ORANSAL BASINÇ REGÜLATÖRLERİ

Özet

Oransal valf ve oransal regülatör sistemleri, endüstriyel otomasyonun ve hassas akış/basınç kontrolünün (örneğin lazer kesim gaz yönetimi veya oksijen regülatörü uygulamaları) temelini oluşturur. Ancak bu elektro-hidrolik ve elektromekanik cihazlarda zaman zaman arızalar meydana gelebilir. Bu kapsamlı kılavuzda, oransal elektromıknatıs (solenoid) hatalarından, basınç regülatörü sorunlarına kadar en yaygın arızaların kök nedenlerini ve pratik çözüm yollarını inceleyeceğiz. Bu bilgilerin, Krones oransal regülatör, Sidel oransal regülatör veya Lanny Regülatör gibi yüksek performanslı sistemlerin bakımını yapan teknisyenler için yol gösterici olması amaçlanmıştır.

1. Oransal Elektromıknatıs (Solenoid) Arızaları

Oransal valf ve oransal regülatörlerin kalbi, kontrol sinyalini mekanik harekete çeviren oransal elektromıknatıstır. Bu kısımda meydana gelen arızalar genellikle valfin tamamen işlevsiz kalmasına neden olur.

A. Elektriksel Bağlantı ve Sargı Hataları

1. Kötü Kontak ve Bağlantı Sorunları: Fiş tertibatının (soketin) eskimesi, zayıf temas veya elektromıknatıs ucunun lehiminin çözülmesi nedeniyle oransal elektromıknatıs çalışmayabilir (akım geçemez).
   • Çözüm: Direnç ölçümü yapılmalıdır. Direnç sonsuz çıktığında, kablo yeniden lehimlenmeli, soket onarılmalı veya soketin yerine sıkıca oturtulması sağlanmalıdır.
2. Bobin Hataları (Yaşlanma, Yanma, Kopma): Bobin yaşlanması, yanması, içten kopması veya aşırı sıcaklık artışı yaygın hatalardır. Aşırı sıcaklık artışı durumunda, oransal elektromıknatısın çıkış kuvveti yetersiz kalır.
   • Çözüm: Bobin sıcaklığının neden yüksek olduğunu kontrol edin: geçen akım çok mu büyük? Bobinin emaye telinin izolasyonu zayıf mı? Valf çekirdeği kir nedeniyle sıkışmış mı? Kopma veya yanma durumlarında bobin mutlaka değiştirilmelidir.

B. Mekanik ve Yapısal Hatalar

3. Armatür Tertibatı Aşınması: Armatür ile manyetik kılavuz kovanı arasındaki sürtünme çiftinin aşınması, valfin kuvvet histerezisini (gecikmesini) artırır. Ayrıca, itme çubuğu kılavuzu ile armatür arasındaki hizalama bozukluğu da histerezisi artırır ve giderilmelidir.
4. Manyetik Kılavuz Kovanı Hasarı: Kılavuz kovanının zayıf kaynaklanması veya oransal valf üzerindeki darbe basıncı nedeniyle kaynak kısmı kopabilir, bu da elektromıknatısın işlevini kaybetmesine neden olur. Basınç şokları altında kovanın deforme olması da sürtünmeyi artırır.
5. Oransal Yükseltici (Amplifikatör) Sorunları: Yükselticinin kapanması, oransal elektromıknatısın çalışmamasına yol açar.
   • Çözüm: Yükseltici devresinin çeşitli bileşenleri kontrol edilerek arıza giderilmelidir. Bağlantı kablolarının kopması durumunda ise yeni kablo ile bağlantı sıkıca yapılmalıdır.

2. Oransal Basınç Regülatöründe Arıza Analizi ve Giderilmesi

Oransal basınç regülatörü temel olarak, sıradan bir basınç regülatörü valfinin basınç ayar kolunun oransal elektromıknatısla değiştirilmiş halidir. Bu nedenle, sıradan basınç valflerinin neden olduğu tüm arızalar, bu oransal valfler için de geçerlidir.

A. Basınç Ayarındaki Başarısızlıklar

1. Voltaj Düzenleme Başarısızlığı: Voltaj ayarı başarısız olduğunda, öncelikle elektrikli ölçüm cihazı ile akım değeri kontrol edilmelidir. Bu, sorunun elektromıknatıs kontrol devresinde, elektromıknatısta veya valf kısmında olup olmadığını belirlemeye yardımcı olur ve buna göre tedavi uygulanabilir.
2. Basıncın Yükselmemesi (Düşük Ayar Basıncı): Oransal elektromıknatıstan geçen akım nominal değerde olmasına rağmen basınç hiç yükselmiyorsa veya istenen basınca ulaşılamıyorsa, bu genellikle pilot kumandalı manuel basınç ayar valfinden kaynaklanır. Eğer valfin ayar basıncı çok düşükse, pilot akışı valften tanka geri akar ve basıncın yükselmesini engeller.
   • Çözüm: Valfin ayar basıncı, maksimum çalışma basıncından yaklaşık 1 MPa daha yükseğe ayarlanmalıdır. Bu durum, özellikle 100 bar oransal regülatör veya 40 bar oransal regülatör gibi geniş aralıklı sistemlerde dikkat gerektirir.
3. Aşırı Akıma Rağmen Basıncın Düşük Kalması: Oransal elektromıknatıstan geçen akım çok büyük olmasına rağmen basınç hala yükselmiyorsa, bobin direnci kontrol edilmelidir. Belirtilen değerden çok düşükse, bobin içten kısa devre yapmıştır. Direnç normalse, oransal yükselticiye bağlı bağlantı hattı kısa devre yapmış olabilir.
   • Çözüm: Elektromıknatıs değiştirilmeli, kablolama yeniden bağlanmalı veya bobin yeniden sarılmalıdır.

B. Basınç Dalgılanmaları ve Gecikmeler

4. Basınç Dalgılanması ve Kararsızlık (Histerezis Artışı): Basınç kademeli olarak değiştirildiğinde, küçük genlikli basınç dalgalanmaları devam ediyorsa, bunun ana nedeni kirin elektromıknatısın demir çekirdeği ile kılavuz kısmı (kovanı) arasına yapışmasıdır. Bu, demir çekirdeğin hareketini engeller ve histerezisi artırır.
   • Çözüm: Valf sökülmeli, temizlenmeli ve kirleticiler giderilmelidir.
5. Basınç Tepkimesinde Gecikme: Basınç tepkisi gecikiyor ve yavaş değişiyorsa, bunun nedeni oransal elektromıknatıs içindeki havanın temizlenmemiş olması veya kirin sönümleme deliğini tıkamasıdır. Ayrıca sisteme hava girmesi de (uzun süreli duruştan sonra) gecikmeye neden olur.
   • Çözüm: Oransal basınç regülatörü kullanılmaya başlanmadan önce tahliye vidası gevşetilmeli ve temiz yağ akana kadar hava dışarı atılmalıdır. Kirlilik tıkanıklığı varsa, temizlik için valf sökülmelidir.

3. Oransal Akış Valfi Arızaları

Oransal valf akışının ayarlanması, elektromıknatıstan geçen akımın değiştirilmesiyle sağlanır.

1. Akış Ayarlanamaması: Kısıtlama işlevi geçersiz hale gelmiştir.
   • Nedenler: Oransal elektromıknatısın enerjilenememesi (Bakınız: Bölüm 1 – A). Veya oransal yükseltici arızası.
2. Ayarlanan Akışın Kararsız Olması (Histerezis): Giriş akım değeri sabit kaldığında, ayarlanan akışın değişmesi, kuvvet histerezisinin artmasından kaynaklanır. Histerezis, farklı giriş yönlerinden (ileri ve geri) aynı sinyal değeri verildiğinde çıkış akışında (veya basıncında) oluşan maksimum değişimdir.
   • Nedenler: Radyal dengesiz kuvvet ve mekanik sürtünmenin varlığı.
   • Çözüm: Radyal dengesiz kuvveti ve sürtünme faktörünü azaltmak gerekir:
     • Armatür ve manyetik kılavuz kovanının aşınmasını en aza indirin.
     • Yağ temizliğine dikkat edin. Kirin armatür ile manyetik kılavuz kovanı arasındaki boşluğa girmesini önleyin, böylece armatür, giriş akım değeriyle orantılı olarak aniden sıçrama yapmadan hareket edebilir.

Histerezis değerleri, valf türüne göre değişiklik gösterir: Genel oransal valflerde bu oran %3 ila %7 arasındayken, servo motorla tahrik edilen oransal regülatörlerde bu oran %1.5 civarındadır ve bu da akışta nispeten daha az değişim anlamına gelir.