Pokiaľ ide o hydraulické systémy, ktoré vyžadujú absolútnu spoľahlivosť, tanierový smerový ventil M-SEW 6 od Bosch Rexroth vyčnieva ako vážny uchádzač. Tento ventil rieši problém, ktorý tradičné cievkové ventily jednoducho nedokážu zvládnuť: úplná izolácia bez úniku pod vysokým tlakom. Ak pracujete s hydraulickými systémami, kde záleží aj na malých netesnostiach, pochopenie toho, čím je M-SEW 6 iný, vám môže ušetriť značné bolesti hlavy na ceste.
Čo robí tanierový ventil odlišným
tanierový rozvádzač M-SEW 6 využíva zásadne odlišný prístup ako väčšina hydraulických ventilov, s ktorými sa môžete stretnúť. Namiesto klzných kovových častí, ktoré vytvárajú tesnenia prostredníctvom úzkych tolerancií, tento ventil používa tvrdenú guľu alebo kužeľ, ktorý fyzicky blokuje prietok usadením na presne opracovaný povrch. Predstavte si to ako uzáver fľaše alebo posuvné dvere. Uzáver fľaše vytvára pri stlačení úplné tesnenie, zatiaľ čo posuvné dvere majú vždy určitú medzeru, bez ohľadu na to, ako tesne priliehajú.
Tento výber dizajnu má v reálnych aplikáciách obrovský význam. Tradičné cievkové ventily vždy do určitej miery unikajú zvnútra. Čím sú tolerancie tesnejšie, tým menej presakujú, ale netesnosť nikdy neklesne na nulu. Hubicový smerový ventil M-SEW 6 tento problém úplne eliminuje vďaka svojmu sedlovému dizajnu. Keď tanierový prvok pritlačí na svoje sedlo, prietok sa úplne zastaví.
Tlakové schopnosti, ktoré ho odlišujú
Hubicový smerový ventil M-SEW 6 zvláda tlaky až do 630 barov, čo je v prepočte zhruba 9 150 psi. Pre kontext, väčšina štandardných ventilov veľkosti D03 má maximálny tlak okolo 350 barov. Toto takmer zdvojnásobené hodnotenie tlaku nie je len číslom v technickom liste. Predstavuje základný inžiniersky záväzok k štrukturálnej integrite, ktorý ovplyvňuje všetko od hrúbky krytu až po montážne požiadavky.
Prevádzka pri 630 baroch vytvára obrovské sily, ktoré sa snažia oddeliť ventil od jeho montážneho povrchu. Typická oblasť pripojenia ventilu D03 zažije pri tomto tlaku viac ako 4 000 libier separačnej sily. Hubicový rozvádzač M-SEW 6 to zvláda prostredníctvom špecifických montážnych požiadaviek, ktoré je potrebné presne dodržiavať. Montážny povrch potrebuje rovinnosť do 0,01 mm na 100 mm a drsnosť povrchu Rz 0,8. Upevňovacie skrutky M5x45 triedy 10,9 musia byť utiahnuté presne na 8,9 Nm.
Ako vlastne M-SEW 6 funguje
tanierový rozvádzač M-SEW 6 sa ovláda priamym elektromagnetickým ovládaním. Keď cievku nabudíte, generuje magnetickú silu, ktorá vytiahne tanierový prvok z jeho sedla, čím umožní prúdenie. Keď nie je napájaný, vratná pružina a tlak systému prirazia tanier späť na jeho sedlo, čím okamžite zablokujú prietok. To dáva tanierovému rozvádzaču M-SEW 6 pozoruhodne rýchle spínacie časy, najmä pri zatváraní.
Rýchlosti prepínania rozprávajú dôležitý príbeh. Pri prevádzke na čistom 24 V jednosmernom prúde sa ventil aktivuje za 25 až 40 milisekúnd a deaktivuje sa len za 10 až 15 milisekúnd. Tento čas odpojenia je výnimočne rýchly v porovnaní s cievkovými ventilmi, čo je v bezpečnostných aplikáciách mimoriadne dôležité. Ak sa niečo pokazí a potrebujete okamžite zastaviť tok, tieto milisekúndy navyše môžu byť kritické.
Ak však tanierový rozvádzač M-SEW 6 povediete na striedavé napätie cez usmerňovač, výkon sa výrazne zmení. Čas deaktivácie sa zvyšuje na 35 až 55 milisekúnd, pretože obvod usmerňovača má filtračné kondenzátory, ktoré spomaľujú pokles prúdu v cievke. Táto trikrát až štyrikrát pomalšia odozva môže byť prijateľná pre niektoré aplikácie, ale pre systémy núdzového vypnutia poskytuje priama prevádzka jednosmerného prúdu jednoznačne lepší výkon.
Možnosti konfigurácie a čo znamenajú
tanierový rozvádzač M-SEW 6 sa dodáva v niekoľkých funkčných konfiguráciách. Najbežnejšie sú 3/2-cestné verzie so symbolmi U a C. Symbol U predstavuje normálne otvorenú konfiguráciu, kde sa port P pripája k portu A, keď ventil nie je pod napätím. Symbol C predstavuje normálne zatvorené, kde P až A sú zablokované, keď nie sú pod napätím. Tieto 3/2 konfigurácie sú miestom, kde tanierové ventily skutočne žiaria, pretože dokážu zachovať dokonalú izoláciu s jednoduchou geometriou.
Ventil sa tiež dodáva v 4/2-cestných konfiguráciách so symbolmi D a Y, aj keď sú o niečo menej bežné. Vytvorenie 4/2 funkcie s tanierovými prvkami je mechanicky zložitejšie, pretože potrebujete zachovať tesnosť izolácie na viacerých portoch súčasne. Konštrukčné kompromisy sa stávajú náročnejšími, a preto Rexroth kladie dôraz na 3/2 verzie, kde tanierový rozvádzač M-SEW 6 môže poskytnúť svoju maximálnu spoľahlivosť a tlakovú kapacitu.
Maximálna prietoková kapacita je 25 litrov za minútu. To sa môže zdať nízke v porovnaní s niektorými cievkovými ventilmi, ale v skutočnosti je to rozumné pre priamo ovládaný tanierový ventil veľkosti D03. Solenoid musí prekonať silu pružiny aj tlakovú silu pôsobiacu na tanierový prvok. Zvýšenie prietokovej kapacity by vyžadovalo väčšiu plochu taniera, čo by vyžadovalo neprakticky veľký solenoid na priamu prevádzku.
Vysvetlenie štruktúry kódu objednávky
M-SEW 6 tanierový rozvádzač používa 16-polohový objednávací kód, ktorý špecifikuje každý technický detail. Pochopenie tohto kódu vám pomôže získať presne ten ventil, ktorý potrebujete. Pozícia 01 určuje typ kvapaliny, čo je M pre minerálny olej. Pozícia 02 označuje, či ide o 2-cestný, 3-cestný alebo 4-cestný ventil. Pozícia 03 je SEW, čo potvrdzuje, že ide o priamo ovládaný ventil tanierového typu.
Pozícia 04 potvrdzuje veľkosť ako 6, čo zodpovedá štandardu NG6 alebo D03. Pozícia 05 je váš výber symbolu ako U alebo C. Pozícia 07 špecifikuje menovitý tlak, buď 420 alebo 630 barov. Pozícia 09 ovláda napätie, pričom G24 je štandardné 24V DC. Možnosti ako G96 a G110 indikujú prevádzku na 110 V alebo 120 V AC cez usmernenie.
Pozícia 12 sa stáva dôležitou, ak potrebujete sledovanie polohy. tanierový rozvádzač M-SEW 6 môže byť vybavený indukčnými snímačmi (QMAG24 alebo QMBG24), ktoré potvrdzujú aktuálnu polohu ventilu. Tieto možnosti monitorovania však fungujú len s verziou 420 barov. Hrubšie puzdro potrebné pre prevádzku 630 barov nenecháva priestor pre štandardné usporiadanie montáže snímača.
Pozícia 13 vám umožňuje pridať vložky škrtiacej klapky alebo spätného ventilu. Škrtiace vložky označené B12 až B22 obmedzujú prietok v rôznych stupňoch. Pri prevádzke tanierového rozvádzača M-SEW 6 pri maximálnom tlaku a prietoku môžu tieto vložky zabrániť vodnému rázu a kavitácii počas spínania. Pozícia 14 špecifikuje materiál tesnenia, buď štandardný NBR alebo FKM (označený príponou V) kvôli kompatibilite so špeciálnymi kvapalinami.
Úvahy o kompatibilite tekutín
Mieskový smerový ventil M-SEW 6 pracuje so štandardnými minerálnymi olejmi, ktoré spĺňajú špecifikácie DIN 51524. Poradí si aj s rôznymi biologicky odbúrateľnými a ohňovzdornými kvapalinami vrátane typov HEES, HEPG, HETG, HFDR a HFDU. Výber materiálu tesnenia sa tu stáva kritickým. Štandardné tesnenia NBR fungujú dobre s minerálnym olejom a fungujú od -30 °C do +80 °C. Ak používate určité syntetické estery alebo polyglykolové kvapaliny, musíte špecifikovať tesnenia FKM s príponou V. FKM tesnenia majú o niečo užší teplotný rozsah -20°C až +80°C, ale poskytujú potrebnú chemickú odolnosť.
Nesprávny výber tesnenia spôsobuje rýchlu degradáciu. Tesnenia NBR napučiavajú a zlyhávajú v určitých syntetických kvapalinách, zatiaľ čo tesnenia FKM môžu stvrdnúť a prasknúť, ak sa použijú mimo ich teplotného rozsahu. Dokumentácia tanierového rozvádzača M-SEW 6 jasne špecifikuje, ktoré tesnenie pracuje s ktorou kvapalinou a prísne dodržiavanie týchto pokynov nie je voliteľné.
Požiadavky na inštaláciu, ktoré nemôžete ignorovať
Správnou montážou tanierového rozvádzača M-SEW 6 sa určí, či funguje správne, alebo či je pod tlakom netesný. Ventil sa montuje na rozdeľovač D03/NG6 alebo pomocnú dosku pomocou štyroch skrutiek M5x45. Tieto skrutky musia mať pevnosť triedy 10,9 a musia byť utiahnuté presne 8,9 Nm. Nedostatočné utiahnutie umožňuje oddelenie puzdra od montážneho povrchu pod tlakom. Prílišné utiahnutie môže zdeformovať montážny povrch a vytvárať koncentrácie napätia, ktoré vedú k zlyhaniu tesnenia.
Dôležité sú aj O-krúžky na portoch. Port P používa O-krúžok 10 x 2 mm, zatiaľ čo porty A a B používajú O-krúžky 9,25 x 1,78 mm. Toto nie sú ľubovoľné veľkosti. Sú prispôsobené rozmerom drážky a očakávanému tlakovému zaťaženiu. Použitie nesprávnych O-krúžkov alebo poškodených O-krúžkov zaručuje netesnosť, ktorá v prvom rade zmarí celý účel výberu tanierového rozvádzača M-SEW 6.
Cievka solenoidu sa pripevňuje pomocou poistnej matice utiahnutej na 4 Nm. Môže sa to zdať menej kritické ako hlavné montážne skrutky, ale uvoľnená montáž solenoidu spôsobuje problémy so zarovnaním, ktoré zväčšuje magnetickú medzeru, znižuje silu a potenciálne zabraňuje úplnému pohybu taniera. Môže sa zdať, že ventil funguje, ale nie je úplne otvorený alebo zatvorený, čo spôsobuje obmedzenie prietoku alebo neúplné utesnenie.
Výhody údržby zabudované do dizajnu
Jedným šikovným aspektom tanierového smerového ventilu M-SEW 6 je odnímateľná a otočná konštrukcia cievky. Solenoidovú cievku je možné vybrať a vymeniť bez narušenia hydraulického krytu obsahujúceho tlak. To znamená, že môžete vykonávať elektrickú údržbu bez odtlakovania celého hydraulického systému. Vo vysokotlakových systémoch je odtlakovanie a opätovné natlakovanie časovo náročné a potenciálne riskantné. Možnosť vymeniť chybnú cievku bez toho, aby ste sa dotkli hydraulického okruhu, výrazne znižuje prestoje.
Cievka sa otáča o 90 stupňov, čo pomáha pri vedení káblov v tesných rozdeľovacích blokoch. Elektrické pripojenie môžete nasmerovať, aby ste predišli interferencii so susednými komponentmi. Táto flexibilita uľahčuje integráciu tanierového smerového ventilu M-SEW 6 do zložitých zostáv s obmedzeným priestorom.
Samotný dizajn tanierového taniera vyžaduje menej údržby ako cievkové ventily. Chýbajú presne opracované klzné plochy, ktoré sa postupne opotrebúvajú a zvyšujú netesnosť. Poppet buď tesní, alebo nie. Pokiaľ kontaminácia nepoškodí dosadacie plochy, ventil si zachováva svoju nulovú netesnosť v podstate neobmedzene.
Kde tento ventil dáva najväčší zmysel
tanierový rozvádzač M-SEW 6 vyniká v aplikáciách, kde je potrebné udržiavať bremená bez posunu po dlhú dobu. Hydraulické upínacie systémy v obrábacích strojoch predstavujú perfektný prípad použitia. Akonáhle sa svorka uzavrie na obrobku, musí zostať upnutá s nulovou stratou tlaku počas obrábania. Dokonca aj malá netesnosť by umožnila pomalé uvoľnenie svorky, čo by mohlo spôsobiť posun obrobku počas rezacích operácií.
Ďalším prirodzeným riešením je izolácia akumulátora. Keď nabíjate akumulátor a potom ho potrebujete izolovať od zvyšku okruhu, netesný izolačný ventil postupne vypúšťa tlak z akumulátora. tanierový smerový ventil M-SEW 6 udržuje tento tlak neobmedzene dlho. Obrovským prínosom sú aj bezpečnostné obvody. Ak bezpečnostný systém závisí od zabránenia prietoku, keď je bez napätia, vnútorný únik cez cievkový ventil by mohol umožniť neúmyselný pohyb, aj keď je riadiaci signál vypnutý.
Testovacie systémy, ktoré potrebujú udržiavať tlak na detekciu netesností, vyžadujú izolačné ventily s nulovým únikom. Vysokotlakové tvárniace a kovacie lisy pracujú pri tlakoch, pri ktorých sa hodnota 630 barov M-SEW 6 stáva cennou. Podmorské hydraulické systémy čelia vysokým tlakom a náročným požiadavkám na spoľahlivosť, kde tesniaca konštrukcia tanierového smerového ventilu M-SEW 6 poskytuje kritické bezpečnostné rezervy.
Porovnanie s konkurenčnými možnosťami
Séria D1SE od Parker Hannifin predstavuje najbližšiu priamu konkurenciu k tanierovému smerovému ventilu M-SEW 6 vo veľkosti D03. D1SE zvláda tlaky do 350 barov a preteká až 20 litrov za minútu. Používa podobnú filozofiu dizajnu poppet s kužeľovými sedacími prvkami. Časy spínania sú pomalšie, približne 50 ms pre napájanie a 60 ms pre deaktiváciu pri jednosmernej prevádzke.
Tlakový rozdiel medzi 350 bar a 630 bar odhaľuje rôzne trhové stratégie. Parker zameriava D1SE na širší trh aplikácií, ktoré vyžadujú izoláciu bez úniku pri bežných priemyselných tlakoch. Rexroth umiestňuje tanierový ventil M-SEW 6 do prémiového segmentu, kde extrémny tlak odôvodňuje vyššie náklady. Aplikácie, ktoré skutočne potrebujú kapacitu 630 barov, majú obmedzené alternatívy, vďaka čomu má Rexroth v tejto oblasti silnú pozíciu.
Rýchlejšie spínacie časy M-SEW 6, najmä 10-15 ms čas bez napätia, poskytujú hmatateľnú bezpečnostnú výhodu v scenároch núdzového vypnutia. Tento rozdiel 45 ms medzi M-SEW 6 a D1SE môže určiť, či sa stroj zastaví skôr, ako spôsobí škodu alebo zranenie. Pre aplikácie kritické z hľadiska bezpečnosti nie sú rýchlejšie časy odozvy len príjemnými funkciami, sú to základné požiadavky.
Pochopenie kompromisov
Výber tanierového rozvádzača M-SEW 6 znamená akceptovanie určitých obmedzení. Prietok 25 litrov za minútu nevyhovuje aplikáciám vyžadujúcim vysoké prietoky. Nevyváženosť tlaku, ktorá je vlastná konštrukcii tanierového taniera, znamená, že solenoid pracuje silnejšie, aby otvoril ventil proti tlaku systému. Priamo ovládané tanierové ventily dosahujú praktické limity okolo rozsahov prietoku a tlaku, ktoré dosahuje M-SEW 6. Výrazne väčšie by si vyžadovalo pilotnú prevádzku, čo zvyšuje zložitosť a náklady.
Požiadavky na presnosť montáže sú prísnejšie ako u typických cievkových ventilov. Kusový rozvádzač M-SEW 6 nemôžete priskrutkovať na hrubo opracovaný povrch a očakávať jeho tesnosť pri 630 baroch. Rozdeľovač alebo pomocná doska potrebujú správne opracovanie, aby spĺňali špecifikácie rovinnosti a povrchovej úpravy. To zvyšuje náklady na celkový systém, ale poskytuje výkon s nulovým únikom, ktorý v prvom rade odôvodňuje výber tanierového ventilu.
Obmedzenie monitorovania polohy pri verzii 630 bar je dôležité v aplikáciách vyžadujúcich overenie funkčnej bezpečnosti. Ak vaša bezpečnostná analýza určí, že potrebujete spätnú väzbu o polohe na potvrdenie uzavretia ventilu, musíte akceptovať limit tlaku 420 barov. To predstavuje základný technický kompromis, pri ktorom sa spoločnosť Rexroth rozhodla neohroziť štrukturálnu integritu potrebnú pre 630 barov, aby bolo možné umiestniť snímače.
Správna voľba pre vašu aplikáciu
Ak vaša aplikácia absolútne vyžaduje nulovú vnútornú netesnosť, tanierový rozvádzač M-SEW 6 patrí do vášho užšieho výberu. Ak potrebujete udržať tlak nad 400 barov, vaše možnosti sa značne zúžia a M-SEW 6 sa stáva jednou z mála realizovateľných možností vo veľkosti D03. Ak je z hľadiska bezpečnosti dôležitá rýchla odozva na vypnutie, spínací čas 10-15 ms poskytuje skutočné výhody. Ak pracujete s biologicky odbúrateľnými alebo ohňovzdornými kvapalinami, možnosť tesnenia FKM zabezpečuje kompatibilitu, ktorú niektoré konkurenčné ventily neponúkajú.
Naopak, ak potrebujete vysoký prietok nad 30 litrov za minútu, tanierový smerový ventil M-SEW 6 nebude fungovať. Ak vaša aplikácia zahŕňa časté cyklovanie pri maximálnom prietoku a tlaku, mali by ste starostlivo zhodnotiť, či ventil zostáva v rámci svojich výkonnostných limitov, alebo či na zvládnutie podmienok potrebujete škrtiace vložky. Ak potrebujete 4/2 funkčnosť s komplexnými požiadavkami na prepínanie, cievkový ventil môže byť v skutočnosti jednoduchší napriek jeho netesnosti.
Výpočet celkových nákladov na vlastníctvo uprednostňuje tanierový rozvádzač M-SEW 6 v aplikáciách, kde sú prestoje drahé. Dlhá životnosť, minimálne opotrebenie a jednoduchá výmena cievky znižujú náklady na údržbu a prestoje systému. Počiatočná nákupná cena je vyššia ako u štandardných cievkových ventilov, ale v kritických aplikáciách, kde záleží na spoľahlivosti, sa tieto prémiové náklady rýchlo amortizujú.
Technická dokumentácia a podpora
Bosch Rexroth poskytuje komplexnú technickú dokumentáciu pre tanierový rozvádzač M-SEW 6 vrátane modelov CAD vo viacerých formátoch, plných rozmerových výkresov a podrobných kriviek výkonu. Dokumentácia jasne špecifikuje všetky požiadavky na inštaláciu, špecifikácie O-krúžkov, hodnoty krútiaceho momentu a informácie o kompatibilite tekutín. Presné dodržiavanie týchto špecifikácií je rozhodujúce pre dosiahnutie menovitého výkonu.
Ventil je v súlade s normami montáže ISO 4401-03-02-0-05 a DIN 24340 Form A, čo zaisťuje kompatibilitu s priemyselnými štandardnými rozdeľovačmi a pomocnými doskami. Táto štandardizácia znižuje riziko integrácie a robí z tanierového smerového ventilu M-SEW 6 priamu náhradu za iné ventily D03 pri modernizácii systému pre lepší výkon pri úniku.
Záverečné úvahy
Hubicový rozvádzač Bosch Rexroth M-SEW 6 predstavuje špecializované riešenie pre náročné aplikácie. Nesnaží sa byť všetko pre všetky aplikácie. Namiesto toho sa zameriava na výnimočne dobré vykonanie jednej úlohy: zabezpečenie izolácie bez úniku pri tlakoch až 630 barov v štandardizovanom balení D03. Konštrukcia, ktorá to umožňuje, vyžaduje pozornosť venovanú detailom počas inštalácie a aplikácie, ale poskytuje výkon, ktorému sa konvenčné cievkové ventily jednoducho nemôžu rovnať.
Inžinierom pracujúcim na obvodoch držiacich záťaž, bezpečnostných systémoch alebo vysokotlakových aplikáciách, pochopenie toho, čo ponúka tanierový smerový ventil M-SEW 6, pomáha pri informovanom výbere komponentov. Schopnosti ventilu sú v súlade so špecifickými požiadavkami tam, kde na jeho prednostiach záleží najviac. Jeho výber pre správnu aplikáciu poskytuje spoľahlivý výkon bez únikov, čo ospravedlňuje jeho prémiové postavenie na trhu.
