Keď hydraulické systémy potrebujú udržať tlak bez úniku, podstatnou súčasťou sa stáva sendvičová doska spätného ventilu Z2S 10. Tento pilotne ovládaný spätný ventil od spoločnosti Bosch Rexroth je už roky spoľahlivou voľbou v priemyselnej hydraulike a pochopenie toho, ako funguje, vám môže pomôcť lepšie sa rozhodnúť pre vaše zariadenie.
Čím sa Z2S 10 odlišuje?
Z2S 10 nie je len jednoduchý spätný ventil. Je to pilotne ovládaný dizajn, ktorý sedí medzi hydraulickými komponentmi v konfigurácii, ktorú inžinieri nazývajú sendvičové dosky. To znamená, že ho môžete naskladať priamo medzi iné ventily alebo pohony bez potreby ďalšieho potrubia alebo montážnych konzol. Ventil úplne blokuje prietok v jednom smere, pričom umožňuje riadené uvoľnenie v prípade potreby prostredníctvom pilotného signálu.
Dizajn využíva dve hlavné časti, ktoré spolupracujú. Riadiaca cievka reaguje na riadiaci tlak a ventil s guľovým sedlom poskytuje skutočnú blokovaciu funkciu. Keď pilotný tlak dosiahne port X alebo Y, cievka sa posunie a otvorí sedlo gule, čo umožní tekutine prúdiť dozadu. Bez tohto riadiaceho signálu udržuje sendvičová doska spätného ventilu Z2S 10 obvod tesne uzamknutý s nulovým únikom.
Technické špecifikácie, na ktorých záleží
Pochopenie čísel za Z2S 10 vám pomôže zistiť, či sa hodí pre váš systém. Tento ventil zvláda tlaky až do 315 barov, čo pokrýva väčšinu priemyselných aplikácií. Prietok dosahuje 120 litrov za minútu, vhodný pre stredné až veľké pohony. Trhací tlak v smere voľného toku je dostupný v štyroch možnostiach: 1,5, 3, 6 alebo 10 barov. Verziu si vyberáte podľa toho, koľko protitlaku váš systém potrebuje.
Dôležitý je aj rozsah teplôt. Štandardné tesnenia NBR fungujú od -30 °C do +80 °C, zatiaľ čo tesnenia FKM zvládajú teploty od -20 °C do +80 °C, ale ponúkajú lepšiu kompatibilitu s biologicky odbúrateľnými hydraulickými kvapalinami. Ventil váži asi 3 kilogramy a montuje sa v akejkoľvek polohe, hoci vertikálne stohovanie funguje najlepšie pre väčšinu inštalácií.
Čistota tekutín je rozhodujúca pre sendvičovú dosku spätného ventilu Z2S 10. Výrobca odporúča úroveň čistoty ISO 4406 20/18/15 alebo vyššiu. Špinavý olej spôsobuje lepenie vnútorných častí, čo vedie k poruche. Inštalácia správnej filtrácie predchádza týmto problémom a predlžuje životnosť ventilu.
Ako funguje pilotná prevádzka
Pilotná funkcia odlišuje tento ventil od základných spätných ventilov. V typickom nastavení pripojíte port A1 k vášmu pohonu a A2 k vášmu smerovému ventilu. Prietok sa voľne pohybuje z A1 do A2, keď tlak prekoná nastavenie praskacieho tlaku. Ale keď sa pokúsite vytlačiť tekutinu dozadu z A2 do A1, sedlo gule ju úplne zablokuje.
Aby ste uvoľnili zachytený tlak, použite riadiaci tlak na port X. Tento riadiaci tlak môže byť dosť nízky, často len 1,5 až 10 barov v závislosti od vašej konfigurácie. Riadiaca cievka sa posúva a mechanicky otvára ventil guľového sedla. Teraz sa kvapalina môže vrátiť zo strany ovládača späť cez ventil. Toto riadené uvoľnenie zabraňuje nárazom a hluku vo vašom hydraulickom okruhu.
Funkcia predbežného otvorenia v štandardných verziách znamená, že sa ventil začne mierne otvárať pred dosiahnutím plného riadiaceho tlaku. Toto postupné pôsobenie vyhladzuje prechod tlaku. Niektoré verzie, ako je SO41, eliminujú predbežné otváranie pre aplikácie, kde chcete ostrejšie ovládanie, aj keď to môže spôsobiť viac hluku počas prepínania.
Podrobnosti o inštalácii a montáži
Montáž sendvičovej dosky spätného ventilu Z2S 10 sa riadi normou ISO 4401 pre ventily veľkosti 05. Montážna schéma používa štyri skrutky M6 uťahované na 15,5 newtonmetra. Povrchová úprava vašej montážnej dosky by mala byť Rz 4 mikrometre alebo hladšia, aby sa zabránilo úniku cez O-krúžky.
Pri stohovaní komponentov starostlivo vypočítajte dĺžku skrutky. Musíte prejsť cez všetky sendvičové dosky plus základný ventil alebo rozdeľovač. Z2S 10 pridáva 50 milimetrov k vašej výške stohu v štandardnej konfigurácii. Pripojenia portov zodpovedajú štandardným vzorom ISO, vďaka čomu sú kompatibilné s väčšinou priemyselných hydraulických komponentov.
O-krúžky utesňujú všetky spoje portov. Tieto musia byť kompatibilné s vašou hydraulickou kvapalinou. Systémy s minerálnymi olejmi používajú tesnenia NBR, zatiaľ čo systémy používajúce HETG alebo iné biologicky odbúrateľné kvapaliny potrebujú tesnenia FKM. Inštalácia poškodených tesnení alebo tesnení nesprávneho typu spôsobuje problémy s netesnosťou a kontamináciou.
Bežné aplikácie v priemysle
Obrábacie stroje používajú sendvičovú dosku spätného ventilu Z2S 10 na udržanie polohy obrobku pri výmene nástroja. Bez tohto ventilu by sa hydraulický valec unášal kvôli úniku oleja, čo by zničilo presnosť. Uvoľnenie pilota umožňuje kontrolovaný pohyb pri obnovení cyklu stroja.
Vstrekovacie stroje sa spoliehajú na tieto ventily, aby udržiavali upínací tlak formy konštantný počas fázy chladenia. Akýkoľvek pokles tlaku by vytvoril chybné diely. Z2S 10 pevne uzamyká upínací valec pri použití minimálneho riadiaceho tlaku na uvoľnenie medzi cyklami.
Hydraulické lisy potrebujú presné držanie polohy počas viackrokových tvárniacich operácií. Sendvičová doska spätného ventilu Z2S 10 zabraňuje posúvaniu barana smerom nadol medzi zdvihmi lisu. To zlepšuje kvalitu dielov a bezpečnosť operátora elimináciou neočakávaných pohybov.
Zariadenia na manipuláciu s materiálom, ako sú vysokozdvižné vozíky, používajú tieto ventily na zabránenie poklesu nákladu v prípade zlyhania hydraulického vedenia. Konštrukcia ovládaná pilotom umožňuje normálne zdvíhanie a spúšťanie a zároveň poskytuje bezpečnostné uzamknutie v smere držania nákladu.
Objednávacie kódy a varianty
Bosch Rexroth používa špecifický kódovací systém pre sériu Z2S 10. Základný formát je Z2S 10, za ktorým nasledujú písmená a čísla označujúce špecifické vlastnosti. Prázdna pozícia znamená, že oba porty A a B majú blokovaciu funkciu. Písmeno A znamená iba bloky portu A, zatiaľ čo B znamená iba bloky portu B.
Číslo, ktoré nasleduje po ňom, udáva tlak prasknutia: 1 pre 1,5 bar, 2 pre 3 bar, 3 pre 6 bar a 4 pre 10 bar. Potom príde 3X zobrazenie série komponentov. Písmeno V sa objaví, keď tesnenia FKM nahradia štandardné tesnenia NBR. Ďalšie kódy ako SO14, SO40, SO41 alebo SO60 označujú špeciálne funkcie, ako je obmedzenie zdvihu alebo externé ovládacie porty.
Bežné číslo dielu je R900407394 pre štandardnú verziu s dvojitým portom s praskacím tlakom 1,5 bar. Verzia A s jedným portom nesie číslo R900407424. Keď potrebujete tesnenia FKM pre biologicky odbúrateľný olej, hľadajte čísla dielov ako R900407439.
Kompatibilita a údržba tekutín
Sendvičová doska spätného ventilu Z2S 10 funguje s väčšinou hydraulických kvapalín. Štandardné verzie bez problémov zvládajú minerálne oleje ako HL, HLP a HVLP. Rozsah viskozity sa pohybuje od 2,8 do 500 štvorcových milimetrov za sekundu a pokrýva všetko od riedkych hydraulických kvapalín až po husté oleje v chladných podmienkach.
Biologicky odbúrateľné kvapaliny vyžadujú pozornosť na tesniaci materiál. Kvapaliny HFC fungujú s tesneniami NBR, ale oleje HETG a HFDU potrebujú tesnenia FKM, aby sa zabránilo poškodeniu. Použitie nesprávneho tesniaceho materiálu vedie k opuchu, stvrdnutiu alebo prasknutiu, čo spôsobuje presakovanie a kontamináciu.
Pravidelná údržba zahŕňa kontrolu čistoty hydraulickej kvapaliny a výmenu filtračných prvkov pred ich obtokom. Znečistenie sa prejavuje ako pomalá odozva ventilu alebo zlyhanie uvoľnenia pri použití riadiaceho tlaku. Odoberanie vzoriek oleja a ich analýza v súlade s normami ISO 4406 včas zachytia problémy.
Intervaly výmeny tesnení závisia od prevádzkových podmienok. Prevádzka pri vysokej teplote alebo agresívne kvapaliny skracujú životnosť tesnenia. Pri prestavbe ventilu prispôsobte materiál tesnenia vášmu typu kvapaliny a skontrolujte všetky vnútorné časti, či nie sú opotrebované alebo poškodené.
Porovnanie alternatívnych riešení
Iní výrobcovia ponúkajú pilotne ovládané spätné ventily, ale konštrukcia sendvičovej dosky Z2S 10 má výhody. Séria CVS od spoločnosti Parker poskytuje podobnú funkciu s vyššou prietokovou kapacitou až 150 litrov za minútu, chýba však funkcia predbežného otvorenia, ktorá vyhladzuje prechody tlaku v Z2S 10. Séria PVG od spoločnosti Eaton využíva kompaktnejšie rozmery, ale ponúka menej možností tlaku na praskanie.
Niektorí ázijskí výrobcovia ako Huade vyrábajú ventily kompatibilné so Z2S 10 za nižšie ceny. Tieto fungujú adekvátne v menej náročných aplikáciách, ale nemusia zodpovedať životnosti Bosch Rexroth v drsnom prostredí alebo s kontaminovaným olejom. Metalurgia a kvalita tesnenia v originálnom vybavení sa vo všeobecnosti osvedčuje pri dlhšej životnosti.
Jednoduché spätné ventily bez pilotnej prevádzky stoja menej a montujú sa kompaktnejšie. Nemôžu však zabezpečiť kontrolované uvoľnenie zachyteného tlaku. Toto obmedzenie ich robí nevhodnými pre aplikácie, kde potrebujete ovládať pohon v oboch smeroch.
Požiadavky na pilotný tlak
Pochopenie potrieb pilotného tlaku vám pomôže navrhnúť spoľahlivé obvody. Sendvičová doska spätného ventilu Z2S 10 potrebuje na úplné otvorenie iba asi 1,5 až 10 barov na pilotnom porte, v závislosti od hlavného tlaku a prietoku. Táto nízka požiadavka znamená, že často môžete čerpať riadiaci tlak z existujúcich regulačných ventilov bez pridania pomocných okruhov.
Pomer ovládacieho otvorenia približne 1 až 11,5 medzi pilotnou oblasťou a oblasťou hlavného taniera dáva toto priaznivé znásobenie tlaku. Malé sily pilota vytvárajú veľké otváracie sily na sedle gule. Táto účinnosť znižuje spotrebu energie a tvorbu tepla vo vašom systéme.
Keď pilotný tlak klesne pod prahovú hodnotu, ventil sa okamžite uzavrie. Sila pružiny pevne usadí loptu proti jej sedlu. Toto rýchle zatváranie zabraňuje spätnému toku, ale môže vytvárať tlakové skoky, ak okruh nemá správne tlmenie nárazov. Pridanie malých akumulátorov alebo obmedzovacích ventilov tlmí tieto prechodné javy.
Úvahy o systémovej integrácii
Integrácia sendvičovej dosky spätného ventilu Z2S 10 do vášho hydraulického okruhu vyžaduje plánovanie. Ventil musí sedieť medzi smerovým regulačným ventilom a ovládačom na porte, ktorý chcete uzamknúť. Riadiace vedenia sa pripájajú k opačnému pracovnému portu smerového ventilu, takže riadiaci tlak prichádza automaticky, keď zmeníte smer.
Dôležité sú pripojenia nádrže na odvodnenie riadiacej cievky. Verzia SO60 poskytuje samostatný T port na vypúšťanie pilotnej časti do nádrže, čím sa bráni nárastu tlaku, ktorý by mohol narušiť činnosť ventilu. Štandardné verzie sa vypúšťajú interne cez hlavný okruh, ktorý funguje dobre vo väčšine aplikácií, ale môže spôsobiť problémy v špecializovaných okruhoch.
Keď používate viacero ventilov Z2S 10 v jednom systéme, každý z nich potrebuje svoj vlastný pilotný signál. Prepojenie pilotných portov môže spôsobiť neočakávané interakcie, keď otvorenie jedného ventilu ovplyvní druhý. Udržujte pilotné obvody nezávislé, pokiaľ nie sú špeciálne navrhnuté pre kombinovanú prevádzku.
Riešenie bežných problémov
Keď sa sendvičová doska spätného ventilu Z2S 10 nezablokuje správne, kontaminácia je obvyklým vinníkom. Častice nečistôt sa dostanú medzi guľu a sedlo a vytvárajú cestu úniku. Prepláchnutie systému a zlepšenie filtrácie rieši väčšinu prípadov. Ak netesnosť pretrváva aj po čistení, sedadlo môže byť poškodené a vyžaduje výmenu.
Ak sa neotvorí pomocou riadiaceho tlaku, často je riadiaca cievka zaseknutá. Stáva sa to, keď sa lak vytvorí z prehriateho oleja alebo keď kontaminácia vodou spôsobí koróziu. Demontáž a čistenie ventilu obnoví funkciu, ale mali by ste tiež riešiť hlavnú príčinu v stave vašej hydraulickej kvapaliny.
Nadmerný hluk pri otváraní zvyčajne poukazuje na kavitáciu alebo rýchle zmeny tlaku. Funkcia predbežného otvorenia tomu bežne bráni, takže hluk naznačuje buď verziu bez predbežného otvorenia, alebo opotrebované vnútorné časti, ktoré oneskorujú sekvenciu otvárania. Kontrola verzie a kontrola opotrebovania pomáha identifikovať potrebnú opravu.
Pomalá odozva na pilotné signály môže indikovať nízky pilotný tlak alebo vnútornú netesnosť okolo riadiacej cievky. Meranie riadiaceho tlaku na vstupe ventilu potvrdzuje, či váš okruh poskytuje dostatočný signál. Vnútorná netesnosť vyžaduje prestavbu ventilu s novými tesneniami a kontrolu stavu vŕtania cievky.
Cena a dostupnosť
Cena sendvičovej dosky spätného ventilu Z2S 10 sa líši podľa regiónu a dodávateľa. Originálne ventily Bosch Rexroth prostredníctvom autorizovaných distribútorov v Spojenom kráľovstve stoja približne 605 GBP bez DPH za štandardné verzie. Ceny v iných regiónoch sa líšia v závislosti od miestnych distribučných sietí a dovozných ciel.
Alternatívni dodávatelia a kompatibilné produkty stoja menej. Ekvivalenty vyrobené v Ázii môžu byť o 30 až 50 percent nižšie ako ceny Bosch pri zachovaní primeranej kvality pre menej kritické aplikácie. Nákup prostredníctvom priemyselných dodávateľských platforiem, ako je MISUMI alebo všeobecných trhovísk, ako je eBay, niekedy prináša zľavy, hoci overenie pravosti je dôležité.
Dodacie lehoty závisia od toho, či distribútori skladujú konkrétnu verziu, ktorú potrebujete. Bežné varianty, ako je 1,5 barová verzia s dvojitým portom, sa rýchlo dodávajú zo skladu. Nezvyčajné konfigurácie so špeciálnymi možnosťami môžu vyžadovať výrobné objednávky s dodacou lehotou niekoľkých týždňov. Plánovanie dopredu a údržba náhradných dielov pre kritické stroje predchádza nákladným prestojom.
Environmentálne a budúce trendy
Hydraulické zariadenia čoraz častejšie využívajú biologicky odbúrateľné kvapaliny, aby sa znížil dopad na životné prostredie v dôsledku rozliatia a netesností. Sendvičová doska spätného ventilu Z2S 10 sa prispôsobuje tomuto trendu prostredníctvom možností tesnenia FKM kompatibilných s HETG a inými kvapalinami na biologickej báze. Táto kompatibilita vám umožňuje prejsť na ekologickú hydrauliku bez výmeny všetkých vašich ventilov.
Prísnejšie emisné predpisy tlačia na lepšie utesnenie v hydraulických systémoch. Blokovanie nulového úniku v Z2S 10 pomáha strojom spĺňať tieto štandardy. Zariadenia pracujúce v citlivých prostrediach, ako je spracovanie potravín alebo čisté priestory, ťažia najmä zo spoľahlivého utesnenia, ktoré tento ventil poskytuje.
Budúci vývoj môže priniesť elektronické monitorovanie hydraulických ventilov. Senzory detegujúce pilotný tlak, prietok alebo polohu ventilu by sa mohli integrovať do riadiacich systémov stroja. Zatiaľ čo základný dizajn Z2S 10 zostáva čisto mechanický, tieto doplnky by umožnili prediktívnu údržbu a lepšiu optimalizáciu systému.
Správna voľba
Výber sendvičovej dosky spätného ventilu Z2S 10 má zmysel, keď potrebujete spoľahlivé udržiavanie tlaku v kompaktnom balení. Montáž sendvičovej dosky šetrí miesto a znižuje potenciálne miesta úniku v porovnaní s inštaláciami inline ventilov. Pilotná prevádzka vám poskytuje riadené uvoľnenie bez zložitých prídavných obvodov.
Pri objednávaní zvážte svoje úrovne tlaku, požiadavky na prietok a typ kvapaliny. Prispôsobte tlak praskania potrebám vášho systému a vyvažujte nízky odpor vo voľnom prietoku a primerané predpätie pre pevné usadenie. Ak používate niečo iné ako minerálny olej, vyberte tesnenia FKM, aby ste zaistili dlhú životnosť tesnenia.
Z2S 10 najlepšie funguje v systémoch s dobrou čistotou tekutín a pravidelnou údržbou. Ak vaša prevádzka smeruje k zanedbanej údržbe alebo veľmi špinavým podmienkam, ventil môže mať problémy so spoľahlivosťou. V týchto prípadoch môžu robustnejšie konštrukcie s väčšími vôľami slúžiť lepšie napriek ich vyššej miere úniku.
Pre väčšinu priemyselných hydraulických aplikácií vyžadujúcich držanie polohy a riadené uvoľnenie poskytuje sendvičová doska spätného ventilu Z2S 10 spoľahlivý výkon za rozumnú cenu. Jeho dlhá história a široká dostupnosť z neho robia bezpečnú voľbu pre nové dizajny a náhradné aplikácie.
