یونیت های هیدرولیک که با نام پاور پک هیدرولیک نیز شناخته می‌شوند، برای تأمین انرژی و قدرت سیستم هیدرولیک مورداستفاده قرار می‌گیرند. یونیت های هیدرولیک از بخشهای مختلفی ازجمله مخزن روغن، الکتروموتور، پمپ، شیرهای کنترل فشار و بسیاری لوازم جانبی دیگر تشکیلشدهاند.
در یک سیستم هیدرولیک برای راه‌اندازی اجزا و اجرای حرکت‌های تعریف‌شده به توان هیدرولیکی نیاز است درنتیجه برای ایجاد این توان از یونیت های هیدرولیک استفاده می‌گردد.
معمولاً در سیستمهای هیدرولیک برای جابجایی توان هیدرولیک از مایعات بهره می‌گیرند که این توان توسط مخزن هیدرولیک یا پاور پک هیدرولیک تولید میشود. برای مثال در ماشین‌هایی مانند بولدوزر و بیل‌های مکانیکی یونیت های هیدرولیکی به‌کاربرده می‌شوند. یونیت های هیدرولیکی بر اساس نوع چیدمان شیرآلات، الکتروموتور و قطعات، به مدل‌های مختلفی تقسیم می‌گردند.
معرفی یونیت های هیدرولیک
اساساً در سیستمهای هیدرولیک از مایعات جهت جابجایی توان استفاده میشود. این توان مصرفی توسط یونیت هیدرولیک تولیدشده و به چرخش درمی‌آید؛ بنابراین میتوان گفت در عموم صنایعی که کار توسط یک سیال هیدرولیک انجام میشود، یونیت هیدرولیک نیز کاربرد دارد.
منبع تولید توان در تمام این دستگاه‌ها و ماشین‌آلات، یونیتهایی هستند که بااتصال به یک منبع محرک، جریان هیدرولیک تولید میکنند. سپس یونیت هاى هیدرولیک به کمک شیرآلات موجود در سیستم، فشار، جریان و جهت روغن را تنظیم و به سایر عملگرها همچون سیلندر و یا هیدرو موتورها میرسانند.
یونیت هیدرولیک وظیفه تولید فشار و جریان سیال را دارد. برای تأمین این فشار به صورت مناسب، همین حالا پمپ هیدرولیک مورد نیاز خود را با بهترین قیمت تهیه کنید.
عموم یونیتها از بخشهای مختلفی تشکیلشدهاند. اجزای اصلی یک یونیت هیدرولیک را میتوان در موارد زیر خلاصه نمود:
- الکتروموتور: به‌عنوان محرک پمپ هیدرولیک فعالیت میکند.
- پمپ هیدرولیک: انرژی مکانیکی موتور را به انرژی هیدرولیک تبدیل میکند.
- مخزن: محلی برای تجمع آب، لجن و ذرات ته‌نشین شده فلزی به‌حساب میآید و نقش ویژهای در افزایش بازدهی سیستم دارد.
- رگلاتور: فشار یونیت را کنترل و تنظیم میکند.
سایر بخشهای یونیت هاى هیدرولیک شامل بلوکه، شیرهای هیدرولیک، فشارشکن، چک ولو، فلو کنترل، شیر کنترل جهت و… میشود.
کاربرد یونیت های هیدرولیک چیست؟
یونیت های هیدرولیک به‌عنوان قلب یک مدار هیدرولیک در بخش صنایع کاربردهای فراوانی دارند که برخی از مهم‌ترین آن‌ها عبارت‌اند از:
- ماشین‌آلات کشاورزی
- تراکتورها
- ماشین‌آلات ساختمانی
- بالابرها
- دستگاههای پرس
- سیزر لیفت ها
- درها
- ماشین‌آلات صنعتی
عموم صنایعی که نیاز به نیرومحرکه جهت تولید توان بیشتر دارند، از یونیت هیدرولیک استفاده میکنند؛ اما به‌طور مشخص میتوان گفت مصرف این دستگاه در صنایع تولید ماشین‌آلات کشاورزی همچون تراکتور، ماشین‌آلات ساختمانی و صنعتی، سیزر لیفتها، بالابرها و دستگاههای پرس رایجتر است.
اجزای تشکیل‌دهنده یونیت های هیدرولیک
یونیت های هیدرولیک از اجزای مختلفی تشکیلشدهاند که شامل موارد زیر است:
- رگولاتور: برای تنظیم و کنترل فشار
- خطوط فشار: برای انتقال مایعات تحت‌فشار به پمپ
- خطوط فشارشکن: برای کنترل جهت جریان مایعات و پیشگیری از افزایش فشار
- موتور: برای تأمین نیروی موردنیاز پمپ
- پمپ: برای دریافت و انتقال مایع به خطوط داخل مدار هیدرولیک
به‌طورکلی یونیت‌های الکترونیکی توان موردنیاز برای به حرکت درآوردن پمپ را از سه طریق و توسط سه نوع موتور با مکانیزم متفاوت تأمین میکنند:
- موتورهای الکتریکی
- موتورهای احتراقی
- موتورهای پنوماتیکی
انتخاب نوع یونیت هیدرولیکی به نوع، شرایط و هدف کار بستگی دارد.
هر پاور پک هیدرولیک از سه قسمت اصلی ساخته شده است که شامل: الکتروموتور پمپ هیدرولیک و مخزن می باشد. اما در ساختار هیدرولیک قطعات دیگری هم بکار رفته که در ادامه به آن اشاراتی خواهیم داشت.
الکترومتور
محرک پمپ هیدرولیک در اقسام یونیت هیدرولیک موتور الکتریکی بابرق DC و یا ACاست که در صنعت کاربرد زیادی دارد. اما دلیل رایج بودن استفاده از آن چیست؟
- برخورداری از توان خروجی بالا که برای کاربرد های صنعتی متناسب می باشد.
- کم هزینه بودن ساخت آن ها
- نگهداری آسان و قابلیت استفاده در شرایط متفاوت آب وهوایی
پمپ هیدرولیک
پمپ هیدرولیک دستگاهی است که انرژی مکانیکی تولید شده از حرکت چرخش موتور را به انرژی هیدرولیک تبدیل می نماید. شفت خروجی الکتروموتور به کمک کوپلینگ به شفت محرک پمپ، وصل شده و با چرخش محور پمپ، اختلاف فشاری بین ورودی و خروجی پمپ پایین می آید و همین امر باعث مکش روغن از مخزن می گردد. سپس پس از گذر از پورت هیدرولیکی به طرف عملگر ها هدایت می شود.
متداول ترین انواع پمپ های قابل استفاده در انواع یونیت هیدرولیک عبارتند از:
پمپ های کارتریجی، پمپ دنده ای و پمپ پیستونی
بلوکه یا منیفولد هیدرولیک
بلوکه های هیدرولیکی کمک می کنند به تنظیم جریان فشار و جهت سیال، طراحی بلوکه ها بستگی دارد به نوع و تعداد اجزای کنترل کننده آن، کاربرد این نوع از بلوکه ها به دلیل اینکه هم شیرهای کنترل جهت و هم کنترل فشار بر روی آن نصب شده است مختص مدار هایی است که محدودیت جا دارند. به بلوکه های هیدرولیکی، زیرشیری هم می گویند.
شیرهای هیدرولیک
این قطعات وظیفشان کنترل در یونیت هیدرولیک می باشد. این کنترل با روش هایی مانند قطع و وصل جریان، انتقال جریان و یا یک طرفه نگه داشتن جهت سیال است. در واقع این شیر های هیدرولیک هستند که باعث ورود و خروج روغن به سیلندر می شوند. اکنون به پرکاربردترین این شیر ها اشاره خواخیم کرد:
- چک ولوها
- فشار شکن ها
- نیدل ولو یا فلوکنترل ها
- شیرهای کنترل جهت
مخزن روغن یا تانک
نحوه طراحی مخزن ها از جمله عوامل تاثیرگذار در افزایش بازدهی و عمر قطعات سیستم هیدرولیک است. مخزن قسمتی است که در آن لجن،آب و ذرات فلزی ته نشین می شود و حباب های هوا این فرصت را پیدا می کنند تا با آمدن به سمت سطح، از روغن جدا شوند. از این رو فقط به عنوان محلی برای نگهداری سیال هیدرولیک نیست بلکه مکان اصلی ومهم شرایط مور نیاز آن تلقی می شود.
هیدرولیک تانک
پمپ،موتور الکتریکی و دیگر اجزای مجموعه سیستم هیدرولیک روی جعبه فوقانی و مخازن مکعب مستطیلی شکلی گذاشته اند در موارد زیادی قرار دادن پمپ در داخل سیال هیدرولیک می تواند هم نیاز به فضای بیشتر را کاهش دهد و هم مزین بازگشت نشتی های پمپ به صورت مستقیم به مخزن باشد.
ویژگی‌های یونیت های هیدرولیک استاندارد
یونیت های هیدرولیک دارای ویژگی‌های متفاوتی هستند. برخی از مهم‌ترین ویژگی‌های یونیت هیدرولیک استاندارد عبارت‌اند از:
۱- Accumulators
ظروفی که به محرک‌های هیدرولیکی متصل می‌شوند Accumulators نام دارند که وظیفه اصلی آن‌ها جمع‌آوری مایع از مکانیزم پمپاژ برای ایجاد و حفظ فشار سیال است.
۲- پمپ‌های موتور Motor Pumps
دریچه‌ها یا Accumulators در یونیت های هیدرولیک به یک سیستم پمپ چندگانه پیشرفته مجهز هستند. این پمپ‌ها معمولاً در یک‌زمان خاص و به‌صورت هم‌زمان کار میکنند.
۳- مخازن Tanks
در یونیت های هیدرولیک برای جمع‌آوری و ذخیره حجم کافی از مایعات درون لوله‌ها، یک مخزن تخلیه تعبیه‌شده است؛ زیرا گاهی ممکن است حجم مایعات درون لوله‌ها بالا رود و نیاز باشد سیالات محرک در یک مخزن تخلیه شوند.
۴- فیلترها Filters
فیلترها در یونیت های هیدرولیکی به‌صورت یک واحد بای پس (ByPass) می‌باشند که به‌صورت جداگانه در قسمت‌های موتور و پمپ وجود دارند. فیلترها به‌طورمعمول در قسمت بالایی مخزن نصب می‌شوند. با باز و بسته شدن دریچه‌ها و عبور مایع از این فیلترها مخزن پر یا خالی می‌گردد. لازم به ذکر است که فیلترهای یونیت هیدرولیک قابل تعویض هستند.
۵- سیستم گرمایی و سرمایی
برای پیشگیری از گرم یا سرد شدن بیش‌ازحد یونیت های هیدرولیک، در نزدیکی فیلترها یک سیستم تنظیم دما تعبیه‌شده است تا از بالا آمدن درجه حرارت یا سرد شدن بیش‌ازحد در پارامترهای عملیاتی جلوگیری کند.
۶- کنترل‌کننده‌های واحد قدرت
Power Unit Controllers یا کنترل‌کننده‌های واحد قدرت رابط‌های کاربری هستند که توسط سوئیچ‌های برق، نمایشگرها و. بر توان قدرتی دستگاه نظارت میکنند. استفاده از این کنترل‌کننده‌ها برای نصب و ادغام واحد برق در سیستمهای هیدرولیک لازم و ضروری است.
سخن پایانی
یونیت های هیدرولیک با مکانیزم ویژهای که دارند، توان قدرتی سیستمهای هیدرولیک را تأمین میکنند. مخزن این یونیتها در ابعاد و اندازه‌های مختلفی تولید میشود و این مخازن سیالات را در خود جای می‌دهند. دمای مایعات در مخازن یونیت های هیدرولیک توسط یک تنظیم‌کننده کنترل میشود. درواقع تنظیم‌کننده باعث کنترل میزان فشار در یونیت میشود.
از دیگر قطعات مهم یونیت های هیدرولیک میتوان به پمپ و موتور اشاره کرد که هرکدام دارای کارکرد ویژهای هستند؛ مثلاً موتور برای نیرو دادن و راه‌اندازی پمپ در یونیت تعبیه‌شده است. امروزه از یونیت های هیدرولیک در صنایع گوناگون و ساخت دستگاههای صنعتی استفاده‌ی گسترده‌ای میشود.
