شیرهای کنترل فشار تقریبا در هر سیستم هیدرولیکی یافت می شوند و وظیفه های مختلفی از جمله حفظ و کنترل فشار سیستم نسبت به مقدار مورد نیاز برای ایمنی کار و صدمه ندیدن قطعات می باشد.
انواع شیر های کنترل هیدرولیکی به صورت کلی به چند دسته زیر تقسیم میشوند (البته مدل های دیگری نیز وجود دارد ولی شاخه های اصلی این موارد می باشند:
- شیر فشار شکن ( Pressure Relief Valve )
- شیر کاهنده فشار ( Pressure Reducing Valve )
- شیر ترکیبی ( Pressure Sequence Valve )
- شیر برداشتن فشار ( Pressure Unloading Valve )
- شیر متعادل کننده فشار ( Counterbalance Valve )
شیر فشار شکن ( Pressure Relief Valve ) :
بیشتر سیستم های انتقال قدرت سیال (هیدرولیکی) به گونه ای طراحی شده اند که در محدوده فشاری که از پیش تعین شده است فعالیت کنند,بدون کنترل کردن میزان نیروی وارده به سیستم سیال باعث خراب شدن قطعات میشود که گران نیز هستند.شیر های فشار شکن یا همان Relief Valve ها از این خطر جلوگیری می کنند و با تغیر جهت دادن روغن در فشار اضافی باعث کم شدن فشار سیستم (بسته به درجه تنظیمی) می شوند.
شیر های فشار شکن به دو دسته قابل تنظیم و غیر قابل تنظیم تقسیم می شوند که در شکل زیر هر دو مدل را (به صورت ساده شده)مشاهده می کنید
شیر کاهنده فشار ( Reducing Valve ) :
عملی ترین مؤلفه برای حفظ فشار ثانویه در سیستم هیدرولیکی شیر های کاهنده فشار هستند. دریچه های کاهش فشار معمولاً دریچه های دو طرفه ای هستند که در هنگام فشار کافی از پایین دست بسته می شوند.
شیرهای کاهش فشار ثابت بدون در نظر گرفتن فشار مدار اصلی فشار از پیش تعیین شده را تأمین می کنند و مادامی که فشار در مدار اصلی بالاتر از حد ثانویه باشد. این دریچه ها فشار مدار ثانویه را در برابر نیرویی که توسط یک چشمه قابل تنظیم انجام می شود تعادل می بخشد و می تواند شیر را باز کند. هنگامی که فشار در مدار ثانویه افت می کند ، نیروی فنر شیر را به اندازه کافی باز می کند تا فشار را افزایش داده و فشار ثابت کاهش یافته را در مدار ثانویه حفظ کند.
دریچه های کاهش فشار ثابت بدون در نظر گرفتن فشار در مدار اصلی ، مقدار ثابت کاهش فشار را تأمین می کنند. به عنوان مثال ، فرض کنید دریچه ای برای کاهش 250 psi در نظر گرفته شده است. اگر فشار اصلی سیستم 2750 psi باشد ، کاهش فشار 2500 psi خواهد بود. اگر فشار اصلی 2000 psi باشد ، فشار کاهش یافته 1750 psi خواهد بود.
شیر ترکیبی ( Pressure Sequence Valve )
در مدارهایی با بیش از یک محرک اغلب لازم است که محرک ها مانند استوانه ها به ترتیب یا ترتیب مشخص منتقل شوند. یک راه برای انجام این کار با کلیدهای محدود ، تایمر یا سایر دستگاههای کنترل الکتریکی است.
گاهي اوقات با اندازه گيري سيلندرها با توجه به باري كه بايد جابجايي كنند ، مي توان نتيجه گرفت. در ابتدا سیلندر که کمترین فشار را برای جابجایی بار خود نیاز دارد ، امتداد دارد. در پایان حرکت ، فشار سیستم افزایش یافته و استوانه دوم را گسترش می دهد. این کار تا زمانی که تمام استوانه ها فعال شوند ادامه می یابد.
با این وجود ، در بسیاری از نصب ها ، محدودیت های فضا و نیازهای نیرو اندازه سیلندر مورد نیاز برای انجام کار را تعیین می کند. در این حالت می توان از شیرهای دنباله برای عملكرد سیلندرها به ترتیب مورد نیاز استفاده كرد.
شیر برداشتن فشار ( Pressure Unloading Valve )
این ولو ها معمولا به عنوان دریچه تخلیه پمپ مورد استفاده قرار می گیرد, آنها پس از رسیدن فشار سیستم جریان خروجی پمپ را مستقیماً به مخزن با فشار کم هدایت می کنند.
نیرویی که توسط فنر اعمال می شود ، شیر را بسته نگه می دارد هنگامی که یک سیگنال نیرویی را به اندازه کافی بزرگ می کند که از چشمه وارد شده بیشتر شود ، حباب دریچه تغییر می کند ، خروجی پمپ را به سمت خود سوق می دهد.
مدارهای کم مصرف که از دو پمپ برای گذر و سرعت یا بستن استفاده می کنند ، که بهبود کارایی به شیرهای تخلیه بستگی دارند و خروجی از هر دو پمپ فقط برای عبور سریع لازم است. در حین تغذیه یا بستن خروجی از پمپ بزرگ برای مخزن با فشار کم تخلیه می شود.
شیر متعادل کننده فشار ( Counterbalance Valve )
این ولو ها معمولاً در درجه اول برای حفظ فشار تنظیم شده در بخشی از مدار استفاده می شوند ، معمولا برای متعادل کردن یک وزن یا نیروی خارجی یا خنثی کردن وزنی مانند یک پرس و برای جلوگیری از ریزش آن. درگاه اصلی شیر به انتهای میله سیلندر و پورت ثانویه به شیر کنترل جهت تنظیم فشار کمی بالاتر از آن است که برای جلوگیری از افتادن بار از آن لازم است.
هنگامی که مایع تحت فشار به انتهای درپوش سیلندر جریان پیدا می کند ، سیلندر امتداد می یابد ، فشار را در انتهای میله افزایش می دهد و قرقره اصلی را در سوپاپ تعادل جابجا می کند. این مسیری را ایجاد می کند که به جریان سیال اجازه می دهد تا از طریق پورت ثانویه به شیر کنترل جهت و مخزن جریان یابد. با افزایش بار ، شیر بررسی انتگرال باز می شود تا سیلندر بتواند آزادانه عقب نشینی کند.
