شیر سروو | Servo Valve

شیر سروو شباهت ساختاری و عملکردی زیادی به پروپرشنال ولو (شیرتناسبی) دارد. این ولو مبتنی بر یک موتور گشتاور الکتریکی است که انحراف کوچکی متناسب با جریان الکتریکی از طریق سیم پیچ خود ایجاد می کند. آنها معمولاً از بازخورد بین اسپول اصلی و پایلوت برای کنترل دقیق استفاده می کنند. این شامل یک اسپول پایلوت کوچک است که مستقیماً به موتور گشتاور متصل است. اسپول پایلوت در داخل یک اسلیو (Sleeve) کشویی حرکت می کند که به صورت مکانیکی به قرقره اصلی متصل است.

لغت سروو به مکانیزم کنترل اشاره دارد. از نظر فناوری، مکانیزمی انجام دهنده کنترل، «Master» و مکانیزم کنترل‌شده را «Slave» می‌گویند. ریشه هر دو اصطلاح “servo” و “slave” از “servus”، کلمه لاتین برای Slave است. دریچه ای که توسط سروو کنترل می شود، کنترل دقیق بالایی را ارائه می دهد قابلیت تنظیم جریان را دارد، اما اندازه بزرگ و زمان پاسخ آهسته تری دارد. شیرهای برقی (سلونوئیدی) سریعتر از شیر سروو هستند، اما در بسیاری از انواع کنترل دقیقی ندارند و فقط خروجی باینری ارائه می دهند: “باز” یا “بسته”

شیر سرو هیدرولیکی

برای کنترل جهت‌دار جریان مورد استفاده قرار می گیرند. درواقع یک محرک پنوماتیک یا هیدرولیکی است که راه‌های بیشتری را گردش مایعات ایجاد می کنند، ایجاد کند. شیر سرو در طراحی ساده و ناهموار بوده و قابلیت موقعیت‌یابی بی‌نهایت متغیری را دارد. همچنین دارای دستگاه‌های سنجش خاصی هستند که موقعیت مناسب و سرعت یک محرک را امکان‌پذیر می‌کنند. از شیر های سروو در سیستم‌های هیدرولیک استفاده می‌شود زیرا این ولوها دارای بازخورد داخلی هستند که قادر به عملکرد بهتر با قابلیت اطمینان بالا است.

در سرو ولو کار با کمک ورودی آنالوگ (یا دیجیتال) انجام می‌شود و از این ورودی برای حرکت مورد نیاز در یک سیلندر هیدرولیکی استفاده می‌شود.

از اجزای مهم شیر سروو هیدرولیک به موارد زیر میتوان اشاره کرد:

• موتور گشتاور
• نازل
• فلپر
• قرقره‌ها (اسپول)

برای تغذیه موتور و ایجاد گشتاور در آن بایستی ورودی سیال در آن جریان یابد. برای به کارگیری ورودی، موتور گشتاور، قرقره دریچه سروو را با توجه به نیاز حرکت می‌دهد. با تغییر جهت قرقره، جهت جریان قابل کنترل می شود و در صورت نیاز به تغییر جهت جریان، قرقره به جهت دیگر منتقل می‌شود.

از ویژگی های شیر سرو میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

• ظرفیت بالای روغن
• کنترل دقیق موقعیت
• سیستم کنترل حلقه بسته
• سیستم کنترل حلقه بسته دارای سنسور بازخورد، سنسور فرمان و کنترل‌کننده دیجیتال یا آنالوگ
• تغییر سیگنال ورودی و ایجاد تغییر مداوم جریان
• تکرار پذیری بالا
• پاسخ فرکانس زیاد
• کنترل بهینه تغییرات جریانی

شیر سرو دارای سه قسمت اصلی است:

• موتور کنترل
• تقویت‌کننده هیدرولیک
• شیر کشویی اصلی

سرو ولو الکتروهیدرولیکی دارای موتور هستند. این موتور داری سیم‌پیچ، آهن‌ربا و آرماتور است. از لوله خمشی برای پشتیبانی از آرماتور برای حرکات کوچک استفاده می‌شود. لوله خمشی یک مهر و موم مایع بین قسمت‌های هیدرولیک و الکترومغناطیسی، فراهم می‌کند. در مرکز آرماتور، یک فلپر متصل است که به سمت لوله خمش متمایل می‌شود. یک نازل نیز در دو طرف فلپر دیده می‌شود که وضعیت دهانه نازل به حرکت فلپر بستگی دارد.

سروو بیشتر برای کنترل دقیق موقعیت و از سیگنال الکتریکی برای کنترل سوپاپ‌ها استفاده می‌کند. این شیر به طور گسترده‌ای در سیستم‌های الکتروهیدرولیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. به این دلیل که از سیگنال‌های الکتریکی کم قدرت برای قرار دادن محرک یا موتور می تواند استفاده کند. در این نوع شیر، میتوان از یک سیستم بازخورد استفاده کرد. تا اطمینان حاصل شود که محرک همان کاری را می‌کند که کنترل‌کننده از آن می‌خواهد انجام دهد. این بازخورد با کمک برخی از دستگاه‌های الکترونیکی حاصل می‌شود که بیشتر مبدل است.

شیر سرو 

مبدل سروو ولو، با توجه به جهت و سرعت جریان قادر به تولید سیگنال است. این سیگنال به سیستم بازخورد داده می‌شود که جهت و سرعت جریان را می‌توان با توجه به نیاز تغییر داد. مایع از طریق ورودی وارد می‌شود؛ پس از آن از طریق دو قرقره، به نازل و سپس به خط بازگشت (روزنه‌ها) می‌رسد. عملکرد ولو با یک سیگنال الکتریکی شروع می‌شود. این سیگنال باعث می‌شود که آرماتور یک نازل فلپر را فشار دهد و این فلاپر به نازل دیگر نزدیک‌تر شود تا افزایش فشار در یک انتهای اسپول و کاهش در انتهای دیگر آن رخ دهد. اسپول با توجه به چرخش آرماتور که حرکت قرقره را کنترل می کند، موقعیت خود را از فشار بالاتر تغییر می‌دهد.

• شیرهای سروو در بسیاری از کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• از این شیرآلات در وسایل نقلیه متحرک زمینی استفاده می‌شود.
• در دستگاه‌های بازوی مفصلی و در جرثقیل‌های حمل بار نیز کاربرد دارند.
• به کنترل ماشین آلات کشاورزی، کارخانه‌های فولاد، ماشین‌های آتش‌نشانی، وسایل نقلیه سرویس‌دهنده، تجهیزات ورود به سیستم و ساخت و ساز نیز کمک می‌کنند.