انواع شیر کنترل جهت هیدرولیک

ساختمان داخلی این نوع شیرها شامل بدنه با مجاری داخلی بین نشیمن گاه های اسپول متحرک و پوسته می باشد. میزان کیفیت آب بندی به لقی، لزجت، نوع سیال و فشار کاری وابسته است. با توجه به وجود مقادیر کم نشتی، از شیرهای کنترل جهت اسپولی نمی توان به منظور قفل کردن هیدرولیکی یک عملگر استفاده کرد. (باید شیر کنترل جهت پاپتی به کار برده شود)

شیر کنترل جهت بایستی جریان را از پمپ به یکی از دریچه های A یا B و روغن خروجی از سیلندر را به مخزن هدایت کند. تعداد پورت ها و تعداد حالات تعیین کننده نوع شیر می باشد.

شیر کنترل جهت اسپولی

شیر کنترل جهت پاپتی

ویژگی های شیر کنترل جهت هیدرولیک

شیرهای کنترل جهت اساسا با تعداد وضعیت کاری و تعداد پورت متصل به شیر و همچنین نحوه تحریک شناخته می شوند. به عنوان مثال تعداد اتصالات در مجاری شیر به عنوان تعداد راه های ممکن جهت عبور جریان در نظر گرفته می شود. یک شیر چهار راههدارای چهار مجرای A,B,T,P است. یک شیر سه وضعیتی با سه مربع قرار داده شده در کنار هم شناخته می شود. روش های زیادی به منظور تحریک و ایجاد حرکت در مکانیزم داخلی شیر وجود دارد. این راه ها عبارتند از:

• اهرم دستی
• پدال پایی
• خط فرمان هیدرولیکی
• برقی

لازم به ذکر است که سایز، نوع آب بندی، تعداد و نوع حالات و دهانه ها، نحوه تحریک، فشار کاری، جریان عبوری و نوع نصب از مواردی است که در هنگام انتخاب شیرهای کنترل جهت باید به آن توجه داشت.

شیر کنترل جهت با تحریک اهرم دستی

نماد انواع روش های تحریک شیرهای کنترل جهت

انواع شیرهای کنترل جهت از نظر ساختار داخلی

این شیرها دارای وضعیت های مشخصی هستند و بر مبنای تعداد پورت و وضعیت به صورت زیر دسته بندی می شوند:

• شیر 2/2
• شیر 3/2
• شیر 4/2
• شیر 4/3

شیر کنترل جهت 2/2

شیر 2/2 که توسط آن مسیر عبور جریان سیال بسته و یا باز می گردد، لذا می تواند مسیر جریانی را کنترل نماید. این شیر دارای یک دهانه ورودی P و یک دهانه خروجی A است.

شیر 2/2 نرمال باز

شیر 2/2 نرمال بسته

در مورد تشریح عملکرد شیر 2/2 نرمال بسته در موضع نرمال مسیر P به A بسته است. با فشار بر محرک شیر، به اسپول نیرو وارد شده و در نتیجه مسیر P به A آزاد و باز می شود. با قطع محرک شیر، فنر مجدداً شیر را به موقعیت اولیه خود می آورد. نام دیگر این نوع شیرها، شیر قطع و وصل و یا on/off وَلو می باشد.

شیر 2/2

کاربرد شیر کنترل جهت 2/2

• باز کردن و یا بستن مسیر جریان
• به عنوان شیر بای-پس
• راه اندازی و یا از کار انداختن انواع شیرهای فشار و کنترل جریان
• راه اندازی هیدروموتور یک طرفه

شیر کنترل جهت 2/3

این نوع شیر نیز همانند نوع قبلی در راستای باز و بسته نمودن مسیر جریان مورد لستفاده قرار می گیرد و دارای یک دهانه ورودی P و یک دهانه خروجی A یک دهانه تخلیه T می باشد.

شیر کنترل جهت 2/3

در شیر 2/3 نرمال بسته در حالت سکون مسیر P به دهانه های دیگر مسدود و جریان برگشت A به T باز می باشد. با تحریک شیر، اسپول حرکت کرده و مسیر P به A باز می گردد و دهانه T مسدود می گردد. بدین ترتیب شیر 2/3 با وضعیت های خود مسیر جریان روغن را کنترل می کند.

کاربرد شیر کنترل جهت 2/3

• نشت مایع از طریق مسیر دهانه L به مخزن جاری می گردد.
• استفاده بعنوان کنترل سیلندر های یک طرفه
• تغییر دهنده مسیر

شیر کنترل جهت 2/3

شیر کنترل جهت 2/4

شیر 2/4 دارای یک پورت ورودی P، یک دهانه تخلیه T و دو دهانه خروجی A و B می باشد.

شیر کنترل جهت 2/4

شیر برقی 2/4 تک بوبین

نحوه عملکرد شیر 2/4

• اسپول شیر در موضع سکون دارای مسیر عبور آزاد از P به B و A به T می باشد.
• با تحریک شیر و تغییر حالت آن، عبور جریان از P به A و B به T فراهم می شود.
• با رهایی نیروی فنر، شیر 2/4 مجدداً به موقعیت اولیه خود بر می گردد. در نتیجه مسیر A مجدداً از طریق دهانه T به مخزن روغن برقرار می گردد.

کاربرد شیر کنترل جهت 2/4

• راه اندازی سیلندرهای دو طرفه
• راه اندازی هیدروموتورهای دو جهته
• راه اندازی یکی از دو مدار دارای پمپ مشترک

یکی از نکات مهم در طراحی شیر اسپولی 4/2 می توان به طراحی شیر به صورت 2 پیستون و 3 پیستون اشاره کرد. مهم ترین تفاوت بین آنها در این است که در نوع دو پیستون نیازی به ایجاد دهانه تخلیه نشتی نمی باشد. زیرا فشار خط مخزن در حرکت پیستون تاثیر گذار می باشد. بنابراین سازندگان می باید حداکثر فشار مجاز خط مخزن را در کاتالوگ این نوع شیرها اعلام نمایند.

شیر کنترل جهت 3/4

به منظور کنترل دقیق تر عملگرها جهت توقف در نقاطی غیر از ابتدا و انتهای مسیر و برای اینکه سیلندرها و هیدروموتورها تحت فشار پمپ نباشند، نیاز به استفاده از شیرهای کنترل جهت با بیش از دو حالت می باشد. شیرهای 4/3 از پرکاربردترین شیرهای مورد استفاده در هیدرولیک صنعتی می باشد.

5 مورد از شیرهای 3/4 که در اکثر مدارهای هیدرولیکی استفاده می شوند به شرح زیر است:

شیر 3/4 وسط بسته

شیر 3/4 وسط باز (وسط بای پس)

شیر 3/4 P بسته (وسط صندلی)

شیر 3/4 T بسته (بازیاب)

شیر 3/4 وسط H

در ادامه به توضیح هر یک از این 5 نوع شیر 3/4 می پردازیم.

شیر 3/4 وسط بسته

در موضع وسط این شیر، همه مسیرها مسدود می باشند ولی در مکانیزم داخلی شیر و از محل نداخل اسپول، بدنه نشتی هایی وجود دارند. اگر شیر در موقعیت وسط قرار گرفته باشد، سیلندر را در هر موقعیت مکانی خود متوقف می نماید. البته استفاده این نوع شیر در مدار، حداقل دو ایراد در عملکرد مدار به وجود می اورد:

1. روغن از طریق شیر اطمینان تخلیه می شود و پمپ مجبور است در فشار تنظیمی آن کار کند که موجب افزایش دمای روغن، کاهش لزجت سیال و خاصیت روانکاری و اسیدی شدن تدریجی روغن می شود.
2. در صورتی که این شیر به مدت طولانی تحت فشار قرار گرفته باشد به تدریج روغن از پورت های A و B نفوذ و نشت می کند. در نتیجه موجب حرکات نامطلوب در سیلندر می شود.

شیر 3/4 وسط بسته

شیر 3/4 وسط باز (وسط بای پس)

در این نوع شیرها در موضع وسط روغن ورودی به خروجی در ارتباط نمی باشند. پمپ از زیر بار خارج شده و مسیر ورودی P به پورت Tدر ارتباط می باشد. اگر شیر در موقعیت وسط قرار گرفته باشد، سیلندر را در هر موقعیت مکانی خود متوقف می نماید. البته نگداشتن سیلندر در هر موقعیت مکانی خود برای مدت زمانی کوتاه در نظر گرفته شود. در هر صورت در موضع وسط حرکتی در سیلندر مشاهده نخواهد شد.

این وضعیت نسبت به حالت وسط بسته که سیال مجبور بود در فشار حداکثری و حرارت زیاد به مخزن تخلیه شود، انرژی بسیار کمتری مصرف می کند. این نوع شیر برای سری نمودن سیلندرها شیر مناسبی می باشد.

شیر 3/4 وسط باز (وسط بای پس)

شیر 3/4 P بسته ( وسط صندلی)

در این حالت فقط و فقط مسیرهای A و B را به مخزن روغن هدایت می نماید. در این حالت مسیر P کاملاً مسدود بوده و در نتیجه پمپ مجبور خواهد بود روغن را از طریق شیر اطمینان به مخزن هدایت نماید. در ضمن دهانه P به سایر دهانه های شیر در ارتباط نمی باشد. اگر این شیر در موقعیت وسط قرار گرفته باشد و در صورتی که در مدار از شیرهای یکطرفه دوبل استفاده شوند، هنگامی که سیلندر تحت فشار است و دو چک ولو پیلوتی در دو سمت آن قرار داشته باشد، به دلیل اینکه مسیرهای A و B به مخزن متصل می باشد، فشار پشت سیلندر زیاد نخواهد شد و نیز چک ولو پیلوتی بدون نشتی سیلندر را در موضع وسط خود قفل و مسدود نگاه می دارد.

شیر 4/3 P بسته (وسط صندلی)

شیر 3/4 T بسته (بازیاب)

بازیابی در سیستم هایی مطرح می شود که از انرژی های تلف شده (مانند سیستم توربوشارژ خودرو) جهت تامین و افزایش توان ورودی به همان سیستم مورد استفاده قرار گیرد. که گاز خروجی موتور طی یک فرآیندی کمپرسور را به کار انداخته و کمپرسور می تواند هوای بیشتری را به داخل موتور تزریق نماید و توان موتور افزایش خواهد یافت. این نوع شیر نیز تقریباً همین کار را انجام می دهد.

هنگامی که شیر در موضع وسط قرار گیرد، روغن پمپ به هر دو سمت پیستون در سیلندر ارسال می شود ولی سطح مقطع پیستون در سمن میله پیستون کمتر از سطح مقطع پیستون در سمت چپ سیلندر می باشد. لذا به علت نیروی بیشتر در سمت راست سیلندر، میله پیستون به بیرون هدایت می شود و جریان روغن در خروجی (سمت میله پیستون) مجبور خواهد شد که به سمت شیر کنترل جهت هدایت شود. در ادامه روغن برگشتی از سمت میله پیستون با جریان اصلی روغن از طریق پمپ با یکدیگر ترکیب شده و به سمت پشت سیلندر ارسال می گردد. در نتیجه این امر موجب افزایش قابل توجهی در سرعت سیلندر می شود.

شیر 3/4 T بسته (بازیاب)

شیر 3/4 وسط H

در حالت وسط این شیر ارتباط کلیه مسیرهای داخلی، پمپ و تانک با هم برقرار می شود. پمپ بی بار شده و به عبارت دیگر، سیلندر در حالت شناور قرار می گیرد. این نوع شیر در مدارهایی که باید یک نیروی خارجی، سیلندر را در یک موقعیتی قرار دهد، مورد استفاده قرار می گیرد. اگر شیر را در موضع وسط قرار دهیم، روغن کاملاً به تانک تخلیه می شود. در نتیجه در صورتی که اگر شیر در موقعیت وسط باشد، روغن کاملاً به تانک تخلیه می شود. در نتیجه در صورتی که اگر سیلندرهای دیگری نیز به همان پمپ واحد متصل باشد، نمی توانند روغنی را دریافت نمایند. زیرا روغن همواره مسیری را انتخاب می کند که مقاومت کمتری داشته باشد لذا مسیر تخلیه به مخزن بهترین گزینه انتخابی روغن خواهد بود. این نوع زمانی که قصد متوقف کردن هیدروموتور را داریم مناسب می باشد.

شیر 3/4 وسط H

اجزای شیر کنترل جهت هیدرولیکی

این تجهیز ساختمانی ساده دارد و بسته به وضعیت شیر از 2 یا سه قسمت اصلی تشکیل شده است که شامل قسمت مرکزی یا بدنه شیر و بوبین ها می شود. البته بوبین ها می توانند یک یا 2 عدد با توجه به نوع عملکرد شیر باشند. در زیر بدنه، پورت ها یا دهانه های ورودی و خروجی با توجه به سایز در اشکال مختلف تعبیه شده اند. در داخل بدنه و کانال اصلی شیر، اسپول یا شیر قرقره ای قرار گرفته است که با توجه به وضعیت شیر با حرکت خود دهانه های مختلف را باز کرده یا می بندد.

مزایای شیرهای کنترل جهت هیدرولیکی

از شیرهای کنترل جهت به عنوان شیر فرمان هم یاد می شود. از جمله مزایای این شیرهای هیدرولیکی می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• داشتن ساختمانی ساده
• تنوع سایز پورت ها و یکسان بودن استاندارهای ساخت که باعث می شود بتوان برای هر شیر از برندهای مختلف جایگزین تهیه و نصب نمود.
• قابلیت نصب به صورت بلوکی یا تکی
• راندمان و ضریب اطمینان بالا

مزایای شیرهای کنترل جهت هیدرولیکی

در تمام سیستم های هیدرولیکی این شیر هم مانند پمپ هیدرولیک استفاده می شود و کاربرد دارد. چرا که بدون آنها نمی توان فرمانی را اجرا یا انجام داد.

در فروشگاه هیدرو هیکاد تمام شیر های هیدرولیک و پنوماتیک هم از جنس های اروپایی چینی و ایرانی موجود میباشد در صورت نیاز با مشاوران ما تماس بگیرید