شیر هیدرولیک نقش حیاتی در کنترل و فرمان‌دهی به سیستم‌های هیدرولیکی دارد. این شیرها در دو دسته‌ی اصلی برقی و دستی تولید می‌شوند. شیرهای دستی از ساختاری ساده برخوردار هستند، در حالی که شیرهای برقی هیدرولیک دارای ساختاری نسبتاً پیچیده‌تری هستند.

مشخصات فنی شیر هیدرولیک

شیر هیدرولیک به عنوان یکی از مهم‌ترین و تاثیرگذارترین اجزای سیستم‌های هیدرولیکی شناخته می‌شود. در این سیستم‌ها، جریان سیال توسط پمپ‌ها و موتورها تامین شده و تحت کنترل شیرهای هیدرولیک قرار می‌گیرد. این شیرها برای مهار فشار بالای سیال، که ممکن است به 3000 psi یا بیشتر برسد، طراحی شده‌اند. آن‌ها باید دارای کارکردی روان و دقیق باشند، که این امر مستلزم استفاده از فولاد قوی و آهن در تولید آن‌هاست. شیرهای هیدرولیک برای کنترل جهت، جریان یا فشار در سیستم‌های هیدرولیک، یا قطع و وصل کردن جریان سیال به کار می‌روند. برای این منظور، شیرها می‌توانند به صورت مکانیکی (دستی)، الکتریکی، یا پایلوت (که با استفاده از سیگنال‌های ضعیف‌تر سیال فعال می‌شود) عمل کنند. شیرهای کنترل جهت، شیرهای کنترل جریان، و شیرهای کنترل فشار، سه دسته‌ی اصلی شیرهای هیدرولیکی را تشکیل می‌دهند، که هر کدام دارای انواع مختلفی هستند. شیرهای هیدرولیک می‌توانند بر اساس نوع عملکرد و نوع تحریک دسته‌بندی شوند.

انواع شیر هیدرولیک از نظر عملکرد

شیر کنترل جهت

شیرهای کنترل جهت، مسیر حرکت سیال در سیستم‌ها را تغییر می‌دهند، که به آن‌ها امکان می‌دهد جهت جریان سیال را مدیریت کنند.

شیر کنترل فشار

این نوع شیرها، که به آن‌ها رلیف ولو نیز گفته می‌شود، مسئولیت کنترل فشار در سیستم هیدرولیک را بر عهده دارند.

شیر کنترل جریان یا دبی متغیر

شیرهای کنترل جریان وظیفه‌ی کنترل میزان جریان سیال در سیستم را دارند و می‌توانند دبی را تنظیم کنند.

شیر کنترل پروپرشنال

این شیرها به صورت پروپرشنال عمل می‌کنند و می‌توانند واکنش دقیق و متناسب با سیگنال‌های ورودی ارائه دهند.

شیر هیدرولیک سرو

شیرهای سرو برای کنترل دقیق‌تر و حساس‌تر در سیستم‌های پیشرفته هیدرولیکی استفاده می‌شوند.

شیر هیدرولیک مدولار

این نوع شیرها به صورت ماژولار طراحی شده‌اند و قابلیت افزودن یا تعویض آسان ماژول‌ها را دارند.

انواع شیر هیدرولیک از نظر نوع تحریک

تحریک دستی

شیرهایی که به صورت دستی تحریک می‌شوند و کاربران به صورت فیزیکی آن‌ها را کنترل می‌کنند.

تحریک سلونوئیدی

شیرهای سلونوئیدی که با استفاده از سیگنال‌های الکتریکی عمل می‌کنند.

تحریک مکانیکی یا بادامکی

این شیرها از طریق مکانیسم‌های مکانیکی مانند بادامک‌ها فعال می‌شوند.

تحریک هوایی

شیرهایی که توسط فشار هوا تحریک می‌شوند و در سیستم‌های پنوماتیک کاربرد دارند.

شیر هیدرولیک برقی

شیرهای برقی به وسیله نیروی الکتریکی کار می‌کنند و برای قطع، وصل یا تنظیم جریان سیستم هیدرولیک استفاده می‌شوند. این شیرها به دو دسته‌ی تک بوبین و دو بوبین تقسیم بندی می‌شوند و کارکرد آن‌ها توسط سوکتی که سیگنال الکتریکی را به بوبین منتقل می‌کند، اداره می‌شود. در داخل شیرهای برقی قطعه‌ای به نام اسپول وجود دارد که در طرفین آن دو واشر و دو فنر قرار دارند. تغییر حالت اسپول، که توسط تحریک الکتریکی ایجاد می‌شود، می‌تواند جریان را قطع یا برقرار کند. شیرهای برقی در صنایع مختلف مانند سیمان، فولاد، خودروسازی، و صنایع سنگین کاربرد دارند.

شیر کنترل جهت هیدرولیک

شیر کنترل جهت هیدرولیک به عنوان اولین دسته از شیرهای هیدرولیک شناخته می‌شوند. این شیرها برای مدیریت جهت عبور سیال و تعیین مسیر جریان در مدارها استفاده می‌شوند. به طور مثال، می‌توانند جهت حرکت یک سیلندر یا موتور هیدرولیکی را تعیین کنند. بسته به وظایف مختلف، این شیرها به دسته‌های یکطرفه، دوراهه، چندراهه و غیره تقسیم‌بندی می‌شوند. نام‌گذاری شیرهای کنترل جهت بر اساس تعداد دهانه‌ها و موقعیت‌ها انجام می‌شود، مانند ۲-۲، ۲-۳، ۲-۴، ۳-۴.

شیر کنترل جهت هیدرولیک 2-2

این نوع شیر دارای دو دهانه و دو وضعیت است، به این معنی که شیر یا باز است یا بسته. به این شیرها علاوه بر نام شیر کنترل جهت، شیر قطع و وصل نیز گفته می‌شود. شیرها بر دو نوع در حالت عادی باز و عادی بسته تقسیم‌بندی می‌شوند که نوع دوم کاربرد بیشتری دارد.

شیر کنترل جهت هیدرولیک 2-3

شیر ۲-۳ دارای دو وضعیت و سه دهانه است و مشابه شیرهای ۲-۲ به دو دسته در حالت عادی باز یا بسته تقسیم می‌شود. در حالت باز، دهانه P به دهانه عملگر متصل می‌شود و در حالت بسته، دهانه عملگر به دهانه مخزن وصل می‌شود.

شیر کنترل جهت هیدرولیک 2-4

این شیر دارای دو وضعیت بوده و دو دهانه برای عملگر دارد. در این حالت، یک پورت شیر ورودی روغن را به عملگر ارائه می‌دهد و طرف دیگر خروجی روغن به سمت شیر است. به این ترتیب وصل شدن مدارات، شیرها به شکل ضربدر- موازی نیز شناخته می‌شوند و معمولا بازگشت به حالت اولیه توسط نیروی فنر انجام می‌گیرد.

شیر کنترل جهت هیدرولیک 3-4

شیر ۳-۴ دارای چهار دهانه و سه وضعیت است. وضعیت سوم برای خاموش کردن یا از زیر بار درآوردن شیر یا کل مدار استفاده می‌شود. این شیرها بیشتر با وضعیت میانی خود شناخته می‌شوند و این وضعیت می‌تواند شامل حالت‌های مختلفی مانند خلاص کردن دهانه پمپ به مخزن یا بسته بودن پمپ (P بسته) یا حالت T بسته که دستگاه زیر بار باقی می‌ماند، باشد.

شیر هیدرولیک کنترل فشار

شیر هیدرولیک کنترل فشار نوعی از شیرهای هیدرولیک است که وظیفه حفاظت سیستم از تغییرات ناگهانی فشار را بر عهده دارد. تغییرات فشار می‌تواند ناشی از کاهش یا افزایش ناخواسته دبی باشد، که معمولاً به دلیل باز و بسته شدن شیرها ایجاد می‌شود. این تغییرات ممکن است تا ۴ برابر فشار نرمال سیستم را افزایش دهند و در صورت عدم کنترل، به شیرها و دیگر قسمت‌های سیستم آسیب بزنند. بنابراین، استفاده از شیر کنترل فشار برای حفظ ایمنی و کارایی سیستم هیدرولیک ضروری است. این شیرها نقش مهمی در تنظیم دقیق فشار داخل سیستم برای ایجاد نیروهای مطلوب توسط عملگرها دارند، که به نوبه خود سیستم را از تنش‌های غیرمجاز محافظت می‌کند.

مشخصات کلی در طراحی سیستم

فشار سیستم: تعیین فشار کاری مطلوب برای سیستم.
پارامترهای هندسی شیرها: اندازه‌گیری و تعیین ابعاد مناسب برای شیرها.
مقدار دبی سیستم: تعیین دبی مورد نیاز برای کارکرد صحیح سیستم.

کاربرد شیرهای هیدرولیک کنترل فشار

شیر اطمینان ساده: این شیرها مسئولیت حفاظت از خطوط لوله و تجهیزات هیدرولیک در برابر افزایش فشار را دارند.
شیر اطمینان ترکیبی: عملکرد مشابه شیر اطمینان ساده دارند با این تفاوت که امکان دسترسی به سطح دقیق فشار را فراهم می‌کنند.
شیر کاهنده فشار: این شیرها فشار کاهش یافته‌ای را در خروجی تامین می‌کنند، بدون توجه به فشار ورودی.
شیر بی‌بار کننده: جریان خروجی از پمپ‌ها را در حالتی که سیستم تحت بار نیست، به فشار صفر به مخزن بازمی‌گردانند، کاهش دهنده توان مصرفی و تلفات حرارتی.
شیر متعادل کننده: این شیرها در برابر جریان در یک جهت خاص مقاومت ایجاد می‌کنند و در جهت دیگر اجازه عبور می‌دهند.
شیر ترتیبی: جریان را به ترتیب مشخص در مسیرهای مختلف هدایت می‌کنند.
سوئیچ فشاری: به کاهش یا افزایش فشار سیال حساس بوده و بر اساس آن عمل می‌کنند.

شیر هیدرولیک کنترل جریان یا دبی متغیر

شیر هیدرولیک کنترل جریان، یکی دیگر از دسته‌های شیرهای هیدرولیکی است که برای تنظیم سرعت سیلندرها و موتورهای هیدرولیکی توسط تغییر میزان دبی ورودی یا خروجی استفاده می‌شود. اصلی‌ترین ابزار برای این نوع کنترل، تغییر سطح عبور جریان در گلوگاه است. ترکیب عملکرد شیرهای کنترل جریان با شیرهای کنترل فشار امکان تأثیرگذاری بر اندازه دبی را فراهم می‌کند، به این ترتیب شیر کنترل جریان قادر است سرعت حرکت عملگرها را با دقت تنظیم نماید.

روش‌های تقسیم‌بندی شیرهای هیدرولیک کنترل جریان

بدون سیستم جبران کننده فشار: این شیرها در حالت‌هایی که فشار سیستم نسبتاً ثابت است استفاده می‌شوند و برای تنظیم دقیق سرعت به کار نمی‌روند. ساده‌ترین نوع این شیرها، محدود کننده‌های جریان هستند که با استفاده از یک گلوگاه ساده شیر یک طرفه ساخته می‌شود.
همراه با سیستم جبران کننده فشار: این شیرها به طور خودکار به تغییرات فشار واکنش نشان داده و افت فشار را ثابت نگه می‌دارند. به این صورت، میزان جریان عبوری از شیر ثابت باقی می‌ماند، که این امر به حفظ سرعت عملیاتی یکنواخت در سراسر سیستم کمک می‌کند.

روش‌های بهره‌برداری از شیر کنترل جریان هیدرولیک

شیر کنترل جریان هیدرولیک برای تنظیم و کنترل سرعت سیال خروجی در سیستم‌های هیدرولیکی استفاده می‌شود. در ادامه، سه روش اصلی برای استفاده از این نوع شیرها بیان شده است:

روش اندازه‌گیری مقدار جریان ورودی

در این روش، شیر کنترل جریان بین پمپ و عملگر هیدرولیکی قرار می‌گیرد تا میزان روغن تزریق شده به عملگر را اندازه‌گیری کند. جریان اضافی خارج شده از پمپ توسط شیر فشار شکن به مخزن بازگردانده می‌شود، و یک شیر یک طرفه به طور موازی با شیر کنترل جریان نصب می‌شود تا امکان بازگشت آزادانه روغن فراهم شود. اگر کنترل سرعت عملگر در دو جهت مورد نیاز باشد، شیر کنترل جریان باید در خروجی پمپ و قبل از شیر کنترل جریان دیگر نصب شود. این روش برای سیستم‌هایی مناسب است که نیاز به هل دادن یک قطعه کار دارند، مانند جک‌های عمودی و ماشین‌های تراش.

روش اندازه‌گیری مقدار جریان خروجی

این روش شامل کنترل جریان خروجی است و شیر کنترل جریان باید در مکانی قرار گیرد که از خروج ناخواسته روغن جلوگیری کند. برای ایجاد تعادل در سرعت عملگر در هر دو جهت، شیر باید در مسیر روغن خروجی نصب شود. در مواردی که تنها نیاز به کنترل سرعت از یک جهت است، نصب شیر بین عملگر هیدرولیکی و شیر کنترل مسیر کفایت می‌کند. همچنین، یک شیر یک طرفه برای جلوگیری از بازگشت سریع پیستون در مدار ضروری است.

روش اندازه‌گیری مقدار جریان سرریز

در این روش، جریان سرریز شده از خروجی پمپ که به مخزن هدایت می‌شود، کنترل و اندازه‌گیری می‌گردد. این روش به پمپ اجازه می‌دهد با فشار لازم کار کند، چرا که مازاد جریان سیال به وسیله شیر کنترل جریان کنترل شده و دیگر به وسیله شیر فشار شکن به مخزن هدایت نمی‌شود. این روش دقت پایین‌تری دارد، زیرا جریان اندازه‌گیری شده به سمت عضو تحریک شده هدایت نمی‌شود، بلکه به سمت مخزن می‌رود. از این روش نباید در مدارهایی که احتمال جداشدن یا رها شدن قطعه کار در هنگام کار وجود دارد، استفاده شود.

طرز کار شیر هیدرولیک برقی

شیر برقی هیدرولیک یکی از اجزای پرکاربرد در صنعت است که از اسپول یا هسته فرومغناطیسی قابل جابه‌جایی تشکیل شده است. این هسته به طور کلی قابل مقایسه با یک سیم‌پیچ است. کارکرد شیرهای هیدرولیک برقی به حرکت اسپول بستگی دارد، که با ایجاد جریان الکتریکی در بوبین یا سلونوئید، میدان مغناطیسی ایجاد شده و نیرویی به پیستون یا هسته وارد می‌کند. این نیرو اسپول را به حرکت درمی‌آورد.

سلونوئید یا بوبین

سلونوئید یا بوبین، به عنوان مهم‌ترین بخش شیر برقی، وظیفه باز و بسته کردن پورت‌های شیر هیدرولیک را دارد. ساختار سلونوئید بسیار ساده است و شامل سه قسمت اصلی است: قاب، سیم پیچ، و سنبه. قاب سلونوئید از جنس فولاد بوده که با اعمال جریان برق به سیم‌پیچ، خاصیت آهنربایی ایجاد کرده و سنبه را به قاب جذب می‌کند، که این عملیات منجر به حرکت سنبه می‌شود.

اجزای شیر هیدرولیک

شیر هیدرولیک از اجزای زیر تشکیل شده است:

سلونوئید: عنصری که کنترل جریان الکتریکی و ایجاد نیروی مغناطیسی را به عهده دارد.
بوبین: قطعه‌ای از موادی مانند باکالیت یا فلز که بخشی از سیستم الکتریکی سلونوئید است.
سوکت: محل اتصال الکتریکی بوبین.
اسپول: قطعه‌ای که در داخل شیر حرکت کرده و مسیر جریان سیال را کنترل می‌کند.
پورت‌ها: درگاه‌های ورودی و خروجی برای جریان سیال.
بدنه شیر: شامل پورت‌های ورودی و خروجی که اسپول در داخل آن حرکت می‌کند.
سیل و پکینگ: مواد آب‌بندی که جلوگیری از نشت سیال از شیر را به عهده دارند.

نحوه انتخاب شیر هیدرولیک مناسب

انتخاب صحیح شیر هیدرولیک از میان مجموعه محصولات موجود در بازار، یکی از مهارت‌های بسیار کارآمد است که می‌تواند علاوه بر تأثیرگذاری مستقیم بر کارایی سیستم هیدرولیک، از لحاظ اقتصادی نیز مقرون به صرفه باشد. برای انتخاب مناسب شیر هیدرولیک، توجه به مجموعه‌ای از نکات ضروری است تا شیر مطابق با برنامه طراحی شده عمل کند.

کاربرد شیر در سیستم هیدرولیک

شیرهای هیدرولیک می‌توانند فشار، جریان و جهت سیال عبوری در سیستم را کنترل کنند. در نتیجه، انتخاب شیر باید بر اساس کاربرد دقیق آن در سیستم صورت پذیرد.

ماهیت فیزیکی سیال

ماهیت سیال عبوری از شیر برای انتخاب نوع شیر اهمیت دارد. سیالات هیدرولیک می‌توانند شامل آب، نفت، گاز، پودر، انواع مواد شیمیایی و غیره باشند. به طور خاص، سیالات با پایه نفتی به دلیل خواص خاص خود، کاربرد بیشتری دارند. استفاده از سیال نامناسب می‌تواند به شیر آسیب زده یا کارایی آن را کاهش دهد.

اندازه شیر هیدرولیک

سایز شیر برای عملکرد صحیح سیستم بسیار مهم است. انتخاب شیر با سایز کوچکتر از نیاز می‌تواند مانع عبور کامل سیال شده و اگر سایز شیر بزرگتر از نیاز انتخاب شود، علاوه بر هزینه اضافی، افت فشار مشاهده خواهد شد. شیرها با سایزهای مختلف تولید می‌شوند و دارای استانداردهای یکسانی برای محل و جای پورت‌ها هستند.

حالت نرمال شیر هیدرولیک

هنگام انتخاب شیر، توجه به حالت نرمال شیر (نرمال باز یا نرمال بسته) بسیار مهم است. این حالت باید متناسب با طراحی سیستم انتخاب شود. در نهایت، اطلاعات دقیق‌تر شیر تحت عنوان کد فنی برای سفارش‌دهی مشخص می‌شود که خرید را تسهیل می‌بخشد.

واتس‌اپ

تلگرام

فروش شیر هیدرولیک