کانتر بالانس هیدرولیک یک شیر هیدرولیکی است که برای کنترل و متعادل‌سازی فشار در سیستم‌های هیدرولیک استفاده می‌شود و از حرکت ناخواسته بارها و سیستم‌های هیدرولیک جلوگیری می‌کند. این شیرها به ویژه در سیستم‌هایی که نیاز به کنترل دقیق فشار دارند، مثل دستگاه‌های سنگین، ماشین‌آلات ساخت و ساز یا سیستم‌های هیدرولیکی با بارهای متغیر، بسیار حیاتی هستند.

. عملکرد کانتر بالانس یک طرفه:

• • وقتی که جریان از پورت ورودی (C1) وارد شیر می‌شود و به سمت پورت خروجی (C2) هدایت می‌شود، کانتر بالانس اجازه عبور جریان را می‌دهد.

  • وقتی که فشار در پورت خروجی (C2) به یک مقدار خاص برسد، کانتر بالانس برای جلوگیری از حرکت ناخواسته بار، جریان برگشتی از پورت خروجی را محدود می‌کند.

  • این عملکرد به‌ویژه در سیستم‌هایی که باید از سقوط سریع بارها یا حرکت ناخواسته جلوگیری کنند، مفید است.

• کاربردها:

  • سیستم‌های هیدرولیک که حرکت بار در یک جهت است، مثلاً در جک‌های هیدرولیک، ماشین‌آلات ساختمانی، بیل‌های مکانیکی، و سیستم‌های مشابه.

  • این شیرها در مواقعی که بار باید به آهستگی و به‌صورت کنترل شده پایین بیاید، به کار می‌روند.

 عملکرد کانتر بالانس دو طرفه:

کانتر بالانس دو طرفه به گونه‌ای طراحی شده است که جریان سیال را در هر دو جهت کنترل می‌کند. این شیر قادر است فشار را در هر دو جهت جریان کنترل کرده و از حرکت ناخواسته بار در هر دو جهت جلوگیری کند.

• • این شیر زمانی که فشار در یکی از دو جهت جریان به مقدار خاصی برسد، جریان را محدود یا کنترل می‌کند. این شیر می‌تواند به‌طور همزمان از هر دو جهت حرکت بار جلوگیری کند.

  • وقتی بار از یکی از دو جهت حرکت می‌کند، کانتر بالانس فشار برگشتی را در جهت مخالف کنترل می‌کند و به این ترتیب حرکت بار به‌صورت ناخواسته جلوگیری می‌شود.

  • به‌طور مثال، در زمانی که بار در جهت بالا رفتن حرکت می‌کند، شیر اجازه می‌دهد که فشار عبوری از پورت ورودی آزادانه جریان یابد، اما اگر بار از جهت مخالف (مثلاً سقوط) شروع به حرکت کند، شیر فشار را تنظیم کرده و از حرکت ناخواسته بار جلوگیری می‌کند.

    کاربرد ها : 

    سیستم‌های هیدرولیک که بار در دو جهت حرکت می‌کند، مانند جک‌های دوتایی، ماشین‌آلات دو جهته یا سیستم‌های لیفتراک.این نوع کانتر بالانس‌ها برای اطمینان از حرکت کنترل‌شده بار در هر دو جهت به‌ویژه در دستگاه‌های هیدرولیکی با بارهای متغیر استفاده می‌شود.

کانتر بالانس با محدود کردن یا تنظیم جریان سیال در سیستم هیدرولیک، سرعت حرکت بار را کنترل می‌کند. این شیر به‌طور دقیق جریان عبوری را تنظیم می‌کند تا سرعت حرکت بار در جهت مشخصی (چه در حرکت بالا یا پایین) مطابق با نیاز سیستم تنظیم شود.

تنظیم فشار در جهت‌های مختلف:

در کانتر بالانس‌های دو طرفه، شیر با تنظیم فشار در هر دو جهت جریان، سرعت حرکت بار را در هر دو جهت کنترل می‌کند. به‌طور خاص، زمانی که بار در حال حرکت است، فشار سیستم در برابر حرکت بار مقاومت می‌کند و باعث کاهش سرعت می‌شود.

کنترل حرکت بار با دقت بالا:این شیرها در سیستم‌هایی که نیاز به حرکت آرام و کنترل‌شده بار دارند (مثلاً در جک‌های هیدرولیک یا سیستم‌های کششی)، باعث می‌شوند که حرکت بار به‌طور یکنواخت و با سرعتی معین انجام شود. این عملکرد باعث پایداری و دقت بیشتر در سیستم‌های هیدرولیک می‌شود.

جلوگیری از حرکت ناخواسته و پرسرعت:کانتر بالانس‌ها در زمان‌هایی که فشار به مقدار مشخصی می‌رسد، جریان را محدود می‌کنند و از سرعت‌های بالا و ناخواسته جلوگیری می‌کنند. این باعث می‌شود که حرکت بار از نظر سرعت محدود و ایمن باشد.

مزایای کنترل سرعت با کانتر بالانس:

• کنترل دقیق سرعت حرکت بار: به‌ویژه در کاربردهایی که نیاز به حرکت آهسته و یکنواخت بار دارند، مانند سیستم‌های لیفتراک، جک‌های هیدرولیک و ماشین‌آلات سنگین.

• کاهش خطرات ناشی از حرکت ناگهانی: حرکت کنترل‌شده سرعت بار می‌تواند خطرات ناشی از حرکت ناگهانی یا سقوط بار را کاهش دهد.

• افزایش عمر سیستم هیدرولیک: با کنترل جریان و فشار به‌صورت دقیق، فشار و تنش‌های اضافی به سیستم وارد نمی‌شود که این باعث افزایش عمر تجهیزات هیدرولیک و کاهش خرابی‌ها می‌شود

نسبت پیلوت کانتر بالانس (Pilot Ratio) به نسبت بین فشار در پورت پیلوت (Pilot Port) و فشار در پورت بار (Load Port) اشاره دارد. این نسبت مهم‌ترین ویژگی در طراحی کانتر بالانس‌های هیدرولیک است که تعیین‌کننده عملکرد شیر در جلوگیری از حرکت ناخواسته بار و کنترل دقیق سرعت حرکت است.

چرا نسبت پیلوت اهمیت دارد؟

نسبت پیلوت به کنترل دقیق فشار و جریان سیال در سیستم هیدرولیک کمک می‌کند. این نسبت تعیین می‌کند که چه میزان فشار باید در پورت پیلوت اعمال شود تا شیر کانتر بالانس به درستی باز یا بسته شود و از حرکت بار جلوگیری کند.

نحوه عملکرد:

• پورت پیلوت: فشار وارد شده به این پورت از طرف سیستم کنترل می‌شود و به‌طور مستقیم بر عملکرد شیر کانتر بالانس تأثیر می‌گذارد.

• پورت بار: فشار بار یا فشار موردنظر در سیستم هیدرولیک که باید از سقوط یا حرکت ناخواسته آن جلوگیری شود، از این پورت عبور می‌کند.

نسبت پیلوت معمول:

• معمولاً نسبت پیلوت برای کانتر بالانس‌های هیدرولیک در محدوده 2:1 تا 5:1 قرار می‌گیرد. این بدان معناست که فشار پیلوت باید بین 2 تا 5 برابر فشار بار باشد تا کانتر بالانس به درستی عمل کند.

مثال:

فرض کنید که فشار در پورت بار 100 بار است و نسبت پیلوت 3:1 باشد. در این صورت، فشار در پورت پیلوت باید حدود 300 بار باشد تا شیر کانتر بالانس به درستی عمل کرده و از حرکت ناخواسته بار جلوگیری کند.

ویژگی‌های نسبت پیلوت:

• نسبت بالا: باعث می‌شود که فشار بیشتری برای کنترل حرکت بار مورد نیاز باشد و از نوسانات و تغییرات ناخواسته جلوگیری کند.

• نسبت پایین: باعث می‌شود که فشار کمتری برای کنترل بار لازم باشد و ممکن است برای سیستم‌هایی با بارهای سبک‌تر یا سرعت‌های حرکت بیشتر مناسب باشد.

• در کانتر بالانس‌هایی که پیلوت داخلی دارند، فشار در پورت پیلوت برای کنترل عملکرد شیر به‌طور مستقیم و سریع به سیستم اعمال می‌شود. در این نوع سیستم‌ها، به دلیل وجود تنظیمات سریع فشار پیلوت و عدم وجود مکانیزم تدریجی برای تنظیم فشار، نمی‌توان جریان سیال را به‌صورت آهسته یا تدریجی کنترل کرد.

  نحوه عملکرد کانتر بالانس با پیلوت داخلی:

  1. پیلوت داخلی (Internal Pilot):

     • در این نوع کانتر بالانس‌ها، فشار از طریق پورت پیلوت داخلی اعمال می‌شود که این فشار به‌طور مستقیم و به سرعت تأثیرگذار است. این سیستم به‌گونه‌ای طراحی شده که شیر یا به‌طور کامل باز می‌شود یا به‌طور کامل بسته می‌شود.

     • به عبارت دیگر، هیچ کنترل تدریجی بر روی جریان سیال وجود ندارد و یا سیستم باز است (جریان آزاد است) یا بسته است (جریان متوقف می‌شود).

  2. عدم امکان تنظیم تدریجی:

     • به دلیل طراحی مستقیم و سریع فشار پیلوت، این نوع کانتر بالانس‌ها نمی‌توانند جریان سیال را به‌طور تدریجی و دقیق کنترل کنند. تغییرات تدریجی در فشار پیلوت برای تنظیم دقیق سرعت حرکت بار به‌صورت طبیعی و پیوسته ممکن نیست.

     • این طراحی باعث می‌شود که در این کانتر بالانس‌ها، حرکت بار معمولاً به‌طور ناگهانی یا در یک گام بزرگ و نه تدریجی تغییر کند.