در سیستم های هیدرولیک ، یک مشکل رایج زمانی است که یک سیم پیچ شیر برقی برق (روشن) می شود اما محرک هیدرولیک (سیلندر یا موتور) اصلاً حرکت نمی کند . در نگاه اول، ممکن است کسی مشکوک باشد شیر برقی معیوب است با این حال، علت واقعی اغلب در چندین جنبه از سیستم پنهان است. این مقاله یک تجزیه و تحلیل حرفهای و قابل درک از دلایل احتمالی - شامل خود شیر برقی، سیستم الکتریکی، شرایط سیال هیدرولیک و محرکها - ارائه میکند تا به شما در رفع این مشکل کمک کند.
ایرادات بدنه شیر برقی: قرقره تعویض نمی شود
هنگامی که یک شیر برقی روشن می شود، توانایی آن در هدایت جریان هیدرولیک به قرقره شیر داخلی بستگی دارد. حرکت آزادانه اگر قرقره نتواند جابجا شود، بدون در نظر گرفتن سیم پیچ در حال حرکت، هیچ حرکتی در سیلندر یا موتور رخ نخواهد داد. دو مشکل مکانیکی اولیه در بدنه سوپاپ می تواند باعث این امر شود:
قرقره گیر کرده یا گرفته شده: قرقره ممکن است در سوراخ خود گیر کند که این مهم ترین مسئله است. علل رایج عبارتند از آلودگی مانند کثیفی، براده های فلزی، یا قطعات لاستیکی وارد حفره دریچه، تخریب طولانی مدت روغن که منجر به رسوب لجن می شود، یا تحمل ماشینکاری ضعیف که باعث اصطکاک بیش از حد می شود. هر یک از این شرایط می تواند از حرکت قرقره جلوگیری کند. در واقع، آلودگی ذرات سخت بین قرقره و سوراخ سوپاپ اغلب به نیروی بیشتری برای حرکت قرقره نیاز دارد که سولنوئید می تواند ایجاد کند و در نتیجه باعث ایجاد گیر می شود. حتی ریزترین ذرات نیز می توانند در فاصله تنگ قرار بگیرند و باعث چسبیدن قرقره شوند، که توضیح می دهد که چرا این پدیده 'انرژی شده اما فعال نشده' معمولاً به آلودگی در شیر بازمی گردد.
خرابی فنر برگشتی: اکثر شیرهای برقی جهت دار دارای یک ریست داخلی یا فنر برگشتی هستند که وقتی سیم پیچ خاموش می شود، قرقره را به حالت خنثی برمی گرداند. اگر این فنر از کار بیفتد، قرقره ممکن است به درستی برنگردد یا جابجا نشود و در نتیجه هنگام روشن شدن سوپاپ هیچ عملی انجام نشود. دلایل خرابی فنر شامل خستگی فلز (ضعیف شدن یا تغییر شکل فنر در طول زمان)، شکستن فنر یا ورود زباله های خارجی به محفظه فنر و ایجاد انسداد است. فنر شکسته یا ضعیف می تواند باعث شود که قرقره از موقعیت خود گیر کند. هنگامی که فنر نمی تواند کار خود را انجام دهد، قرقره آن طور که در نظر گرفته شده است تنظیم مجدد یا جابجا نمی شود و محرک هیدرولیک پاسخگو نخواهد بود.
مشکلات سیستم الکتریکی: برق سیم پیچ عملکرد را تضمین نمی کند
به راحتی می توان فرض کرد که اگر یک شیر برقی برق می گیرد، شیر باید کار کند. با این حال، پر انرژی ≠ سیم پیچ به درستی کار می کند . مشکلات الکتریکی می تواند باعث شود به نظر برسد که دریچه تغذیه می شود در حالی که در واقعیت سیم پیچ نیروی مغناطیسی مورد نیاز را ایجاد نمی کند. مسائل کلیدی الکتریکی برای بررسی عبارتند از:
سیم پیچ برقی سوخته: یک سیم پیچ الکتریکی که سوخته باشد، میدان مغناطیسی لازم برای حرکت قرقره شیر را ایجاد نمی کند. این یک حالت خرابی رایج در شیرهای برقی است. دلایل احتمالی فرسودگی سیم پیچ عبارتند از: انرژی بیش از حد مداوم (به مدت طولانی روشن ماندن سیم پیچ، که باعث گرم شدن بیش از حد آن می شود)، کهنه یا آسیب عایق که منجر به اتصال کوتاه یا مدار باز در سیم پیچ سیم پیچ می شود، یا اتصال سیم پیچ به ولتاژ نادرست (مثلاً سیم پیچی 24 ولتی به طور تصادفی به یک سیم پیچ 220 ولتی متصل می شود). در هر یک از این موارد، سیم پیچ می تواند بیش از حد گرم شود و از کار بیفتد . هنگامی که سیم پیچ برقی آسیب دیده و نمی تواند نیروی مغناطیسی ایجاد کند، قرقره سوپاپ به هیچ وجه حرکت نمی کند و محرک هیچ واکنشی نشان نمی دهد.
تغذیه نادرست یا ناکافی ولتاژ: سیم پیچ باید ولتاژ صحیحی را که توسط سازنده شیر مشخص شده است دریافت کند. اگر ولتاژ اشتباه یا خیلی کم باشد، شیر برقی ممکن است نیروی مغناطیسی کافی برای جابجایی قرقره ایجاد نکند. سناریوهای متداول عبارتند از: استفاده از یک سیم پیچ 220 ولت در یک سیستم 24 ولت (یا بالعکس)، یک منبع تغذیه یا ماژول کنترل ناکارآمد که ولتاژ کمتر از حد معمول را خروجی می دهد، یا افت ولتاژ بیش از حد به دلیل سیم کشی بسیار طولانی. کمبود ولتاژ به ویژه مشکل ساز است - تامین ولتاژ کمتر از حد مورد نیاز می تواند از درگیر شدن کامل شیر برقی جلوگیری کند. در عمل، ولتاژ ضعیف به این معنی است که کشش مغناطیسی سیم پیچ برای حرکت دادن قرقره بسیار ضعیف است، بنابراین سوپاپ در موقعیت اصلی خود باقی می ماند و سیلندر/موتور هیدرولیک کاری انجام نمی دهد. همیشه بررسی کنید که سیم پیچ ولتاژ مناسب را دریافت می کند (از مولتی متر برای اندازه گیری آن در پایانه های سیم پیچ استفاده کنید) و منبع برق شما با مشخصات سیم پیچ مطابقت دارد.
اتصالات شل یا خطاهای سیم کشی: گاهی اوقات مشکل اصلاً سیم پیچ یا ولتاژ نیست، بلکه فقط یک اتصال الکتریکی بد است. سیم پیچ و اتصالات سیم پیچ را بررسی کنید. مشکلات می تواند شامل ترمینال سیم پیچی باشد که شل شده است، دوشاخه یا پریز خورده شده یا به درستی قرار نگرفته است، یا سیمی در مدار کنترل که فرسوده یا شکسته شده است (که باعث ایجاد یک مدار باز متناوب می شود). این مشکلات اغلب به صورت عملکرد نامنظم یا ناپایدار ظاهر می شوند - برای مثال، ممکن است دریچه گاهی اوقات کار کند و برخی دیگر کار نمی کند، یا ممکن است به طور ناگهانی در حین کار متوقف شود. اطمینان حاصل کنید که تمام پایانهها محکم هستند، کانکتورها تمیز و ایمن هستند، و سیمکشی دست نخورده است (بدون بریدگی یا نقطهای گیر). سیم پیچی که گاهی اوقات انرژی می دهد و گاهی اوقات نه، نشانه ای قوی از یک مشکل سیم کشی یا اتصال است.
وضعیت روغن هیدرولیک: کیفیت یا دمای ضعیف سیال باعث کند شدن قرقره می شود
وضعیت سیال هیدرولیک خود نقش مهمی در حرکت آزادانه قرقره شیر برقی دارد. قرقره سوپاپ و محفظه آن اجزایی با دقت منطبق با فاصله بسیار محکم هستند، بنابراین به کیفیت و ویسکوزیته سیال بسیار حساس هستند . اگر روغن حالت بدی داشته باشد، حرکت قرقره می تواند کند یا حتی کاملاً مختل شود:
1. آلودگی روغن که باعث چسبندگی قرقره می شود: اگر روغن هیدرولیک کثیف یا آلوده باشد، آن آلودگی ها در شیر جمع می شوند و می توانند باعث چسبندگی قرقره شوند. هرچه روغن بیشتر آلوده باشد، احتمال گیرکردن ذرات بین قرقره و سوراخ بیشتر است. این یکی از رایجترین دلایل واقعی شکست شیر برقی است. کارشناسان میدانی خاطرنشان میکنند که آلودگی اغلب مشکل شماره یک است که دریچههای برقی به درستی کار نمیکنند - فقط یک ذره کوچک برای ایجاد مشکل لازم است. اگر روغن سیستم شما پر از زباله است یا برای مدت طولانی فیلتر/تعویض نشده است، قرقره ممکن است توسط لجن لجن شود یا لجن شود. نکته: فیلترهای هیدرولیک و تمیزی مایع را بررسی کنید. اگر کثیفی زیادی پیدا کردید، به خوبی می تواند مقصر باشد. تمیز کردن شیر و تعویض روغن/فیلتر ممکن است برای بازگرداندن عملکرد عادی ضروری باشد.
2. دمای پایین روغن و ویسکوزیته بالا: در شرایط سرد یا در هنگام راه اندازی زمستان، روغن هیدرولیک می تواند بسیار غلیظ شود (ویسکوزیته بالا). روغن سرد و غلیظ مقاومت بسیار بیشتری در برابر جریان و حرکت اجزا ایجاد می کند. یک سیال سفت و چسبناک به طور قابل توجهی نیروی مورد نیاز برای حرکت قرقره را افزایش می دهد، اغلب فراتر از آنچه که سلونوئید می تواند بر آن غلبه کند. بنابراین، هنگامی که برای اولین بار یک سوپاپ را در دمای بسیار پایین روشن می کنید، قرقره ممکن است بسیار آهسته حرکت کند یا اصلاً حرکت نکند تا زمانی که روغن گرم شود. این مشکل بهویژه در شرایط شروع سرد زمستانی یا شروع سرد که در آنها «پرانرژیشده اما بدون عمل» را مشاهده میکنید تا زمانی که دستگاه برای مدتی کار کند، رایج است. به یاد داشته باشید که ویسکوزیته روغن به دما بستگی دارد: روغن سرد = روغن غلیظ ، که می تواند توانایی شیر برقی برای جابجایی شیر را اضافه بار کند. برای کاهش این مشکل، از روغن هیدرولیک با درجه ویسکوزیته مناسب برای آب و هوای خود استفاده کنید و در ابتدا سیستم را گرم کنید یا شیرها را به آرامی چرخانید تا روغن جریان یابد. هنگامی که روغن به دمای عملیاتی نرمال رسید و نازک شد، قرقره سوپاپ باید آزادانه تر حرکت کند.
از خود محرک غافل نشوید: همه مشکلات از شیر نشات نمی گیرند
قبل از سرزنش شیر برقی برای همه چیز، مهم است که محرک های هیدرولیک (سیلندر یا موتور در حال حرکت) و شرایط کلی سیستم را بررسی کنید. بسیاری از 'مشکلات شیر' ظاهری در واقع به دلیل مشکلات مربوط به محرک ها یا فشار ناکافی سیستم است. اگر سوپاپ به درستی جابجا شود اما سیلندر یا موتور همچنان حرکت نکند، خطا در جای دیگری از سیستم است. این احتمالات را در نظر بگیرید:
عیوب داخلی سیلندر هیدرولیک: سیلندر هیدرولیک که از داخل آسیب دیده باشد، حتی اگر سوپاپ جریان را به سمت آن هدایت کند، حرکت نمی کند. به عنوان مثال، اگر کاسه نمدهای پیستون به شدت فرسوده یا آسیب دیده باشند، سیلندر ممکن است دارای نشتی داخلی باشد (سیال در حال عبور از پیستون) و در نتیجه فشاری برای فشار دادن میله ایجاد نمی شود. به طور مشابه، اگر پیستون به طور مکانیکی در سیلندر گیر کرده یا گیر کرده باشد (به دلیل خم شدن، تغییر شکل یا سطوح گازدار)، یا اگر بلبرینگ های میله ای گرفته شود، سیلندر در برابر حرکت مقاومت می کند. حتی اگر سوپاپ برای ارسال روغن به داخل سیلندر باز می شود، سیلندر ممکن است منبسط یا جمع نشود زیرا روغن به سادگی از اطراف پیستون نشت می کند یا پیستون نمی تواند بلغزد. در چنین مواردی، شیر برقی ممکن است به خوبی کار کند - سیلندر به خودی خود نیاز به تعمیر یا تعویض اجزای داخلی خود (کاسه نمد، پیستون و غیره) دارد. یک راه سریع برای جداسازی این است که در صورت امکان، سیلندر را به طور مستقل آزمایش کنید (مثلاً ببینید آیا میچرخد یا میتوان آن را با یک منبع فشار جایگزین حرکت داد).
خطاهای موتور هیدرولیک: اگر سیستم شما از موتور هیدرولیک استفاده می کند، منطق مشابهی اعمال می شود. موتوری که مسدود شده یا از کار افتاده است، حتی اگر سوپاپ جریان را به آن برساند، نمی چرخد. دلایل آن می تواند شکستگی محور محرک، یاتاقان های موتور آسیب دیده یا ساییدگی داخلی باشد که باعث قفل شدن موتور می شود. در این سناریو، شیر برقی ممکن است مسیر جریان را به درستی باز کند، اما موتور از نظر فیزیکی قادر به چرخش نیست. هنگام فعال شدن سوپاپ به هر صدایی از موتور گوش دهید. یک صدای فشاری بدون حرکت می تواند نشان دهد که موتور در حال تلاش است اما نمی تواند بچرخد. یک موتور کاملاً بی صدا ممکن است به این معنی باشد که جریانی به آن نمی رسد یا کاملاً گیر کرده است. در هر صورت، موتور را جدا کنید تا ببینید آیا شفت خروجی میتواند با دست چرخانده شود (در حالی که فشار سیستم کاهش یافته و قفل شده است) – در غیر این صورت، احتمالاً موتور نیاز به تعمیر یا تعویض دارد.
فشار ناکافی سیستم: گاهی اوقات، نه دریچه و نه محرک مشکل اصلی نیستند - در عوض، سیستم هیدرولیک فشار کافی برای انجام کار ایجاد نمی کند. اگر پمپ به شدت فرسوده یا از کار بیفتد، ممکن است فشار یا جریان مورد نیاز را ایجاد نکند، بنابراین عملگرها حتی با جابجایی سوپاپ ها حرکت نخواهند کرد. سوپاپ تسکین نادرست یا معیوب نیز می تواند باعث این امر شود: اگر شیر کمکی خیلی پایین تنظیم شود یا باز بماند، ممکن است فشار هرگز به سطح مورد نیاز برای حرکت سیلندر/موتور بالا نرود (همه روغن فقط به مخزن باز می گردد). علاوه بر این، هر گونه نشت عمده در سیستم (چه نشت خارجی یا داخلی در جای دیگر) می تواند فشار را کاهش دهد. نتیجه این است که محرک 'مرده' به نظر می رسد زیرا نیروی کافی برای حرکت دادن آن وجود ندارد. برای تشخیص این موضوع، فشار سیستم را با یک گیج هنگام فعال شدن شیر بررسی کنید. اگر فشار در صورت تقاضا بسیار پایین (زیر محدوده عملکرد عادی) باقی می ماند، روی سلامت پمپ، تنظیم شیر تسکین دهنده تمرکز کنید و به دنبال نشتی در شیلنگ ها، اتصالات یا سایر شیرها باشید. نکته حرفه ای: یک تستر جریان یا یک آزمایش فشار سنج ساده می تواند به سرعت به شما بگوید که آیا پمپ و دستگاه کمکی کار خود را انجام می دهند یا خیر. قبل از اینکه محرک بتواند به درستی کار کند، باید مسائل مربوط به فشار پایین (تعمیر پمپ، تنظیم شیر تخلیه، یا رفع نشتی) برطرف شود.
فرآیند عیب یابی گام به گام: به سرعت مشکل را مشخص کنید
هنگامی که با مشکل 'شیر برقی تغذیه شده اما بدون حرکت' مواجه می شوید، بهتر است دنباله ای منطقی از بررسی ها را دنبال کنید. این از تعویض غیرضروری قطعات جلوگیری می کند و شما را سریعتر به علت واقعی می رساند. در زیر یک چک لیست جامع عیب یابی آمده است:
بررسی کنید که آیا سیم پیچ برقی کشش مغناطیسی ایجاد می کند یا خیر. هنگامی که سیم پیچ برق می گیرد، باید یک میدان مغناطیسی قوی ایجاد کند که بتواند پیستون خود را حرکت دهد. وقتی سیم پیچ فعال می شود، می توانید این را با لمس یک پیچ گوشتی یا یک جسم فلزی کوچک به لوله آرمیچر سیم پیچ آزمایش کنید - باید یک جاذبه مغناطیسی را احساس کنید. اگر اصلاً مغناطیس وجود نداشته باشد، سیم پیچ احتمالاً معیوب است (سوخته شده یا برق نمی گیرد).
ولتاژ و مقاومت سیم پیچ را اندازه گیری کنید. از یک مولتی متر استفاده کنید تا بررسی کنید که ولتاژ صحیح به سیم پیچ در زمانی که قرار است برق زده شود می رسد. قرائت شده را با ولتاژ نامی سیم پیچ مقایسه کنید (برای مثال، اطمینان حاصل کنید که 24 ولت در واقع به یک سیم پیچ 24 ولت تامین می شود). همچنین با خاموش شدن برق، مقاومت سیم پیچ (اهم) را اندازه گیری کنید تا بررسی کنید که سیم پیچ دارای مدار باز یا اتصال کوتاه است. مقاومت بسیار بالا یا بی نهایت به این معنی است که سیم پیچ باز است (سوخته است)، در حالی که مقاومت بسیار کم (نزدیک به 0 Ω) ممکن است نشان دهنده کوتاهی باشد. اگر ولتاژ وجود ندارد یا نادرست است، روی منبع برق تمرکز کنید. اگر سیم پیچ از نظر الکتریکی باز یا کوتاه باشد، نیاز به تعویض دارد.
تمام سیم پیچ ها، کانکتورها و پایانه ها را بررسی کنید. مطمئن شوید که سیم های سیم پیچ محکم وصل شده اند و آسیبی ندیده اند. به دنبال پیچهای شل روی نوارهای ترمینال، پیچهای ضعیف، خوردگی پینهای رابط یا هر کابل شکسته باشید. مشکلات سیم کشی را برطرف کنید و دوباره شیر را تست کنید. اغلب اوقات، آنچه که به نظر می رسد یک خطای مرموز است، صرفاً سیمی است که لرزش شل شده است یا دوشاخه ای است که کاملاً در جای خود قرار نگرفته است.
اطمینان حاصل کنید که روغن هیدرولیک تمیز و دارای ویسکوزیته مناسب است. مخزن هیدرولیک و فیلترها را بررسی کنید. اگر روغن کثیف، کدر یا برای مدت طولانی تعویض نشده به نظر می رسد، ممکن است آلودگی باشد. دمای روغن را نیز در نظر بگیرید - اگر مشکل فقط زمانی رخ می دهد که دستگاه سرد است، ممکن است به دلیل روغن غلیظ باشد. اجازه دهید سیستم گرم شود یا روغن را گرم کند و ببینید که آیا سوپاپ شروع به کار می کند یا خیر. تعویض روغن و فیلترهای قدیمی و حفظ تمیزی مناسب روغن می تواند از بسیاری از مشکلات چسبندگی سوپاپ جلوگیری کند.
قرقره شیر برقی را جدا کرده و بررسی کنید. (احتیاط: ابتدا فشار سیستم را کم کنید!) شیر برقی را از سیستم خارج کنید و به قرقره و قطعات داخلی آن دقت کنید. ببینید آیا قرقره از نظر فیزیکی گیر کرده است یا می توانید آن را احساس کنید. به دنبال نشانه هایی از زباله، کثیفی یا لجن در بدنه شیر باشید. اجزای شیر را با دقت تمیز کنید و ببینید آیا قرقره با دست آزادانه حرکت می کند یا خیر. اگر قطعات شکسته (مانند فنر شکسته یا براده های فلزی) را پیدا کردید، احتمالاً مشکل را توضیح می دهد - باید آن قطعات یا شیر را تعویض کنید. پس از تمیز کردن و مونتاژ مجدد، عملکرد سوپاپ را دوباره تست کنید.
محرک را به طور مستقل تست کنید (در صورت امکان). این مرحله به تعیین اینکه آیا مشکل مربوط به سیلندر/موتور است کمک می کند. برای یک سیلندر هیدرولیک، ممکن است آن را از بار جدا کنید و ببینید که آیا میتوانید آن را بهصورت دستی باز کنید یا جمع کنید (یا بررسی کنید که آیا وقتی سوپاپ در حالت خنثی است، زیر بار حرکت میکند، که نشان دهنده نشتی داخلی است). برای یک موتور، ببینید آیا می تواند آزادانه بچرخد وقتی تحت فشار نیست. اگر محرک گیر کرده باشد یا نیاز به نیروی بیش از حد برای حرکت داشته باشد، خطا در خود محرک است نه دریچه. قبل از ادامه، محرک معیوب را تعمیر یا تعویض کنید.
فشار سیستم و خروجی پمپ را بررسی کنید. یک گیج فشار را به خط هیدرولیک وصل کنید و ببینید آیا هنگام کارکردن شیر فشار کافی ایجاد می شود یا خیر. اگر فشار بسیار کمتر از سطح مشخص شده باشد (و شیر و محرک خوب شناخته شده باشند)، ممکن است پمپ یا شیر تخلیه فشار ایجاد نکند. ممکن است لازم باشد شیر کمکی را تنظیم یا تعویض کنید یا پمپ را سرویس کنید. همچنین هرگونه نشتی آشکار در سیستم که می تواند باعث افت فشار شود را بررسی کنید. اطمینان از رسیدن سیستم به فشار عملیاتی مناسب برای حرکت محرک ضروری است.
نتیجه گیری
هنگامی که یک شیر برقی روشن می شود اما محرک هیدرولیک تکان نمی خورد، علت می تواند از منابع مختلفی ناشی شود. ممکن است به دلیل گیرکردن قرقره (اغلب در اثر آلودگی یا لجن)، فنر برگشتی ناموفق ، سوختگی یا معیوب بودن سیم پیچ , نادرست ولتاژ یا منبع تغذیه ، یا اتصالات الکتریکی بد باشد . از طرف دیگر، ممکن است مشکل به هیچ وجه مربوط به سوپاپ نباشد - یک روغن آلوده یا چسبناک می تواند عملکرد را مختل کند، یا ممکن است خود محرک (سیلندر/موتور) مشکلات داخلی داشته باشد، یا فشار سیستم ممکن است ناکافی باشد. نکته کلیدی برای حل کارآمد این است که هر چهار بعد مورد بحث را در نظر بگیرید: سخت افزار شیر برقی، سیستم الکتریکی، سیال هیدرولیک، و شرایط محرک و سیستم. تنها با تجزیه و تحلیل موضوع از همه جهات می توانید به طور دقیق علت اصلی را مشخص کنید . این از تله تعویض کورکورانه قطعات جلوگیری می کند (مثلاً تعویض بی مورد شیر یا سیم پیچ) و باعث صرفه جویی در زمان و هزینه تعمیرات می شود. با یک رویکرد عیب یابی روشمند و تعمیر و نگهداری مناسب (مانند تمیز نگه داشتن روغن و استفاده از روش های صحیح الکتریکی)، می توانید مشکل را حل کنید و سیستم هیدرولیک خود را دوباره به خوبی کار کند.
