Ko delate s hidravličnimi sistemi v industrijskih okoljih, je smerni krmilni ventil v bistvu krmilnik prometa za vašo tekočinsko moč. Usmerjevalni regulacijski ventil Bosch Rexroth 4WE 10 J je eden tistih delovnih konjev, ki tiho skrbi za delovanje proizvodnih linij v tovarnah po vsem svetu. Ta posebni ventil je prisoten že desetletja in obstaja dober razlog, zakaj ga inženirji še naprej določajo za svoje projekte.
V čem je smerni krmilni ventil 4WE 10 J drugačen
Rexroth 4WE 10 J imenujemo elektromagnetni smerni ventil. Zamislite si ga kot električno krmiljeno stikalo, ki usmerja hidravlično olje, kamor mora iti. Del "4WE" nam pove, da ima štiri glavna vrata in je električno upravljan. »10« pomeni, da gre za velikost NG10, ki se ujema s standardom za namestitev CETOP 5. Tisti "J" na koncu je pravzaprav zelo pomemben, ker določa, kako se ventil obnaša, ko sedi v svojem srednjem položaju.
Kar ločuje ta ventil od drugih, je njegova sposobnost obvladovanja resnega pritiska in pretoka. Govorimo o najvišjih delovnih tlakih do 350 barov, kar pomeni približno 5000 funtov na kvadratni palec. Različice z enosmerno napetostjo lahko potisnejo 160 litrov na minuto, različice z izmenično napetostjo pa 120 litrov na minuto. Te številke so pomembne, ko poskušate premikati težka bremena ali upravljati velike jeklenke.
Kako deluje sredinski položaj vzorca J
Konfiguracija J tuljave je verjetno najbolj značilna značilnost tega smernega regulacijskega ventila. Ko je ventil v sredinskem položaju z izklopljenima elektromagnetoma, so vsa glavna vrata blokirana. Priključek črpalke (P), oba delovna priključka (A in B) in povratni priključek rezervoarja (T) so popolnoma izolirani drug od drugega.
Ta zasnova blokiranega središča služi določenemu namenu. Ko imate hidravlični cilinder, ki drži težko obremenitev, ne želite, da ta obremenitev polzi navzdol, medtem ko je ne nadzirate aktivno. 4WE 10 J ohranja vse zaklenjeno na mestu. Črpalka nikamor ne pošilja olja in jeklenka ne more izkrvaviti nazaj v rezervoar. Zaradi tega je še posebej uporaben pri aplikacijah, kot so stroji za brizganje, kjer potrebujete natančno držanje položaja v različnih fazah cikla oblikovanja.
Ko napajate enega od solenoidov, se tuljava premakne, da poveže črpalko z enim delovnim priključkom, medtem ko se drugi delovni priključek odpre proti rezervoarju. Napajajte drugi solenoid in povezave se obrnejo. To je enostavna hidravlika, vendar vam blokirano središče daje zmožnost statičnega zadrževanja, ki je nekateri drugi vzorci navitja ne zagotavljajo.
Tehnične podrobnosti, ki so pomembne
4WE 10 J sledi standardu ISO 4401-05-04-0-05 za vmesnik za montažo. Ta standardizacija pomeni, da ga lahko po potrebi zamenjate z drugimi ventili NG10 različnih proizvajalcev, čeprav je vedno treba preveriti podrobnosti. Za pritrditev so uporabljeni štirje vijaki M6 x 50, priviti na 15 njutonmetrov. Potrebovali boste ločeno montažno ploščo, ki jo Rexroth označuje kot nekaj podobnega G 66/01.
Solenoide Rexroth imenuje "wet pin" dizajn. Električna tuljava je v ohišju, ki je izpostavljeno hidravličnemu olju, kar pomaga pri hlajenju in zmanjša hrup v primerjavi s suhimi solenoidi. Te tuljave je mogoče odstraniti in zasukati za 90 stopinj, ne da bi morali razstaviti celoten ventil, kar je priročno, ko vam primanjkuje prostora ali morate preusmeriti električne povezave. Običajne možnosti napetosti vključujejo 24 VDC in 120 VAC, čeprav so na voljo tudi druge napetosti.
Odzivni časi so za ta tip smernega regulacijskega ventila spoštljivi. Ko vključite moč, se tuljava premakne v približno 45 do 70 milisekundah. Ko prekinete moč, jo vzmet vrne v 35 do 45 milisekundah. To niso hitrosti servo ventilov, vendar so primerne za večino aplikacij industrijskih strojev.
Kje boste našli ta ventil, ki deluje
4WE 10 J se pojavlja v številnih različnih industrijskih napravah. Težka strojna orodja ga uporabljajo za krmiljenje delovnih miz in vreten. Hidravlične stiskalnice se zanašajo na to za natančen nadzor cilindra. Stroji za brizganje so verjetno ena najpogostejših aplikacij, zlasti v vpenjalnih krogih kalupov, kjer morate vzdrževati na tone vpenjalne sile brez kakršnega koli premikanja.
V tipični postavitvi za brizganje odpiranje in zapiranje kalupa upravlja smerni krmilni ventil. Med vbrizgavanjem središčni položaj J-vzorca zaklene hidravlično olje v vpenjalnem cilindru in ohranja stalen tlak, čeprav morda črpalka opravlja drugo delo. To preprečuje flash (neželeno puščanje plastike iz kalupa) in zagotavlja dosledno kakovost delov. Ko je čas za odpiranje kalupa, se sproži en elektromagnet in ventil se premakne ter usmeri olje, da umakne vpenjalni mehanizem.
Ventil se pojavlja tudi v mobilni opremi, gradbenih strojih in sistemih za ravnanje z materialom. Kjerkoli potrebujete smerni nadzor z dobro zmogljivostjo zadrževanja in razumnimi pretoki, je 4WE 10 J vreden razmisleka.
Razumevanje kode naročila
Rexroth uporablja sistem sistematičnega kodiranja za svoje smerne regulacijske ventile in njegovo razumevanje vam pomaga dobiti točno tisto, kar potrebujete. Tipična popolna številka modela je lahko videti kot 4WE 10 J3X/CG24N9K4, s številko dela Rexroth R900589988.
Razčlenitev tega: "4" potrjuje štiri glavna vrata. "MI" pomeni, da gre za električno voden potovalni ventil. "10" je ocena velikosti NG10. "J" označuje vzorec tuljave z blokiranim središčem. "3X" ali "5X" označuje serijo, pri čemer je 5X trenutna proizvodna serija. Črke in številke za poševnico določajo podrobnosti, kot so napetost solenoida (G24 pomeni 24 VDC), material tesnila in različne možnosti.
Če vidite "V" v priponi, to označuje FKM tesnila namesto standardnih NBR tesnil. Če uporabljate tekočine s fosfatnimi estri ali delate pri višjih temperaturah, bi želeli FKM. Standardna NBR tesnila dobro delujejo z mineralnimi hidravličnimi olji v normalnih industrijskih temperaturnih območjih.
Zahteve za tekočino in filtracija
4WE 10 J je zasnovano predvsem za hidravlična olja na mineralni osnovi, čeprav lahko deluje s fosfatnimi estri s pravim tesnilnim materialom. Razpon viskoznosti je precej širok, od približno 2,8 do 380 kvadratnih milimetrov na sekundo, z nominalno delovno viskoznostjo okoli 37 pri 55 stopinjah Celzija. Delovna temperatura mora biti med minus 20 in plus 50 stopinjami Celzija za okolje okolice.
Tukaj se začne veliko glavobolov zaradi vzdrževanja: čistoča tekočine. Reži znotraj smernega regulacijskega ventila se merijo v mikronih. Govorimo o vrzeli med tremi in trinajstimi mikroni na kritičnih področjih. Človeški las je velik približno 70 mikronov za primerjavo. Če pustite, da umazanija pride v vaše hidravlično olje, se lahko delci zagozdijo v teh razdaljah in povzročijo, da se tuljava zatakne.
Rexroth priporoča filtracijo 10 mikronov ali več. To ni predlog, ki bi ga morali prezreti. Zagozden kolut pomeni, da se vaš ventil ne premakne ali še huje, da se premakne in se ne vrne. Zlasti pri elektromagnetih za izmenični tok lahko zataknjena tuljava povzroči pregorelost tuljave, ker je elektromagnet zasnovan za občasno delovanje, ne za neprekinjeno držanje. Upoštevanje standardov čistoče NAS 1638 razreda 9 vam bo prihranilo žalost na poti.
Pogoste težave in odpravljanje težav
Večina težav z 4WE 10 J izvira iz treh področij: kontaminacije, električnih napak ali mehanskih poškodb. Dobra novica je, da Rexroth vključuje ročno preglasitev teh ventilov, kar vam daje diagnostično orodje.
Če se vaš smerni regulacijski ventil ne premika, ko napajate solenoid, poskusite najprej z ročno preglasitvijo. Potisnite zatič za preglasitev in preverite, ali se ventil mehansko premakne. Če prestavlja ročno, ne pa tudi električno, gre za električni problem. Preverite napetost na priključku solenoida, preverite ožičenje in preizkusite upor tuljave. Če se ventil ne premakne niti ročno, je tuljava zataknjena, običajno zaradi umazanije.
Težave s kontaminacijo se kažejo na različne načine. Včasih se ventil premakne, vendar se ne vrne pravilno na sredino. Včasih se lahko premika počasi ali pa sploh ne. Notranje puščanje je še en simptom, pri katerem izgubljate tlak ali opazite premikanje cilindra, čeprav je ventil domnevno v zaklenjenem srednjem položaju. Te težave običajno pomenijo, da je kontaminacija zarezala tuljavo ali ohišje ventila, kar ustvarja poti puščanja.
Težave z elektriko so običajno enostavne. Ni napetosti, kar pomeni, da preverite ožičenje in nadzorni sistem. Napačna napetost ali polariteta (za enosmerne solenoide) pomeni, da se ventil morda ne bo zanesljivo premikal. Pregorele tuljave se kažejo kot odprta vezja ali zelo nizek upor. Zamenjava tuljave je dovolj preprosta, saj se samo navijejo iz telesa ventila.
Mehanske poškodbe so manj pogoste, vendar se lahko zgodijo. Zlomljene povratne vzmeti bodo preprečile centriranje tuljave. Poškodovani zatiči solenoida ne bodo pravilno potisnili tuljave. Ti običajno zahtevajo zamenjavo ali obnovo ventila namesto preprostih popravkov.
Premisleki glede namestitve
Pravilna montaža 4WE 10 J se začne s čisto, ravno montažno površino. Ventil se privije na podplošče ali razdelilnik s štirimi vijaki M6, ki smo jih omenili prej. Ravnost površine je pomembna, ker se morajo O-tesnila, ki tesnijo vsako odprtino, enakomerno stisniti. Kakršna koli deformacija ali ostanki lahko ustvarijo poti puščanja.
Privijte te pritrdilne vijake na 15 njutonmetrov, nič več, nič manj. Premalo in lahko pride do zunanjih puščanj. Preveč in tvegate deformacijo ohišja ventila, kar lahko povzroči, da se tuljava zatakne. Uporabite momentni ključ, ne ugibajte.
Tudi električnim povezavam je treba posvetiti pozornost. Prepričajte se, da se povezujete s pravimi napetostnimi sponkami. Ventil ima tipično priključno letev ali konektor za vsak solenoid ter ozemljitveno povezavo. Ta ozemljitvena povezava je obvezna zaradi varnosti in lahko tudi zmanjša električni šum v vašem nadzornem sistemu.
Smerni krmilni ventil mora biti usmerjen tako, da so solenoidi obrnjeni navzgor, kadar je to mogoče. To pomaga preprečiti kopičenje vlage v električnih povezavah. Če ga morate namestiti drugače, razmislite o dodajanju škornjev ali pokrovov za zaščito električnih sponk.
Primerjava alternativ
4WE 10 J ni edini razpoložljivi smerni regulacijski ventil NG10. Parker izdeluje serijo D3W, ki ponuja podobne specifikacije. Eaton Vickers ima serijo DG4V-5. HYDAC proizvaja ventile NG10, ki lahko nadomestijo številne aplikacije. Zakaj bi torej še vedno izbrali Rexroth?
Zmogljivost pretoka je en dejavnik. 4WE 10 J s 160 litri na minuto v različicah DC premaga nekatere tekmece. Odzivni čas je konkurenčen od 45 do 70 milisekund za napajanje. Zasnova solenoida z mokrimi zatiči z odstranljivimi, vrtljivimi tuljavami nudi praktične prednosti pri vzdrževanju. Rexroth ponuja tudi več različnih vzorcev in možnosti v seriji 4WE 10, kar vam daje večjo prilagodljivost, da ustreza vašim natančnim potrebam.
Cenovno so ti ventili enaki. Za običajno konfiguracijo lahko plačate od 950 do 1050 ameriških dolarjev. Ta cena odraža industrijsko kakovost in inženiring, ki skrbi za vzdrževanje majhnih razdalj in zanesljivo delovanje.
Pravo razlikovanje se pogosto zmanjša na to, kaj že uporabljate v svojem sistemu. Če je vaša oprema že zgrajena na komponentah Rexroth, z vztrajanjem pri 4WE 10 J ohranjate doslednost v inventarju delov in poznavanju tehnikov. Če delate s sistemi Parker ali Eaton, se lahko njihovi ekvivalenti integrirajo bolj gladko.
Izvor in dostopnost
Iskanje 4WE 10 J je na splošno preprosto. Običajne konfiguracije, kot je R900589988 (različica 24 VDC), so običajno na zalogi pri industrijskih distributerjih. Rexroth ima uradno spletno trgovino, kjer lahko kupujete neposredno. Industrijske dobavne platforme, kot je Alibaba, ponujajo pristne ventile Rexroth in združljive alternative, vendar morate preveriti, kaj dejansko dobite.
Dobavni roki se razlikujejo glede na konfiguracijo. Izdelki na zalogi bodo morda odposlani v nekaj dneh. Posebna naročila z neobičajnimi možnostmi lahko trajajo več tednov. Če vzdržujete kritično opremo, je smiselno imeti pri roki rezervni ventil glede na razmeroma nizke stroške v primerjavi z izpadi.
Zavedajte se, da so starejše serije, kot je 3X, ukinjene. Če zamenjate ventil serije 3X, lahko nadgradite na serijo 5X, ki je trenutna proizvodna različica. Montažni vmesnik in osnovno delovanje ostajata enaka, čeprav so lahko manjše razlike v možnostih ali specifikacijah delovanja.
Naj traja
Pridobivanje največje življenjske dobe vašega smernega regulacijskega ventila se zmanjša na nekaj ključnih praks. Prvo in najpomembnejše: vzdržujte čisto hidravlično tekočino. Ta 10-mikronska filtracija, o kateri smo govorili prej, ni neobvezna, če želite zanesljivo storitev. Redno menjajte filtre in pazite na padec tlaka na filtrskem elementu.
Drugič, preverite, ali se vzorec J spool dejansko ujema z vašo aplikacijo. Če uporabljate črpalko s fiksno prostornino brez razbremenilnega ventila, lahko blokirano središče povzroči težave. Črpalka bo udarila proti zamašenim odprtinam, kar bo povzročilo toploto in porabo energije. J kolut najbolje deluje s črpalkami s spremenljivo prostornino ali sistemi, ki imajo možnost ločenega praznjenja.
Tretjič, ročno preglasitev uporabljajte med diagnostiko, ne kot običajni način delovanja. Ti preglasitveni zatiči so na voljo za odpravljanje težav in vzdrževanje, ne za vsakodnevno uporabo v proizvodnji. Ponavljajoče udarjanje po preklopu lahko sčasoma poškoduje mehanizem.
Četrtič, bodite pozorni na delovni tlak in pretok vašega sistema. Samo zato, ker lahko 4WE 10 J prenese 350 barov in 160 litrov na minuto, še ne pomeni, da bi ga morali stalno izvajati pri teh mejah. Delovanje na sredini ovojnice zmogljivosti in ne na skrajnih mejah bo podaljšalo življenjsko dobo.
Nazadnje, ko pride do okvare, ne vstavite nove elektromagnetne tuljave, ne da bi raziskali, zakaj je odpovedala. Tuljave običajno ne odpovejo same od sebe. Ne uspejo, ker se tuljava zatakne in se tuljava pregreje ali zaradi električnih težav v vašem krmilnem sistemu. Odpravite temeljni vzrok, ne le simptom.
Bottom Line
Rexroth 4WE 10 J smerni krmilni ventil predstavlja desetletja razvoja industrijske hidravlike. Po današnjih standardih ni modno ali visokotehnološko, vendar ob pravilni uporabi in vzdrževanju svoje delo opravlja zanesljivo. Vzorec J tuljave z blokiranim središčem zagotavlja pozitivno vzdržljivost obremenitve. Velikost NG10 prenese znaten pretok in pritisk. Zasnova solenoida z mokrimi zatiči uravnoteži zmogljivost s praktičnim dostopom za vzdrževanje.
Če načrtujete nov hidravlični sistem, ki potrebuje krmiljenje smeri z zmožnostjo zadrževanja, ali če zamenjujete obrabljen ventil v obstoječi opremi, si 4WE 10 J zasluži pozornost. Prepričajte se le, da ste določili pravo serijo (5X za trenutno proizvodnjo), pravilno napetost solenoida in ustrezen material tesnila za vašo tekočino. Bodite pozorni na filtracijo od prvega dne in ti ventili vam bodo zagotovili leta zanesljive storitve.
Razumevanje, kako deluje vaš smerni regulacijski ventil in kaj potrebuje, da ostane zdrav, ni zapleteno. Potrebno je le posvetiti pozornost podrobnostim, ki so pomembne: čista tekočina, ustrezna napetost, pravilna uporaba in redno vzdrževanje. Naredite jih pravilno in 4WE 10 J bo poskrbel, da vaša hidravlika teče tja, kamor mora iti, ko mora tja.
