شیر فشار شکن هیدرولیک یک جزء حیاتی در سیستم های هیدرولیک است .

که برای محافظت از سیستم در برابر شرایط فشار بیش از حد طراحی شده است.

اولین بار که در یک واحد هیدرولیک بزرگ مشغول به کار شدم، با پمپی سروکار داشتم که فشار خروجی آن بی‌وقفه بالا می‌رفت.

اگر شیر فشار شکن (Relief Valve) نصب نشده بود، احتمالاً شیلنگ‌ها می‌ترکیدند و روغن داغ با فشار به اطراف پاشیده می‌شد.

خوشبختانه، شیر فشار شکن هیدرولیک به موقع عمل کرد، فشار اضافی را به مخزن برگرداند.

سیستم‌های هیدرولیک با سیال تراکم‌ناپذیر کار می‌کنند.

این یعنی اگر مسیر بسته شود و پمپ همچنان کار کند، فشار به سرعت بالا می‌رود.

شیر فشار شکن حکم «سوپاپ اطمینان» را دارد که فشار را در یک محدوده ایمن نگه می‌دارد و از آسیب به پمپ، سیل‌ها، شیلنگ‌ها و عملگرها جلوگیری می‌کند.

اجزای شیر فشار شکن هیدرولیک

Poppet یا Spool : فشار شکن هیدرولیک معمولاً حاوی یک مکانیسم پاپت یا قرقره است که جریان سیال هیدرولیک را مسدود می کند.

فنر: از فنر برای اعمال نیرو به پاپت یا قرقره استفاده می شود و آن را در حالت بسته نگه می دارد.

درگاه های ورودی و خروجی: این شیر فشار شکن هیدرولیک  در سیستم هیدرولیک با یک درگاه ورودی (محل ورود سیال هیدرولیک) و یک درگاه خروجی (محل خروج سیال) نصب می شود.

بدنه (Body): محفظه‌ای مستحکم، معمولاً از فولاد آلیاژی، که فشار نامی سیستم را تحمل می‌کند.

پیچ تنظیم (Adjusting Screw) : برای تغییر مقدار فشاری که شیر در آن باز می‌شود.

طرز کار شیر فشار شکن هیدرولیک

در اینجا توضیح دقیق تری در مورد نحوه عملکرد شیر کمکی هیدرولیک آورده شده است:

عملکرد عادی:

در شرایط عملیاتی معمولی، سیال هیدرولیک بدون مانع از شیر عبور می کند زیرا پاپت یا قرقره در موقعیت بسته باقی می ماند.

فنر برای بسته نگه داشتن دریچه نیرویی وارد می کند.

افزایش فشار:

هنگامی که فشار در سیستم هیدرولیک از نقطه تنظیم مورد نظر بالاتر می رود، نیرویی بر روی پاپت یا قرقره وارد می کند و بر نیروی فنر غلبه می کند.

باز شدن شیر:

هنگامی که فشار از نقطه تنظیم فراتر می رود، پاپت یا قرقره در برابر نیروی فنر حرکت می کند و یک روزنه بین درگاه های ورودی و خروجی ایجاد می کند.

سپس به سیال هیدرولیک اجازه داده می شود تا مسیر اولیه را دور بزند و از طریق شیر فشار شکن هیدرولیک جریان یابد.

بای پس مایع:

شیر تسکین باز شده مسیری را برای سیال هیدرولیک اضافی برای دور زدن سیستم ایجاد می کند و از افزایش فشار به سطوح خطرناک جلوگیری می کند.

سیال از طریق شیر کاهش فشار جریان می یابد و به مخزن یا قسمت کم فشار دیگر سیستم باز می گردد.

کاهش فشار:

با دور زدن مایع اضافی، فشار در سیستم هیدرولیک شروع به کاهش می کند.

بسته شدن شیر:

هنگامی که فشار به نقطه تنظیم مورد نظر کاهش می یابد، نیروی فنر بر نیروی فشار غلبه می کند و شیر فشارشکن هیدرولیک را می بندد.

سوپاپ به حالت بسته عادی خود باز می گردد و به سیستم هیدرولیک اجازه می دهد تا کار عادی خود را از سر بگیرد.

انواع شیر فشار شکن هیدرولیک بر اساس طراحی

۱. شیر فشار شکن مستقیم (Direct Acting Relief Valve)

این مدل ساده‌ترین و قدیمی‌ترین نوع شیر فشار شکن است. مکانیزم آن به شکل فشردن یک فنر توسط یک پاپت یا اسپول کار می‌کند.

ویژگی‌ها:

  • واکنش سریع: به دلیل کم بودن اجزای میانی، وقتی فشار به حد تنظیمی می‌رسد، فوراً مسیر را باز می‌کند.
  • ساختار ساده: نگهداری و عیب‌یابی آسان، معمولاً با باز کردن چند پیچ قابل سرویس است.
  • محدوده کاری محدود: به دلیل طراحی ساده، برای فشارها و دبی‌های متوسط و پایین مناسب‌تر است.

مزایا :

در سیستم‌هایی مثل جک‌های کوچک، بالابر فروشگاهی یا یونیت‌های تست فشار که نیاز به محافظ سریع دارند، این مدل بی‌رقیب است.

تجربه: در یک بالابر خودرویی، مدل مستقیم عمل فنر قوی داشت و در زمستان که روغن غلیظ‌تر شده بود، همچنان بی‌وقفه کار می‌کرد، چون مسیر کوتاه و واکنش سریع باعث جلوگیری از قفل هیدرولیکی شد.

محدودیت‌ها:

  • در فشارهای خیلی بالا ممکن است لرزش یا ناپایداری در باز شدن داشته باشد.
  • افت فشار در حالت باز کمی بیشتر از مدل‌های پیچیده‌تر است.

۲. شیر فشار شکن پایلوت‌دار (Pilot Operated Relief Valve)

این مدل برای سیستم‌های بزرگ و پیچیده طراحی شده و از یک ولو کوچک (پایلوت) برای کنترل باز و بسته شدن ولو اصلی استفاده می‌کند.

ویژگی‌ها:

  • ظرفیت دبی بالا: برای پمپ‌های بزرگ، پرس‌های صنعتی و مدارهایی با جریان حجیم ایده‌آل است.
  • کنترل نرم و پایدار: باز و بسته شدن تدریجی فشار را یکنواخت کاهش می‌دهد.
  • محدوده فشار وسیع: می‌تواند با تغییر کوچک در بخش پایلوت، محدوده گسترده‌ای از فشارها را پوشش دهد.

مزایا :

در یک خط تولید پروفیل آلومینیوم که نیاز به فشار بالای ثابت داشت، استفاده از شیر پایلوت‌دار باعث شد افت فشار در حین کار تقریباً صفر شود و پمپ فشار ثابت‌تری ارائه دهد.

محدودیت‌ها:

  • نیاز به فیلتراسیون دقیق‌تر روغن به دلیل حساسیت پایلوت
  • پیچیدگی بیشتر در سرویس و تنظیم، نیازمند تکنسین فنی آموزش‌دیده است.

نگهداری و پایش شیر فشار شکن هیدرولیک

  • بازرسی چشمی: بررسی نشتی روغن در اطراف شیر
  • شنوایی و لرزش: صداهای غیرعادی می‌تواند نشانه کاویتاسیون یا سایش باشد.
  • آزمایش عملکرد: بالا بردن فشار سیستم تا نقطه تنظیم و اطمینان از باز و بسته شدن نرم کنترل ولو

جمع‌بندی

به طور خلاصه، یک شیر فشار شکن هیدرولیک مسیر کنترل شده ای را برای سیال هیدرولیک فراهم می کند.

تا در زمانی که فشار از حد مشخص شده فراتر رفت.

سیستم را دور بزند و از سیستم در برابر آسیب ناشی از فشار بیش از حد محافظت کند.

مکانیزم فنری تضمین می‌کند که شیر کمکی در پاسخ به نوسانات فشار باز و بسته می‌شود و سیستم هیدرولیک را در پارامترهای عملیاتی ایمن حفظ می‌کند.

شیر فشار شکن هیدرولیک، نگهبان خاموش سیستم است.

طراحی دقیق، انتخاب هوشمندانه، تنظیم درست و نگهداری منظم، می‌تواند عمر تجهیزات را چند برابر کند و جلوی حوادث پرهزینه را بگیرد.

کیاصنعت تامین کننده انواع شیر فشار شکن ، انواع کنترل ولو مانند کنترل ولو سامسون ، کنترل ولو آری ارماتورن ، کنترل ولو فیشر، کنترل ولو سه راهه سامسون، کنترل ولو ماسونیلان، کنترل ولو هانیول،  انواع تله بخار ، تله بخار ترمودینامیک ،  شیر فشار شکن سامسون، شیر فشار شکن هانیول، شیر فشار شکن اسپیراکس سارکو، شیر فشار شکن سامیانگ، شیر اطمینان اسپیراکس سارکو،  ، شیرفشار شکن آب بخاراصفهان ،شیر فشار شکن یوشی تاکی ، شیر ترموستاتیک سامسون ، شیر فشار شکن استیل ،شیر فشار شکن پنوماتیک  ،  شیرفشارشکن سامسون مدل 4123 و…است.

مقالات مرتبط: