بوبین شیر هیدرولیک

بوبین شیر هیدرولیک

در سیستم‌ های کنترل صنعتی که بر پایه هیدرولیک طراحی شده‌ اند، عملکرد دقیق، سریع و مطمئن شیرهای برقی نقشی اساسی در انتقال قدرت و هدایت جریان سیال ایفا می‌ کند.

اما آنچه این شیرها را از یک بدنه فلزی مکانیکی به ابزاری واکنش‌ پذیر و هوشمند تبدیل می‌ کند، قطعه‌ ای به نام بوبین شیر هیدرولیک است.

بوبین در واقع بخش الکترومغناطیسی شیر برقی هیدرولیک است که با دریافت سیگنال الکتریکی، میدان مغناطیسی تولید کرده و مکانیزم داخلی شیر را تحریک می‌ کند.

در غیاب بوبین، شیر برقی هیچ عملکردی نخواهد داشت و مسیر عبور روغن هیدرولیک همواره در حالت پیش‌ فرض باقی می‌ ماند (بسته ، باز ، شناور).

در بسیاری از سیستم های صنعتی مانند جک‌ های هیدرولیک، ماشین‌ آلات قالب‌ گیری، یونیت‌ های قدرت و خطوط تولید خودکار، این بوبین‌ ها هستند که با دریافت فرمان PLC یا مدار کنترل، تغییر وضعیت شیر را رقم می‌ زنند و در نتیجه، کنترل سیال در لحظه و به‌ صورت اتوماتیک انجام می‌ شود.

ساختار و عملکرد بوبین شیر هیدرولیک

بوبین شیر هیدرولیک، به‌ ظاهر قطعه‌ ای ساده و کوچک است، اما در واقع، قلب الکترومغناطیسی سیستم کنترلی شیر محسوب می‌ شود.

برای درک بهتر، باید اجزای اصلی و منطق عملکرد بوبین را به‌ صورت دقیق بررسی کنیم.

اجزای اصلی بوبین شیر هیدرولیک:

1- سیم‌ پیچ (Coil)

سیم‌ پیچ معمولاً از مس لاکی ساخته می‌ شود و به تعداد دور مشخص به دور هسته مرکزی پیچیده شده است.

هنگامی که جریان الکتریکی از سیم‌ پیچ عبور می‌ کند، میدان مغناطیسی تولید می‌ شود که مبنای تحریک سیستم مکانیکی داخل شیر است.

2- هسته مرکزی و شفت (Magnetic Core)

در بخش مرکزی بوبین، مجموعه‌ ای از صفحات نازک فلزی (معمولاً از جنس فولاد) به‌ صورت لا یه‌ لایه روی یکدیگر قرار گرفته‌ اند تا یک هسته مغناطیسی را تشکیل دهند.

این صفحات در مرکز خود سوراخی را شکل می دهند که محل عبور شفت یا پایه نصب بوبین روی شیر برقی است.

نکته مهم: نوع طراحی و قطر شفت، ارتباط مستقیمی با قدرت میدان مغناطیسی، سرعت عملکرد و سازگاری بوبین با شیر دارد.

3- قاب یا بدنه (Housing)

قاب بوبین معمولاً از باکالیت، پلی‌ آمید یا فلزهای مهندسی‌ شده ساخته می‌ شود. این بدنه علاوه بر محافظت از اجزای داخلی، نقش عایق در برابر دما، ضربه و گرد و غبار را نیز دارد.

4- سیستم اتصال برق (ترمینال یا سوکت)

بوبین‌ ها دارای کانکتور یا پایه‌ های اتصال به (سوکت 3 پین استاندارد) می باشند که این سوکت‌ ها برای اتصال به منبع تغذیه یا تابلو کنترل استفاده می‌ شوند.

سوکت ها در دو مدل ساده و چراغدار تولید می شود، که در مدل سوکت دار، روشن بودن بوبین هنگام متصل بودن برق را نمایش دهند.

نحوه عملکرد بوبین در شیر هیدرولیک:

زمانی که جریان برق به بوبین اعمال می‌ شود، عبور جریان از سیم‌ پیچ داخلی آن باعث ایجاد یک میدان مغناطیسی می‌ گردد و این میدان توسط هسته مرکزی بوبین متمرکز شده و به سمت شفت قرارگیری بوبین بر روی شیر هدایت می‌ شود.

در نتیجه، قطعه متحرک داخل شیر موسوم به CPM (یا پلانجر)، تحت تأثیر این میدان مغناطیسی به سمت بوبین جذب می‌ شود.

این جا به‌ جایی موجب باز یا بسته شدن مسیر داخلی عبور سیال در شیر می‌ گردد (بسته به نوع طراحی شیر: نرمال بسته یا نرمال باز).

با قطع جریان برق، میدان مغناطیسی از بین می‌ رود و فنر تعبیه‌ شده در پشت cpm، آن را به موقعیت اولیه خود باز می‌ گرداند، و شیر نیز به حالت اولیه خود بر می‌ گردد.

انواع بوبین شیر هیدرولیک

بوبین‌ های مورد استفاده در شیرهای هیدرولیکی را می‌ توان بر اساس چند معیار مشخص دسته‌ بندی کرد که شناخت این دسته‌ بندی‌ ها به انتخاب دقیق‌ تر، نصب صحیح و عملکرد بهتر بوبین کمک زیادی می‌ کند.

1- بر اساس ولتاژ مصرفی

بوبین‌ ها بسته به سیستم برق و مدار فرمان در دو نوع اصلی تولید می‌ شوند:

بوبین‌ های DC: با ولتاژهای 12 ولت، 24 ولت (مناسب سیستم‌ های کنترل PLC، باتری ، تابلوهای DC)

بوبین‌ های AC: با ولتاژهای 110 ولت و 220 ولت (متداول در برق شهری و تابلوهای صنعتی)

انتخاب بوبین با ولتاژ ناسازگار، باعث داغ شدن، سوختن یا عملکرد ناقص می‌ شود.

2- بر اساس قطر شفت

قطر شفت مهم‌ ترین ویژگی فیزیکی برای تطابق بوبین با شیر برقی است که سه سایز پرکاربرد در بازار ایران:

19.5 میلی‌ متر: مخصوص شیرهای سایز 1/4 اینچ

23 میلی‌ متر: رایج‌ ترین مدل در شیرهای طرح رکسروت، یوکن و برندهای صنعتی

26 میلی‌ متر: مورد استفاده در شیرهای 3/8 اینچ مانند

نکته: علاوه بر قطر شفت، ارتفاع بوبین نیز باید با فضای نصب شیر هماهنگ باشد

نکات مهم در انتخاب بوبین شیر هیدرولیک

انتخاب بوبین مناسب برای شیر هیدرولیک فقط به ظاهر یا برند خلاصه نمی‌ شود.

عوامل متعددی در عملکرد صحیح بوبین تأثیر گذار هستند که در ادامه به مهم‌ ترین آن‌ ها اشاره می‌ کنیم:

1- آیا ولتاژ بوبین با برق سیستم شما همخوانی دارد؟

بوبین‌ ها در دو نوع AC و DC تولید می‌ شوند و عدم تطابق ولتاژ، باعث سوختن آن خواهد شد.

2. قطر و ارتفاع شفت بوبین:

بوبین باید از نظر قطر شفت داخلی و ارتفاع کلی بدنه با شیر برقی مورد نظر تطابق داشته باشد.

تطابق ابعاد بوبین با شیر برقی، برای تشکیل صحیح میدان مغناطیسی ضروری است و در صورت عدم تطابق، بوبین به‌ درستی روی شیر قرار نمی‌ گیرد و میدان مغناطیسی نمی‌ تواند به‌ صورت مؤثر عمل کرده و قطعه‌ ی داخلی (CPM) را جذب کند، در نتیجه شیر یا عمل نمی‌ کند یا عملکرد آن مختل می‌ شود.

3. کلاس حفاظتی (در شرایط خاص):

اگر بوبین در محیط‌ های دارای گرد و غبار، رطوبت بالا یا فضای بیرونی نصب می‌ شود، توصیه می‌ کنیم بوبین دارای کلاس حفاظتی حداقل IP65 باشد.
این موضوع در پروژه‌ های فضای باز یا خطوط تولید صنعتی قابل توجه است.

در محیط‌ های تمیز و داخل تابلو بسته، IP معمولی کافی است.

دلایلی که می‌ تواند باعث خرابی یا عملکرد ناصحیح بوبین شیر هیدرولیک شود

بوبین شیر هیدرولیک به‌ عنوان بخش الکترومغناطیسی سیستم، اگر چه قطعه‌ ای مقاوم و ساده به نظر می‌ رسد، اما در صورت بی‌ توجهی به نکات نصب و نگهداری، ممکن است دچار ایراداتی شود که کل عملکرد شیر را مختل کند. در ادامه به رایج‌ ترین مشکلات می‌ پردازیم:

1- نوسانات یا اشتباه ولتاژی

یکی از اصلی‌ ترین دلایل خرابی بوبین، تغذیه با ولتاژ نامناسب یا نوسان شدید برق است.

استفاده از بوبین 24V روی سیستم 220V : سوختگی سریع سیم‌ پیچ

افت ولتاژ در مدار DC : عدم تحریک میدان مغناطیسی

راه‌ حل: همیشه برچسب ولتاژ روی بوبین را با مدار فرمان تطبیق دهید.

2- نفوذ رطوبت یا روغن به داخل بوبین

در سیستم‌ های هیدرولیک ممکن است نشتی روغن یا بخار روغن باعث ورود رطوبت به داخل بوبین شود.

این موضوع باعث اتصال کوتاه داخلی، خوردگی کانکتور و افت قدرت مغناطیسی می‌ شود.

راه‌ حل: در محیط‌ های مرطوب یا روغنی از بوبین‌ های با IP مناسب استفاده کنید و سوکت را کاملاً فیکس کنید.

3- نصب اشتباه یا لق بودن بوبین

نصب ناقص، تراز نبودن، یا فیکس نشدن بوبین با مهره باعث می‌ شود:

میدان مغناطیسی دقیقاً روی محور عمل نکند

جذب cpm به‌ درستی انجام نشود

شیر عمل نکند یا نیمه‌ کاره بماند

راه‌ حل: از سفت بودن مهره و قرارگیری کامل بوبین روی شفت مطمئن شوید

عوامل دیگری مانند فشار و ضربه های مکانیکی، فرسودگی و… ممکن است موجب خرابی این قطعه شود که با رعایت اصول نصب و نگهداری، استفاده از بوبین با کیفیت، و بازدیدهای دوره‌ ای، می‌ توان از خرابی‌ های احتمالی جلوگیری کرد و عمر مفید بوبین را افزایش داد.

جمع‌ بندی نهایی

بوبین، قلب مغناطیسی شیرهای برقی هیدرولیک

بوبین شیر هیدرولیک، هرچند قطعه‌ ای ساده به نظر می‌ رسد، اما در عمل یکی از مهم‌ ترین اجزای سیستم‌ های کنترلی سیال محسوب می‌ شود و عملکرد درست شیر، به کیفیت و تناسب بوبین آن بستگی دارد.

اگر در حال تجهیز سیستم هیدرولیکی خود هستید یا نیاز به تعویض بوبین شیر برقی دارید، حتماً به نکاتی مثل ولتاژ، سایز شفت، شرایط محیطی، توان کاری و برند بوبین توجه ویژه داشته باشید.

ما در علی صنعت مجموعه‌ ای متنوع از بوبین‌ های مخصوص شیرهای هیدرولیک را در اختیار شما صنعتگران محترم قرار می دهیم.

مشاوره تخصصی رایگان ، ارسال سریع کالا، ضمانت کیفیت ، پاسخ‌ گویی فنی به سوالات شما قبل از خرید از اصول اولیه شرکت علی صنعت می باشد.

جهت دریافت اطلاعات بیشتر یا مشاوره فنی برای انتخاب بوبین مناسب پروژه‌ تان، همین حالا با تیم فروش علی صنعت تماس بگیرید یا از بخش محصولات سایت بازدید کنید.