیرها با تحریک دو طرفه مانند شیر برقی هیدرولیک 3/4 نیاز دارید.

• نصب بلوک شیرهای برقی به چه صورت است و چه کاربردی دارد؟

  برای نظم بهتر در نصب و راه اندازی تعداد زیاد شیر هیدرولیکی از روش نصب بلوکی استفاده می‌شود. در این روش پایه نصب شیر یک بلوک است که دارای مجرای عبور سیال مشترک برای تمامی‌شیر‌ها می‌باشد. این بلوک علاوه بر نظم دهی محل نصب شیر‌ها باعث تزریق یکپارچه تمام شیر‌ها نیز می‌شود. به این ترتیب شرایط کنترل پذیری تا نصب شیر‌ها وضعیت منظم تر و بهینه تری دارد.