طرز کار شیر برقی هیدرولیک

در دنیای ماشین‌آلات صنعتی، سیستم‌های هیدرولیک یکی از مهم‌ترین بخش‌هایی هستند که امکان ایجاد نیروی زیاد را با کمترین مصرف انرژی فراهم می‌کنند. در این سیستم‌ها قطعات مختلفی وجود دارد که هماهنگ با یکدیگر کار می‌کنند تا حرکت، فشار و قدرت موردنیاز دستگاه‌ها تأمین شود. یکی از مهم‌ترین این قطعات، شیر برقی هیدرولیک است. این شیر وظیفه دارد مسیر جریان روغن را کنترل و هدایت کند تا جک‌ها، سیلندرها یا موتورهای هیدرولیکی دقیقاً همان کاری را انجام دهند که اپراتور یا کنترلر الکترونیکی از آن‌ها می‌خواهد.

در این مقاله، طرز کار شیر برقی هیدرولیک را به‌صورت کامل بررسی می‌کنیم. همچنین در بخش‌های مختلف به صورت طبیعی به تجهیزاتی مانند شیر بلین چهار بوبین، بلوک شیر برقی هیدرولیک و پمپ هیدرولیک دنده‌ای می‌پردازیم تا مقاله برای سئو کامل و جامع باشد.

شیر برقی هیدرولیک چیست و چه کاری انجام می‌دهد؟

شیر برقی هیدرولیک، همان‌طور که از نام آن مشخص است، ترکیبی از سیستم هیدرولیک و سیستم الکتریکی است. این شیر در واقع یک شیر کنترل‌جهت است که با استفاده از یک بوبین الکتریکی (سیم‌پیچ) عمل می‌کند. با اعمال برق، بوبین فعال شده و یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند. این میدان روی یک قطعه متحرک داخل شیر به نام اسپول (Spool) اثر می‌گذارد و آن را جابه‌جا می‌کند.

وقتی اسپول حرکت می‌کند، کانال‌های داخلی شیر باز و بسته شده و مسیر روغن تغییر پیدا می‌کند. این تغییر مسیر باعث می‌شود سیلندرها باز یا بسته شوند، موتورهای هیدرولیکی بچرخند یا یک بخش خاص دستگاه فعال شود.

به زبان ساده:
شیر برقی هیدرولیک مثل یک کلید برق است، اما برای کنترل روغن پرفشار.

ساختار داخلی شیر برقی هیدرولیک

شیرهای برقی معمولاً از چند بخش اصلی تشکیل شده‌اند:

۱. بوبین (سلونوئید)

بوبین در واقع یک سیم‌پیچ است که با برق ۱۲، ۲۴ یا ۲۲۰ ولت کار می‌کند. هر بار پریز فعال شود یا کنترلر فرمان بدهد، میدان مغناطیسی ایجاد شده و اسپول را جابه‌جا می‌کند. در برخی سیستم‌ها به‌جای یک بوبین، ۲ یا حتی ۴ بوبین وجود دارد؛ مثل شیر بلین چهار بوبین.

۲. اسپول (قرقره داخلی)

اسپول قطعه‌ای استوانه‌ای است که در داخل بدنه شیر حرکت می‌کند. موقعیت اسپول تعیین می‌کند کدام مسیر باز و کدام مسیر بسته باشد. در شیرهای دو حالته، سه حالته یا چهارحالته این حرکت به‌صورت دقیق طراحی شده است.

۳. بدنه اصلی شیر

بدنه شامل کانال‌هایی است که روغن از داخل آن عبور می‌کند. این بدنه باید از فولاد یا آلیاژ ضدسایش ساخته شود چون فشار روغن بسیار بالاست.

۴. فنر بازگشت

در بعضی مدل‌ها، وقتی برق قطع می‌شود یک فنر اسپول را به حالت اولیه برمی‌گرداند.

طرز کار شیر برقی هیدرولیک مرحله‌به‌مرحله

برای اینکه بهتر متوجه شوید شیر برقی چگونه کار می‌کند، مراحل عملکرد آن را توضیح می‌دهم:

مرحله ۱: ورود فرمان الکتریکی به بوبین

وقتی کلید فعال می‌شود یا PLC دستور می‌دهد، جریان برق وارد بوبین می‌شود.

مرحله ۲: ایجاد میدان مغناطیسی

بوبین یک میدان مغناطیسی قوی ایجاد می‌کند که روی هسته فلزی داخل آن اثر می‌گذارد.

مرحله ۳: جابه‌جایی اسپول

میدان مغناطیسی باعث می‌شود اسپول حرکت کند. اگر شیر دو بوبین داشته باشد، بوبین دوم اسپول را در جهت مخالف برمی‌گرداند.

مرحله ۴: تغییر مسیر جریان روغن

با حرکت اسپول، مسیر ورودی و خروجی روغن تغییر می‌کند. این یعنی روغن به سمت سیلندر یا موتور هیدرولیک هدایت می‌شود.

مرحله ۵: بازگشت به حالت اولیه

وقتی برق قطع شود یا بوبین دیگر فعال شود، اسپول به حالت اولیه برمی‌گردد و مسیر جریان دوباره تغییر می‌کند.

همه چیز در چند میلی‌ثانیه اتفاق می‌افتد؛ به همین دلیل شیرهای برقی در دستگاه‌های دقیق و اتوماتیک بسیار کاربرد دارند.

نقش پمپ هیدرولیک دنده‌ای در عملکرد شیر برقی

شیر برقی بدون فشار روغن هیچ کاربردی ندارد. اصلی‌ترین قطعه‌ای که این فشار را ایجاد می‌کند پمپ هیدرولیک دنده‌ای است.

این پمپ با درگیرشدن دو دنده داخل بدنه، روغن را مکش کرده و با فشار زیاد وارد سیستم می‌کند. مزایای پمپ دنده‌ای:

فشاری که این پمپ ایجاد می‌کند مستقیماً وارد بلوک یا شیرهای برقی می‌شود و عملکرد آنها را ممکن می‌سازد.

بلوک شیر برقی هیدرولیک؛ مرجع مدیریت مسیرهای روغن

در دستگاه‌های صنعتی که چند شیر برقی وجود دارد، همه آنها را روی یک بلوک شیر برقی هیدرولیک نصب می‌کنند. این بلوک یک قطعه فلزی است که کانال‌های داخلی آن طراحی شده تا روغن را به بهترین شکل بین شیرها تقسیم کند.

مزیت‌ها:

• کاهش نشتی

• افزایش سرعت واکنش

• کاهش تعداد شلنگ‌ها

• زیبایی و نظم بیشتر سیستم

• تعمیر آسان

وقتی شیر برقی مسیر را تغییر می‌دهد، روغن از داخل بلوک عبور کرده و وارد سیلندر یا قطعه موردنظر می‌شود.

شیر بلین چهار بوبین؛ کنترل چندمسیره

یکی از مدل‌های تخصصی شیرهای برقی، شیر بلین چهار بوبین است. این شیر چهار بوبین دارد و به‌صورت چندجهته عمل می‌کند. این ویژگی باعث می‌شود:

• چند سیلندر به‌صورت هم‌زمان کنترل شوند

• سرعت پاسخ‌گویی افزایش یابد

• سیستم اتوماسیون دقیق‌تر شود

این شیر معمولاً در دستگاه‌های پرس، خطوط تولید، ماشین‌آلات سنگین و سیستم‌های چندعملکردی دیده می‌شود. برای مشاهده و خرید شیر بلین می توانید بر روی لینک زیر کلیک کنید 

https://ghavamsanat.com/product/%D8%B4%DB%8C%D8%B1-%D8%A8%D9%84%DB%8C%D9%86-4-%D8%A8%D9%88%D8%A8%DB%8C%D9%86-blain-%D8%A2%D9%84%D9%85%D8%A7%D9%86/

انواع شیر برقی هیدرولیک از نظر عملکرد

۱. شیر برقی دو‌حالته

فقط دو وضعیت دارد: باز و بسته.

۲. شیر برقی سه‌حالته

دارای موقعیت خنثی (N) نیز هست. در حالت N معمولاً مسیرها بسته هستند یا آزاد.

۳. شیرهای یک‌بوبین، دوبوبین و چندبوبین

• یک بوبین → کار ساده

• دوبوبین → تغییر جهت سریع

• چهاربوبین → همانند شیر بلین چهار بوبین برای کاربردهای پیشرفته

مزایای استفاده از شیر برقی هیدرولیک

• سرعت عملکرد بالا

• کنترل دقیق

• عمر طولانی

• مصرف انرژی کم

• هماهنگی با سیستم‌های الکترونیکی

• امکان استفاده در دستگاه‌های اتوماتیک

کاربردهای شیر برقی هیدرولیک در صنعت

• لیفتراک و بالابر

• دستگاه پرس

• تزریق پلاستیک

• ماشین‌آلات CNC

• جک‌های صنعتی

• خطوط تولید اتومات

• ماشین‌آلات کشاورزی

• میزهای صنعتی هیدرولیکی

در تمام این دستگاه‌ها شیر برقی، مسیر روغن را بین سیلندرها و موتورهای هیدرولیکی تقسیم می‌کند.

مشکلات رایج شیر برقی هیدرولیک

۱. سوختن بوبین

به‌خاطر ولتاژ اشتباه یا کار بیش از حد.

۲. گیر‌کردن اسپول

به علت آلودگی روغن.

۳. نشتی در اتصالات

به‌خاطر سفت نبودن مهره‌ها یا خرابی اورینگ.

۴. کاهش فشار ورودی

در صورت خرابی پمپ هیدرولیک دنده‌ای یا کمبود روغن.

تمام این مشکلات معمولاً با سرویس دوره‌ای رفع می‌شوند.

نکات مهم در انتخاب شیر برقی هیدرولیک

• فشار کاری سیستم

• نوع پمپ (مثل پمپ هیدرولیک دنده‌ای)

• دبی موردنیاز

• تعداد مسیرها

• نوع بلوک شیر برقی

• نوع بوبین (۱۲، ۲۴ یا ۲۲۰ ولت)

• نوع اسپول و نحوه عملکرد

در سیستم‌هایی که چند عملکرد در لحظه باید انجام شود، استفاده از گزینه‌هایی مثل شیر بلین چهار بوبین اهمیت زیادی دارد.

جمع‌بندی نهایی

شیر برقی هیدرولیک یکی از مهم‌ترین قطعات کنترل‌کننده در سیستم‌های هیدرولیکی است. این شیر با استفاده از برق، مسیر حرکت روغن را تعیین می‌کند و کارکرد صحیح آن به وجود قطعاتی مثل پمپ هیدرولیک دنده‌ای و بلوک شیر برقی هیدرولیک وابسته است. در برخی دستگاه‌ها برای کنترل مسیرهای پیچیده‌تر، از شیرهای چندبوبین مانند شیر بلین چهار بوبین استفاده می‌شود.

با شناخت دقیق طرز کار شیر برقی، نه‌تنها انتخاب بهتری خواهید داشت، بلکه به‌راحتی می‌توانید مشکلات رایج را نیز شناسایی و رفع کنید. این قطعه قلب کنترل سیستم‌های هیدرولیکی است و بدون آن، دستگاه‌های صنعتی عملاً قابل استفاده نیستند.