Keď pracujete s hydraulickými systémami v priemyselnom prostredí, smerový regulačný ventil je v podstate ovládačom dopravy pre vašu kvapalinovú energiu. Smerový regulačný ventil Bosch Rexroth 4WE 10 J je jedným z tých ťahúňov, ktorí v tichosti udržujú výrobné linky v chode v továrňach po celom svete. Tento konkrétny ventil existuje už desaťročia a existuje dobrý dôvod, prečo ho inžinieri neustále špecifikujú pre svoje projekty.
V čom je smerový regulačný ventil 4WE 10 J iný
Rexroth 4WE 10 J je to, čo nazývame solenoidom ovládaný smerový cievkový ventil. Predstavte si to ako elektricky ovládaný spínač, ktorý nasmeruje hydraulický olej tam, kam potrebuje. Časť „4WE“ nám hovorí, že má štyri hlavné porty a je elektricky ovládaná. „10“ označuje, že ide o veľkosť NG10, ktorá zodpovedá montážnemu štandardu CETOP 5. To "J" na konci je v skutočnosti dosť dôležité, pretože definuje, ako sa ventil správa, keď sedí vo svojej strednej polohe.
To, čo odlišuje tento ventil, je jeho schopnosť zvládnuť veľký tlak a prietok. Hovoríme o maximálnom pracovnom tlaku do 350 barov, čo je v prepočte asi 5 000 libier na štvorcový palec. Verzie s jednosmerným napätím dokážu pretlačiť 160 litrov za minútu, zatiaľ čo verzie so striedavým prúdom zvládajú 120 litrov za minútu. Na týchto číslach záleží, keď sa pokúšate presunúť ťažké bremená alebo ovládať veľké valce.
Ako funguje poloha stredu vzoru J
Konfigurácia cievky J je pravdepodobne najvýraznejším znakom tohto smerového ventilu. Keď ventil sedí vo svojej strednej polohe s oboma solenoidmi vypnutými, všetky hlavné porty sú zablokované. Port čerpadla (P), oba pracovné porty (A a B) a spätný port nádrže (T) sú navzájom úplne izolované.
Tento blokovaný stredový dizajn slúži špecifickému účelu. Keď máte hydraulický valec, ktorý drží ťažké bremeno, nechcete, aby sa tento náklad plazil dole, kým ho aktívne neovládate. 4WE 10 J drží všetko zamknuté na svojom mieste. Čerpadlo nikam neposiela olej a valec nemôže krvácať späť do nádrže. Vďaka tomu je obzvlášť užitočný v aplikáciách, ako sú vstrekovacie stroje, kde potrebujete presné držanie polohy počas rôznych fáz formovacieho cyklu.
Keď zapnete jeden zo solenoidov, cievka sa posunie a pripojí čerpadlo k jednému pracovnému portu, zatiaľ čo druhý pracovný port sa otvorí k nádrži. Zapnite druhý solenoid a spoje sa obrátia. Je to priama hydraulika, ale zablokovaný stred vám poskytuje schopnosť statického držania, ktorú niektoré iné vzory cievok neposkytujú.
Technické detaily, na ktorých záleží
Montážne rozhranie 4WE 10 J dodržiava normu ISO 4401-05-04-0-05. Táto štandardizácia znamená, že ho môžete v prípade potreby vymeniť za iné ventily NG10 od rôznych výrobcov, aj keď vždy existujú podrobnosti na overenie. Montáž používa štyri skrutky M6 x 50 uťahované na 15 Newtonmetrov. Budete potrebovať samostatnú montážnu dosku, ktorú Rexroth označuje ako niečo ako G 66/01.
Solenoidy sú to, čo Rexroth nazýva dizajn „mokrého kolíka“. Elektrická cievka je umiestnená v kryte, ktorý je vystavený hydraulickému oleju, čo pomáha pri chladení a znižuje hluk v porovnaní so suchými solenoidmi. Tieto cievky je možné vybrať a otočiť o 90 stupňov bez demontáže celého ventilu, čo je výhodné, keď máte málo miesta alebo potrebujete preorientovať elektrické pripojenia. Bežné možnosti napätia zahŕňajú 24 V DC a 120 V AC, aj keď sú k dispozícii aj iné napätia.
Časy odozvy sú pre tento typ smerového ventilu úctyhodné. Keď zapnete napájanie, cievka sa posunie približne za 45 až 70 milisekúnd. Keď prerušíte napájanie, pružina ho vráti za 35 až 45 milisekúnd. Nie sú to rýchlosti servoventilov, ale sú dostatočné pre väčšinu aplikácií priemyselných strojov.
Kde zistíte, že tento ventil funguje
4WE 10 J sa objavuje v mnohých rôznych priemyselných zariadeniach. Ťažké obrábacie stroje ho používajú na ovládanie pracovných stolov a vretien. Hydraulické lisy sa naň spoliehajú pri precíznom ovládaní valca. Vstrekovacie stroje sú pravdepodobne jednou z najbežnejších aplikácií, najmä v obvodoch upínania foriem, kde potrebujete udržať tony upínacej sily bez akéhokoľvek posunu.
V typickom nastavení vstrekovania riadi otváranie a zatváranie formy smerový riadiaci ventil. Počas vstrekovania stredová poloha vzoru J uzamyká hydraulický olej v upínacom valci a udržiava konštantný tlak, aj keď čerpadlo môže vykonávať inú prácu. To zabraňuje flash (nežiaducemu úniku plastu z formy) a zabezpečuje konzistentnú kvalitu dielu. Keď je čas otvoriť formu, jeden solenoid sa spustí a ventil sa posunie a nasmeruje olej na stiahnutie upínacieho mechanizmu.
Ventil sa tiež objavuje v mobilných zariadeniach, stavebných strojoch a systémoch na manipuláciu s materiálom. Všade, kde potrebujete smerové ovládanie s dobrou pridržiavacou schopnosťou a primeraným prietokom, stojí za zváženie 4WE 10 J.
Pochopenie Objednávkového kódu
Rexroth používa systém systematického kódovania pre svoje smerové riadiace ventily a jeho pochopenie vám pomôže získať presne to, čo potrebujete. Typické kompletné číslo modelu môže vyzerať ako 4WE 10 J3X/CG24N9K4 s číslom dielu Rexroth R900589988.
Prelomiť to: „4“ potvrdzuje štyri hlavné porty. "WE" znamená, že ide o elektricky ovládaný rozvádzač. "10" je hodnotenie veľkosti NG10. „J“ označuje vzor cievky so zablokovaným stredom. „3X“ alebo „5X“ označuje sériu, pričom 5X je aktuálna výrobná séria. Písmená a čísla za lomkou špecifikujú podrobnosti, ako je napätie solenoidu (G24 znamená 24 V DC), materiál tesnenia a rôzne možnosti.
Ak v prípone vidíte „V“, znamená to tesnenia FKM namiesto štandardných tesnení NBR. FKM by ste chceli, ak používate fosfátové esterové kvapaliny alebo pracujete pri vyšších teplotách. Štandardné tesnenia NBR fungujú dobre s minerálnymi hydraulickými olejmi v bežných priemyselných teplotných rozsahoch.
Požiadavky na tekutiny a filtrácia
4WE 10 J je určený predovšetkým pre hydraulické oleje na minerálnej báze, aj keď so správnym materiálom tesnenia dokáže spracovať estery fosfátov. Rozsah viskozity je pomerne široký, od približne 2,8 do 380 štvorcových milimetrov za sekundu, s nominálnou prevádzkovou viskozitou okolo 37 pri 55 stupňoch Celzia. Prevádzková teplota by mala zostať medzi mínus 20 a plus 50 stupňami Celzia pre okolité prostredie.
Tu je miesto, kde veľa bolesti hlavy začína: čistota tekutín. Vôle vo vnútri smerového regulačného ventilu sa merajú v mikrónoch. Hovoríme o medzerách medzi tromi a trinástimi mikrónmi v kritických oblastiach. Ľudský vlas má pre porovnanie asi 70 mikrónov. Ak necháte znečistenie vniknúť do vášho hydraulického oleja, čiastočky sa môžu zakliniť v týchto medzerách a spôsobiť prilepenie cievky.
Rexroth odporúča filtráciu 10 mikrónov alebo lepšiu. Toto nie je návrh, ktorý by ste mali ignorovať. Zaseknutá cievka znamená, že sa váš ventil neposunie, v horšom prípade sa môže posunúť a už sa nevráti. Najmä pri AC solenoidoch môže zaseknutá cievka viesť k vyhoreniu cievky, pretože solenoid je navrhnutý na prerušovanú prevádzku, nie na nepretržité držanie. Dodržiavanie niečoho ako NAS 1638 trieda 9 noriem čistoty vám ušetrí smútok na ceste.
Bežné problémy a riešenie problémov
Väčšina problémov s 4WE 10 J má pôvod v troch oblastiach: kontaminácia, elektrické poruchy alebo mechanické poškodenie. Dobrou správou je, že Rexroth obsahuje ručné ovládanie týchto ventilov, čo vám poskytuje diagnostický nástroj.
Ak sa váš smerový riadiaci ventil neposúva, keď zapnete solenoid, vyskúšajte najskôr manuálne ovládanie. Stlačte prepínací kolík a skontrolujte, či sa ventil mechanicky posúva. Ak radí manuálne, ale nie elektricky, ide o elektrický problém. Skontrolujte napätie na solenoidovom konektore, skontrolujte zapojenie a otestujte odpor cievky. Ak sa ventil neposunie ani manuálne, cievka je zaseknutá, zvyčajne kvôli kontaminácii.
Problémy s kontamináciou sa ohlasujú rôznymi spôsobmi. Niekedy sa ventil posunie, ale nevráti sa správne do stredu. Inokedy sa môže posunúť pomaly alebo vôbec. Vnútorná netesnosť je ďalším príznakom, keď strácate tlak alebo vidíte unášanie valca, aj keď je ventil údajne v uzamknutej strednej polohe. Tieto problémy zvyčajne znamenajú, že kontaminácia zasiahla cievku alebo telo ventilu a vytvorila únikové cesty.
Elektrické problémy sú zvyčajne jednoduché. Žiadne napätie znamená skontrolovať kabeláž a riadiaci systém. Nesprávne napätie alebo polarita (pre DC solenoidy) znamená, že ventil sa nemusí spoľahlivo posúvať. Vyfukované cievky sa prejavujú ako otvorené obvody alebo veľmi nízky odpor. Výmena cievky je dostatočne jednoduchá, pretože sa len vyvliekajú z tela ventilu.
Mechanické poškodenie je menej časté, ale môže sa stať. Zlomené vratné pružiny zabránia vycentrovaniu cievky. Poškodené kolíky elektromagnetu netlačia cievku správne. Tieto zvyčajne vyžadujú výmenu alebo prestavbu ventilu namiesto jednoduchých opráv.
Úvahy o inštalácii
Správna montáž 4WE 10 J začína čistým, rovným montážnym povrchom. Ventil sa priskrutkuje k pomocnej doske alebo rozdeľovaču pomocou týchto štyroch skrutiek M6, ktoré sme už spomenuli. Na rovinnosti povrchu záleží, pretože O-krúžky, ktoré utesňujú každý port, sa musia stláčať rovnomerne. Akékoľvek deformácie alebo nečistoty môžu vytvoriť únikové cesty.
Utiahnite tieto montážne skrutky na 15 Newtonmetrov, nie viac, nič menej. Príliš málo a môže dôjsť k vonkajším únikom. Príliš veľa a riskujete zdeformovanie tela ventilu, čo môže spôsobiť zaseknutie cievky. Použite momentový kľúč, nie hádanie.
Pozornosť si vyžadujú aj elektrické pripojenia. Uistite sa, že sa pripájate k správnym napäťovým svorkám. Ventil má zvyčajne svorkovnicu alebo konektor pre každý solenoid plus uzemnenie. Toto uzemnenie je povinné pre bezpečnosť a môže tiež znížiť elektrický šum vo vašom riadiacom systéme.
Smerový riadiaci ventil by mal byť orientovaný tak, aby solenoidy smerovali nahor, ak je to možné. To pomáha predchádzať hromadeniu vlhkosti v elektrických spojoch. Ak ho musíte namontovať inak, zvážte pridanie topánok alebo krytov na ochranu elektrických svoriek.
Porovnanie alternatív
4WE 10 J nie je jediným dostupným smerovým ventilom NG10. Parker vyrába sériu D3W, ktorá ponúka podobné špecifikácie. Eaton Vickers má sériu DG4V-5. HYDAC vyrába ventily NG10, ktoré môžu nahradiť v mnohých aplikáciách. Prečo si teda stále vybrať Rexroth?
Prietoková kapacita je jedným z faktorov. 4WE 10 J so 160 litrami za minútu vo verziách DC vyčnieva niektorých konkurentov. Čas odozvy je konkurencieschopný v rozsahu 45 až 70 milisekúnd pre napájanie. Konštrukcia elektromagnetu s mokrým kolíkom s odnímateľnými otočnými cievkami ponúka praktické výhody pri údržbe. Rexroth tiež ponúka širšiu škálu vzorov cievok a možností v rámci série 4WE 10, čo vám dáva väčšiu flexibilitu, aby ste presne zodpovedali vašim potrebám.
Cenovo sú tieto ventily v rovnakom parku. Za bežnú konfiguráciu môžete zaplatiť kdekoľvek od 950 do 1 050 USD. Táto cena odzrkadľuje priemyselnú kvalitu a inžinierstvo, ktoré sa týka udržiavania malých vôlí a spoľahlivého výkonu.
Skutočná diferenciácia často spočíva v tom, čo už vo svojom systéme používate. Ak je vaše zariadenie už postavené na komponentoch Rexroth, držanie sa 4WE 10 J udrží konzistentnosť v inventári dielov a znalosť technikov. Ak pracujete so systémami Parker alebo Eaton, ich ekvivalenty sa môžu integrovať hladšie.
Zdroj a dostupnosť
Nájdenie 4WE 10 J je vo všeobecnosti jednoduché. Bežné konfigurácie ako R900589988 (verzia 24 V DC) sú zvyčajne na sklade u priemyselných distribútorov. Rexroth má oficiálny internetový obchod, kde si môžete kúpiť priamo. Priemyselné dodávateľské platformy ako Alibaba ponúkajú originálne ventily Rexroth aj kompatibilné alternatívy, musíte si však overiť, čo vlastne získavate.
Dodacie lehoty sa líšia v závislosti od konfigurácie. Skladové položky môžu byť odoslané v priebehu niekoľkých dní. Špeciálne objednávky s neobvyklými možnosťami môžu trvať niekoľko týždňov. Ak vykonávate údržbu kritického zariadenia, mať po ruke náhradný ventil má zmysel vzhľadom na relatívne nízke náklady v porovnaní s prestojmi.
Uvedomte si, že staršie série ako 3X boli prerušené. Ak vymieňate ventil série 3X, môžete upgradovať na sériu 5X, čo je aktuálna výrobná verzia. Montážne rozhranie a základná prevádzka zostávajú rovnaké, aj keď môžu existovať menšie rozdiely v možnostiach alebo špecifikáciách výkonu.
Aby to vydržalo
Dosiahnutie maximálnej životnosti vášho smerového ventilu spočíva v niekoľkých kľúčových postupoch. Po prvé a najdôležitejšie: udržiavajte čistú hydraulickú kvapalinu. Táto 10-mikrónová filtrácia, o ktorej sme už hovorili, nie je voliteľná, ak chcete spoľahlivé služby. Pravidelne vymieňajte filtre a sledujte pokles tlaku na filtračnom prvku.
Po druhé, overte, či vzor cievky J skutočne zodpovedá vašej aplikácii. Ak používate čerpadlo s pevným objemom bez vypúšťacieho ventilu, zablokovaný stred môže spôsobiť problémy. Čerpadlo bude proti zablokovaným portom mŕtve, vytvára teplo a plytvá energiou. Cievka J funguje najlepšie s čerpadlami s premenlivým objemom alebo systémami, ktoré majú samostatné vykladanie.
Po tretie, ručné ovládanie používajte počas diagnostiky, nie ako bežnú prevádzkovú metódu. Tieto prepisovacie kolíky sú tu na riešenie problémov a údržbu, nie na každodenné výrobné použitie. Opakované zatĺkanie na ovládač môže časom poškodiť mechanizmus.
Po štvrté, venujte pozornosť prevádzkovému tlaku a prietoku vášho systému. To, že 4WE 10 J zvládne 350 barov a 160 litrov za minútu, neznamená, že by ste ho mali na týchto hraniciach bežať nepretržite. Prevádzka v strede výkonovej obálky a nie na extrémoch predĺži životnosť.
Nakoniec, keď dôjde k poruche, nevhoďte len novú cievku solenoidu bez toho, aby ste zistili, prečo zlyhala. Cievky zvyčajne nezlyhajú samy od seba. Zlyhajú, pretože cievka je zaseknutá a cievka sa prehrieva, alebo kvôli elektrickým problémom vo vašom riadiacom systéme. Odstráňte hlavnú príčinu, nielen symptóm.
Zrátané a podčiarknuté
Smerový regulačný ventil Rexroth 4WE 10 J predstavuje desaťročia vývoja priemyselnej hydrauliky. Podľa dnešných štandardov to nie je luxusné alebo high-tech, ale pri správnej aplikácii a údržbe to robí svoju prácu spoľahlivo. Vzor cievky J so zablokovaným stredom vám poskytuje pozitívne držanie záťaže. Veľkosť NG10 zvláda značný prietok a tlak. Konštrukcia elektromagnetu s mokrým kolíkom vyvažuje výkon s praktickým prístupom k údržbe.
Ak navrhujete nový hydraulický systém, ktorý potrebuje smerové ovládanie s pridržiavacou schopnosťou, alebo ak vymieňate opotrebovaný ventil v existujúcom zariadení, 4WE 10 J si zaslúži pozornosť. Len sa uistite, že špecifikujete správnu sériu (5X pre súčasnú výrobu), správne napätie solenoidu a vhodný materiál tesnenia pre vašu kvapalinu. Venujte pozornosť filtrácii od prvého dňa a s týmito ventilmi získate roky spoľahlivej služby.
Pochopenie toho, ako váš smerový regulačný ventil funguje a čo potrebuje, aby zostal zdravý, nie je zložité. Vyžaduje si to venovať pozornosť detailom, na ktorých záleží: čistá kvapalina, správne napätie, správna aplikácia a pravidelná údržba. Urobte to správne a 4WE 10 J udrží vašu hydrauliku v chode tam, kam potrebuje, keď tam potrebuje.
