Під час роботи з гідравлічними системами вибір правильного регулюючого клапана може істотно змінити продуктивність і надійність вашого обладнання. Розподільник Rexroth 4WE 6 Y заслужив репутацію надійного компонента промислової гідравліки, і розуміння того, що робить його особливим, допоможе вам вирішити, чи це правильний вибір для вашого застосування.
Що таке напрямний регулюючий клапан?
Перш ніж занурюватися в особливості моделі 4WE 6 Y, варто зрозуміти, що роблять розподільні клапани. Ці клапани є основними компонентами в гідравлічних системах, які контролюють течію гідравлічної рідини. Змінюючи шлях рідини, вони визначають, у якому напрямку рухається циліндр або чи обертається двигун у той чи інший бік. Думайте про них як про контролерів руху гідравлічної рідини, що направляє її туди, куди їй потрібно.
Напрямний регулюючий клапан Rexroth 4WE 6 Y належить до категорії електромагнітних клапанів, що означає, що він використовує електричні сигнали для перемикання положення клапана. Це електричне керування дозволяє легко інтегрувати його в автоматизовані системи, де точний час має значення.
Основи дизайну 4WE 6 Y
4WE 6 Y виготовлено за стандартом розміру NG 6, який є одним із найпоширеніших розмірів у промисловій гідравліці. Цей розмір також відомий як CETOP 3 або ISO 4401-03 у різних частинах світу. Для вас це означає, що клапан буде відповідати стандартним схемам кріплення, що спрощує встановлення та легку заміну, якщо знадобиться надалі.
Клапан працює як 4-ходовий, 2-позиційний. Простіше кажучи, він має чотири порти для підключення гідравлічних ліній і може перемикатися між двома різними конфігураціями потоку. Буква «Y» у назві означає спеціальну конструкцію золотника всередині клапана, яка точно визначає, як рідина тече в кожному положенні.
Однією з примітних особливостей клапана прямої дії 4WE 6 Y є його конструкція. На відміну від пілотних клапанів, яким потрібен невеликий керуючий сигнал для переміщення більшого головного клапана, соленоїд цього клапана безпосередньо переміщує золотник, який контролює потік рідини. Ця конструкція зазвичай забезпечує швидший час відгуку, хоча це означає, що клапан найкраще працює з помірними витратами, а не з надзвичайно високими.
Як працює конфігурація Y-Spool
Конфігурація Y-золотника в регулювальному клапані Rexroth 4WE 6 Y створює особливу схему потоку. Коли на електромагніт не подається напруга, клапан перебуває у вихідному положенні. У цьому стані тиск від насоса підключається до одного робочого порту, тоді як інший робочий порт стікає в резервуар. Коли ви подаєте напругу на соленоїд, золотник зміщується, щоб змінити ці з’єднання.
Така поведінка перемикання робить 4WE 6 Y особливо корисним як пілотний клапан. У багатьох гідравлічних системах, особливо з великими головними клапанами, 4WE 6 Y служить керуючим мозком, який повідомляє більшому клапану, що робити. Він надсилає керуючий тиск то в одну, то в іншу сторону головного клапана, змушуючи цей більший клапан зміщуватися та справлятися з вимогами великого потоку.
У багатьох конфігураціях клапана використовується так званий фіксуючий механізм. Це означає, що коли ви подаєте напругу на соленоїд і клапан перемикає положення, він залишається там навіть після того, як ви відключите живлення. Він не перемкнеться назад, доки ви знову не включите його. Ця функція економить енергію, оскільки вам не потрібно підтримувати постійне живлення соленоїда.
Можливості тиску та потоку
Напрямний регулюючий клапан Rexroth 4WE 6 Y може витримувати робочий тиск до 350 бар у головних портах, що означає приблизно 5000 psi. Це значно вище, ніж у багатьох економічних клапанів на ринку. Порт резервуара витримує тиск до 160 бар у стандартних версіях, деякі моделі розраховані на 210 бар.
Що стосується пропускної здатності, клапан може управляти до 80 літрів на хвилину, або приблизно 21 галон на хвилину. Це робить його придатним для гідравлічних систем середнього класу. Якщо вашій системі потрібно обробляти більші потоки, ви зазвичай використовуєте цей клапан як пілотне керування для більшого основного клапана, а не керуєте всім потоком безпосередньо.
Варто зазначити, що ці рейтинги представляють максимальні можливості за конкретних умов. У реальних умовах фактичні падіння тиску та керування потоком залежать від таких факторів, як в’язкість вашої гідравлічної рідини та конкретні шляхи потоку через клапан у кожному положенні.
Технологія соленоїда Wet-Pin
Однією з ключових особливостей, яка виділяє напрямний регулюючий клапан Rexroth 4WE 6 Y, є його конструкція електромагніта з мокрим штифтом. У цій конфігурації плунжер соленоїда знаходиться безпосередньо в гідравлічній рідині, а не герметично від неї. Хоча це може здатися незвичайним, насправді це дає кілька переваг.
Гідравлічна рідина діє як охолоджувач і мастило для соленоїда. Це допомагає соленоїду працювати довше та надійніше протягом мільйонів циклів. Рідина поглинає тепло, яке генерується електромагнітною котушкою, і відводить його, запобігаючи перегріванню, яке може пошкодити котушку або зменшити її магнітну силу.
Конструкція з мокрим штифтом також означає, що соленоїд можна зняти та замінити без опорожнення гідравлічної системи або руйнування компонентів, що містять тиск. Ви навіть можете повернути котушку на 90 градусів або повністю в деяких моделях, щоб зробити електричне підключення більш доступним для вашої конкретної установки.
Однак ця конструкція висуває певні вимоги до вашої гідравлічної рідини. Масло має бути сумісним із внутрішніми компонентами соленоїда. Компанія Rexroth особливо застерігає від використання гідравлічних олив з певними присадками на основі цинку, оскільки вони можуть утворювати відкладення, які з часом закупорюють невеликі внутрішні канали клапана.
Сумісність із рідиною та чистота
Напрямний регулюючий клапан 4WE 6 Y працює зі стандартними мінеральними гідравлічними маслами, а також з кількома типами вогнестійких рідин. Стандартні ущільнення виготовлені з нітрильного каучуку (NBR), який підходить для більшості мінеральних масел і працює в діапазоні температур від -30°C до +80°C. Якщо вам потрібна сумісність з різними рідинами або вищими температурами, FKM (фторвуглецеві) ущільнення доступні як опція.
Підтримання чистоти гідравлічної рідини має вирішальне значення для довгострокової надійності напрямного клапана Rexroth 4WE 6 Y. Клапан вимагає чистоти рідини ISO 4406 класу 20/18/15 або вище. На практиці це означає, що вам потрібна ефективна фільтрація, як правило, з фільтрами розміром 10 мікрон або тонше.
Забруднена рідина є однією з найпоширеніших причин проблем із розподільними клапанами. Частинки в рідині можуть подряпати прецизійні поверхні котушки та отвору, що з часом збільшує внутрішній витік. Вони також можуть призвести до залипання котушки, що призведе до повільного або неповного перемикання. Правильно обслуговувана система фільтрації запобігає цим проблемам і значно подовжує термін служби клапана.
Електричні параметри та підключення
Напрямний регулюючий клапан 4WE 6 Y поставляється з різними параметрами напруги, які відповідають різним системам живлення. Загальний вибір включає 24 В постійного струму, який є стандартним у багатьох промислових системах керування, а також напругу змінного струму, наприклад 110 В або 230 В. Споживана потужність клапана зазвичай становить близько 30 Вт.
Коли ви замовляєте клапан, номер моделі вкаже вам, яка напруга йому потрібна. Наприклад, «G24» у позначенні моделі означає 24 В постійного струму, а «W230» означає 230 В змінного струму. Електричне підключення зазвичай виконується за допомогою стандартного 3-контактного роз’єму, який відповідає специфікаціям DIN EN 175301-803, хоча доступні інші типи роз’ємів.
Деякі версії клапана включають функцію ручного керування, яка зазвичай позначається як "N9" у коді моделі. Це дозволяє вам вручну штовхати золотник, щоб зрушити клапан, коли електрика недоступна, що може бути корисним під час налаштування або усунення несправностей. Однак це ручне керування має обмеження, і його слід використовувати лише тоді, коли тиск у баку нижче 50 бар.
Вимоги до встановлення
Правильна установка регулювального клапана Rexroth 4WE 6 Y проста, але вимагає уваги до деталей. Клапан кріпиться до стандартного колектора NG 6 або монтажної плити за допомогою чотирьох монтажних болтів. Монтажна поверхня повинна відповідати певним вимогам до площинності та гладкості, зазвичай не шорсткішою за Rz 4, щоб забезпечити належне ущільнення.
Характеристики крутного моменту важливіші, ніж ви думаєте. Rexroth визначає затягування кріпильних болтів до 9 Нм для стандартних метричних болтів. Якщо ви використовуєте певні болти британського розміру, специфікація дещо змінюється з урахуванням інших характеристик різьби. Недотягування болтів може призвести до зовнішніх витоків, тоді як надмірне затягування може викривити корпус клапана та призвести до заклинювання золотника.
Встановлюючи клапан, переконайтеся, що всі з’єднання портів чисті та вільні від сміття. Навіть дрібні частинки, які потрапляють під час встановлення, можуть викликати проблеми згодом. Також доцільно перевірити електричні з’єднання перед подачею гідравлічного тиску, переконавшись, що клапан перемикається належним чином і немає проблем з електропроводкою.
Експлуатаційні характеристики
Напрямний регулюючий клапан Rexroth 4WE 6 Y забезпечує час відгуку в діапазоні від 20 до 70 мілісекунд при включенні та від 10 до 60 мілісекунд при знеструмленні. Цей час може змінюватись залежно від таких факторів, як в’язкість рідини, робочий тиск і умови потоку.
Як і всі золотникові клапани, 4WE 6 Y за своєю конструкцією має певний внутрішній витік. Невелика кількість рідини прослизає повз котушку, навіть якщо вона повинна блокувати потік. Цей витік є нормальним і необхідним для належного змащування, але це означає, що клапан не підходить для застосувань, де потрібно утримувати вантаж у певному положенні протягом тривалого часу без будь-яких рухів.
Внутрішній витік поступово збільшується протягом терміну служби клапана, оскільки відбувається нормальний знос між золотником і отвором. Це не обов’язково означає, що клапан потребує негайної заміни, але за цим слід стежити. Надмірний витік може знизити ефективність системи та, зрештою, може вимагати заміни клапана для підтримки оптимальної продуктивності.
Загальні програми
Направлений регулюючий клапан 4WE 6 Y знаходить застосування в широкому діапазоні промислових застосувань. Верстати часто використовують ці клапани для керування допоміжними функціями, такими як затискні пристрої або пристрої для зміни інструментів. Машини для лиття пластику під тиском використовують їх для різних функцій керування. Випробувальні стенди та мобільне обладнання також зазвичай містять ці клапани.
Одним із особливо поширених застосувань є використання 4WE 6 Y як пілотного клапана для більших напрямних клапанів. У цій ролі він контролює керуючий тиск, який зміщує більший клапан, дозволяючи електронне керування гідравлічними системами з високим потоком. Ця пілотна конфігурація використовує надійність клапана та відносно низьку вартість, в той час як клапани більшого розміру використовуються лише там, де дійсно потрібна висока пропускна здатність.
Здатність клапана надійно працювати при тиску до 350 бар робить його придатним для вимогливих застосувань, де клапани з низьким тиском можуть не забезпечити достатній запас безпеки. Ця здатність до тиску також означає, що клапан може ефективно працювати в системах зі стрибками тиску або там, де не завжди підтримується точний контроль тиску.
Технічне обслуговування
Напрямний регулюючий клапан Rexroth 4WE 6 Y потребує відносно невеликого технічного обслуговування, якщо експлуатується в межах своїх специфікацій. Найважливішим завданням технічного обслуговування є підтримка належного стану гідравлічної рідини. Це означає регулярну заміну масла відповідно до рекомендацій виробника рідини та постійний моніторинг стану фільтра.
Якщо ви помітили, що клапан реагує повільніше, ніж зазвичай, або не зміщується повністю, причиною часто є забруднення. Перевірка та заміна фільтрів за потреби зазвичай вирішує ці проблеми. Якщо після перевірки чистоти рідини проблеми не зникають, можливо, потрібно перевірити або замінити сам клапан.
Електромагнітну котушку можна замінити, не виймаючи клапан із системи, що мінімізує час простою. Якщо котушка виходить з ладу, її можна замінити за кілька хвилин, а не за години. Ця модульна конструкція є однією з практичних переваг конфігурації соленоїда з мокрим контактом.
Вартість і доступність
Оригінальні регулювальні клапани Rexroth 4WE 6 Y зазвичай коштують кілька сотень доларів, при цьому точні ціни змінюються залежно від конкретних опцій і вимог до напруги. Ця ціна відображає якісну конструкцію та робочі можливості клапана. Хоча існують менш дорогі альтернативи, особливо від азіатських виробників, назва Rexroth має репутацію надійності, яку багато інженерів цінують для критичних застосувань.
Клапан широко доступний через дистриб’юторів Rexroth і багатьох промислових постачальників. Оскільки він відповідає стандартним розмірам NG 6, ви також можете знайти функціонально подібні клапани інших виробників, якщо це необхідно, хоча точні робочі характеристики можуть відрізнятися.
Для великих обсягів додатків обговорення варіантів напряму з дистриб’юторами або представниками Rexroth іноді може забезпечити кращі ціни або терміни виконання. Вони також можуть допомогти переконатися, що ви вибираєте правильну конфігурацію для ваших конкретних потреб.
Коли розглядати альтернативи
Хоча напрямний регулюючий клапан Rexroth 4WE 6 Y чудово підходить для багатьох застосувань, він не завжди є найкращим вибором. Якщо ваше застосування не потребує абсолютно ніяких внутрішніх витоків для утримування навантаження, кращим буде тарілчастий клапан або клапан противаги. Властивий витік золотникових клапанів робить їх непридатними для застосування з нульовим витоком.
Для застосувань, які потребують пропорційного керування, а не простого перемикання, Rexroth пропонує пропорційні напрямні клапани, такі як серія 4WRPEH. Ці клапани забезпечують змінний контроль потоку та можуть підтримувати проміжні положення, пропонуючи набагато більш складні можливості керування.
Якщо ваші вимоги до витрати перевищують 80 літрів на хвилину, вам знадобиться більший розмір клапана або конфігурація, де 4WE 6 Y служить пілотним для більшого основного клапана. Використання клапана понад номінальну пропускну здатність може спричинити надмірні падіння тиску, виділення тепла та прискорений знос.
Заключні думки
Напрямний регулюючий клапан Rexroth 4WE 6 Y є надійним вибором для промислових гідравлічних систем, які потребують надійного керування перемиканням у межах можливостей клапана щодо тиску та витрати. Конструкція соленоїда з мокрим штифтом забезпечує чудову довговічність, а стандартний розмір NG 6 забезпечує легку інтеграцію в більшість гідравлічних систем.
Успіх цього клапана залежить від правильного застосування та встановлення. Переконайтеся, що ваша гідравлічна рідина чиста та сумісна, дотримуйтеся специфікацій крутного моменту встановлення та не перевищуйте номінальних робочих параметрів клапана, що забезпечить вам роки надійної служби. Здатність клапана функціонувати або як елемент прямого керування, або як пілотний клапан забезпечує гнучкість конструкції системи.
Розуміння того, що робить розподільний клапан 4WE 6 Y і де його обмеження, допоможе вам прийняти обґрунтовані рішення про те, чи підходить він для вашої гідравлічної системи. При правильному застосуванні це надійна робоча конячка, яка справляється із складним завданням керування напрямком рідини день у день.
