شیر سروو هیدرولیک

شیر سروو هیدرولیک چیست؟

در سیستم های هیدرولیکی برای کنترل جریان مایع (قطع و وصل، هدایت، کاهش یا افزایش سرعت و تنظیم فشار) از ولوهای هیدرولیکی استفاده می شود. اما در مواقعی که این کنترل نیازمند دقت بالایی باشد با توجه به ضعف شیرهای معمولی هیدرولیکی از شیرهای سروو هیدرولیکی استفاده می شود.

فروش شیرسروو هیدرولیک

شیر کنترل جهتی که توانایی موقعیت یابی محدود و تنظیم مقدار جریان و سرعت موتور را دارد شیر سروو می نامند. اکثرا سیستم های دارای شیر سروو از این شیرها برای بالابردن کارایی، زمان پاسخ سریع تر و کاهش تعداد قطعات به کار رفته در سیستم استفاده می کنند. این شیرها به حسگرهای بازخورد (Feedback sensors) متصل می شوند تا موقعیت، سرعت و شتاب عملگر را به دقت کنترل کنند. همچنین در سیستم هایی که فشار، دما یا شدت جریان برای کنترل دستی زیاد باشد یا از مواد شیمیایی استفاده شود سروو ولوها به کمک ما می آیند. سروو ولو جریان سیال را با دریافت یک سیگنال ورودی حتی از راه دور اندازه گیری کرده و موقعیت، سرعت، دما یا فشار را کنترل می کند و در واقع محل اتصال بخش الکتریکی و مکانیکی سیستم های هیدرولیک می باشد.

انواع و ساختمان شیرهای سروو

شیرهای سروو در دو دسته کلی تقسیم بندی می شوند:

• الکترو هیدرولیک سروو ولو
• مکانیکال هیدرولیک سروو ولو

الکترو هیدرولیک سروو ولو

این شیرها می توانند تک مرحله ای یا چند مرحله ای باشند، که حرکت قرقره یا اسپول سوپاپ متناسب با سیگنال الکتریکی ورودی است. درسیلندر‌های بسیار بزرگ به دلیل دبی زیاد عبوری از شیر از سروو ولوهای چند طبقه استفاده می‌شود. در سرو ولوهایی که تنها یک طبقه هستند جابجایی و حرکت اسپول توسط گشتاور ایجاد شده توسط موتور گشتاور روی شیر، کنترل می‌شود. در شکل زیر الکترو هیدرولیک سروو ولو چند مرحله ای نشان داده شده که از موتور گشتاور، نازل دوگانه و یک اسپول تشکیل شده است.

ضمنا همانطور که در قسمت زیرین شیر مشخص است، فیلتری در ورودی و خروجی شیر به کار رفته که برای جلوگیری از ورودی ناخالصی ها و کم شدن دقت کارکرد شیر است.

نکته: منظور از بکار بردن اصطلاح موتور گشتاور (به جای بوبین و آمپلی فایر که به اشتباه در برخی سایت های فارسی زبان به کار رفته) به این دلیل است که سروو ولو یک شیر برقی همواره تحت فرمان می باشد و به کنترل موقعیت مکانی و دبی یا سرعت عملگرها و فشار مدار می پردازد و نسبت به سیگنال الکتریکی دریافتی کاملا حساس می باشد یعنی با گرفتن مقدار مشخصی سیگنال الکتریکی کار خاصی را انجام می دهد و با تغییرمقدار سیگنال کار تعریف شده متفاوت خواهد شد در نتیجه از موتور گشتاور استفاده شده که یعنی هر کاری را با مقدار مشخصی گشتاور انجام می دهد. اما بوبین صرفا عمل قطع و وصل را انجام می دهد و با وصل سیگنال به عنوان مثال مدار باز و با قطع سیگنال مدار بسته می شود. آمپلی فایر هم به عنوان تقویت کننده می باشد که باز هم عملکرد را به خوبی بیان نمی کند.

در موتور گشتاور دو سیم پیچ روی هسته مرکزی (Armature) پیچ می شوند و آهنرباها در زیر و بالای آن قرار می گیرند. لوله خمشی (Flexure tube) برای جلوگیری از ورود جریان سیال به میدان الکترومغناطیسی استفاده می شود. بازوی کنترل اسپول (Flapper) در وسط هسته مرکزی و از طریق لوله خمشی به ناحیه نازل متصل می شود. دو نازل در دو طرف این بازو و دهانه های ورودی مربوطه در انتهای فیلتر همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است در نظر گرفته شده است.

نحوه کارکرد الکترو هیدرولیک سروو ولو به این صورت است که سیال تحت فشار از فیلتر عبور می کند و توسط هر یک از دهانه های ورودی به نازل ها می رسد. گشتاور در جهت عقربه های ساعت یا خلاف جهت عقربه های ساعت ایجاد شده بر روی هسته مرکزی به دلیل سیگنال الکتریکی باعث جابجایی بازوی کنترل اسپول بین نازل ها می شود. دهانه نازل ها با حرکت بازوی کنترل تغییر می کند. بنابراین، تغییر در حرکت بازوی کنترل باعث ایجاد اختلاف فشار بین دو انتهای اسپول می شود که باعث جابجایی اسپول به سمت چپ یا راست می شود. سیال طبق حرکت اسپول با فشار و مقدار مورد نیاز به قسمت های خروجی جریان می یابد. سیم بازخوردی (Feedback wire) که به اسپول متصل است، گشتاور معکوس (در خلاف جهت عقربه های ساعت یا در جهت عقربه های ساعت) روی هسته مرکزی اعمال می کند و بازوی کنترل به موقعیت مرکزی خود باز می گردد. بنابراین، قرقره در موقعیت خود برای سیگنال الکتریکی ورودی بعدی باقی می ماند.

مکانیکال هیدرولیک سروو ولو

در این نوع شیر سروو، نیروی لازم از طریق تقویت نیرو به اسپول شیر وارد می شود، به طوری که حرکت اسپول دریچه A را باز می کند و دریچه B را می بندد. سیال از مخزن از طریق پورت A به داخل سیلندر هیدرولیک می ریزد و پیستون را هل می دهد. به سمت راست همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است. اهرم واکنش (Feedback links) طوری قرار گرفته که میله کشویی (Sliding sleeve) را در جهت سمت راست حرکت می دهد تا جریان به سیلندر را محدود کند. به همین دلیل، مقدار حرکت خروجی مورد نظر برای یک نیروی ورودی داده شده به دست می آید. این یک سیستم حلقه بسته است و در سیستم فرمان هیدرولیک خودرو استفاده می شود.

برندهای معتبر شیر سروو هیدرولیک 

از معتبرترین برندهای سازنده این نوع شیرها میتوان به موگ (MOOG) ساخت ایالات متحده و دوپلوماتیک ایتالیایی اشاره کرد که درفروشگاه هیدروهیکاد موجود بوده و قابل تامین می باشد.

کاربرد سروو ولو هیدرولیک

از سروو ولوها غالبا در صنایع مختلفی استفاده می شود که از جمله آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ماشین آلات کشاورزی
• جرثقیل های حمل بار
• تجهیزات چوب بری
• لیفتراک ها و ماشین های آتش نشانی
• دستگاه های تعمیر ماشین آلات
• صنایع ذوب فلزات و ریخته گری
• استخراج نفت و گاز
• تنظیم سوخت در موتور هواپیماها

مزایای سروو ولو هیدرولیک

استفاده از شیر های سروو در مدارات کم قدرت دارای مزایای زیر می باشد:

اجزای این سیستم ساده بوده و از پمپ دبی ثابت ساده استفاده می شود، در حالی که در سیستم های با پمپ سروو از پمپ دبی متغیر برای مدار اصلی و از پمپ دبی ثابت دیگری (شارژ پمپ) برای مدار شیر سروو استفاده می شود. شیرهای سروو پاسخ سریع تری نسبت به پمپ های سروو دارند که به دلیل سبک تر بودن آنها یا در وافع اینرسی کمتر آنها می باشد. همچنین می توان چند شیر سروو را با یک پمپ تغذیه کرد. در صورتی که شیر سروو در نزدیکی جک یا هیدروموتور استفاده شود، پاسخ به مراتب سریع تر و انعطاف پذیرتری خواهد داشت. پمپ های سروو عمدتا در سیستم های پر قدرت و بزرگ که بازده سیستم در آنها اهمیت زیادی دارد، به کار می روند