شیرآلات هیدرولیک

این نوع شیرها امکان کنترل دقیق جریان و فشار سیال را در سیستم‌های هیدرولیک فراهم می‌کنند.  بنابراین انتقال ایمن سیال هیدرولیک را انجام می‌دهند تا در رسیدن به اهداف سیستم و تولید انرژی عملکرد مناسبی داشته باشند. به طور کلی، یک شیر به هر قسمت مکانیکی (با خواص آب‌بندی) گفته می‌شود که به نوعی جریان سیال را تنظیم می‌کند. همچنین شیرآلات با سیالاتی غیر مایع مانند گازها نیز کار می‌کنند.

سوپاپ‌های هیدرولیکی قطعات جدایی ناپذیر سیستم‌های قدرت هستند. سوپاپ‌ها برای ادامه و قطع جریان‌ها، اصلاح سرعت جریان، تغییر جهت جریان و تنظیم یا کاهش فشار، همچنین سایر اهداف مشابه… استفاده می‌شوند. به دلیل انواع گسترده‌ی شیرها، چندین روش مختلف برای طبقه بندی شیرها وجود دارد. لازم به ذکر است که اصطلاح شیر هیدرولیک به طور خاص به کاربرد نوع خاصی از شیر اشاره دارد.

 شرکت پایا هیدرولیک جم با بیش از ده سال تجربه‌ی موفق در زمینه تعمیر پمپ هیدرولیک و دیگر شیرالات صنعتی آماده خدمت رسانی به شما می‌باشد.

تاریخ

سیستم‌های هیدرولیکی از قرن ششم قبل از میلاد، زمانی که بین النهرین و مصری‌ها از انرژی آب برای آبیاری استفاده می‌کردند، به نوعی وجود داشته است. استفاده از هیدرولیک نیز در دوران هلنیستی و در ایران باستان، چین، سریلانکا و روم دیده شده است. عصر جدید هیدرولیک با ابتکارات دانشمندانی مانند بندیتو کاستلی و بلیز پاسکال از اوایل دهه 1600 آغاز شد. به ویژه پاسکال در زمینه هیدرولیک مدرن نقشی اثرگذار داشته است.

قانون پاسکال، مبنایی است که اصول هیدرولیک بر اساس آن بنا شده است. در واقع، این قانون عنوان می‌کند وقتی فشار بر هر نقطه از مایع محصور وارد شود، این فشار به طور مساوی به سایر قسمت‌های مایع محصور منتقل می‌شود. به همین ترتیب، اگر فشار در هر نقطه از مایع محصور افزایش یابد، افزایش مساوی و متناسب در سایر نقاط مایع محصور مشاهده می‌شود. توجه به این نکته مهم است که قانون پاسکال  به دلیل عدم تراکم مایعات امکان پذیر است. بسیار مهم است بدانید که وقتی مایع محصور نباشد، نیرو اعمال نمی‌شود. همچنین با استفاده از این اصل، مهندسان و دانشمندان با موفقیت، سیستم‌هایی را تولید کرده‌اند که از طریق مایعات تحت فشار تولید، کنترل و انتقال نیرو انجام می‌دهند و موجب شد تلاش دستی انسان بسیار کاهش یابد.

چرا از شیرآلات در سیستم‌های هیدرولیک استفاده می‌شود؟

در این سیستم ها، سوپاپ‌ها نقش‌های خاصی را که دارند بازی می‌کنند، دریچه‌های کنترل قادر به کنترل عملکرد محرک‌ها هستند. این شیرها همچنین با کنترل جریان روغن، فشار را تنظیم می‌کنند. برخی از شیرها عملکردهای چندگانه دارند و بسیار مفید هستند .

شیر هیدرولیک و مسیر جذاب ساخت!

عموماً همه‌ی شیرآلات دارای ساختار یکسان هستند: بدنه سوپاپ، قرقره سوپاپ، و اجزای حرکت چرخش قرقره سوپاپ. سوپاپ‌های هیدرولیکی معمولا در چند نوع موجود هستند .

• سوپاپ‌های یک طرفه:( check valves)
• سوپاپ‌های اطمینان :(relief valves)
• سوپاپ‌های ماسوره‌ای و یا قرقره‌ای 🙁 spool valves)
• سوپاپ تعدیل: (regulator valve)
• سوپاپ تعویض: ( relay valves)

این شیرها همان‌طور که از نامشان مشخص است، پورت‌های رزوه‌ای دارد، و با لوله کشی متصل می شود. لوله کشی نیاز به فضا دارد. این طرح را می‌توان یک طرح قدیمی دانست بنابراین دارای معایب زیادی مانند مستعد نشت هستند و برای تعمیر به زمان بیشتری نیاز دارند.

نوع (Threaded port type)

این شیر یک شیر صنعتی است. همان نوع رزوه‌ای است و تنها تفاوت را می‌توان در نصب مشاهده کرد. این شیرها دارای پورت‌های روغن هستند و می‌توان آن‌ها را در سطح صاف شیر مشاهده کرد. این درگاه‌های روغن در این سطح صاف، پیچ و مهره‌ای برای چند برابر شدن دارند. درگاه‌های روغن بین سوراخ‌های آن مطابقت دارند و با استفاده از حلقه O در هر درگاه روغن، از نشت روغن جلوگیری می‌شود.

نوع (Cartridge)

این نوع ساخت و ساز با انواع بالا متفاوت است، اصل و مفهوم آن‌ها متفاوت است. شیرهای نوع کارتریج در مقایسه با انواع دیگر جریان و پاسخ بهتری دارند. شیرهای کارتریج اقتصادی نیز هستند.

قطعات

اکثر شیرهای هیدرولیکی حداقل از یک پوشش اصلی، یک سرپوش و یک دیسک تشکیل شده‌اند. پوشش اصلی، محفظه خارجی شیر است. این شامل تمام اجزای داخلی است که در مجموع شیر نامیده می‌شوند. غالباً، این پوشش از یک ماده پلاستیکی یا فلزی ساخته می‌شود. مواد متالیک متداول شامل فولاد، فولاد ضد زنگ، فولاد آلیاژی، چدن، برنز، برنج و فلز اسلحه (برنج قرمز) است، در حالی که از جمله رایج‌ترین گزینه‌های پلاستیکی می‌توان به PVC ، PVDF ، PP و نایلون تقویت شده با شیشه اشاره کرد.

برای دسترسی به قسمت‌های داخلی شیر، باید درب موتور را جدا کرد. بعضی از شیرآلات به دلیل نحوه ساختشان، سرپوش ندارند. ضمن اینکه سطح داخلی به منظور ایجاد یک مهر و موم ضد نشت به دیسک متصل می‌شود. و به طور معمول دارای مهر و موم ساخته شده از لاستیک یا پلاستیک است. درنهایت، دیسک که بخشی از سوپاپ است به داخل سطح داخلی می‌لغزد تا جریان را محدود کرده و از نشت جلوگیری کند.

ساختار سیستم هیدرولیک

این سیستم‌ها از دو قسمت کنترل سیگنال و نیروی هیدرولیک تشکیل شده‌اند. از قسمت کنترل سیگنال برای راه‌اندازی شیر کنترل در قسمت قدرت هیدرولیک استفاده می‌شود. قسمت قدرت هیدرولیک رابطه بین عناصر مختلف عملکردی را نشان می‌دهد.

منبع هیدرولیک شامل پمپ هیدرولیک، موتور و اجزای کمکی هیدرولیک است. قسمت کنترل هیدرولیک شامل شیرهای کنترل مختلفی است که برای کنترل جریان، فشار و جهت روغن کار استفاده می‌شود. قسمت محرک شامل سیلندر هیدرولیک یا موتور هیدرولیک است که با توجه به نیاز واقعی قابل انتخاب است.

دریچه‌های هیدرولیک باید از الزامات عملکرد خاصی برخوردار باشند و از حساسیت، قابلیت و اطمینان بالایی برخوردار هستند و در حین کار نباید دارای صدای زیاد یا لرزش زیاد باشند. در صورت بسته بودن درگاه سوپاپ و در صورت باز بودن درگاه سوپاپ، آب‌بندی باید بهتر باشد، دریچه‌ی جهت باید ثبات هسته‌ی بهتری داشته باشد. در حین عمل به دقت بالایی نیاز است و نباید تحت تأثیر تداخل خارجی قرار گیرد. این شیرآلات باید در ابعاد کوچک باشند و باید بتوانند به درستی نصب شوند.

فرایند تولید 

هنگام تجزیه و تحلیل و طراحی، از نمودار دیگری به طور کلی برای نشان دادن وضعیت عملیاتی تجهیزات استفاده می‌شود. پیکان توخالی نشان دهنده جریان سیگنال است، در حالی که پیکان جامد، جریان انرژی را نشان می‌دهد.

هدف از مایع

به عنوان یک رسانه انتقال نیرو، سیال باید به راحتی از طریق خطوط و گذرگاه‌ها عبور کند. مقاومت بیش از حد در برابر جریان باعث از دست رفتن قابل ملاحظه قدرت می‌شود. مایع همچنین باید تا حد امکان غیرقابل انعطاف باشد تا هنگام روشن شدن پمپ یا تغییر دریچه عملکرد لحظه‌ای صورت گیرد.

روغن کاری

در بیشتر اجزای هیدرولیکی، مایع هیدرولیک روغن کاری داخلی را ایجاد می‌کند. برای ماندگاری طولانی مدت، روغن باید حاوی مواد افزودنی لازم باشد تا از ویژگی‌های ضد سایش بالا اطمینان حاصل کند. حائز اهمیت است بدانید که همه روغن‌های هیدرولیک حاوی این مواد افزودنی نیستند.

آب‌بندی

در بسیاری از کاربردها، مایع هیدرولیک تنها مهر و موم فشار در داخل اجزای سیستم است. ضمن اینکه هیچ حلقه‌ی آب‌بندی بین قرقره‌ی سوپاپ و بدنه وجود ندارد تا باعث جلوگیری نشتی از مجرای فشار زیاد به مجرای فشار کم شود، تناسب مکانیکی سیال هیدرولیک میزان نشت را تعیین می‌کند.

خنک کننده

گردش روغن هیدرولیک از طریق خطوط، مبدل‌های حرارتی و دیواره‌های مخزن، گرمای تولید شده در سیستم را کاهش می‌دهد. بدون این خنک سازی، گرمای تولید شده توسط پمپ هیدرولیک و همچنین کارهای مکانیکی انجام شده توسط محرک‌های سیستم تا حدودی افزایش می‌یابد که می‌تواند موجب آسیب به اجزای سیستم و در نتیجه باعث خرابی زودرس سیستم شود.

در پایان!

سیستم هیدرولیک از شیرهای زیادی برای کنترل جریان مایعات استفاده می‌کند، این شیرها جریان را با قطع، تغییر مسیر، ایجاد تسکین سرریز و جلوگیری از جریان معکوس تنظیم می‌کنند. از این دسته از شیرها در بسته‌های هیدرولیکی برای هدایت سیال به داخل و سیلندر استفاده می‌شود. از شیرهای هیدرولیکی می‌توان برای کنترل جهت و مقدار توان سیال در یک مدار استفاده کرد. بنابراین این شیرها این کار را با کنترل فشار و میزان جریان در بخش‌های مختلف مدار انجام می‌دهند. فشار سیستم توسط شیرآلات هیدرولیکی قابل کنترل است. بار فشار پمپ یا دمای روغن قبل از جریان روغن به مدار با استفاده از شیر هیدرولیک کاهش می‌یابد.

بیشتر بخوانید.