Ha hidraulikus rendszerekkel dolgozik, a megfelelő irányszabályozó szelep kiválasztása sokat jelenthet. A Rexroth 4WE 10 D irányított szabályozószelep megbízható választássá vált számos ipari alkalmazáshoz, és jó okai vannak annak, hogy a mérnökök folyamatosan visszatérnek hozzá.
Mitől különleges a 4WE 10 D?
A Rexroth 4WE 10 D egy mágnesszeleppel működtetett irányszabályozó szelep, amely szabályozza a hidraulikafolyadék átáramlását a rendszeren. Tekintsd úgy, mint az olaj vagy más hidraulikafolyadékok forgalomirányítóját. Amikor az elektromosság átfolyik a tekercseken, a szelep pozíciót vált, és a folyadékot a gép különböző részeire irányítja.
Ez a szelep megfelel az NG10 méretszabványnak, amelyet CETOP 5-nek vagy ISO 4401-05-nek is neveznek. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy komoly nyomást és áramlási sebességet képes kezelni, miközben továbbra is megfelel a legtöbb hidraulikus rendszer által használt szabványos szerelési mintáknak.
A nevében szereplő számok fontos információkat közölnek. A "4" azt jelenti, hogy négy fő portja van, ahol a folyadék belép és kilép. A "WE" azt jelzi, hogy ez egy mágnesszelep által működtetett irányszelep. A "10" a névleges méretére utal, a "D" pedig egy adott orsókonfigurációt ír le, amely meghatározza, hogy a szelep hogyan viselkedik, amikor semleges helyzetben van.
Nyomás és áramlási képességek
A Rexrothhoz készült 4WE 10 D irányszabályozó szelep egyik kiemelkedő tulajdonsága, hogy képes kezelni a nagy nyomást. A fő működő portok akár 350 bar nyomást is képesek kezelni, ami körülbelül 5076 PSI-nek felel meg. Ez elegendő nyomás ahhoz, hogy izzadság nélkül kezelje az igényes ipari feladatokat.
Az áramlási kapacitás tekintetében ez a szelep 120 és 160 liter/perc közötti sebességet tud kezelni az adott modellváltozattól függően. Ez nagyjából 32-42 gallon/perc amerikai mérésekkel. Ez a tartomány rugalmasságot biztosít a szelepek rendszere igényeihez igazításában anélkül, hogy túl- vagy alulméretezné az alkatrészeket.
A visszatérő nyílás alsó nyomáshatárral rendelkezik, jellemzően 210 bar körül. Ez azért fontos, mert ha rendszert tervez, meg kell győződnie arról, hogy a visszatérő vezeték nem hoz létre túl nagy nyomást. Ellenkező esetben károsíthatja a szelep rugós mechanizmusát, vagy túlterhelheti a házat a tervezési határokon túl.
A nedves tűs mágnesszelep kialakítás
A 4WE 10 D úgynevezett nedves tűs mágnesszelep kialakítást alkalmaz, és ez a funkció némi figyelmet érdemel. Ebben az összeállításban a mágnesszelep tolórúdja a hidraulikaolajban van, nem pedig teljesen elzárva.
Ez a tervezési választás számos gyakorlati előnnyel jár. A hidraulikaolaj hűtőfolyadékként működik, és elvezeti a hőt az elektromos tekercstől. Ez segít a mágnesszelep hosszabb élettartamában és megbízhatóbb működésében, különösen akkor, ha gyakran mozgatja a szelepet. Az olaj a mozgó alkatrészeket is keni, ami idővel csökkenti a kopást.
Karbantartási szempontból a nedves tűs mágnesszelepek kényelmesek. Kicserélheti a tekercset anélkül, hogy le kellene ürítenie a hidraulikus rendszert vagy be kellene törnie a zárt nyomáskamrákba. Ez időt takarít meg a javítás során, és csökkenti a hidraulikafolyadék szennyeződésének esélyét. A tekercs akár 90 vagy 360 fokkal is elforgatható, így szűk beépítési helyekre is elfér, ami több lehetőséget kínál a szelep felszerelésekor.
Kapcsolási sebesség és csillapítás szabályozás
Ha a Rexroth 4WE 10 D irányszabályozó szelepét egyenáramú tápellátással feszültség alá helyezi, az általában 45-70 ezredmásodperc alatt kapcsol be, és 35-45 ezredmásodperc kikapcsoláskor. Ezek a válaszidők jól működnek a legtöbb ipari automatizálási igény esetén.
Ezt a szelepet az állítható csillapítási funkció különbözteti meg sok versenytárstól. Egyes verziók lehetővé teszik az orsó mozgásának lelassítását pozícióváltáskor. Állítható fojtószelep-csavarok vagy rögzített nyílások használatával szükség esetén 100 ezredmásodperc fölé növelheti a kapcsolási időt.
Miért akarsz lassabb szelepet? A nagy hengeres vagy nagy terhelésű rendszerekben az azonnali irányváltoztatások nyomáscsúcsokat hozhatnak létre, amelyek átütik a csöveket és a szerelvényeket. Ez a jelenség, amelyet néha vízkalapácsnak neveznek, károsíthatja az alkatrészeket és lerövidítheti a rendszer élettartamát. A beépített csillapítás segít kisimítani ezeket az átmeneteket anélkül, hogy külön lengéscsillapítókra lenne szüksége a csövekben.
A szelep óránként akár 15 000 kapcsolási ciklust is képes kezelni, ami alkalmassá teszi nagy sebességű gyártósorokhoz, ahol a szelepnek a nap folyamán többször kell nyitnia és zárnia.
Spool konfigurációk és működési logika
A 4WE 10 D jelölésében szereplő „D” egy adott orsószimbólumra utal, de a Rexroth ezt a szelepplatformot számos különböző orsókonfigurációval kínálja. Többek között 4/3-os konfigurációban (négy port, három pozíció) vagy 4/2-os konfigurációban (négy port, két pozíció) kaphatja meg.
Minden orsótípus különböző áramlási útvonalakat hoz létre, amikor a szelep semleges vagy középső helyzetben van. Egyes konfigurációk az összes portot bezárják feszültségmentesítéskor, ami a hengereket a helyén tartja. Mások a szivattyút a tartályhoz kötik, ami tehermentesíti a szivattyút és energiát takarít meg. A választás attól függ, hogy mit kell tennie a rendszernek, ha a szelep nincs aktívan kapcsolva.
A 4WE 10 D irányszabályozó szelep a Rexrothhoz rugó-visszatérésű és reteszelő változatban is kapható. A rugó-visszatérítéses szelepek automatikusan visszaállnak alaphelyzetbe, amikor áramszünetet végez, ami gyakran fontos a biztonság érdekében. A visszatartott verziók az utolsó pozíciójukban maradnak mindaddig, amíg nem küld egy másik jelet, ami jobban működik azoknál az alkalmazásoknál, ahol áramkimaradáskor kell valamit a helyén tartani.
Elektromos előírások
Ez a szelep számos elektromos rendszerrel működik. Rendelhető 12V-tól egészen 230V-ig egyenfeszültséggel, vagy többféle váltakozó feszültség opcióval. A szabványos egyenáramú mágnesszelep körülbelül 30-35 wattot fogyaszt.
Az elektromos csatlakozások különböző stílusúak, beleértve a DIN szabványoknak megfelelő dugaszoló csatlakozókat is. A szelep IP65-ös védettséggel rendelkezik, ami azt jelenti, hogy gond nélkül kezeli a port és a vízpermetet. A szigetelés megfelel a VDE Class F szabványoknak, így alkalmas olyan ipari környezetben való használatra, ahol az elektromos biztonság fontos.
Hibaelhárításhoz vagy vészhelyzeti működéshez sok változat kézi felülírási opciókat is tartalmaz. Ezek lehetővé teszik a szelep mechanikus átkapcsolását, amikor rendszert állít be, vagy áramkimaradás esetén valamit el kell mozgatnia.
Hol használják ezt a szelepet
A 4WE 10 D számos különböző iparágban megjelenik, mert egyensúlyt teremt a teljesítmény és a megbízhatóság között. A tengeri alkalmazásokban megtalálhatja a hajók kormányrendszereinek vezérlését, a rakomány be- és kirakodó daruk kezelését, valamint a változtatható dőlésszögű légcsavarok beállítását. Ezek a környezetek olyan szelepeket igényelnek, amelyek zord körülmények között is folyamatosan működnek, és a Rexroth kialakítás jól bírja a sós levegőt és a vibrációt.
A gyártó létesítmények a Rexroth 4WE 10 D irányított szabályozószelepét használják szerszámgépekben, fröccsöntő berendezésekben és fémalakító présekben. A nagy kapcsolási frekvencia képessége hasznossá teszi az automatizált gyártásban, ahol a szelep műszakonként több ezer alkalommal ciklusokat végez. A csillapítás-beállítás segít megelőzni ezekben a gépekben a precíziós alkatrészek ütési károsodását.
Az építőipar és a mobil berendezések is erre a szelepplatformra támaszkodnak, bár ezek az alkalmazások gyakran kissé eltérő, mobil hidraulikára optimalizált változatokat használnak.
Karbantartás és folyadéktisztaság
A legtöbb precíziós hidraulikus alkatrészhez hasonlóan a 4WE 10 D-nek is tiszta olajra van szüksége a megfelelő működéshez. Az orsó és a szelepház közötti hézagokat mikrométerben mérik, és a szennyeződés részecskék meglehetősen gyorsan kopást és belső szivárgást okozhatnak.
A Rexroth előírja, hogy a hidraulikafolyadéknak meg kell felelnie a NAS 1638 Class 9 tisztasági szabványoknak. Szüksége lesz egy jó szűrőrendszerre, amelynek béta-aránya legalább 75 a 10 mikronos részecskékhez. Ez túl szigorúnak tűnhet, de ha óránként 15 000 ciklust futtat, a szennyeződések gyorsan növekednek.
A rendszeres karbantartás magában foglalja a folyadék tisztaságának ellenőrzését, a szivárgás ellenőrzését és a tömítőkészletek időnkénti cseréjét. A tömítéskészletek jellemzően kilenc O-gyűrűt tartalmaznak, és az újabb sorozatokhoz R961006886-os cikkszámokkal rendelkeznek. A nedves tűs kialakításnak köszönhetően a mágnestekercs gyakran nagyobb szétszerelés nélkül is cserélhető, így az állásidő rövid lesz.
Összehasonlítás a többi lehetőséggel
A Rexrothhoz készült 4WE 10 D irányított vezérlőszelep versenyez a Parker, Eaton és más nagyobb gyártók szelepeivel az NG10 kategóriában. A Parker D3W sorozata hasonló, 345 bar körüli nyomásértékeket kínál. Az Eaton DG4V-5 sorozata is hasonló nyomástartományokban működik, bár a specifikációk modellenként eltérőek.
A Rexroth opciót elsősorban az integrált csillapítási képesség emeli ki. Míg más gyártók robusztus és érzékeny szelepeket gyártanak, sokan nem tartalmaznak beépített ütéscsillapítót. Ha szüksége van erre a funkcióra, külső fojtószelepeket vagy párnákat kell hozzáadnia a rendszerhez, ami helyet foglal és bonyolultabbá teszi.
Vannak olyan kompatibilis alternatívák is olyan cégektől, mint a Huade, amelyek ugyanazokat a szerelési szabványokat követik, és alacsonyabb árakat kínálnak. Ezek jól működhetnek kevésbé kritikus alkalmazásoknál, de alaposan össze kell hasonlítani a tényleges teljesítményadatokat, különösen a maximális áramlási sebességet és a hosszú távú tartóssági adatokat.
Telepítési szempontok
A 4WE 10 D a szabvány ISO 4401-05 minta szerint rögzíthető egy allemezre. A csavarlyukak egymástól 80 x 32 mm-re helyezkednek el, ami megfelel az ipari szabványnak ebben a méretosztályban. Ez a szabványosítás azt jelenti, hogy gyakran cserélhet a különböző gyártók szelepei között anélkül, hogy újratervezné az elosztót vagy az allemezt.
A szelep beszerelésekor ügyeljen a nyílások jelöléseire. A P port a szivattyúhoz csatlakozik, az A és B port a működtetőhöz, a T port pedig visszatér a tartályhoz. Ha ezeket visszafelé viszi, a rendszer hibásan fog működni, és károsíthatja a berendezést.
A Rexrothhoz készült 4WE 10 D irányszabályozó szelep negatív 15 Celsius-fok és 70 Celsius-fok közötti környezeti hőmérsékleten is működhet. A hidraulikafolyadék hőmérséklete befolyásolja a kapcsolási időt, mivel az olaj viszkozitása a hőmérséklettel változik. Ha rendszere szélsőséges hidegben vagy melegben működik, előfordulhat, hogy ezt figyelembe kell vennie az időzítési számításoknál.
Speciális változatok veszélyes területekhez
A robbanásveszélyes környezetben történő alkalmazásokhoz a Rexroth ennek a szelepnek az ATEX-tanúsítvánnyal rendelkező változatait kínálja. A WE...XE sorozat a 2. zóna környezetében működik, ahol robbanásveszélyes gázok vagy por jelen lehet, de általában nem várható. A WE...XN sorozat kisebb robbanásveszély mellett kezeli a 3. zóna körülményeit.
Ezek a robbanásbiztos változatok speciális tekercskialakítást és védőburkolatot használnak, amelyek megakadályozzák a gyújtóforrásokat. Ha petrolkémiai létesítményekben, bányászati műveletekben vagy tengeri platformokon dolgozik, akkor ezekre a tanúsított verziókra lesz szüksége a biztonsági előírások teljesítéséhez.
A rendszer jövőre való felkészülése
Ahogy az ipari rendszerek egyre automatizáltabbá és összekapcsoltabbá válnak, a diagnosztikai képességek egyre értékesebbé válnak. Míg az alap 4WE 10 D egy egyszerű on-off szelep, a Rexroth egy továbbfejlesztett platformot kínál a 4WEH 10 sorozatnak, amely hozzáadja a helyzetfigyelést és az elektronikus löketbeállítást.
Ezek a továbbfejlesztett változatok ugyanazt a jól bevált szeleptestet és orsót használnak, mint a szabványos 4WE 10 D, de olyan érzékelőket tartalmaznak, amelyek jelzik az orsó elhelyezkedését. Ez a visszajelzés segít az előrejelző karbantartásban és állapotfigyelésben. Ha olyan rendszert épít, amelynek meg kell felelnie az Ipar 4.0 szabványoknak, vagy működési biztonsági tanúsítványra van szüksége, a 4WEH platform az alapvető hidraulikus áramkör kialakításának megváltoztatása nélkül kínál frissítési utat.
A helyes döntés meghozatala
A Rexrothhoz készült 4WE 10 D irányszabályozó szelep szilárd középutat jelent a teljesítmény és a praktikum között. Kezeli a nagy nyomásokat és áramlási sebességeket anélkül, hogy túlterveznénk az egyszerű alkalmazásokhoz. A nedves tűs mágnesszelep kialakítása egyszerűvé teszi a karbantartást, az állítható csillapítás pedig segít megvédeni az érzékeny rendszereket a hidraulikus ütésektől.
Amikor megadja ezt a szelepet, győződjön meg arról, hogy megértette, melyik sorozatot kapja. A 3X és 5X sorozatok maximális nyomásértékei eltérnek egymástól, az újabb 5X verziók elérik a 350 bar-t, míg egyes régebbi változatok 315 bar-t. Ha nagyfeszültségű tekercseket használ, például 96 V vagy 205 V DC, ne feledje, hogy a mágnesszelep túlmelegedésének elkerülése érdekében a maximális áramlást tíz százalékkal kell csökkentenie.
A hosszú élettartam kulcsa a folyadék megfelelő tisztaságának fenntartása és az ajánlott szűrési szabványok betartása. Ez nem kötelező, ha azt szeretné, hogy a szelep elérje a várható élettartamát. Jó folyadékkezeléssel és rendszeres tömítéscserével ezek a szelepek több millió ciklust képesek letenni az ipari üzemben.
Akár új rendszert tervez, akár egy meglévő szelepet cserél, a 4WE 10 D bizonyított megbízhatóságot és kellő rugalmasságot kínál számos különböző alkalmazáshoz. Szabványos rögzítési mintája és az orsó konfigurációk széles választéka azt jelenti, hogy általában egyedi módosítások nélkül is megtalálhatja az igényeinek megfelelő változatot.
