Când lucrați cu sisteme hidraulice, alegerea supapei de control direcțională potrivită poate face toată diferența. Supapa de control direcțională Rexroth 4WE 10 D a devenit o alegere de încredere pentru multe aplicații industriale și există motive întemeiate pentru care inginerii continuă să revină la ea.
Ce face ca 4WE 10 D să fie special
Rexroth 4WE 10 D este o supapă de control direcțională acționată cu solenoid care gestionează modul în care fluidul hidraulic curge printr-un sistem. Gândiți-vă la el ca la un controlor de trafic pentru ulei sau alte fluide hidraulice. Când electricitatea curge prin bobinele sale, supapa își schimbă poziția și redirecționează fluidul către diferite părți ale utilajului dumneavoastră.
Această supapă se potrivește standardului de dimensiune NG10, numit și CETOP 5 sau ISO 4401-05. Ceea ce înseamnă acest lucru în termeni practici este că poate face față unor presiuni și debite serioase, în timp ce se potrivește modelelor standard de montare pe care le folosesc majoritatea sistemelor hidraulice.
Numerele din numele său vă oferă informații importante. „4” înseamnă că are patru porturi principale de unde intră și iese fluidul. „WE” indică că este o supapă direcțională acționată de solenoizi. „10” se referă la dimensiunea sa nominală, iar „D” descrie o configurație specifică a bobinei care determină modul în care se comportă supapa atunci când se află în poziția sa neutră.
Capacități de presiune și debit
Una dintre caracteristicile remarcabile ale supapei de control direcțional 4WE 10 D pentru Rexroth este capacitatea sa de a gestiona presiunea ridicată. Principalele porturi de lucru pot gestiona până la 350 de bari, ceea ce înseamnă aproximativ 5.076 PSI. Aceasta este suficientă presiune pentru a face față sarcinilor industriale solicitante fără a transpira.
Pentru capacitatea de debit, această supapă poate gestiona între 120 și 160 de litri pe minut în funcție de varianta de model specifică. Adică aproximativ 32 până la 42 de galoane pe minut în măsurătorile americane. Această gamă vă oferă flexibilitate pentru a potrivi supapa la nevoile sistemului dumneavoastră, fără a supradimensiona sau subdimensiona componentele dumneavoastră.
Portul de retur are o limită inferioară de presiune, de obicei în jur de 210 bar. Acest lucru contează deoarece, dacă proiectați un sistem, trebuie să vă asigurați că linia de retur nu creează prea multă presiune. În caz contrar, puteți deteriora mecanismul arcului supapei sau puteți solicita carcasa dincolo de limitele de proiectare.
Designul solenoidului Wet-Pin
4WE 10 D folosește ceea ce se numește un design de solenoid cu știft umed, iar această caracteristică merită o oarecare atenție. În această configurație, tija de împingere a solenoidului se află în ulei hidraulic, mai degrabă decât să fie complet etanșată de acesta.
Această alegere de design aduce mai multe beneficii practice. Uleiul hidraulic acționează ca un lichid de răcire, trăgând căldura departe de bobina electrică. Acest lucru ajută solenoidul să dureze mai mult și să funcționeze mai fiabil, mai ales atunci când ciclați frecvent supapa. Uleiul lubrifiază și piesele în mișcare, ceea ce reduce uzura în timp.
Din punct de vedere al întreținerii, solenoizii cu pini umed sunt convenabil. Puteți schimba bobina fără a fi nevoie să goliți sistemul hidraulic sau să spargeți camerele de presiune sigilate. Acest lucru economisește timp în timpul reparațiilor și reduce șansele de contaminare a fluidului hidraulic. Bobina se poate roti chiar și la 90 sau 360 de grade pentru a se potrivi în spații de instalare înguste, ceea ce vă oferă mai multe opțiuni atunci când montați supapa.
Controlul vitezei de comutare și al amortizarii
Când activați supapa de control direcțională 4WE 10 D pentru Rexroth cu alimentare de curent continuu, aceasta comută de obicei în 45 până la 70 de milisecunde la pornire și 35 până la 45 de milisecunde la oprire. Acești timpi de răspuns funcționează bine pentru majoritatea nevoilor de automatizare industrială.
Ceea ce diferențiază această supapă de mulți concurenți este caracteristica de amortizare reglabilă. Unele versiuni vă permit să încetiniți cât de repede se mișcă bobina atunci când schimbați pozițiile. Folosind șuruburi reglabile ale accelerației sau orificii fixe, puteți extinde timpul de comutare la peste 100 de milisecunde dacă este necesar.
De ce ai vrea o supapă mai lentă? În sistemele cu cilindri mari sau sarcini grele, schimbările instantanee ale direcției pot crea vârfuri de presiune care trec prin țevi și fitinguri. Acest fenomen, uneori numit ciocan de berbec, poate deteriora componentele și poate scurta durata de viață a sistemului. Amortizarea încorporată ajută la netezirea acestor tranziții fără a fi nevoie de supresoare de șocuri separate în conducte.
Supapa poate gestiona până la 15.000 de cicluri de comutare pe oră, ceea ce o face potrivită pentru liniile de producție de mare viteză în care supapa trebuie să se deschidă și să se închidă în mod repetat pe parcursul zilei.
Configurații spool și logica de operare
„D” din denumirea 4WE 10 D se referă la un simbol de bobină specific, dar Rexroth oferă această platformă de supapă cu multe configurații diferite de bobină. Îl puteți obține în configurații 4/3 (patru porturi, trei poziții) sau setări 4/2 (patru porturi, două poziții), printre alte opțiuni.
Fiecare tip de bobină creează căi de curgere diferite atunci când supapa este în poziția sa neutră sau centrală. Unele configurații închid toate porturile atunci când sunt scoase de sub tensiune, ceea ce ține cilindrii pe loc. Alții conectează pompa la rezervor, ceea ce descarcă pompa și economisește energie. Alegerea depinde de ceea ce trebuie să facă sistemul dumneavoastră atunci când supapa nu este comutată activ.
Supapa de control direcțională 4WE 10 D pentru Rexroth este disponibilă atât în versiunea cu retur cu arc, cât și în varianta cu blocare. Supapele de retur cu arc revin automat la poziția de acasă atunci când întrerupeți puterea, ceea ce este adesea important pentru siguranță. Versiunile cu blocare rămân în ultima lor poziție până când trimiteți un alt semnal, care funcționează mai bine pentru aplicațiile în care trebuie să țineți ceva pe loc în timpul întreruperilor de curent.
Specificații electrice
Această supapă funcționează cu o gamă largă de sisteme electrice. Îl puteți comanda cu tensiuni DC de la 12V până la 230V sau cu diferite opțiuni de tensiune AC. Solenoidul DC standard consumă în jur de 30 până la 35 de wați.
Conexiunile electrice vin în diferite stiluri, inclusiv conectori care îndeplinesc standardele DIN. Supapa are un grad de protecție IP65, ceea ce înseamnă că poate face față prafului și stropirii cu apă fără probleme. Izolația îndeplinește standardele VDE Clasa F, deci este potrivită pentru mediile industriale în care siguranța electrică contează.
Pentru depanare sau operare de urgență, multe versiuni includ opțiuni de anulare manuală. Acestea vă permit să comutați supapa mecanic atunci când configurați un sistem sau trebuie să mutați ceva în timpul unei căderi de curent.
Unde este folosită această supapă
4WE 10 D apare într-o mulțime de industrii diferite, deoarece echilibrează performanța cu fiabilitatea. În aplicațiile marine, îl veți găsi controlând sistemele de direcție de pe nave, gestionând macarale care încarcă și descarcă mărfuri și reglează elicele cu pas variabil. Aceste medii necesită supape care pot funcționa continuu în condiții dure, iar designul Rexroth rezistă bine la aerul sărat și la vibrații.
Unitățile de producție folosesc supapa de control direcțională 4WE 10 D pentru Rexroth în mașini-unelte, echipamente de turnare prin injecție și prese de formare a metalelor. Capacitatea de înaltă frecvență de comutare îl face util pentru producția automată în care supapa circulă de mii de ori pe schimb. Reglarea amortizarii ajută la prevenirea deteriorării prin șoc a componentelor de precizie ale acestor mașini.
Echipamentele mobile și de construcții se bazează, de asemenea, pe această platformă de supape, deși acele aplicații folosesc adesea variante ușor diferite optimizate pentru hidraulica mobilă.
Întreținerea și curățarea fluidelor
La fel ca majoritatea componentelor hidraulice de precizie, 4WE 10 D are nevoie de ulei curat pentru a funcționa corect. Jocurile dintre bobină și corpul supapei sunt măsurate în micrometri, iar particulele de murdărie pot cauza uzură și scurgeri interne destul de repede.
Rexroth specifică că fluidul hidraulic trebuie să îndeplinească standardele de curățenie NAS 1638 Clasa 9. Veți avea nevoie de un sistem de filtrare bun, cu un raport beta de cel puțin 75 pentru particule de 10 microni. Acest lucru poate suna prea strict, dar atunci când rulați 15.000 de cicluri pe oră, daunele cauzate de contaminare se adună rapid.
Întreținerea regulată include verificarea curățeniei fluidului, inspectarea scurgerilor și, ocazional, înlocuirea truselor de etanșare. Seturile de etanșare conțin de obicei nouă inele O și vin cu numere de piese precum R961006886 pentru seriile mai noi. Datorită designului știftului umed, puteți înlocui adesea bobina solenoidului fără dezasamblare majoră, ceea ce reduce timpul de nefuncționare.
Compararea cu alte opțiuni
Supapa de control direcțională 4WE 10 D pentru Rexroth concurează cu supape de la Parker, Eaton și alți producători importanți din categoria NG10. Seria D3W de la Parker oferă valori de presiune similare în jur de 345 bar. Seria DG4V-5 de la Eaton operează și în intervale de presiune comparabile, deși specificațiile variază în funcție de model.
Ceea ce face ca opțiunea Rexroth să iasă în evidență este în principal capacitatea de amortizare integrată. În timp ce alți producători produc valve robuste și receptive, multe nu includ suprimarea șocurilor încorporate. Dacă aveți nevoie de această funcție, va trebui să adăugați sisteme de accelerație sau perne externe, ceea ce ocupă spațiu și adaugă complexitate.
Există și alternative compatibile de la companii precum Huade care urmează aceleași standarde de montare și oferă prețuri mai mici. Acestea pot funcționa bine pentru aplicații mai puțin critice, dar ar trebui să comparați cu atenție specificațiile reale de performanță, în special debitele maxime și datele de durabilitate pe termen lung.
Considerații de instalare
4WE 10 D se montează pe o placă secundară folosind modelul standard ISO 4401-05. Găurile pentru șuruburi sunt distanțate la 80 pe 32 de milimetri, ceea ce corespunde standardului din industrie pentru această clasă de mărime. Această standardizare înseamnă că puteți schimba adesea între supapele diferiților producători fără a vă reproiecta colectorul sau placa auxiliară.
Când instalați supapa, acordați atenție marcajelor orificiilor. Portul P se conectează la pompă, porturile A și B merg la actuatorul, iar portul T revine la rezervor. Obținerea acestora înapoi va face ca sistemul dumneavoastră să funcționeze incorect și ar putea deteriora echipamentul.
Supapa de reglare direcțională 4WE 10 D pentru Rexroth poate funcționa la temperaturi ambientale de la negative 15 grade Celsius până la 70 grade Celsius. Temperatura fluidului hidraulic afectează timpul de comutare deoarece vâscozitatea uleiului se modifică odată cu temperatura. Dacă sistemul dumneavoastră funcționează în condiții de frig sau căldură extremă, este posibil să trebuiască să luați în considerare acest lucru în calculele de timp.
Variante speciale pentru zone periculoase
Pentru aplicații în atmosfere explozive, Rexroth oferă versiuni certificate ATEX ale acestei supape. Seria WE...XE funcționează în medii din Zona 2 în care gaze sau praf explozive ar putea fi prezente, dar nu sunt așteptate în mod normal. Seria WE...XN tratează condițiile din Zona 3 cu riscuri de explozie mai mici.
Aceste variante rezistente la explozie folosesc bobine speciale și carcase de protecție care împiedică sursele de aprindere. Dacă lucrați în instalații petrochimice, operațiuni miniere sau platforme offshore, veți avea nevoie de aceste versiuni certificate pentru a respecta reglementările de siguranță.
Îmbunătățiți-vă sistemul pentru viitor
Pe măsură ce sistemele industriale devin mai automatizate și mai conectate, capacitatea de diagnosticare devine mai valoroasă. În timp ce 4WE 10 D de bază este o supapă de pornire-oprire simplă, Rexroth oferă o platformă îmbunătățită numită seria 4WEH 10 care adaugă monitorizarea poziției și reglarea electronică a cursei.
Aceste versiuni avansate folosesc același design dovedit al corpului de supapă și al bobinei ca și 4WE 10 D standard, dar includ senzori care vă spun unde este poziționat bobina. Acest feedback ajută la întreținerea predictivă și la monitorizarea stării. Dacă construiți un sistem care trebuie să îndeplinească standardele Industrie 4.0 sau necesită certificare de siguranță funcțională, platforma 4WEH vă oferă o cale de actualizare fără a modifica designul de bază al circuitului hidraulic.
Făcând alegerea corectă
Supapa de control direcțională 4WE 10 D pentru Rexroth reprezintă o cale de mijloc solidă între performanță și practic. Se ocupă de presiuni și debite mari fără a fi supraproiectat pentru aplicații simple. Designul solenoidului umed face întreținerea simplă, iar caracteristica de amortizare reglabilă ajută la protejarea sistemelor sensibile împotriva șocurilor hidraulice.
Când specificați această supapă, asigurați-vă că înțelegeți ce serie primiți. Seriile 3X și 5X au unele diferențe în ceea ce privește valorile maxime de presiune, versiunile mai noi 5X atingând 350 bari, comparativ cu 315 bari pentru unele variante mai vechi. Dacă utilizați bobine de înaltă tensiune, cum ar fi 96V sau 205V DC, amintiți-vă că trebuie să reduceți debitul maxim cu zece procente pentru a evita supraîncălzirea solenoidului.
Cheia pentru o durată lungă de viață este menținerea curățeniei adecvate a fluidului și respectarea standardelor de filtrare recomandate. Acest lucru nu este opțional dacă doriți ca supapa să atingă durata de viață estimată. Cu un management bun al fluidului și înlocuirea periodică a etanșării, aceste supape pot furniza milioane de cicluri în serviciul industrial.
Indiferent dacă proiectați un sistem nou sau înlocuiți o supapă existentă, 4WE 10 D oferă fiabilitate dovedită cu suficientă flexibilitate pentru a se potrivi cu multe aplicații diferite. Modelul său de montare standardizat și gama largă de configurații de bobină înseamnă că puteți găsi de obicei o versiune care se potrivește nevoilor dvs. fără modificări personalizate.
