فلو کنترل رکسروت REXROTH

از دیگر انواع سری های شیر جریان رکسروت مدل های زیر هستند که تصویر آنها را مشاهده می‌کنید.

شیرهای کنترل جریان دو طرفه

شیر کنترل جریان دو طرفه شیرهای گلویی

شیرهای یکطرفه گلویی

شیرهای تنظیم دقیق گلویی

به دلیل کیفیت بالا و تنوع کاربردی در صنایع و کارخانجات داخلی پمپ هیدرولیک بوش رکسروت در مدارهای هیدرولیکی گوناگون به وفور یافت و استفاده می‌شود. اکنون محصولات برندهایی نظیر هیدروماتیک Brueninghaus Hydromatik، ایندرامات Indramat، لوهمان Lohmann در زمینه انوع پمپ  و شیر هیدرولیک هیدروماتیک و یا دیگر محصولات هیدرولیک توسط شرکت بوش رکسروت پوشش داده شده و مدل نامبر یا MNR آن به‌طور کامل معادل کدینگ پمپ هیدرولیک بوش رکسروت می‌باشند.

شیر های کنترل جریان وابسته به فشار و وابسته به فشار روغن که هرگاه تغییرات سرعت در مدار اهمیت نداشته باشد مورد استفاده قرار می گیرد.

• شیر های کنترل جریان وابسته به فشار و مستقل از ویسکوزیته روغن که هرگاه اهمیت مدار در سرعت یکنواخت باشد مورد استفاده قرا می گیرد.

توضیح: به موارد 1 و 2 شیر های گلویی جریان یا Throttle Valve می گویند.

توضیح: به موارد 3 و 4 رگلاتور جریان Flow Regulator یا Pressure Compensated می گویند.

شیر کنترل دبی هیدرولیک
شیر های کنترل جریان یا فلو کنترل ها سه وظیفه مهم را در یک مدار هیدرولیک بر عهده دارند:

کنترل دبی از یک بخش مدار به بخش دیگر مورد استفاده قرار می گیرند.
برای تحت کنترل در آوردن سرعت سیلندرها و هیدروموتورها
تقسیم مساوی جریان بین شاخه های مدار هیدرولیک
شیر کنترل جریان هیدرولیک با نام های دیگری اعم از شیر کنترل جریان هیدرولیک، شیر کنترل دبی هیدرولیک، فلوکنترل، فلوکنترل سر راهی، فولی کنترل و فولی کنترل بین راهی نیز شناخته می شود.

شیر های کنترل جریان در مسیر فشار مدار با تنظیم مقدار باز شدن مجرای عبور روغن موجب تولید مقاومت در مسیر جریان روغن می گردد. البته تا هنگامی که مقاومت به وجود نیاید، شیر کنترل جریان همانند لوله در مدار انجام وظیفه می نماید. ولی هنگامی که مقدار باز شدن در مجرای آن شروع شود به تدریج افزایش مقاومت و در نتیجه فشار ورودی نیز سیر صعودی گرفته و زمانی که این افزایش فشار به فشار تنظیمی شیر اطمینان (Reliefe valve) برسد، قسمتی از جریان از طریق شیر رلیف ولو به مخزن ارسال می شود. هر چه مقدار باز بودن مجرا کمتر شود، مقاومت بیشتر، دبی کمتری از شیر کنترل جریان عبور نموده و فشار مدار نیز بیشتر می شود. بدیهی است که مقدار روغن بیشتری به مخزن روغن تخلیه می گردد.

از فلوکنترل ها به منظور تنظیم حجم ارسالی به نقاط مختلف سیستم هیدرولیک استفاده می شود. به عبارت دیگر جهت کاهش سرعت خطی سیلندرها و سرعت دورانی هیدروموتورها استفاده می شوند. از طرف دیگر از آنجایی که هر دو این سرعت ها تابع اندازه جریان هستند، در نتیجه برای کاهش سرعت می باید اندازه جریان را کم کرد.

کاهش مقطع عبور سیال در شیر کنترل جریان، باعث افزایش فشار در محدوده ورودی شیر می گردد. این افزایش فشار سبب بازشدن شیر محدود کننده فشار شده و در نتیجه اندازه جریان تقسیم می شود. این تقسیم جریان بدین معنی است که بخشی از اندازه جریان تولید شده توسط پمپ هیدرولیک (دبی ثابت)، تحت فشار برقرار شده بر اثر مقاومت شیر فلوکنترل، از طریق شیر محدود کننده فشار به مخزن رانده می شود. در نتیجه این امر اتلاف قابل قابل ملاحظه ی انرژی را به وجود می آورد، لذا برای حفظ انرژی تولید شده، از پمپ های با اندازه جریان قابل تنظیم استفاده می شود.

در مدارهایی که مجهز به پمپ های جابجایی متغیر مجهز به سیستم جبران کننده فشار، با از کار افتادن سیستم جبران کننده فشار، بدون اینکه جریان اضافی از رلیف ولو تخلیه شود، موجب کاهش جریان خروجی می گردد.

برای درک مفهوم نقش فلوکنترل در یک مدار هیدرولیک پیشنهاد می گردد مدار زیر را در Fluidsim رسم و اجرا کنید.

انواع مدل های شیر کنترل جریان

شیر کنترل جریان به دو دسته ی اصلی تقسیم بندی می شود که شامل سیتم های با جبران کننده فشار و بدون جبران کننده ی فشار است که توضیحات آن را در بخش شیرهای هیدرولیکی بیان کردیم.

نوع دیگری از دسته بندی شیر کنترل جریان با توجه به نوع حساسیت آنها است:

• شیرهای حساس به تغییر فشار

با توجه به اینکه تغییرات فشار روی تغییرات دبی (جریان) تاثیر دارد و با افزایش فشار مقدار دبی خروجی نیز افزایش می یابد. با نصب یک سنسور حساس به فشار روی سوزن این شیرها عبور جریان را کنترل می کنند.

• شیرهای حساس به دما

افزایش دما باعث کاهش لزجت سیال عبوری می شود، هر چه سیال لزجت کمتری داشته باشد، سیال راحت تر حرکت کرده و در نتیجه دبی خروجی افزایش می یابد؛ پس با نصب سنسور حساس به دما میتوان دبی عبوری را تحت کنترل داشت.

شیر کنترل جریان برای تنظیم سرعت حرکت پیستون در سیلندرهای قدرت و یا تنظیم سرعت گردشی محور موتورهای سیالی به کار می رود. شیر کنترل جریان جزء ساده ای در مدار است ولی نقش بسیار مهمی در سیستم های هیدرولیکی دارد.

از اساسی ترین مشخصاتی که توسط سازندگان هیدرولیکی برای شیر کنترل جریان ارئه می شود عبارت است:

1. حداکثر فشار مجاز
2. حداکثر جریان مجاز
3. مشخصات سیال ورودی که شامل نوع سیال، دبی، افت فشار و ویسکوزیته
4. ابعاد فیزیکی
5. روش نصب
6. ورودی و خروجی شیر

با مشاهده نماد شماتیک زیر می توان متوجه این شد که شیر کنترل جریان است.

اجزای شیرهای کنترل جریان

اجزای قابل دسترسی شیر کنترل جریان شامل: بدنه ی شیر، جسمی برای کنترل روزنه، آب بندی روزنه، شیر یک طرفه، فنر هستند که در ادامه هرکدام را به تشریح بیان می کنیم.

• بدنه ی شیر

در شیرهای هیدرولیک بدنه را می توان از چدن مقاوم یا فولاد ریخته گری ساخت. همان قدر که صافی بیرون بدنه ی شیرکنترل جریان اهمیت زیادی ندارد ولی صافی سطح درونی بسیار مهم است چراکه سطح داخلی شیر باید کاملا آب بند و بدون نشت باشد.

• جسمی برای کنترل روزنه

کنترل روزنه می تواند با جسمی به شکل سوزنی و به این ترتیب قادر خواهد بود به راحتی روزنه ی شیر را تحت کنترل قرار داده و اندک اندک آن را ببند یا باز کند. به طور معمول جنس این عنصر از فولاد سخت آبکاری شده است. برای دسترسی آسان به تنظیم فاصله ی این مهار یک پیچ قرار داده شده است و برای باز کردن این روزنه کافی است که آن را در جهت پادساعتگرد بچرخانیم.

• آب بندی روزنه

همانطور که از نام آنها مشخص است، این آب بندها برای جلوگیری از نشت سیال بین بدنه و ساقه ی عنصر مهار روزنه استفاده می شوند. سیال درون شیر پرفشار است و در صورت نشتی به سیستم آسیب میرسد، به همین منظور آب بندی اهمیت زیادی دارد. این آب بندها میتوانند شکل ها و جنس های مختلفی داشته باشند. جنس این روزنه ها می تواند شامل لاستیک ها، مواد مصنوعی، آزبست اشباع شده با گرافیت و غیره باشد. آب بندها می توانند به شکل اورینگ، حلقه ی چهاربر، حلقه ی جناغی، گوه ای و غیره که به عنوان نگهدارنده در نشیمن ها استفاده می شوند؛ باشند.

• شیر کنترل جریان یکطرفه

برای فراهم کردن امکان جریان آزاد سیال در یک جهت در شیر کنترل جریان، لازم است داخل شیر، شیر یک طرفه وجود داشته باشد. شیر یکطرفه باید بدون هیچ نشت در نشیمن خود قرار گیرند، زیرا در غیر این صورت به کارگیری آن بی فایده است.

• فنر

در شیر کنترل جریان یک طرفه از فنر برای نشاندن اجزای شیر یکطرفه روی نشیمن استفاده می شود. هنگامی که فشار وارد شده به شیر یک طرفه برداشته می شود فنر کمک می کند که مسیر شیر به سرعت بسته شود.

نصب شیرهای کنترل جریان

هنگام نصب شیر کنترل جریان در یک سیستم هیدرولیکی به موارد زیر باید توجه کرد:

1. جهت جریان کنترل شده شیر در مدار باید بررسی شود.
2. درپوش لوله ها برداشته شود.
3. رزوه ی لوله ها و همچنین رزوه ی شیرها باید کاملا تمیز باشند.
4. اتصالات لوله ها را به دقت روی شیر بسته شود و توجه شود که اتصالات مدارهای پرفشار کاملا سفت باشند.
5. پس از راه اندازی، سیستم را از نظر نداشتن نشت به دقت بررسی کنید.

علل خرابی در شیر کنترل جریان

علت خرابی شیرهای کنترل جریان می تواند متفاوت باشد که در ادامه به تفصیل آنها را بررسی می کنیم.

• جرم گرفتگی

در شیر کنترل جریان هیدرولیکی ذرات ورودی موجب خرابی و اختلال اساسی در عملکرد شیر می شوند. جرم گرفتگی باعث بسته شدن روزنه می شود. با توجه به اندازه ی ذرات عبوری از روزنه جریان می تواند کاملا قطع شود و یا اختلال در جریان باشد. جرم گرفتگی و عبور این ذرات می تواندباعث خط افتادن نشیمن شیرهای یک طرفه شده و در نتیجه سیال درست کنترل نخواهد شد.

• شکستن فنر شیر کنترل جریان یکطرفه

در اثر این مشکل شیر یک طرفه به درستی روی نشیمن قرار نمی گیرد و در نتیجه نشت درونی اتفاق می افتد؛ همچنین باعث عبور ناخواسته ی سیال از شیر یک طرفه می شود که در نهایت در جریان خروجی اختلال ایجاد می شود.

• نصب وارونه ی شیر کنترل جریان در مدار

این حالت باعث خرابی شیر نمی شود اما واضح است که کارکرد آن در سیستم صحیح نبوده و در نهایت منجر به خرابی شیر خواهد شد. هرگاه سیال در جهت مورد نظر کنترل نشد می توان این موضوع را بررسی کرد. برای پیشگیری از این مشکل باید به علامت روی شیرها دقت کرد که مسیر جریان کنترل شده یا مسیر آزاد را نشان می دهد.

• انتخاب روغن نامناسب

روغن مورد استفاده برای شیر کنترل جریان الزاما روغن معدنی است و استفاده از روغن یا سیال دیگری می تواند در سیستم شیرها اختلال ایجاد کند.
آنچه ذکر شد تنها تعدادی از عوامل مهم در خرابی شیر کنترل جریان هستند؛ علاوه بر موارد ذکر شده عوامل متعدد دیگری هستند که می توانند باعث آسیب شوند که باید با توجه به شرایط آن را سنجید و از رخ دادن آنها پیشگیری کرد.