گیربکس حلزونی و کاربرد آن‌ها در شیرهای ربع گرد
گیربکس حلزونی یکی از انواع گیربکس‌های پارت ترن (Part-turn) با چرخش خروجی 90 درجه هستند که برای کاهش سرعت و افزایش گشتاور در شیرهایی مثل بال ولو ها، شیرهای پروانه ای و دریچه هایی با حرکت خروجی 90 درجه یا یک چهارم دور مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این مقاله به بررسی ساختار، ویژگی‌ها و مزایای گیربکس‌های حلزونی در شیرهای ربع گرد می‌پردازیم.
ساختار گیربکس حلزونی
گیربکس‌های حلزونی از دو قسمت اصلی تشکیل شده‌اند: چرخ دنده ی حلزونی و چرخ دنده ی دایره ای شکل. چرخ دنده حلزونی یک دنده پیچیده است که به شکل مارپیچ طراحی شده و با چرخ دنده‌ای که معمولاً به شکل دایره‌ای است، در تعامل قرار می‌گیرد.
این طراحی موجب می‌شود که نیروی منتقل شده به صورت چرخشی به گشتاور تبدیل شده و سرعت حرکت کاهش یابد و گشتاور تا حد بسیار زیادی تا حدود 800 هزار نیوتن متر بالا رود.
ویژگی های گیربکس حلزونی
- کاهش سرعت: یکی از اصلی‌ترین ویژگی‌های گیربکس‌های حلزونی، قابلیت کاهش سرعت است. این ویژگی به ویژه در کاربردهای شیرهای ربع گرد که نیاز به کنترل دقیق جریان دارند، بسیار حیاتی است.
- گشتاور بالا: گیربکس‌های حلزونی قادر به تولید گشتاور بسیار بالا تا حدود 800 هزار نیوتن متر هستند که به شیرها این امکان را می‌دهد تا به راحتی در برابر فشارها و شرایط سخت کار کنند.
- عملکرد روان: طراحی خاص گیربکس‌های حلزونی موجب می‌شود که عملکرد آن‌ها بسیار روان و بدون لرزش باشد، که این امر برای قابلیت کنترل جریان در شیرها بسیار مهم است.
- مقاومت در برابر سایش: عموماً مواد مورد استفاده در ساخت گیربکس‌های حلزونی به گونه‌ای انتخاب می‌شود که در برابر سایش و خوردگی مقاوم باشند. البته متریال کار شده در این چرخ دنده برای کارکردهای مختلف عملکردهای شیر متفاوت می باشد.
کاربرد در شیرهای ربع گرد
شیرهای ربع گرد معمولاً برای کنترل جریان سیالات در خطوط لوله استفاده می‌شوند. این شیرها به طور معمول در سیستم‌های صنعتی، کنترل جریان آب، تصفیه آب آشامیدنی، فاضلاب و همچنین در صنایع پتروشیمی کاربرد دارند. با استفاده از گیربکس‌های حلزونی در این شیرها می‌توان:
– کنترل دقیق جریان:
با کاهش سرعت شیر و افزایش دقت در باز و بسته شدن، امکان کنترل دقیق جریان سیالات فراهم می‌شود.
– افزایش طول عمر شیر:
کارکرد صحیح گیربکس‌های حلزونی باعث کاهش تنش‌های مکانیکی بر روی شیر شده و در نتیجه عمر مفید آن را افزایش می‌دهد.
گیربکس حلزونی به عنوان یکی از اجزای کلیدی در شیرهای ربع گرد، نقش بسزایی در بهبود عملکرد و کارایی این تجهیزات ایفا می‌کنند. با توجه به ویژگی‌های خاص این گیربکس‌ها، می‌توانند در ارائه کنترل دقیق و افزایش طول عمر شیرها مؤثر باشند.
استفاده مناسب و بهینه از گیربکس‌های حلزونی در طراحی و ساخت شیرهای ربع گرد می‌تواند تأثیر بسزایی در عملکرد کلی سیستم‌های صنعتی داشته باشد.
گیربکس های حلزونی در ساخت شرکت AUMA را با مدلهای GS نشان می دهند. که از سایز 50.3 که حدود 500 نیوتن متر گشتاور خروجی دارد شروع شده و تا سایز GS 630.0 ساخته شده است که گشتاوری معادل 675 هزار نیوتن متر را بر شیر وارد می کند.
