کاربرد شیر های پروپرشنال و سروو

شیر های سروو و پروپرشنال هیدرولیک چه کاربردی در یک سیستم هیدرولیک دارند ؟

 

برای اینکه هر چه بهتر کاربرد شیر های پروپرشنال را متوجه شوید از سری شیر های قدیمی هیدرولیک توضیحاتی می دهیم

برای تغییر مسیر سیال و کنترل عملگر ها از شیر های کنترل مسیر هیدرولیک ( Directional Valve)استفاده می کنیم  همانطور که قبلا توضیحاتی پیرامون شیر های کنترل مسیر با دایرکشنال والو ها ارایه شد ، این شیر ها در فرمان های مختلف و دو نوع عملکرد مستقیم و عملکرد پیلوتی دارند همچنین نحوه تحریک مدار فرمان آنها برقی ، دستی ، سیگنالی می باشند . این نوع شیر ها قابلیت عبور دبی در حداکثر دبی و یا در حالت بسته و دبی صفر را دارند و امکان کنترل دبی برای آنها میسر نمی باشد و همچنین در فرمان های مختلف موجود می باشند .

که در تصویر زیر برخی از شماتیک فرمان شیرهای برقی ،  تغییر مسیر هیدرولیک آورده شده است.

 

 

به علت عدم دقت کافی در کنترل عملگر های هیدرولیکی ، سرعت پاسخگویی کم  ، منجر به استفاده از روش های جایگزین سیستم هیدرولیک در صنعت گردد تا اینکه نخستین شیر های هیدرولیک تناسبی سروو الکترونیک در جریان جنگ جهانی دوم ظهور یافت . این نوع شیر ها با تبدیل سیگنال الکتریکی باعث تغییر جریان سیال و یا فشار سیال در سیستم هیدرولیک می گردد وباعث کنترل فشار سیال و جریان سیال هیدرولیک در سیستم های هیدرولیک امکان کنترل بر سرعت عملگر های خطی و دورانی و همچنین افزایش سرعت پاسخگویی و دقت بیشتر می شود .

در واقع به نوعی می توان گفت در شیر های هیدرولیک دایرکشنال ساده هنگام قطع ولتاژ بوبین جریان سیال صفر بود و یا وصل شدن جریان بوبین ، دبی عبوری از شیر مطابق حداکثر دبی بود – در شیر های پروپرشنال دایرکشنال و یا سروو والو ها قابلیت تنظیم میزان دبی خروجی شیر امکان پذیر است.

براساس عملکرد و سرعت پاسخگویی انواع مختلفی از شیر های پروپرشنال و سروو والو ساخته می شود

• شیر های پروپرشنال فشار و دبی PQ
• شیر های پروپرشنال دایرکشنال و سروو هیدرولیک

 

شیر های PQ پروپرشنال ( Q – Quantitéکنترل دبی pressure  کنترل فشار )

در سیالات منظور از Q  دبی عبوری می باشد واژه Q از جمله فرانسوی Quantité به معنی مقدار Amount می باشد که در قرن 18 تا 19 میلادی توسط دانشمندان فرانسوی معرفی گردید 

p واحد فشار می باشد که با اسم  pressure شناخته می شود . حالا برویم سراغ توضیحاتی در مورد شیر های PQ

 

 

این شیر ها امکان کنترل دبی و  کنترل فشار هیدرولیک را در یک بلوک یکپارچه بصورت الکترونیکی به ما می دهند. در دستگاه های تزریق پلاستیک ، دستگاه های پرس هیدرولیک و.. که سیلندر های هیدرولیک ، هیدروموتور ها بصورت مرحله ای کار می کنند از شیر های پروپرشنال PQ به مراتب بیشتر استفاده می گردد . این نوع شیر ها هم  قابلیت کنترل فشار و هم دبی را دارند . به صورتیکه سیال هیدرولیک بعد از ورود به شیر PQ توسط سیگنال های الکتریکی که در دو بوبین مجزا در شیر هیدرولیک ، متناسب با سیگنال ورودی بر روی بوبین  فشار و  بوبین دبی کنترل می گردد . سیگنال این شیر ها می تواند برحسب  ولتاژ و یا میلی آمپر باشد که با توجه به نوع شیر متفاوت است .

پس از تنظیم میزان فشار و دبی ، خروجی این شیر ها که معمولا با خط A شناخته می شوند به شیر های دایرکشنال تغییر مسیر وارد خط P شیر های دایرکشنال می شود .با تعبیه  PQ در مسیر  بین پمپ  و شیر های دایرکشنال ، امکان تغییر جریان و فلو برای ما میسر می گردد . به شرطی که هر کدام از شیر های دایرکشنال در یک مرحله و به تنهایی در مسیر قرار گیرند

بطور مثال در دستگاه های تزریق پلاستیک تعدادی شیر هیدرولیک دایرکشنال در فرمان های متفاوت داریم در صورتیکه دستگاه تزریق جهت پر کردن مواد از هیدروموتور استفاده شده باشد .

در مرحله اول  با تنظیم مقداردبی و فشار شیر PQ توسط سیستم پی ال سی  که از طریق HMI معمولا توسط اپراتور قابل تنظیم است

باعث می گردد سیگنال دیجیتال به آنالوگ تبدیل گردد و شیر پروپرشنال با توجه به تنظیمات قبلی همراه با شیردایرکشنال مربوط یه هیدروموتور ماردون فعال شود و سرعت  و قدرت هیدروموتور براساس تنظیمات انجام شده تغییر یابد . در مرحله بعدی سرعت بسته شدن گیره با توجه به تنظیمات این مرحله در PLC توسط کاربر ذخیره شده و هنگام فرمان گیره بسته ، مطابق با همان اطلاعات ذخیره شده مجددا سیگنال ارسالی به شیرPQ تغییر می یابد و همزمان شیر دایرکشنال گیره بسته فعال می گردد و …

 

2-شیر های پروپرشنال دایرکشنال و سروو هیدرولیک

در صنعت فولاد سازی وصنایعی که نیاز به دقت و حساسیت زیادی در کنترل عملگر های داریم و همچنین نیاز می باشد که به طور همزمان چند عملگر با سرعت های متفاوتی در سیستم هیدرولیک فعال شوند از شیر های پروپرشنال دایرکشنال استفاده می کنیم

شیر های پروپرشنال دایرکشنال مشابه شیر های دایرکشنال می باشند ولی امکان کنترل دبی با توجه به کنترل حرکت اسپول در آنها وجود دارد . جهت افزایش دقت بیشتر در این برخی از این نوع شیر های پروپرشنال دایرکشنال ، سنسور موقعیت LVDT نصب شده است که موقعیت اسپول را به برد الکترونیکی داعما گزارش می دهد و با توجه به موقعیت آن جریان و ولتاژ توسط برد الکترونیکی به گونه ای تنظیم می گردد که بیشترین دقت را داشته باشیم

شیر های هیدرولیک تناسبی در جریان جنگ جهانی دوم در ایتدا به صورت الکترو مکانیکی ظهور یافتند . این نوع شیر ها در ابندا به علت نوع عملکردشان که بوسیله سروو موتور الکتریکی باعث کنترل سیال میشد به نام سروو والو هیدرولیک شهرت یافتند .

در حال حاضر برخی سروو والو را هر نوع شیری که قابلیت تنظیم و دقت بالایی را داشته باشند می نامند . ولی متخصصین حرفه ای معتقد هستند شیر سروو ، شیری که دارای موتور سروو الکتریکی و از روش عملکرد قدیمی اسپول و آرمیپر در ساختار آن استفاده می شود می نامند .

شیر سروو با شیر پروپشنال  چه فرقی دارد؟

در اواخر سال 1930 میلادی شیرهای سروو در ابتدا با قیمت های گرانی وارد بازار شدند. اما در دهه 1980 شیرهای سروو با نام شیر پروپشنال وارد بازار شدند در حالی که این شیرها پیشرفته تر شده بودند وقیمت پایین تری داشتند
تفاوت شیر پروپشنال با شیر سروو در باز و بسته بودن حلقه فرمان میباشد بدین صورت که در مداری که حلقه بسته باشد (که در شیرهای پروپشنال جدید آن را مشاهده میکنیم ) با اضافه کردن یک LVDT  یا همان مبدل جابجایی خطی متغیر جایگاه اسپول و موقعیت مکانی آن شناسایی می شود و به کنترل حرکت شیر میپردازد .اما در حلقه باز فرمان این رابطه بین اسپول و بوبین شیر برقی وجود ندارد و داخل شیر سیگنال و خروجی شیر کنترل نمی شود.
به تعبیر دیگر ولوهای سروو بصورت مرحله ایی و متناسب با سیگنال ورودی عمل میکنن در حالی که  در پروپرشنال ولو ، موقعیت spool  متناسب با میزان تغذیه ورودی خواهد بود.  نکته دیگر این است که موقعیت spool در Proportional اکثرا توسط LVDT فیدبک داده میشود اما در servo valve  موقعیت را میتوان توسط درایور شیر نیز بدست آورد.

شیر های هیدرولیک در جریان جنگ جهانی دوم در ایتدا به صورت الکترو مکانیکی  شیر کنترل تناسبی و شیر های پروپرشنال و سروو والو ها  توسط این نوع نیازطراحی و توسعه یافت . این شیر ها اولین بار در صنایع هوایی جهت کنترل بال هواپیما های جنگنده اختراع و مورد استفاده قرار گرفت – قبل از اختراع این شیر ها ، کنترل سرعت و تنظیمات بال هماپیما توسط تجهیزات مکانیکی امکان پذیر بود .

دهه 70 ، شیرهای پروپرشنال هیدرولیک ظاهر توسعه بیشتری یافت  و مشکل عدم امکان استفاده در دبی های بالا توسط شیر های تنظیم به روش کاری پیلوت حل  شد . شیر هیدرولیک پروپرشنال پیلوتی. در مقایسه با شیرهای هیدرولیک معمولی، دارای مزایای سبک وزن، حجم کمتر و سرعت پاسخگویی سریع است. برای سیستم هیدرولیک با دبی بالا عالی است.

در دهه 80 ، بزرگترین پیشرفت این دوره، فناوری شیر های کاتریجی پروپرشنال است

دهه 90 ، مکاترونیک به روند آینده توسعه ماشین آلات مهندسی تبدیل شد. دریچه دیجیتال در چنین شرایطی ایجاد شد. والو های  دیجیتال( پروپرشنال والو ها فید بک دار LVDT) دارای ساختار ساده، فناوری عالی، هزینه کمتر و ظرفیت ضد آلودگی قوی است. اما سرعت توسعه آنها  کند است. به طور کلی، شیر دیجیتال در کنترل پایلوت و کنترل جریان کم، مانند شیر سروو الکترو هیدرولیک عددی و شیر تناسبی عددی استفاده می شود.

 

تعمیرات شیر های هیدرولیک در شرکت سپاهان هیدرولیک ایرانیان

تیم تعمیرات شیرهای هیدرولیک پروپرشنال و سروو والو ، بطور میانگین دارای 8 سال تجربه و تا کنون بیش از 1400 شیر هیدرولیک(دایرکشنال ، پروپرشنال و سروو ) در این مجموعه بازسازی و تعمیر شده است . تیم تخصصی شیر های سروو و پوروپورشنال  با گرد هم آوردن گروه های تخصصی در زمینه  برق و الکترونیک ، مکانیک و مکاترونیک ، اپراتورهای کالیبره و تست ، مهندسی معکوس و مجهز به کارگاه و تجهیزات مثل،  استند تست و کالیبره  پروپورشنال ، استند تست و کالیبره سروو والو ، استند تست فشارشکن و شیر های دایرکشنال  ، دستگاه شستشویی التراسونیک ، اندازه گیرهای  لیزری ، دستگاه سنگ محور  ، تجهیزات کروم کاری ، دستگاه تراش CNC ، دستگاه اسکن سه بعدی قطعات صنعتی و .. می باشد .

مفتخریم  به تدریج با به روزآوری تجهیزات مورد نیازمطابق با استاندارد های معتبر دنیا (ISO4401)  (ISO5598) (ISO5781)  (ISO6263) در کمترین زمان ، بهترین خدمات تعمیرات شیر های پوروپرشنال و سروو والو ها را به مشتریانمان ارایه می دهیم