در سال های اخیر، استفاده از سیستم های هیدرولیکی بسیار رواج پیدا کرده است. مولفه اصلی این سیستم ها، شیرهای هیدرولیکی است که وظیفه کنترل و نظارت بر عملکرد کل سیستم هیدرولیکی را بر عهده دارند. این شیرها بر اساس قواعد مختلفی ازقبیل نوع عملکرد و نوع تحریک تقسیم بندی می شوند و هر یک دارای کاربرد خاصی هستند. در ادامه، به بررسی انواع شیرهای هیدرولیکی و کاربرد آن ها می پردازیم.
نحوه عملکرد شیرهای هیدرولیکی
شیرهای هیدرولیکی، یک هسته فرومغناطیسی دارند که شبیه به سیم پیچ عمل می کند. با برق دار شدن بوبین، میدان مغناطیسی ایجاد می شود و هسته فرومغناطیسی شروع به کار می کند. در واقع، بوبین مهم ترین بخش از شیرهای هیدرولیکی به شمار می رود چراکه باز و بسته شدن ورودی شیر بر عهده آن است. توجه کنید که بوبین خود از یک سیم پیچ، سنبه و قاب فولادی ساخته می شود. کیفیت بوبین در قیمت شیر هیدرولیک تاثیرگذار است.
قیمت انواع شیرهای هیدرولیکی
قیمت انواع شیرهای هیدرولیکی برا اساس نوع عملکردشان متفاوت است. با توجه به کاراییهای هریک از شیرهای هیدرولیکی، میتوان آنها را بر حسب نوع عملکرد تقسیم بندی کرد:
- شیر کنترل جهت
- شیر کنترل فشار
- شیر کنترل جریان (شیر کنترل دبی)
- شیرهای سروو
- شیرهای پروپرشنال
- شیرهای مدولار
انواع شیرهای هیدرولیکی و کاربرد آنها
شیر هیدرولیک کنترل جهت
همانطور که از نامش مشخص است، شیر کنترل جهت به منظور مدیریت جهت عبور سیال به کار می رود. به عبارت دیگر، مسیر عبور سیال در یک سیستم بر اساس شیر کنترل جهت تعیین می شود. این شیر خود به چند دسته تقسیم می شود: شیر یکطرفه، شیر یک راهه، چند راهه و غیره.
شیر هیدرولیک کنترل فشار
وظیفه اصلی شیرهای هیدرولیکی کنترل فشار، محافظت از سیستم در برابر تغییرات ناگهانی فشار است. ممکن است تغییرات ناگهانی فشار به دلیل کاهش یا افزایش ناخواسته میزان جریان رخ دهند. این تغییرات باعث ایجاد فشار آنی چهار برابر فشار نرمال می شوند و آسیب های جدی به سیستم وارد می کنند. به همین دلیل، استفاده از شیرهای هیدرولیکی کنترل فشار ضروری است. شیرهای کنترل فشار خود به چند دسته تقسیم می شوند که عبارتند از:
- شیر اطمینان ساده
- شیر اطمینان ترکیبی
- شیر کاهنده فشار
- شیر بی بار کننده
- شیر متعادل کننده
- شیر ترتیبی
- سوئیچ فشاری
یکی از قطعات حیاتی در سیستمهای کنترل فشار، شیر فشار شکن است. این شیر با هدف کاهش فشار ورودی به سطح ایمن و قابل کنترل طراحی شده و در اغلب موارد به عنوان عنصر محافظ سیستم در برابر افزایش فشار ناگهانی عمل میکند. در سیستمهای هیدرولیکی پیچیده، عدم استفاده از شیر فشار شکن میتواند منجر به آسیب جدی به اجزای داخلی یا حتی انفجار لولهها شود. نصب این شیر در مسیر مناسب، تضمینی برای ایمنی عملکرد سیستم خواهد بود.
در دستهبندی شیرهای کنترل فشار، شیر ردیوسینگ یکی از پرکاربردترین گزینهها محسوب میشود. وظیفه اصلی این شیر، کاهش فشار در یک بخش خاص از مدار و نگه داشتن فشار خروجی در سطح ثابت است؛ بدون آنکه فشار ورودی سیستم کاهش یابد. شیر ردیوسینگ عملکردی مشابه فشارشکن دارد اما با مکانیزمی متفاوت. این شیر در کاربردهایی همچون سیستمهای قالبگیری پلاستیک، دستگاههای پرس و تجهیزات CNC بهکار میرود.
شیر هیدرولیک کنترل جریان
یکی دیگر از انواع شیرهای هیدرولیکی، شیرهای کنترل جریان یا کنترل دبی هستند. این شیرها وظیفه تنظیم سرعت سیلندرها و موتورهای هیدرولیکی را از طریق تغییر جریان ورودی و خروجی سیستم را بر عهده دارند. شیرهای کنترل جریان همزمان با شیرهای کنترل فشار عمل می کنند. تقسیم بندی این شیرها به شرح زیر هستند:
- شیرهای جریان بدون سیستم جبران کننده فشار
- شیرهای جریان همراه با سیستم جبران کننده فشار
شیرهای هیدرولیک سروو
شیرهای هیدرولیک سروو، فشار، جریان، موقعیت مکانی و سرعت سیستم را بر اساس بازخوردی که می گیرند، کنترل می کنند. به همین دلیل، این شیرها باید همیشه تحت فرمان باشند. هر چه تکنولوژی به کار رفته در ساخت شیرهای هیدرولیک سروو پیشرفته تر باشد، دقت و عملکرد آن ها بهتر خواهد بود.
شیرهای هیدرولیکپروپرشنال
شیرهای هیدرولیک پروپرشنال از پیشرفتهترین انواع شیرهای هیدرولیکی به شمار می روند. در این شیرها، تغییر جریان سیال خروجی هیچ ارتباطی با جریان الکتریکی ورودی ندارد. شیرهای هیدرولیکی پروپرشنال از سرعت و دقت بسیار بالایی برخوردار هستند. به همین دلیل از آن ها در صنایع نظامی، نورد فلزات، پرس هیدرولیک و ماشین کاری استفاده می شود.
شیرهای هیدرولیکمدولار
شیرهای مدولار از مهم ترین شیرهای هیدرولیک به شمار می روند. از این شیرها معمولاً در سیستم هایی استفاده می شود که به تعداد زیادی شیرآلات نیاز دارند. استفاده از شیرهای هیدرولیک مدولار منجر به اشغال فضای کمتر و صرفه جوبی در هزینه لوله کشی می شود. بیشترین کاربرد شیرهای مدولار در سایزهای cetpos03 و cetpos05 است. شیرهای هیدرولیک مدولار با نام شیرهای هیدرولیک ساندویچی نیز شهرت دارند.
قطعات انواع شیرهای هیدرولیکی
- فلکه
- پیچ
- صفحه
- واشر
- بدنه
- دیسک
- واشر دیسک
- رینگ
- گسکت
- مجرابند سرپوش دار
- مجرابند ساچمه ای
- باک
- آببند محور
- لوله قطع و وصل کردن جریان سیال
- پروانه
- فنر
- سیستم آبرسانی
- فلنج
- لوله های ورودی و خروجی
- فرمان هیدرولیک و سیستم توربینی
انواع شیرهای هیدرولیکی بر حسب نوع تحریک
تقسیم بندی انواع ولوهای هیدرولیک بر حسب نوع تحریک به شرح زیر است:
- تحریک دستی
- تحریک سلونوئیدی
- تحریک هوایی
- تحریک مکانیکی یا بادامکی
اهمیت شیر هیدرولیک در طراحی سیستم
هر شیر هیدرولیک نقش کلیدی در مدیریت انرژی و جهتدهی به جریان سیال ایفا میکند. از این رو، انتخاب صحیح شیر بر اساس نیاز سیستم (مانند کنترل جریان، جهت یا فشار) اهمیت فراوانی دارد. یک انتخاب نادرست ممکن است منجر به افت بازده سیستم یا آسیب به سایر اجزا شود. طراحی بهینه سیستمهای هیدرولیکی با ترکیب صحیح انواع شیرها، سبب کاهش اتلاف انرژی و افزایش عمر مفید تجهیزات میشود.
مزایا و معایب انواع شیر هیدرولیک
مزایا انواع شیر هیدرولیک
- این شیرها اکثرا در سیستم های هیدرولیکی و پنوماتیکی مورد استفاده قرار می گیرند.
- بدنه تمیز، وزن سبک و قابل حملی دارند.
- می توانند فشار، دبی و جریان سیال را کنترل کنند.
- نصب این شیرها خیلی راحت است.
- بهترین کیفیت و کارایی بیشتری دارند.
- لوازم یدکی این شیرها به راحتی قابل دسترس است.
- عملکرد قابل اطمینانی دارند.
- می تواندد سرعت سیال را کنترل کنند.
- توانایی تولید گشتاور در لوله های خروجی را دارند.
- مواد اولیه کارخانه ها توسط این شیرهای هیدرولیکی شکل می گیرند.
معایب انواع شیر هیدرولیک
- هزینه تعمیر و نگه داری این شیرها بیشتر است.
- این دستگاه ها چون با روغن کار می کنند باعث ایجاد آلودگی می شوند.
- این شیرها بدلیل چرخش 180 درجه صدای زیادی تولید می کنند.
- در زطوبت دچار فرسودگی می شوند.
- امکان نشتی در این شیرها زیاد است.
- روغن ولو هیدرولیک حساس است و دمای محیط آن را تحت تاثیر قرار می دهد.
- تامین روغن این دستگاه ها دشوار است.
- این شیرها خورندگی بیشتری دارند و این باعث کاهش طول عمرشان می شود.
- برای انتقال سیالات ویسکوز مناسب نیستند.
- قیمت بیشتری نسبت به بقیه تجهیزات هیدرولیکی دارند.
شیرهای هیدرولیکی یکی از مهم ترین المان های سیستم های هیدرولیکی به شمار می روند. تقسیم بندی این شیرها بر اساس فاکتورهای مختلفی ازقبیل نوع عملکرد و نوع تحریک انجام می شود. هنگام خرید شیر هیدرولیک باید به نوع کارایی آن ها توجه کرد.
