Коли в гідравлічних системах необхідно підтримувати тиск без витоків, багатошарова пластина зворотного клапана Z2S 10 стає важливим компонентом. Цей зворотний клапан із пілотним керуванням від Bosch Rexroth протягом багатьох років був надійним вибором у промисловій гідравліці, і розуміння того, як він працює, може допомогти вам прийняти кращі рішення щодо вашого обладнання.
Чим відрізняється Z2S 10
Z2S 10 - це не просто зворотний клапан. Це пілотна конструкція, яка розташована між гідравлічними компонентами в тому, що інженери називають конфігурацією сендвіч-плити. Це означає, що ви можете встановлювати його безпосередньо між іншими клапанами чи приводами, не потребуючи додаткових трубопроводів чи монтажних кронштейнів. Блоки клапанів повністю рухаються в одному напрямку, забезпечуючи контрольований випуск, коли це необхідно, через пілотний сигнал.
У конструкції використовуються дві основні частини, що працюють разом. Золотник реагує на тиск пілота, а клапан із кульовим сідлом забезпечує фактичну функцію блокування. Коли керуючий тиск досягає порту X або Y, золотник зсувається та відкриває посадочне місце кульки, дозволяючи рідині текти назад. Без цього пілотного сигналу багатошарова пластина зворотного клапана Z2S 10 підтримує герметичність контуру з нульовим витоком.
Технічні характеристики, які мають значення
Розуміння цифр, що стоять за Z2S 10, допоможе вам зрозуміти, чи підходить він до вашої системи. Цей клапан витримує тиск до 315 бар, що охоплює більшість промислових застосувань. Потужність потоку досягає 120 літрів на хвилину, підходить для середніх і великих приводів. Тиск крекінгу в напрямку вільного потоку буває чотирьох варіантів: 1,5, 3, 6 або 10 бар. Ви вибираєте версію на основі того, який протитиск потрібен вашій системі.
Діапазон температур також має значення. Стандартні ущільнення NBR працюють від -30°C до +80°C, тоді як ущільнення FKM витримують температуру від -20°C до +80°C, але забезпечують кращу сумісність із біорозкладаними гідравлічними рідинами. Клапан важить близько 3 кілограмів і монтується в будь-якому положенні, хоча для більшості установок найкраще працює вертикальне укладання.
Чистота рідини має вирішальне значення для багатошарової пластини зворотного клапана Z2S 10. Виробник рекомендує рівень чистоти ISO 4406 20/18/15 або вище. Брудне масло спричиняє прилипання внутрішніх частин, що призводить до несправності. Встановлення належної фільтрації запобігає цим проблемам і подовжує термін служби клапана.
Як працює пілотна операція
Пілотне управління відрізняє цей клапан від базових зворотних клапанів. У типовій установці ви підключаєте порт A1 до приводу, а A2 – до клапана керування. Потік вільно рухається від A1 до A2, коли тиск перевищує встановлений тиск розтріскування. Але коли ви намагаєтесь проштовхнути рідину назад від A2 до A1, кульове сидіння повністю блокує її.
Щоб звільнити тиск, який утримується, ви прикладаєте контрольний тиск до порту X. Цей керуючий тиск може бути досить низьким, часто лише від 1,5 до 10 бар залежно від вашої конфігурації. Керуючий золотник зміщується, механічно відкриваючи клапан з кульовим сідлом. Тепер рідина може повернутися зі сторони приводу назад через клапан. Цей контрольований випуск запобігає ударам і шуму в гідравлічному контурі.
Функція попереднього відкриття в стандартних версіях означає, що клапан починає відкриватися трохи раніше, ніж надійде повний керуючий тиск. Ця поступова дія згладжує перехід тиску. Деякі версії, як-от SO41, усувають попереднє відкриття для додатків, де потрібно чіткіше контролювати, хоча це може створювати більше шуму під час перемикання.
Деталі встановлення та монтажу
Монтаж багатошарової пластини зворотного клапана Z2S 10 відповідає стандарту ISO 4401 для клапанів розміру 05. У схемі кріплення використовуються чотири гвинти M6, закручені до 15,5 Ньютон-метрів. Поверхня вашої монтажної пластини має бути Rz 4 мікрометри або більше, щоб запобігти витіканню через ущільнювальні кільця.
Укладаючи компоненти, ретельно розраховуйте довжину болта. Вам потрібно пройти через усі багатошарові пластини плюс базовий клапан або колектор. Z2S 10 додає 50 міліметрів до висоти стека в стандартній конфігурації. З’єднання портів відповідають стандартним шаблонам ISO, що робить його сумісним з більшістю промислових гідравлічних компонентів.
Ущільнювальні кільця ущільнюють усі портові з’єднання. Вони повинні бути сумісні з вашою гідравлічною рідиною. У системах з мінеральним маслом використовуються ущільнення з NBR, а в системах, що працюють на HETG або інших біорозкладаних рідинах, потрібні ущільнення з FKM. Встановлення пошкоджених ущільнень або ущільнювачів неправильного типу спричиняє проблеми з витоком і забрудненням.
Загальні застосування в промисловості
Верстати використовують багатошарову пластину зворотного клапана Z2S 10 для утримання позиції заготовки під час зміни інструменту. Без цього клапана гідравлічний циліндр дрейфував би від витоку масла, що руйнувало б точність. Пілотний випуск дозволяє керувати рухом, коли машинний цикл відновлюється.
Машини для лиття під тиском покладаються на ці клапани, щоб підтримувати постійний тиск затиску форми під час фази охолодження. Будь-яке падіння тиску призведе до пошкодження деталей. Z2S 10 надійно фіксує затискний циліндр, використовуючи мінімальний тиск пілота для розблокування між циклами.
Гідравлічні преси потребують точного утримання положення під час багатоетапних операцій формування. Сендвіч-пластина зворотного клапана Z2S 10 запобігає повзучому штоку вниз між ударами преса. Це покращує якість деталей і безпеку оператора, усуваючи несподівані рухи.
Транспортно-розвантажувальне обладнання, таке як вилкові навантажувачі, використовує ці клапани, щоб запобігти падінню вантажу в разі несправності гідравлічних ліній. Конструкція з пілотним керуванням дозволяє нормальний підйом і опускання, одночасно забезпечуючи безпечне блокування в напрямку утримання вантажу.
Коди замовлення та варіанти
Bosch Rexroth використовує спеціальну кодову систему для серії Z2S 10. Основним форматом є Z2S 10, за яким йдуть літери та цифри, що вказують на особливі характеристики. Пуста позиція означає, що обидва порти A і B мають функцію блокування. Буква A означає лише блоки порту A, тоді як B означає лише блоки порту B.
Число після цього вказує на тиск розтріскування: 1 означає 1,5 бар, 2 означає 3 бар, 3 означає 6 бар і 4 означає 10 бар. Потім йде 3X, що показує серію компонентів. Літера V з'являється, коли ущільнення FKM замінюють стандартні ущільнення NBR. Додаткові коди, такі як SO14, SO40, SO41 або SO60, вказують на спеціальні функції, такі як обмеження ходу або порти зовнішнього керування.
Загальний номер деталі R900407394 для стандартної двопортової версії з тиском крекінгу 1,5 бар. Версія A з одним портом має номер R900407424. Якщо вам потрібні ущільнювачі FKM для біорозкладаної олії, шукайте такі номери деталей, як R900407439.
Сумісність рідини та технічне обслуговування
Багатошарова пластина зворотного клапана Z2S 10 працює з більшістю гідравлічних рідин. Стандартні версії без проблем справляються з такими мінеральними маслами, як HL, HLP і HVLP. Діапазон в’язкості охоплює від 2,8 до 500 квадратних міліметрів на секунду, охоплюючи все: від рідинних гідравлічних рідин до густих масел у холодних умовах.
Біорозкладні рідини вимагають особливої уваги до матеріалу ущільнення. HFC рідини працюють з NBR ущільненнями, але HETG і HFDU оливи потребують FKM ущільнень для запобігання погіршенню. Використання неправильного ущільнювального матеріалу призводить до розбухання, затвердіння або розтріскування, що спричиняє витік і забруднення.
Регулярне технічне обслуговування передбачає перевірку чистоти гідравлічної рідини та заміну фільтруючих елементів перед їх байпасом. Забруднення проявляється як повільна реакція клапана або його невипуск під час застосування керуючого тиску. Взяття проб масла та їх аналіз відповідно до стандартів ISO 4406 виявляє проблеми на ранній стадії.
Інтервали заміни сальника залежать від умов експлуатації. Експлуатація при високій температурі або агресивні рідини скорочують термін служби ущільнення. Коли ви відновлюєте клапан, підберіть матеріал ущільнення до типу рідини та перевірте всі внутрішні деталі на наявність зносу чи пошкоджень.
Порівняння альтернативних рішень
Інші виробники пропонують зворотні клапани з пілотним керуванням, але конструкція Z2S 10 із багатошаровою пластиною має переваги. Серія CVS від Parker забезпечує аналогічну функцію з більшою пропускною здатністю до 150 літрів на хвилину, але не має функції попереднього відкриття, яка згладжує зміни тиску в Z2S 10. Серія PVG від Eaton має більш компактні розміри, але пропонує менше варіантів тиску розтріскування.
Деякі азіатські виробники, такі як Huade, виробляють клапани, сумісні з Z2S 10, за нижчими цінами. Вони належним чином працюють у менш вимогливих додатках, але можуть не відповідати довговічності Bosch Rexroth у суворих умовах або із забрудненим маслом. Якість металургії та ущільнення в оригінальному обладнанні загалом стає кращою протягом тривалого терміну служби.
Прості зворотні клапани без пілотного керування коштують дешевше та монтуються більш компактно. Однак вони не можуть забезпечити контрольоване скидання уловленого тиску. Це обмеження робить їх непридатними для додатків, де необхідно контролювати рух приводу в обох напрямках.
Вимоги до тиску пілота
Розуміння потреб пілотного тиску допоможе розробити надійні схеми. Багатошаровій пластині зворотного клапана Z2S 10 потрібно лише приблизно від 1,5 до 10 бар у пілотному отворі, щоб повністю відкрити, залежно від основного тиску та потоку. Ця низька вимога означає, що ви часто можете відключати керуючий тиск від існуючих регулюючих клапанів без додавання контурів підвищення тиску.
Співвідношення контрольного відкриття приблизно від 1 до 11,5 між пілотною зоною та основною зоною тарельчатки забезпечує це сприятливе збільшення тиску. Невеликі сили пілота створюють великі сили відкриття на сидіння кулі. Ця ефективність зменшує споживання енергії та виділення тепла у вашій системі.
Коли пілотний тиск падає нижче порогового значення, клапан негайно закривається. Сила пружини щільно притискає м'яч до свого сидіння. Це швидке закриття запобігає зворотному потоку, але може створювати стрибки тиску, якщо контуру бракує належної амортизації. Додавання невеликих акумуляторів або обмежувальних клапанів гасить ці перехідні процеси.
Інтеграція системи
Інтеграція багатошарової пластини зворотного клапана Z2S 10 у ваш гідравлічний контур потребує планування. Клапан повинен розташовуватися між розподільним клапаном і приводом на отворі, який потрібно заблокувати. Направляючі лінії з’єднуються з протилежним робочим отвором напрямного клапана, тому тиск керування надходить автоматично, коли ви змінюєте напрямок.
З’єднання резервуару для дренажу контрольного золотника є важливими. Версія SO60 має окремий T-порт для зливу пілотної секції в резервуар, запобігаючи зростанню тиску, яке може заважати роботі клапана. Стандартні версії споживають внутрішній струм через головний ланцюг, який добре працює в більшості додатків, але може викликати проблеми в спеціалізованих ланцюгах.
Коли ви використовуєте кілька клапанів Z2S 10 в одній системі, кожному з них потрібен власний пілотний сигнал. Перехресне з’єднання пілотних портів може створювати несподівані взаємодії, коли відкриття одного клапана впливає на інший. Зберігайте пілотні схеми незалежними, якщо ви спеціально не проектуєте комбіновану роботу.
Усунення поширених проблем
Коли багатошарова пластина зворотного клапана Z2S 10 не блокується належним чином, звичайною причиною є забруднення. Частинки бруду потрапляють між кулькою та сідлом, створюючи шлях витоку. Промивання системи та покращення фільтрації виправляє більшість випадків. Якщо витік не зникає після чищення, можливо, сидіння має пошкодження, яке потребує заміни.
Неможливість відкрити за допомогою тиску пілота часто означає, що золотник керування застряг. Це трапляється, коли від перегрітої олії утворюється лак або коли забруднення водою викликає корозію. Розбирання та очищення клапана відновлює роботу, але вам також слід усунути першопричину в стані гідравлічної рідини.
Надмірний шум під час відкриття зазвичай вказує на кавітацію або швидкі зміни тиску. Функція попереднього відкриття зазвичай запобігає цьому, тому шум свідчить або про версію без попереднього відкриття, або про зношені внутрішні частини, які затримують послідовність відкриття. Перевірка версії та перевірка на знос допомагає визначити необхідне виправлення.
Повільна реакція на пілотні сигнали може вказувати на низький пілотний тиск або внутрішній витік навколо золотника керування. Вимірювання керуючого тиску на вході клапана підтверджує, чи забезпечує ваша схема достатній сигнал. Внутрішній витік вимагає відновлення клапана з новими ущільненнями та перевірки стану отвору золотника.
Вартість і доступність
Ціна на багатошарову пластину зворотного клапана Z2S 10 залежить від регіону та постачальника. Оригінальні клапани Bosch Rexroth від авторизованих дистриб’юторів у Великобританії коштують близько £605 без урахування ПДВ для стандартних версій. Ціни в інших регіонах відрізняються залежно від місцевих дистриб'юторських мереж і імпортних мит.
Альтернативні постачальники та сумісні продукти коштують дешевше. Ціни на еквіваленти, вироблені в Азії, можуть бути на 30-50 відсотків нижчими за ціни Bosch, зберігаючи прийнятну якість для менш критичних застосувань. Купівля через промислові платформи поставок, такі як MISUMI, або звичайні ринкові майданчики, такі як eBay, іноді дає знижки, хоча перевірка автентичності стає важливою.
Терміни виконання залежать від того, чи є у дистриб’юторів потрібну вам конкретну версію. Поширені варіанти, такі як версія з подвійним портом 1,5 бар, швидко доставляються зі складу. Незвичайні конфігурації зі спеціальними опціями можуть вимагати заводських замовлень із терміном доставки в кілька тижнів. Планування наперед і обслуговування запасних частин для критично важливих машин запобігає дорогим простоям.
Екологічні та майбутні тенденції
У гідравлічному обладнанні все частіше використовуються рідини, що біологічно розкладаються, щоб зменшити вплив розливів і витоків на навколишнє середовище. Багатошарова пластина зворотного клапана Z2S 10 адаптується до цієї тенденції завдяки опціям ущільнення FKM, сумісним з HETG та іншими рідинами на біологічній основі. Ця сумісність дозволяє оновити гідравліку до екологічно безпечної без заміни всіх клапанів.
Суворіші норми викидів сприяють кращій герметичності гідравлічних систем. Блокування нульових витоків у Z2S 10 допомагає машинам відповідати цим стандартам. Обладнання, що працює в чутливих середовищах, таких як харчова промисловість або чисті приміщення, особливо виграє від надійної герметичності, яку забезпечує цей клапан.
Майбутні розробки можуть принести електронний моніторинг гідравлічних клапанів. Датчики, що визначають тиск керуючого пристрою, швидкість потоку або положення клапана, можна інтегрувати з системами керування машиною. Хоча базова конструкція Z2S 10 залишається суто механічною, ці доповнення забезпечать прогнозне обслуговування та кращу оптимізацію системи.
Робимо правильний вибір
Вибір багатошарової пластини зворотного клапана Z2S 10 має сенс, коли вам потрібно надійне утримання тиску в компактній упаковці. Монтаж сендвіч-пластини економить простір і зменшує потенційні точки витоку порівняно з вбудованими клапанами. Пілотна робота забезпечує контрольований випуск без складних додаткових схем.
Під час замовлення враховуйте рівні тиску, вимоги до витрати та тип рідини. Підберіть тиск розтріскування до потреб вашої системи, балансуючи між низьким опором вільного потоку та достатнім попереднім натягом для міцної посадки. Вибирайте ущільнювачі FKM, якщо ви використовуєте щось інше, ніж мінеральне масло, щоб забезпечити тривалий термін служби ущільнень.
Z2S 10 найкраще працює в системах з хорошою чистотою рідини та регулярним обслуговуванням. Якщо ваша експлуатація має тенденцію до недбалого обслуговування або дуже брудних умов, у клапана можуть виникнути проблеми з надійністю. У таких випадках міцніші конструкції з більшими зазорами можуть служити краще, незважаючи на більш високі показники витоків.
Для більшості промислових гідравлічних застосувань, які вимагають утримання позиції та контрольованого випуску, сендвіч-плита зворотного клапана Z2S 10 забезпечує надійну роботу за прийнятною ціною. Його довгий досвід роботи та широка доступність роблять його безпечним вибором як для нових конструкцій, так і для заміни.
