Kun työskentelet hydraulijärjestelmien kanssa tehtaissa tai rakennuskoneissa, yksi komponentti tulee esiin yhä uudelleen ja uudelleen: suuntasäätöventtiili. Rexroth 4WE 6 E on yksi teollisen hydrauliikan laajimmin käytetyistä venttiileistä, ja hyvästä syystä. Tämä venttiili ohjaa sitä, kuinka hydraulineste liikkuu järjestelmän läpi, mikä tarkoittaa, että se ohjaa koneiden liikkumista ja toimintaa.
4WE 6 E on se, mitä insinöörit kutsuvat solenoidikäyttöiseksi suuntaluistiventtiiliksi. Se kuulostaa monimutkaiselta, mutta perusidea on yksinkertainen. Kun sähkö virtaa venttiilin solenoidiin (sähkömagneettiseen kelaan), se työntää metallikelan venttiilirungon sisään. Tämä kelan liike ohjaa hydraulinesteen portista toiseen ja muuttaa hydraulisylinterin tai moottorin liikesuuntaa. Kun sähkö loppuu, jousi työntää puolan takaisin alkuperäiseen asentoonsa.
Mikä tekee 4WE 6 E:stä erilaisen?
Mallin nimessä oleva "E" kertoo jotain tärkeää tämän venttiilin rakenteesta. Se tarkoittaa, että venttiili käyttää märkäpintaista solenoidia, jossa sähkömagneettinen kela on kosketuksessa hydraulinesteen kanssa. Tällä suunnitteluvaihtoehdolla on useita etuja. Öljy auttaa jäähdyttämään solenoidia, vähentää toimintamelua ja pidentää komponentin käyttöikää. Voit jopa kääntää solenoidia 360 astetta useimmissa versioissa, mikä helpottaa asennusta ahtaissa tiloissa.
Venttiili noudattaa NG6-standardia, jota kutsutaan myös CETOP 3:ksi tai D03:ksi eri puolilla maailmaa. Tällä standardoinnilla on enemmän merkitystä kuin uskotkaan. Se tarkoittaa, että venttiili sopii vakiokiinnityslevyille ja voidaan vaihtaa vastaaviin Parkerin, Vickersin tai Argo Hytosin venttiileihin vaihtamatta hydraulisarjaa. Huoltoryhmille tämä vaihdettavuus vähentää seisokkeja, kun tarvitset varaosan nopeasti.
Rexroth arvioi 4WE 6 E:n paineille 350 baariin asti, mikä vastaa noin 5 076 PSI:tä. Maksimivirtauskapasiteetti on 80 litraa minuutissa tasavirtakäyttöisissä versioissa tai noin 21 gallonaa minuutissa. Nämä numerot antavat venttiilin kooltaan korkean suorituskyvyn kategoriaan. Löydät sen ohjaavan kaikkea ruiskuvalukoneista kaivinkoneiden ja kaivoslaitteiden hydraulijärjestelmiin.
Kuinka venttiili todella toimii
Venttiilin rungon sisällä kela liikkuu edestakaisin eri porttien yhdistämiseksi. Venttiilissä on neljä pääporttia, jotka suunnittelijat merkitsevät P, T, A ja B. Portti P liitetään hydraulipumppuusi, joka toimittaa paineistettua nestettä. Portti T liitetään säiliöön tai säiliöön, jossa neste palaa. Portit A ja B yhdistetään hydrauliseen toimilaitteeseen, kuten sylinterin kaksi sivua.
Kun käynnistät yhden solenoidin, kela siirtyy yhdistämään P:n A:han ja B:n T:hen. Tämä lähettää paineistettua nestettä sylinterin toiselle puolelle samalla, kun se tyhjentää toisen puolen takaisin säiliöön. Kytke toinen solenoidi päälle ja kytkennät käännetään. Nyt P yhdistyy B:hen ja A yhdistyy T:hen liikuttaen sylinteriäsi vastakkaiseen suuntaan. Keskiasennossa ilman solenoideja, jousikeskeiset versiot pitävät kelan neutraalissa asennossa, mikä estää kaikki portit.
Venttiiliä on saatavana erilaisina kelakokoonpanoina, joita insinöörit kutsuvat "symboleiksi". Symboli E on yleinen kolmiasentoisille venttiileille, joissa on jousikeskitys. Kun venttiili on keskiasennossaan, kaikki portit ovat tukossa. Symboli HA edustaa kaksiasentoista jousipalautteisella venttiilillä, jota käytetään, kun tarvitset liikettä vain yhteen suuntaan. Jotkut sovellukset käyttävät pidätinversioita, joissa on merkintä "OF", jossa mekaaninen tappi lukitsee kelan paikalleen sen liikkuessa. Nämä pidätinventtiilit tarvitsevat vain lyhyen sähköpulssin vaihtaakseen asentoa, mikä säästää energiaa järjestelmissä, jotka pitävät asentonsa pitkiä aikoja.
Painenäkökohdat ja järjestelmän suunnittelu
Yksi numero vaatii huomiota, kun suunnittelet järjestelmiä, joissa käytetään 4WE 6 E:tä: suurin säiliöaukon paine. Portit P, A ja B voivat käsitellä 350 baaria, mutta portin T maksimipaine on tyypillisesti 160 baaria, vaikka jotkut versiot nousevat jopa 210 baariin. Tämä ero luo tärkeän suunnittelurajoitteen. Kun käytät venttiiliä suurimmalla käyttöpaineella tietyillä kelasymboleilla, Rexroth varoittaa, että porttia T tulisi käyttää tyhjennyslinjana, ei paluulinjana, joka saattaa nähdä vastapainetta säiliöstä tai muista osista.
Tämä painerajoitus liittyy siihen, miten luistiventtiilit toimivat sisäisesti. Sulan ja venttiilin rungon väliset tiukat välykset, jotka mahdollistavat venttiilin toiminnan, aiheuttavat myös sisäistä vuotoa. Tämä ei ole vika; se on luistiventtiilin suunnittelun luontainen ominaisuus. Kun venttiili kuluu ajan myötä, tämä sisäinen vuoto kasvaa vähitellen. Vuotavan nesteen on mentävä jonnekin, minkä vuoksi säiliöaukon painerajalla on merkitystä pitkän aikavälin luotettavuuden kannalta.
Toinen paineeseen liittyvä huolenaihe liittyy tasaussylintereihin, joissa tangon puoleinen pinta-ala on pienempi kuin männän puoleinen pinta-ala. Jos venttiilisymbolisi estää tangon puoleisen paluuvirran tietyissä kytkentäolosuhteissa, pinta-alasuhde voi lisätä painetta sauvakammiossa yli venttiilin 350 baarin nimellisarvon. Tätä ilmiötä kutsutaan paineen voimistumiseksi, ja se voi vaurioittaa sylintereitä tai jopa aiheuttaa vaarallisia vikoja. Ratkaisu sisältää ulkoisten varoventtiilien lisäämisen tasauspyörästön sylintereiden varren puolelle tai kelasymbolien valitsemisen, jotka eivät aiheuta tätä estotilaa.
Sähköiset tiedot ja ohjausvaihtoehdot
4WE 6 E toimii sekä tasa- että vaihtovirtalähteiden kanssa. Yleisiä tasajännitteitä ovat 12, 24, 96 ja 205 volttia. AC-versiot toimivat tyypillisesti 110/120 tai 230 voltilla 50 tai 60 Hz:llä. Sähköliitin noudattaa EN 175301-803 -standardia kolminapaisella rakenteella, joka sisältää kaksi virtaliitäntää ja maadoituksen. Useimmissa versioissa on sisäänrakennetut vaimennusdiodit, jotka suojaavat jännitepiikkeiltä solenoidin sammuessa.
Vaarallisten alueiden sovelluksiin Rexroth tarjoaa räjähdyssuojattuja versioita, joissa on merkintä XE tai VE1. Nämä versiot täyttävät ATEX-standardit eurooppalaisille asennuksille tai NEC 505/Class I Zone 1 -vaatimukset Pohjois-Amerikan kohteille. Räjähdyssuojatut kotelot ja luonnostaan vaarattomat solenoidit mahdollistavat venttiilin turvallisen toiminnan ympäristöissä, joissa on syttyviä kaasuja tai höyryjä, kuten kemiantehtaissa tai offshore-öljynporauslautoilla.
Pidätinvaihtoehto "OF"-merkinnällä tarjoaa merkittäviä etuja energiatehokkuuden kannalta. Sen sijaan, että pitisit solenoidia jatkuvasti jännitteisenä asennon pitämiseksi, lähetät 100 millisekunnin pulssin kelan siirtämiseksi, minkä jälkeen mekaaninen pidätin lukitsee sen paikoilleen. Tämä vähentää lämmöntuotantoa, pidentää solenoidin käyttöikää ja vähentää sähkönkulutusta. Työstökoneiden valmistajat käyttävät tätä ominaisuutta hydraulisissa kiinnitysjärjestelmissä, joiden on pidettävä työkappaleet lujasti pitkien työstöoperaatioiden aikana.
Nesteiden yhteensopivuus ja tiivistemateriaalit
Vakiomallissa 4WE 6 E on NBR-tiivisteet (nitriilikumi), jotka toimivat useimpien HLP- tai HVLP-vaatimukset täyttävien mineraalipohjaisten hydrauliöljyjen kanssa. NBR seals also handle water-glycol fire-resistant fluids in the HFC category. Jos järjestelmässäsi kuitenkin käytetään biohajoavia hydraulinesteitä, kuten HETG, HEES tai HEPG, tai synteettisiä tulenkestäviä nesteitä, kuten HFDU tai HFDR, sinun on ilmoitettava FKM (fluorihiili)-tiivisteet tilauksen yhteydessä.
Väärä tiivistemateriaali aiheuttaa nopeaa vaurioitumista ja järjestelmävikoja. Jos vaihdat tiivisteitä huollon aikana, tarkista ennen osien tilaamista, mitä nestettä järjestelmäsi todella käyttää. NBR-tiivistesarjan osanumero on 3492432, kun taas FKM-sarjan numero on 3120269. Väärän sarjan käyttäminen tarkoittaa, että venttiili repeytyy uudelleen muutaman kuukauden kuluttua sen jälkeen, kun yhteensopimattomat tiivisteet turpoavat, halkeilevat tai hajoavat.
Rexroth määrittelee, että hydraulinesteen on täytettävä ISO 4406 Class 20/18/15 puhtausstandardit. Tämä kolminumeroinen koodi ilmaisee hiukkasten enimmäismäärän eri kokoalueilla. Puhdistusneste vähentää tarkkuuskoneistettujen kelojen ja porauspintojen kulumista. Likaantunut neste nopeuttaa kulumista, lisää sisäistä vuotoa ja voi saada kelan kiinni tai liikkua epäsäännöllisesti. Oikean suodatuksen asentaminen 10 mikrometrin tai pienemmillä elementeillä suojaa venttiiliinvestointiasi ja pidentää käyttöikää.
Asennus ja ensimmäinen käyttö
Venttiili kiinnitetään suoraan tavalliseen NG6- tai CETOP 3 -alalevyyn neljällä pultilla. Asennuskuvio ja porttien sijainnit noudattavat ISO 4401-03-02-0-05 -standardia, mikä varmistaa yhteensopivuuden eri valmistajien välillä. O-renkaat tiivistävät jokaisen portin liitännät, ja sinun tulee levittää ohut kalvo hydraulinestettä näihin O-renkaisiin asennuksen aikana puristumisen tai vierimisen estämiseksi.
Koska solenoidit käyttävät märkätappirakennetta, sisäisten onteloiden on täytettävä hydraulinesteellä, jotta ne toimivat oikein. Ensimmäisen käynnistyksen aikana saatat joutua kierrättämään venttiiliä useita kertoja samalla, kun käytät hydraulipumppua ilman tyhjentämiseksi solenoidikammioista. Näihin tiloihin jäänyt ilma vaikuttaa solenoidin voimaan ja venttiilin vasteaikaan. Joissakin asennuksissa on pieniä ilmausruuveja solenoidikoteloissa, jotka auttavat vapauttamaan jääneen ilman käyttöönoton aikana.
Jokaisessa 4WE 6 E:ssä on manuaalinen ohitus, jonka avulla voit vaihtaa venttiiliä ilman sähkövirtaa. Tavallinen piilotettu versio vaatii erikoistyökalun pääsyyn. Valinnaiset versiot sisältävät pyälletyt nupit tai lukittavat sienipääpainikkeet, jotka mahdollistavat manuaalisen käytön huolto- tai hätätilanteissa. Älä koskaan paina kaksisolenoidiventtiileissä molempia manuaalisia ohituksia samanaikaisesti, koska tämä aiheuttaa mekaanisen ristiriidan, joka voi vahingoittaa sisäisiä osia.
Virtauksen ohjaus ja pehmeä kytkentä
Joissakin 4WE 6 E:n versioissa on kaasuläppäkappaleet, jotka ovat periaatteessa kalibroituja aukkoja, jotka on asennettu tiettyihin portteihin. Merkintä "/B12" tarkoittaa 1,2 mm:n aukkoa portissa P. Nämä kuristimet eivät vain rajoita maksimivirtausta. Niiden päätarkoitus on hallita painepiikkejä ja virtauspiikkejä, joita tapahtuu nopean venttiilinvaihdon aikana. Säätämällä nopeutta, jolla virtaus voi muuttua, kaasuläpän sisäkkeet vähentävät järjestelmän iskuja, suojaavat alavirran osia ja pidentävät järjestelmän kokonaiskäyttöikää.
Tietyt malliversiot, joiden nimi on ".73…A12", sisältävät pehmeän vaihdon muokatun kelan geometrian kautta. Nämä versiot tarjoavat noin 85 prosentin iskunvaimennusta verrattuna tavalliseen vaihtoon. Pehmeämpi siirtymä auttaa sovelluksissa, joissa venttiilien siirto aiheuttaa epämiellyttävää ääntä tai joissa hydraulinen isku vaurioittaa putkiliitäntöjä ja jakoputkia ajan myötä. Kompromissi on hieman hitaampi vaste, mikä on tärkeää nopeissa sovelluksissa, mutta tarjoaa selkeitä etuja järjestelmissä, jotka asettavat etusijalle sujuvan toiminnan ja pitkäikäisyyden.
Yleiset sovellukset ja käyttötapaukset
Suuntaohjausventtiili 4WE 6 E näkyy kaikkialla teollisuusautomaatiossa. Ruiskuvalukoneet käyttävät näitä venttiileitä muotin puristusvoimien ja ejektorin liikkeiden ohjaamiseen. Venttiilin korkea paineluokitus ja luotettava kytkentä tekevät siitä sopivan muovinkäsittelyn vaativiin käyttösykleihin. Kumin muovauslaitteet käyttävät samanlaisia venttiilikokoonpanoja puristimen ohjaukseen ja osien poistoon.
Rakennus- ja mobiililaitteet sisältävät 4WE 6 E:n kaivinkoneen varsipiireissä, puskutraktorin terien ohjaimissa ja nosturin puomin toiminnoissa. Venttiilin kompakti koko suhteessa sen virtauskapasiteettiin säästää tilaa ruuhkaisissa liikkuvissa hydraulijärjestelmissä. Sen standardoitu kiinnitys mahdollistaa laitevalmistajien hankkimisen useilta toimittajilta ilman, että jakoputkia on suunniteltava uudelleen.
Työstökonevalmistajat asentavat nämä venttiilit hiomakoneisiin, jyrsintäkeskuksiin ja automatisoituihin tuotantolinjoihin. Pidätinversiot toimivat erityisen hyvin kalusteissa ja kiinnitysjärjestelmissä, joiden on pysyttävä luotettavasti asennossa ilman jatkuvaa sähkönkulutusta. Valvomattomat työstötoimenpiteet hyötyvät pulssitoimisten sulkuventtiilien energiansäästöstä ja alhaisemmasta lämmöntuotannosta.
Vianetsintä ja huolto
Kun 4WE 6 E ei toimi oikein, useat yleiset ongelmat selittävät yleensä ongelman. Hidas tai epäjohdonmukainen vaihtaminen viittaa usein saastuneeseen nesteeseen, joka antaa kelan tarttua reikään. Järjestelmän suodattimen paine-eron ilmaisimen tarkistaminen kertoo, pysyykö suodatus tahdissa kontaminaatioiden syntymisen kanssa. Jos suodattimet on myöhässä vaihdettava, se on ensimmäinen korjauksesi.
Sähköongelmat ilmenevät täydellisenä vaihdon epäonnistumisena tai heikona, epäröivänä venttiilin toiminnanä. Check supply voltage at the valve connector while the solenoid should be energized. Matala jännite vähentää solenoidin voimaa ja hidastaa vastetta. Löysät liittimen nastat aiheuttavat ajoittaista toimintaa, jonka diagnosointi on turhauttavaa. Useimpiin venttiileihin sisäänrakennetut vaimennusdiodit voivat epäonnistua oikosulussa tai avautua, mikä vaikuttaa solenoidin toimintaan.
Sisäisen vuodon lisääntyminen venttiilin käyttöiän aikana edellyttää lopulta tiivisteen vaihtoa tai venttiilin vaihtoa. Jos huomaat, että hydraulisylinteri hiipii alaspäin kuormitettuna, kun venttiilin pitäisi olla pitoasennossa, sisäinen vuoto on todennäköinen syy. Ulkoisen kuormanpitoventtiilin asentaminen saattaa olla yksinkertaisempi ratkaisu kuin venttiilin vaihto, jos vuoto ei ole vakava. Kriittisissä asennonpitosovelluksissa ulkoiset takaiskuventtiilit tai pilottiohjatut takaiskuventtiilit pitävät kuorman positiivisena suuntaventtiilin tilasta riippumatta.
Märkäpintainen solenoidirakenne tarjoaa ylläpitoedun: voit vaihtaa patterin tyhjentämättä järjestelmää tai menettämättä hydraulinestettä. Irrota vain sähköliitin, kierrä solenoidikokoonpano irti ja vaihda kela. Tämä kenttähuollettavuus vähentää seisokkeja korjausten aikana. Kun tilaat vaihtokeloja, varmista, että jännite ja liittimen tyyppi vastaavat asennusta.
Mitoitus- ja valintanäkökohdat
Oikean suuntasäätöventtiilin valinta edellyttää useiden parametrien sovittamista sovelluksesi vaatimuksiin. Aloita paineella: jos järjestelmäsi toimii yli 350 baarissa, 4WE 6 E ei toimi. Virtauskapasiteetti on tarkistettava toimilaitteen nopeusvaatimuksiin nähden. 80 litran minuuttiventtiili saattaa tuntua riittävältä paperilla, mutta jos juoksee lähellä tätä rajaa, painehäviö venttiilin yli kasvaa ja lämmön muodostumisesta tulee ongelma.
Ajattele käyttömäärää ja kytkentätaajuutta. Jatkuvasti kytkeytyvät sovellukset hyötyvät AC-solenoideista, jotka käsittelevät lämpöä paremmin suuremman lämpömassan ansiosta. DC-solenoidit toimivat hyvin ajoittaisessa käytössä ja tarjoavat nopeammat vasteajat. Jos järjestelmäsi on pysyttävä asennossaan pitkiä aikoja ilman liikettä, määritä pidätinkokoonpano estääksesi jatkuvan solenoidin jännitteen.
Kelasymboli määrittää venttiilin toiminnan keskiasennossa ja jokaisessa ääriasennossa. Tutki hydrauliset kaaviokuvat huolellisesti ymmärtääksesi, mitä kukin porttiliitäntäkonfiguraatio tekee toimilaitteellesi. Symboli E (kaikki portit lukittu keskellä) sopii sovelluksiin, joissa pysäytettyjen toimilaitteiden halutaan kestävän ulkoisia voimia. Symboli P-to-T keskellä mahdollistaa vapaan kierron, mikä vähentää lämmön muodostumista joutojaksojen aikana. Valitse symboli, joka vastaa toiminnallisia vaatimuksiasi.
Kilpailevat vaihtoehdot ja ristiviittaukset
Vaikka Rexroth 4WE 6 E on johtava tuote, useat muut valmistajat valmistavat toiminnallisesti vastaavia venttiileitä. Parkerin D1VW009CNT-sarja tarjoaa suoran vaihtomahdollisuuden samanlaisilla paine- ja virtausarvoilla. Vickers, joka on nyt osa Eatonia, valmistaa DG4V-3-8C-sarjaa, joka vaihdetaan suoraan NG6-alalevyihin. Argo Hytos tarjoaa RPE3-063C11:n toisena vaihdettavana vaihtoehdona.
Tämä eri valmistajien yhteensopivuus antaa hankintaosastoille joustavuutta. Jos ensisijaisella toimittajallasi on pitkät toimitusajat tai varastopula, vaihtoehtoja on olemassa ilman hydraulijärjestelmän uudelleensuunnittelua. Näiden valmistajien välinen hintakilpailu hyödyttää ostajia, vaikka Rexrothin laaja jakeluverkosto ja tekninen tuki oikeuttavat usein kaiken hinnan.
Kun vaihdat eri valmistajien venttiilejä, varmista, että kelasymbolit täsmäävät toiminnallisesti, eivät vain nimellisesti. Siinä, mitä yksi valmistaja kutsuu "Symbol E":ksi, voi olla hienovaraisesti erilaiset porttiliitännät kuin toisen valmistajan versiossa. Tarkista kunkin valmistajan luettelon yksityiskohtaiset porttiliitäntäkaaviot ennen ristiviittauksen vaihtamisen viimeistelyä.
Hinnoittelu ja hankintastrategia
4WE 6 E:n markkinahinta vaihtelee alueen, kokoonpanon ja ostomäärän mukaan. Pohjois-Amerikassa yksittäin ostettujen vakiokokoonpanojen hinnat ovat noin 140 dollaria. Intian markkinoiden hinnat ovat 7 799–9 203 ₹, kun taas Malesian jakelijoiden hinta on noin 196,50 RM. Nämä vaihtelut heijastavat paikallisia jakelukustannuksia, tuontitulleja ja markkinakilpailua.
Useimpien jakelijoiden vähimmäistilausmäärät alkavat yhdestä kappaleesta, mikä tekee pienistä ostoksista käytännöllisiä. Normaalikokoonpanoissa läpimenoajat ovat yleensä seitsemästä kymmeneen päivää, vaikka yleiset jännite- ja symboliyhdistelmät toimitetaan usein jakelijoiden varastosta. Vähemmän yleiset kokoonpanot voivat kestää useita viikkoja, jos ne vaativat tehtaan tilauksen.
Ylläpitoosastot, jotka hallitsevat kriittistä varaosavarastoa, harkitsevat yhden tai kahden yleisesti käytetyn kokoonpanon varastointia odottamattomien vikojen varalta. Venttiilin pitkä käyttöikä tarkoittaa, että varaosat voivat istua hyllyillä vuosia, mutta varaosan varastointikustannukset ovat minimaaliset verrattuna laitteiden seisokkikuluihin. Varmista, että varastossasi on kaikki erikoiskokoonpanot, kuten FKM-tiivisteet, jos järjestelmässäsi käytetään epätyypillisiä nesteitä.
Lopulliset suositukset
Rexroth 4WE 6 E -suuntaventtiili tarjoaa luotettavan suorituskyvyn kompaktissa, alan standardipakkauksessa. Sen 350 baarin paineluokitus ja 80 litran minuutissa virtauskapasiteetti tarjoavat vahvan suorituskyvyn NG6-kokoluokassa. Märkäpintainen solenoidirakenne tasapainottaa suorituskyvyn ja huollettavuuden, ja standardisoitu kiinnitys varmistaa laajan yhteensopivuuden hydraulijärjestelmien välillä.
Kun määrität tai huollat näitä venttiilejä, kiinnitä huomiota tärkeimpiin yksityiskohtiin. Yhdistä tiivistemateriaalit hydraulinesteen kemiaan. Mitoi venttiili konservatiivisesti välttääksesi liiallisen painehäviön ja lämmön muodostumisen. Harkitse pidätinversioita energian säästämiseksi asennonpitosovelluksissa. Suojaa differentiaalisylinterit paineen voimistumiselta oikeanlaisen piirisuunnittelun avulla.
Venttiilin toiminnan, sen rajoitusten ja kilpailutilanteen sopivuuden ymmärtäminen auttaa sinua tekemään parempia valintoja, huoltoa ja vianetsintää koskevia päätöksiä. 4WE 6 E ei ole täydellinen kaikkiin sovelluksiin, mutta sen suunnittelussa se tarjoaa todistettua suorituskykyä, mikä selittää sen laajan käyttöönoton teollisuushydrauliikassa.
