Když pracujete s hydraulickými systémy, výběr správného směrového regulačního ventilu může mít zásadní význam. Rozváděč Rexroth 4WE 10 D se stal spolehlivou volbou pro mnoho průmyslových aplikací a existují dobré důvody, proč se k němu inženýři stále vracejí.
Čím je 4WE 10 D výjimečný
Rexroth 4WE 10 D je solenoidem ovládaný směrový řídicí ventil, který řídí, jak hydraulická kapalina proudí systémem. Představte si to jako dopravní kontrolor pro olej nebo jiné hydraulické kapaliny. Když elektřina protéká jeho cívkami, ventil posune polohu a přesměruje kapalinu do různých částí vašeho stroje.
Tento ventil odpovídá standardu velikosti NG10, který se také nazývá CETOP 5 nebo ISO 4401-05. Z praktického hlediska to znamená, že dokáže zvládnout vysoký tlak a průtoky a přitom stále vyhovuje standardním montážním vzorům, které používá většina hydraulických systémů.
Čísla v jeho názvu vám prozradí důležité informace. "4" znamená, že má čtyři hlavní porty, kterými tekutina vstupuje a vystupuje. "WE" znamená, že se jedná o směrový ventil ovládaný solenoidy. "10" se týká jeho jmenovité velikosti a "D" popisuje specifickou konfiguraci šoupátka, která určuje, jak se ventil chová, když je v neutrální poloze.
Tlakové a průtokové schopnosti
Jednou z výjimečných vlastností rozváděče 4WE 10 D pro Rexroth je jeho schopnost zvládnout vysoký tlak. Hlavní pracovní porty zvládnou až 350 barů, což se rovná asi 5 076 PSI. To je dostatečný tlak na to, abyste zvládli náročné průmyslové úkoly, aniž byste se zapotili.
Pro průtokovou kapacitu tento ventil zvládne 120 až 160 litrů za minutu v závislosti na konkrétní modelové variantě. To je zhruba 32 až 42 galonů za minutu v amerických měřeních. Tato řada vám poskytuje flexibilitu pro přizpůsobení ventilu potřebám vašeho systému bez předimenzování nebo poddimenzování vašich součástí.
Zpětný port má spodní limit tlaku, typicky kolem 210 barů. To je důležité, protože pokud navrhujete systém, musíte se ujistit, že vaše zpětné vedení nevytváří příliš velký tlak. Jinak byste mohli poškodit pružinový mechanismus ventilu nebo namáhat pouzdro nad jeho konstrukční limity.
Konstrukce elektromagnetu Wet-Pin
4WE 10 D používá to, čemu se říká solenoid s mokrým kolíkem, a tato funkce si zaslouží určitou pozornost. V tomto nastavení je tlačná tyč solenoidu spíše v hydraulickém oleji, než aby od něj byla zcela utěsněna.
Tato volba designu přináší několik praktických výhod. Hydraulický olej funguje jako chladicí kapalina a odvádí teplo z elektrické cívky. To pomáhá solenoidu vydržet déle a pracovat spolehlivěji, zvláště když často cyklujete ventil. Olej také maže pohyblivé části, což snižuje opotřebení v průběhu času.
Z hlediska údržby jsou vhodné solenoidy s mokrým kolíkem. Cívku můžete vyměnit, aniž byste museli vypouštět hydraulický systém nebo vnikat do utěsněných tlakových komor. To šetří čas při opravách a snižuje pravděpodobnost kontaminace hydraulické kapaliny. Cívka se může dokonce otáčet o 90 nebo 360 stupňů, aby se vešla do stísněných instalačních prostorů, což vám dává více možností při montáži ventilu.
Ovládání rychlosti přepínání a tlumení
Když připojíte směrový řídicí ventil 4WE 10 D pro Rexroth stejnosměrným napájením, obvykle se sepne za 45 až 70 milisekund při zapnutí a 35 až 45 milisekund při vypnutí. Tyto doby odezvy dobře fungují pro většinu potřeb průmyslové automatizace.
To, co odlišuje tento ventil od mnoha konkurentů, je jeho nastavitelná funkce tlumení. Některé verze umožňují zpomalit rychlost pohybu cívky při změně polohy. Pomocí nastavitelných škrticích šroubů nebo pevných otvorů můžete v případě potřeby prodloužit dobu sepnutí na více než 100 milisekund.
Proč bys chtěl pomalejší ventil? V systémech s velkými válci nebo těžkým zatížením mohou okamžité změny směru vytvořit tlakové špičky, které prorazí vaše potrubí a armatury. Tento jev, někdy nazývaný vodní ráz, může poškodit součásti a zkrátit životnost vašeho systému. Vestavěné tlumení pomáhá vyhlazovat tyto přechody, aniž by bylo potřeba samostatných tlumičů rázů ve vašem potrubí.
Ventil zvládne až 15 000 spínacích cyklů za hodinu, díky čemuž je vhodný pro vysokorychlostní výrobní linky, kde je třeba ventil opakovaně otevírat a zavírat po celý den.
Konfigurace cívky a provozní logika
"D" v označení 4WE 10 D odkazuje na konkrétní symbol šoupátka, ale Rexroth nabízí tuto platformu ventilů s mnoha různými konfiguracemi šoupátka. Můžete jej získat v konfiguracích 4/3 (čtyři porty, tři pozice) nebo 4/2 (čtyři porty, dvě pozice), mimo jiné.
Každý typ šoupátka vytváří různé průtokové cesty, když je ventil v neutrální nebo střední poloze. Některé konfigurace zavírají všechny porty, když jsou bez napětí, což drží válce na místě. Jiné připojují čerpadlo k nádrži, čímž se čerpadlo odlehčuje a šetří energii. Volba závisí na tom, co potřebujete, aby váš systém dělal, když ventil není aktivně spínán.
Rozváděč 4WE 10 D pro Rexroth se dodává ve verzi s vratnou pružinou a aretací. Vratné pružinové ventily se po přerušení napájení automaticky vrátí do výchozí polohy, což je často důležité pro bezpečnost. Verze s aretací zůstávají ve své poslední poloze, dokud nevyšlete další signál, což funguje lépe pro aplikace, kde potřebujete při výpadku proudu něco přidržet na místě.
Elektrické specifikace
Tento ventil pracuje se širokou škálou elektrických systémů. Můžete si jej objednat se stejnosměrným napětím od 12V až do 230V, nebo s různými možnostmi střídavého napětí. Standardní stejnosměrný solenoid spotřebuje přibližně 30 až 35 wattů energie.
Elektrická připojení se dodávají v různých stylech, včetně konektorů, které splňují normy DIN. Ventil má krytí IP65, což znamená, že si bez problémů poradí s prachem a postřikem vody. Izolace splňuje normy VDE třídy F, takže je vhodná pro průmyslové prostředí, kde záleží na elektrické bezpečnosti.
Pro odstraňování problémů nebo nouzový provoz mnoho verzí obsahuje možnosti ručního ovládání. Ty vám umožňují mechanicky přepnout ventil, když nastavujete systém nebo potřebujete s něčím pohnout při výpadku proudu.
Kde se tento ventil používá
4WE 10 D se objevuje v mnoha různých odvětvích, protože vyvažuje výkon a spolehlivost. V námořních aplikacích jej najdete ovládání systémů řízení na lodích, řízení jeřábů, které nakládají a vykládají náklad, a seřizování vrtulí s proměnným sklonem. Tato prostředí vyžadují ventily, které mohou pracovat nepřetržitě v drsných podmínkách, a konstrukce Rexroth dobře odolává slanému vzduchu a vibracím.
Výrobní závody používají směrový regulační ventil 4WE 10 D pro Rexroth v obráběcích strojích, vstřikovacích zařízeních a lisech na tváření kovů. Díky vysoké spínací frekvenci je užitečný pro automatizovanou výrobu, kde ventil cykluje tisíckrát za směnu. Nastavení tlumení pomáhá předcházet poškození přesných součástí těchto strojů otřesy.
Konstrukce a mobilní zařízení také spoléhají na tuto platformu ventilů, ačkoli tyto aplikace často používají mírně odlišné varianty optimalizované pro mobilní hydrauliku.
Údržba a čistota kapalin
Jako většina přesných hydraulických komponent potřebuje 4WE 10 D ke správnému fungování čistý olej. Vůle mezi cívkou a tělem ventilu se měří v mikrometrech a částice nečistot mohou velmi rychle způsobit opotřebení a vnitřní netěsnost.
Společnost Rexroth uvádí, že hydraulická kapalina by měla splňovat standardy čistoty NAS 1638 Class 9. Budete potřebovat dobrý filtrační systém s poměrem beta alespoň 75 pro částice o velikosti 10 mikronů. Může to znít příliš striktně, ale když spouštíte 15 000 cyklů za hodinu, poškození kontaminací se rychle sčítá.
Pravidelná údržba zahrnuje kontrolu čistoty kapaliny, kontrolu těsnosti a občasnou výměnu sad těsnění. Sady těsnění obvykle obsahují devět O-kroužků a dodávají se s čísly dílů jako R961006886 pro novější série. Díky konstrukci s mokrým kolíkem můžete často vyměnit cívku elektromagnetu bez větší demontáže, což zkracuje prostoje.
Porovnání s ostatními možnostmi
Rozvaděč 4WE 10 D pro Rexroth konkuruje ventilům Parker, Eaton a dalších významných výrobců v kategorii NG10. Řada Parker D3W nabízí podobné hodnoty tlaku kolem 345 barů. Řada DG4V-5 společnosti Eaton také pracuje ve srovnatelných tlakových rozsazích, ačkoli specifikace se u jednotlivých modelů liší.
Volba Rexroth vyniká především integrovanou schopností tlumení. Zatímco jiní výrobci vyrábějí robustní a citlivé ventily, mnoho z nich nezahrnuje vestavěné tlumení nárazů. Pokud tuto funkci potřebujete, budete muset do systému přidat externí škrticí klapky nebo polštáře, což zabírá místo a zvyšuje složitost.
Existují také kompatibilní alternativy od společností jako Huade, které dodržují stejné montážní standardy a nabízejí nižší ceny. Ty mohou dobře fungovat pro méně kritické aplikace, ale měli byste pečlivě porovnat skutečné výkonové specifikace, zejména maximální průtoky a údaje o dlouhodobé životnosti.
Pokyny k instalaci
4WE 10 D se montuje na pomocnou desku pomocí standardního vzoru ISO 4401-05. Otvory pro šrouby jsou od sebe vzdáleny 80 x 32 milimetrů, což odpovídá průmyslovému standardu pro tuto velikostní třídu. Tato standardizace znamená, že často můžete přepínat mezi ventily různých výrobců, aniž byste museli předělávat svůj rozdělovač nebo připojovací desku.
Při instalaci ventilu věnujte pozornost označení portů. Port P se připojuje k pumpě, porty A a B jdou k vašemu pohonu a port T se vrací do nádrže. Pokud je dostanete zpět, bude váš systém fungovat nesprávně a mohlo by dojít k poškození zařízení.
Rozváděč 4WE 10 D pro Rexroth může pracovat při okolních teplotách od mínus 15 stupňů Celsia do 70 stupňů Celsia. Teplota hydraulické kapaliny ovlivňuje spínací časy, protože viskozita oleje se mění s teplotou. Pokud váš systém běží v extrémním chladu nebo horku, možná to budete muset zohlednit ve výpočtech načasování.
Speciální varianty pro prostředí s nebezpečím výbuchu
Pro aplikace ve výbušném prostředí nabízí Rexroth verze tohoto ventilu s certifikací ATEX. Řada WE...XE pracuje v prostředí zóny 2, kde se mohou vyskytovat výbušné plyny nebo prach, ale normálně se nepředpokládají. Řada WE...XN zvládá podmínky zóny 3 s nižším rizikem výbuchu.
Tyto varianty odolné proti výbuchu používají speciální konstrukce cívek a ochranné kryty, které zabraňují zdrojům vznícení. Pokud pracujete v petrochemických zařízeních, důlních provozech nebo na pobřežních plošinách, budete potřebovat tyto certifikované verze, abyste splnili bezpečnostní předpisy.
Budoucnost vašeho systému
S tím, jak se průmyslové systémy více automatizují a propojují, stávají se diagnostické možnosti cennější. Zatímco základní 4WE 10 D je přímočarý uzavírací ventil, Rexroth nabízí vylepšenou platformu nazvanou řada 4WEH 10, která přidává monitorování polohy a elektronické nastavení zdvihu.
Tyto pokročilé verze používají stejné osvědčené tělo ventilu a konstrukci cívky jako standardní 4WE 10 D, ale obsahují senzory, které vám řeknou, kde je cívka umístěna. Tato zpětná vazba pomáhá s prediktivní údržbou a monitorováním stavu. Pokud budujete systém, který musí splňovat standardy Průmyslu 4.0 nebo vyžaduje certifikaci funkční bezpečnosti, platforma 4WEH vám poskytne cestu upgradu bez změny základního návrhu hydraulického okruhu.
Správná volba
Rozváděč 4WE 10 D pro Rexroth představuje pevnou střední cestu mezi výkonem a praktičností. Zvládá vysoké tlaky a průtoky, aniž by byl přehnaně navržen pro jednoduché aplikace. Konstrukce elektromagnetu s mokrým kolíkem usnadňuje údržbu a funkce nastavitelného tlumení pomáhá chránit citlivé systémy před hydraulickými rázy.
Když specifikujete tento ventil, ujistěte se, že rozumíte, jakou řadu získáváte. Řada 3X a 5X má určité rozdíly v maximálním jmenovitém tlaku, přičemž novější verze 5X dosahují 350 barů ve srovnání s 315 bary u některých starších variant. Pokud používáte vysokonapěťové cívky, jako je 96V nebo 205V DC, nezapomeňte, že musíte snížit maximální průtok o deset procent, abyste zabránili přehřátí elektromagnetu.
Klíčem k dlouhé životnosti je udržování správné čistoty kapaliny a dodržování doporučených standardů filtrace. Toto není volitelné, pokud chcete, aby ventil dosáhl své očekávané provozní životnosti. Díky dobrému řízení kapalin a pravidelné výměně těsnění mohou tyto ventily zajistit miliony cyklů v průmyslovém provozu.
Ať už navrhujete nový systém nebo nahrazujete stávající ventil, 4WE 10 D nabízí osvědčenou spolehlivost s dostatečnou flexibilitou, aby vyhovoval mnoha různým aplikacím. Jeho standardizovaný montážní vzor a široká škála konfigurací cívek znamenají, že obvykle najdete verzi, která odpovídá vašim potřebám, bez vlastních úprav.
