Коли гідравлічним системам потрібен надійний контроль потоку без витоків, багатошарова пластина зворотного клапана Z2S 22 виділяється як перевірене рішення. Цей компонент Bosch Rexroth роками підтримує промислове обладнання, і розуміння того, як він працює, може допомогти вам прийняти кращі рішення щодо гідравлічної установки.
Чим відрізняється Z2S 22
Багатошарова пластина зворотного клапана Z2S 22 працює як зворотний клапан з пілотним керуванням, розроблений для систем розміру NG25. На відміну від звичайних пружинних зворотних клапанів, ця сендвіч-пластина має двоступеневу конструкцію, яка забезпечує кращий контроль при скиданні тиску. Клапан забезпечує вільний потік в одному напрямку, одночасно блокуючи зворотний потік, і його можна відкрити з заблокованої сторони, коли до порту X прикладається тиск пілотування.
Конструкція сендвіч-плити означає, що ви можете встановити її вертикально між іншими гідравлічними компонентами. Це економить простір у переповнених машинах. Z2S 22 відповідає шаблонам портів ISO 4401-08-08-0-05, що робить його сумісним зі стандартними гідравлічними колекторами, які використовуються в різних типах обладнання.
Що відрізняє цей зворотний клапан, так це функція попереднього відкриття в більшості версій. Коли пілотний клапан відкривається, тиск скидається поступово через систему амортизації, а не відразу. Це запобігає ударним хвилям і шуму, які пошкоджують ущільнення і створюють головний біль при обслуговуванні гідравлічних систем.
Технічні характеристики, які мають значення
Сендвіч-плита зворотного клапана Z2S 22 витримує максимальний робочий тиск до 315 бар і швидкість потоку, що досягає 450 літрів на хвилину. Ці цифри отримані в результаті випробувань з використанням мінерального масла HLP46 при 40 градусах Цельсія. Корпус клапана важить від 12 до 13 кілограмів із розмірами 212 мм у довжину, 117 мм у ширину та 100 мм у висоту.
Варіанти тиску крекінгу варіюються від 3 бар до 10 бар, позначені кодами від 1 до 4 у номері деталі. Вищий тиск розтріскування означає сильніше зворотне блокування, але вимагає більшого тиску пілота для відкриття. Клапан працює при температурах гідравлічного масла від мінус 30 до плюс 80 градусів за Цельсієм при використанні NBR ущільнень, які охоплюють більшість промислових середовищ.
З’єднання портів включають позиції P, A, B, T, X і Y. Порти A і B підключаються до приводів, тоді як порт X отримує пілотний тиск для вимкнення функції перевірки. Для встановлення потрібні шість болтів M12, затягнутих із моментом затягування 70 Нм, а шорсткість монтажної поверхні повинна бути Rz 4 або меншою, щоб запобігти витоку.
Багатошарова пластина зворотного клапана Z2S 22 підтримує нульовий витік у напрямку блокування під час нормальної роботи. Це важливо для додатків, таких як утримання вертикальних циліндрів у положенні протягом ночі або під час зупинок на технічне обслуговування. Навіть після місяців простою клапан повинен зберігати герметичність без дрейфу.
Як насправді працює Z2S 22
Потік вільно рухається від A1 до A2 або B1 до B2 через клапан, коли тиск штовхає у відкритому напрямку. Простий клапан відкривається під тиском потоку, створюючи мінімальний опір. Криві падіння тиску демонструють майже лінійну поведінку, тобто потік передбачувано збільшується зі зростанням тиску.
У зворотному напрямку клапан щільно прилягає до корпусу клапана, створюючи блокуюче ущільнення. У клапані використовується конструкція кульового сідла з площею A2 та тарельчатого клапана з площею A1. Коли контрольний тиск надходить через порт X, він діє на зону керуючого золотника A3. Співвідношення площ між A3 і A2 становить приблизно 1 до 12,5, що означає, що для відкриття головного клапана потрібен відносно низький керуючий тиск.
Механізм попереднього відкриття починає працювати до досягнення повного тиску. Коли керуючий золотник починає рухатися, з’являється невеликий отвір, який дозволяє поступово вирівняти тиск. Цей м’який отвір запобігає раптовому падінню тиску, що спричиняє ефект гідроудару в гідравлічних лініях. Амортизуюча дія захищає ущільнення насоса, шлангові з’єднання та ущільнення штока циліндра від ударних навантажень.
Спеціальні версії змінюють цю базову операцію. Варіант SO40 додає зовнішній порт G1/4 для пілотного керування, корисний, коли вам потрібно дистанційне керування клапаном. Версія SO60 випускає вентиляційний канал керуючої котушки в порт T, покращуючи точність вивільнення в певних схемах.
Де найкраще працює зворотний клапан Z2S 22
Системи промислової автоматизації широко використовують багатошарову пластину зворотного клапана Z2S 22. Машини для лиття під тиском покладаються на ці клапани, щоб утримувати валики форми під час циклів охолодження. Гідравлічні преси використовують їх для підтримки положення штока, коли гідравлічні насоси вимикаються між операціями згинання. Роботизованим рукам потрібен клапан, щоб запобігти дрейфу навантаження під час утримання позиції.
Транспортно-розвантажувальне обладнання, таке як вилкові навантажувачі та ножичні підйомники, виграє від конструкції без витоків. Стандартний пружинний зворотний клапан може забезпечити достатньо просочування, щоб повільно опустити платформу протягом годин. Сендвіч-плита Z2S 22 усуває цю проблему, зберігаючи положення необмежений час без роботи насоса.
Системи керування кроком вітрових турбін працюють у складних умовах із коливаннями температури та ризиком забруднення. Багатошарова пластина зворотного клапана впорається з цими середовищами в поєднанні з належною фільтрацією. Застосування в енергетичному секторі вимагають надійності, оскільки поломка клапана під час роботи турбіни може пошкодити дорогі коробки передач.
Компактний сендвіч-дизайн найбільш важливий для мобільного обладнання, де простір є преміальним. Екскаватори, крани та сільськогосподарська техніка виконують численні функції на обмежених площах. Розміщення зворотного клапана Z2S 22 між напрямними клапанами та іншими багатошаровими пластинами зменшує розмір колектора порівняно з традиційними зворотними клапанами, встановленими на трубах.
Порівняння варіантів клапанів
Стандартні пружинні зворотні клапани коштують дешевше, ніж Z2S 22, зазвичай коливаються від 200 до 500 доларів. Вони добре працюють для простих застосувань, але не мають пілотного контролю та часто мають незначний витік. Швидкість реакції нижча, оскільки пружина повинна стиснутися, перш ніж почнеться потік.
Дводискові пластинчасті зворотні клапани витримують більші потоки, іноді понад 500 літрів на хвилину. Вони важать менше, ніж сендвіч-плити, і добре працюють у системах трубопроводів низького тиску до 250 бар. Однак дискові клапани можуть застрягти закритими, якщо між диском і сідлом потрапить забруднення. Стійкість до корозії також нижча в стандартних конструкціях.
Зворотний клапан багатошаровий Z2S 22 зазвичай коштує від 1000 до 1500 доларів залежно від конфігурації та постачальника. Ця вища ціна відображає можливість пілотної експлуатації, дизайн з нульовими витоками та переваги інтеграції. Витрати на технічне обслуговування можуть бути нижчими протягом усього терміну експлуатації клапана, оскільки сендвіч-конструкція захищає внутрішні компоненти від зовнішніх пошкоджень.
Порівняння продуктивності показує, що Z2S 22 підтримує постійний потік до 450 літрів на хвилину при 315 бар, тоді як багато пружинних перевірок починають показувати збільшення падіння тиску понад 300 літрів на хвилину. Пілотна конструкція також швидше реагує на сигнали керування, ніж пружинні типи, тому що вона не бореться із силою пружини під час відкриття.
Вимоги до встановлення, які ви повинні знати
Встановіть багатошарову пластину зворотного клапана Z2S 22 у будь-якій орієнтації, хоча вертикальне укладання є найбільш поширеним. Перед складанням ретельно очистіть обидві сполучні поверхні. Будь-який бруд, задирки або старий матеріал прокладки можуть створювати шляхи витоку, що скомпрометує конструкцію з нульовим витоком.
Застосуйте ущільнювальні кільця, що входять до комплекту, до кожного порту перед розміщенням клапана. Ущільнювачі розміщені в канавках, виточених на поверхні сендвіч-пластини. Переконайтеся, що ущільнювачі встановлені належним чином і не перекручені, оскільки це може спричинити їх видавлювання під тиском.
У шаблонах болтів використовується шість гвинтів M12 за стандартною схемою ISO. Затягніть гвинти у вигляді зірки з крутним моментом 70 Нм. Надмірне затягування може деформувати корпус клапана та призвести до заклинювання внутрішніх частин. Недотягнення призводить до зовнішнього витоку та потенційної втрати тиску.
Для версій SO40 із зовнішніми керуючими портами підключіть фітинги G1/4 до джерела керуючого тиску. Переконайтеся, що тиск пілота перевищує тиск розтріскування принаймні на 50 відсотків, щоб забезпечити повне відкриття. Недостатній тиск пілота спричиняє часткове відкриття та обмеження потоку.
Перевірте чистоту системи перед запуском. Для багатошарової пластини зворотного клапана Z2S 22 потрібна гідравлічна олива, що відповідає коду чистоти ISO 4406 20/18/15 або вище. Це означає менше 5000 частинок розміром понад 4 мікрони на мілілітр рідини. Забруднення є причиною 80 відсотків несправностей клапанів, згідно з даними промислового обслуговування.
Технічне обслуговування та усунення несправностей
Регулярна заміна фільтра захищає багатошарову пластину зворотного клапана від пошкодження забрудненням. Міняйте фільтри з періодичністю, рекомендованою для вашого типу гідравлічної оливи. Мінеральні масла, такі як HLP46, працюють довше між змінами, ніж біорозкладні рідини, які можуть потребувати вдвічі частіше обслуговування.
Перевірте клапан під час відключення системи для технічного обслуговування. Подивіться на зовнішнє просочування масла навколо поверхонь багатошарової пластини, що вказує на знос ущільнення або ослаблення кріпильного болта. Внутрішній витік проявляється як дрейф приводу з часом, хоча це рідко трапляється за правильного встановлення.
Якщо у клапана виникають проблеми зі зміщенням, спочатку перевірте керуючий тиск. Недостатній керуючий тиск може не повністю відкрити клапан, спричинивши обмеження потоку та неповне звільнення положення. Вимірюйте фактичний тиск у порту X за умов навантаження, а не лише статичний тиск.
Шум або удари під час відкриття клапана вказують на відсутність або пошкодження компонентів попереднього відкриття. Деякі старіші моделі Z2S 22 не мають цієї функції, і модернізація до версії SO55 усуває проблему. Раптові перепади тиску викликають удари, які згодом пошкоджують ущільнення та з’єднання по всій системі.
Невдале відкриття зазвичай свідчить про те, що золотник пілотного керування блокується забрудненням. Більшість випадків вирішує промивка системи та встановлення належної фільтрації. Постійні проблеми можуть вимагати розбирання клапана та перевірки сідла кулі та поверхонь тарілочки на наявність подряпин або вбудованих частинок.
Зберігайте запасні багатошарові пластини зворотного клапана в сухих місцях подалі від екстремальних температур. Тримайте захисні кришки на портах, щоб запобігти забрудненню під час зберігання. Запасні запасні ущільнювачі для NBR або FKM залежно від вимог вашої системи, оскільки погіршення ущільнень через старіння полиць може відбуватися протягом кількох років.
Замовлення та номер деталі
Багатошарова пластина зворотного клапана Z2S 22 використовує структуровану систему номерів деталей. Почніть із Z2S 22, потім додайте позначення каналу. Позначка тире означає подвійний канал для сторін A і B. Лише буква A або B вказує на роботу одного каналу лише з цього боку.
Далі йде код тиску крекінгу від 1 до 4, що означає 3, 5, 7,5 або 10 бар відповідно. Вищі числа забезпечують сильніше блокування заднього ходу, але потребують більшого тиску пілота. Потім у всіх стандартних моделях з’являється 5X, а потім додаткові коди обробки поверхні, наприклад J50 для пасивації.
Спеціальні версії додають такі коди, як SO40 для зовнішніх пілотних портів або SO60 для вентиляції золотник-бак. Буква V у кінці вказує на ущільнення FKM замість стандартного NBR для сумісності з високотемпературними або агресивними рідинами. Повний приклад може бути таким: Z2S 22 A 2 5X V SO40.
Монтажні комплекти з ущільнювачами та прокладками замовляються окремо. Перегляньте каталог Bosch Rexroth, щоб знайти сумісні комплекти, які відповідають вашій версії клапана. Використання неправильних ущільнювальних матеріалів призводить до швидкого виходу з ладу, особливо вогнестійкої гідравліки або біологічно розкладаних масел.
Пошук надійних постачальників
Bosch Rexroth продає безпосередньо через свій інтернет-магазин і регіональних дистриб’юторів. Офіційні канали гарантують оригінальні запчастини та належну технічну підтримку. Специфікації завантажуються з їхнього сайту за номером документа R900432915.
BuyRexroth працює як головний дистриб’ютор із онлайн-замовленням і негайною доставкою для типових конфігурацій. Їхня ціна становить близько 1426 доларів за стандартні багатошарові пластини зворотного клапана Z2S 22 із типовою доставкою від одного до трьох робочих днів.
Вторинні ринки на eBay пропонують вживані та надлишкові клапани від 500 до 1000 доларів. Купівля вживаних має сенс для заміни деталей у старішому обладнанні, але уважно перевіряйте його на наявність пошкоджень чи зносу. Відсутні або пошкоджені пломби можуть бути неочевидними на фотографіях.
Промислові постачальники, такі як Hydraulics Online і Pha-Auto, постачають Z2S 22 разом із повними гідравлічними системами. Вони надають місцеву технічну підтримку та можуть допомогти з питаннями встановлення. Оптові закупівлі можуть домовитися про кращі ціни шляхом прямого контакту з регіональними представниками Bosch Rexroth.
Китайські виробники пропонують альтернативи за нижчою ціною через такі платформи, як Made-in-China. Хоча вони можуть працювати для менш критичних застосувань, якість і продуктивність відрізняються від оригінальних продуктів Bosch Rexroth. Очікуйте відмінностей у номінальному тиску, матеріалах ущільнення та допусках на розміри.
Зауваження щодо сумісності рідин
Мінеральні гідравлічні оливи, такі як HL і HLP, ідеально поєднуються зі стандартними NBR ущільненнями в багатошаровій пластині зворотного клапана Z2S 22. Ці рідини залишаються найпоширенішими рідинами в промисловій гідравліці через їх стабільну продуктивність і розумну вартість.
Особливої уваги потребують вогнестійкі рідини. Типи HFDU та HFDR обмежують максимальний тиск до 210 бар замість стандартних 315 бар. Робоча температура цих рідин не повинна перевищувати 60 градусів Цельсія. Термін служби може зменшитися на 30-100 відсотків порівняно з використанням мінерального масла.
Біорозкладна гідравліка, наприклад HETG і HEES, працює з Z2S 22, але потребує більш частих інтервалів технічного обслуговування. Ці рідини легше поглинають вологу та руйнуються швидше, ніж мінеральні масла. Частіше міняйте фільтри і уважно стежте за чистотою системи.
Для синтетичних рідин часто потрібні ущільнення FKM замість стандартного NBR. Код V у номері деталі вказує на цей матеріал ущільнення. Перевірте таблиці сумісності, перш ніж вибрати клапан для синтетичних або екзотичних рідинних систем. Використання неправильних ущільнювальних матеріалів спричиняє швидке набухання або затвердіння, що призводить до витоку або залипання.
Водно-гліколеві рідини можуть працювати залежно від конкретного складу. Перед замовленням зверніться до служби технічної підтримки Bosch Rexroth щодо характеристик рідини. Деякі рідини на водній основі руйнують стандартні ущільнювальні матеріали або роз’їдають внутрішні компоненти.
Продуктивність у різних середовищах
Екстремальні температури впливають на продуктивність багатошарової пластини зворотного клапана Z2S 22. Холодний пуск нижче мінус 20 градусів потребує ущільнень з нітрієвого каучуку (NBR), тоді як FKM витримує вищі температури до 80 градусів навколишнього середовища. В’язкість рідини змінюється з температурою, впливаючи на характеристики потоку та час відгуку.
Брудне середовище вимагає відмінної фільтрації. Будівельне та гірниче обладнання стикається з постійним забрудненням пилом, водою та сміттям. Встановлення фільтрації, що відповідає стандарту ISO 4406 20/18/15, запобігає більшості проблем із забрудненням, але в екстремальних умовах може знадобитися ще більш тонка фільтрація.
Приклади з високим рівнем вібрації виграють від типу монтажу на сендвіч-плиту. Зворотні клапани з різьбою можуть з часом послабитися від вібрації, тоді як багатошарові пластини з болтами залишаються надійними. Використовуйте фіксатор різьблення на кріпильних болтах у середовищах із сильною вібрацією.
Прибережні та морські умови піддають гідравлічні компоненти впливу солоного повітря та вологи. Додаткова пасивація J50 забезпечує кращу стійкість корпусу клапана до корозії. Внутрішні компоненти залишаються захищеними гідравлічним маслом, але забруднення вологою стає більшим занепокоєнням біля води.
Висота над рівнем моря впливає на гідравлічні характеристики через співвідношення тиску та температури. Обладнання на великій висоті може потребувати різних налаштувань тиску розтріскування, оскільки атмосферний тиск відрізняється. Проконсультуйтеся з інженерами-гідротехніками щодо встановлення вище 2000 метрів.
Майбутні розробки в технології гідравлічних клапанів
Інтеграція електронного моніторингу є наступним кроком для таких компонентів, як сендвіч-пластина зворотного клапана Z2S 22. Датчики, вбудовані в сендвіч-пластини, можуть повідомляти про фактичну швидкість потоку, падіння тиску та умови внутрішнього зносу. Прогнозне технічне обслуговування стає можливим, коли системи виявляють зниження продуктивності до того, як станеться збій.
Покращені матеріали для ущільнень продовжують розвиватися. Нові полімерні сполуки пропонують кращу хімічну стійкість і довший термін служби в більш широкому діапазоні температур. Ці матеріали спочатку коштують дорожче, але зменшують час простою на обслуговування та частоту заміни.
Адитивне виробництво може змінити спосіб виробництва гідравлічних компонентів. Надруковані на 3D-принтері корпуси клапанів можуть оптимізувати внутрішні шляхи потоку більше, ніж дозволяє механічна обробка. Складна внутрішня геометрія може покращити продуктивність, одночасно зменшуючи вагу та використання матеріалів.
Інтелектуальні гідравлічні системи автоматично регулюють параметри клапанів залежно від умов експлуатації. Зворотний клапан може змінювати свій тиск розтріскування відповідно до вимог навантаження, підвищуючи енергоефективність. Тиск пілота можна модулювати для оптимальної швидкості відкриття за різних умов потоку.
Сендвіч-плита зворотного клапана Z2S 22 представляє зрілу технологію, яка надійно відповідає поточним промисловим потребам. Хоча вдосконалення відбуватимуться поступово, основні принципи конструкції пілотних зворотних клапанів, ймовірно, залишатимуться актуальними протягом багатьох років у всіх гідравлічних системах у всьому світі.
