Kada radite s hidrauličkim sustavima u tvornicama ili na građevinskoj opremi, jedna se komponenta pojavljuje uvijek iznova: ventil za upravljanje smjerom. Rexroth 4WE 6 E je jedan od najčešće korištenih ventila u industrijskoj hidraulici, i to s dobrim razlogom. Ovaj ventil kontrolira kako se hidraulička tekućina kreće kroz sustav, što znači da kontrolira kako se strojevi kreću i rade.
4WE 6 E je ono što inženjeri nazivaju solenoidno upravljanim kalemnim ventilom. Zvuči komplicirano, ali osnovna ideja je jednostavna. Kada struja teče do solenoida ventila (elektromagnetska zavojnica), ona gura metalni kalem unutar tijela ventila. Ovo kretanje kalema preusmjerava hidrauličku tekućinu iz jednog otvora u drugi, mijenjajući smjer kretanja hidrauličkog cilindra ili motora. Kada struja prestane, opruga gura kalem natrag u prvobitni položaj.
Što čini 4WE 6 E drugačijim
"E" u nazivu modela govori vam nešto važno o dizajnu ovog ventila. To znači da ventil koristi solenoid s mokrom iglom, gdje je elektromagnetska zavojnica u kontaktu s hidrauličkom tekućinom. Ovaj izbor dizajna ima nekoliko prednosti. Ulje pomaže u hlađenju solenoida, smanjuje radnu buku i produljuje radni vijek komponente. Možete čak i okretati solenoid za 360 stupnjeva na većini verzija, što olakšava instalaciju u skučenim prostorima.
Ventil slijedi standard NG6, koji se u različitim dijelovima svijeta naziva i CETOP 3 ili D03. Ova standardizacija je važnija nego što mislite. To znači da ventil odgovara standardnim montažnim pločama i može se zamijeniti sa sličnim ventilima iz Parkera, Vickersa ili Argo Hytosa bez mijenjanja hidrauličkog razvodnika. Za timove za održavanje, ova zamjenjivost smanjuje vrijeme zastoja kada trebate brzo zamjenski dio.
Rexroth ocjenjuje 4WE 6 E za tlakove do 350 bara, što je jednako oko 5,076 PSI. Maksimalni kapacitet protoka doseže 80 litara u minuti na verzijama s istosmjernim pogonom ili oko 21 galona u minuti. Ove brojke stavljaju ventil u kategoriju visokih performansi zbog njegove veličine. Naći ćete da upravlja svime, od strojeva za injekcijsko prešanje do hidrauličkih sustava na bagerima i rudarskoj opremi.
Kako ventil zapravo radi
Unutar tijela ventila, kalem se pomiče naprijed-natrag za spajanje različitih priključaka. Ventil ima četiri glavna priključka koja su inženjeri označili P, T, A i B. Priključak P povezuje se s vašom hidrauličkom pumpom, koja opskrbljuje tekućinu pod tlakom. Priključak T povezuje se sa spremnikom ili spremnikom u koji se tekućina vraća. Priključci A i B spajaju se na vaš hidraulički aktuator, poput dvije strane cilindra.
Kada uključite jedan solenoid, kalem se pomiče kako bi spojio P na A i B na T. To šalje tekućinu pod pritiskom na jednu stranu vašeg cilindra dok drugu stranu ispušta natrag u spremnik. Uključite drugi solenoid i veze se obrnute. Sada se P povezuje s B, a A s T, pomičući vaš cilindar u suprotnom smjeru. U središnjem položaju bez uključenih solenoida, verzije s oprugom u središtu drže kalem u neutralnom položaju koji blokira sve priključke.
Ventil dolazi u različitim konfiguracijama kalema koje inženjeri nazivaju "simbolima". Simbol E je uobičajen za tropoložajne ventile s opružnim centriranjem. Kada ventil sjedne u središnji položaj, svi otvori su blokirani. Oznaka HA predstavlja dvopoložajni ventil s povratnom oprugom, koji se koristi kada je potrebno kretanje samo u jednom smjeru. Neke aplikacije koriste zaporne verzije označene "OF", gdje mehanički klin zaključava kalem na mjestu kada se pomakne. Ovi zaporni ventili trebaju samo kratki električni impuls za promjenu položaja, što štedi energiju u sustavima koji drže položaj dulje vrijeme.
Razmatranja tlaka i dizajn sustava
Jedna brojka zahtijeva pažnju kada projektirate sustave koji koriste 4WE 6 E: maksimalni tlak u otvoru spremnika. Dok otvori P, A i B mogu podnijeti 350 bara, priključak T obično dostiže maksimalan tlak od 160 bara, iako neke varijante idu i do 210 bara. Ova razlika stvara važno ograničenje dizajna. Kada ventil pokrećete pri maksimalnom radnom tlaku s određenim simbolima kalema, Rexroth upozorava da se priključak T treba koristiti kao odvodni vod, a ne kao povratni vod koji bi mogao vidjeti povratni tlak iz vašeg spremnika ili drugih komponenti.
Ovo ograničenje tlaka povezano je s internim radom ventila. Uski razmaci između kalema i tijela ventila koji omogućuju rad ventila također stvaraju unutarnje curenje. Ovo nije nedostatak; to je inherentna karakteristika dizajna kalemnog ventila. Kako se ventil s vremenom troši, ovo unutarnje propuštanje postupno se povećava. Tekućina koja curi mora negdje otići, zbog čega je ograničenje tlaka u otvoru spremnika važno za dugoročnu pouzdanost.
Još jedna briga vezana uz tlak javlja se kod diferencijalnih cilindara, gdje je područje na strani šipke manje od područja na strani klipa. Ako vaš simbol ventila blokira povrat na strani šipke tijekom određenih uvjeta prebacivanja, omjer površine može pojačati tlak u komori šipke iznad nazivnog tlaka ventila od 350 bara. Taj se fenomen naziva povećanjem tlaka i može oštetiti cilindre ili čak uzrokovati opasne kvarove. Rješenje uključuje dodavanje vanjskih sigurnosnih ventila na strani poluge diferencijalnih cilindara ili odabir simbola kalema koji ne stvaraju ovo stanje blokiranja.
Električne specifikacije i mogućnosti upravljanja
4WE 6 E radi s istosmjernim i izmjeničnim električnim napajanjem. Uobičajeni istosmjerni naponi uključuju 12, 24, 96 i 205 volti. AC verzije obično rade na 110/120 ili 230 volti na 50 ili 60 Hz. Električni konektor slijedi standard EN 175301-803 s tropolnim dizajnom koji uključuje dva priključka za napajanje i uzemljenje. Većina verzija uključuje ugrađene diode za suzbijanje za zaštitu od skokova napona kada se solenoid isključi.
Za primjene u opasnim područjima Rexroth nudi verzije otporne na eksploziju s oznakom XE ili VE1. Ove varijante zadovoljavaju ATEX standarde za europske instalacije ili zahtjeve NEC 505/Class I Zone 1 za sjevernoamerička mjesta. Kućišta otporna na eksploziju i intrinzično sigurni solenoidi omogućuju siguran rad ventila u okruženjima sa zapaljivim plinovima ili parama, poput kemijskih postrojenja ili naftnih platformi na moru.
Opcija blokade s oznakom "OF" pruža značajne prednosti za energetsku učinkovitost. Umjesto stalnog držanja solenoida pod naponom kako bi zadržao položaj, šaljete puls od 100 milisekundi da pomaknete kalem, a zatim ga mehanički držač zaključava na mjestu. Time se smanjuje stvaranje topline, produljuje vijek trajanja solenoida i smanjuje potrošnja električne energije. Proizvođači alatnih strojeva koriste ovu značajku za hidraulične sustave stezanja koji moraju čvrsto držati izratke tijekom dugih operacija strojne obrade.
Kompatibilnost tekućina i brtveni materijali
Standardni 4WE 6 E dolazi s brtvama od NBR (nitrilne gume) koje rade s većinom mineralnih hidrauličnih ulja koja zadovoljavaju HLP ili HVLP specifikacije. NBR brtve također podnose vodo-glikolne tekućine otporne na vatru u HFC kategoriji. Međutim, ako vaš sustav koristi biorazgradive hidrauličke tekućine kao što su HETG, HEES ili HEPG ili sintetičke tekućine otporne na vatru kao što su HFDU ili HFDR, morate navesti FKM (fluorougljične) brtve prilikom naručivanja.
Pogrešan materijal brtve uzrokuje brzo propadanje i kvar sustava. Ako mijenjate brtve tijekom održavanja, prije naručivanja dijelova provjerite koju tekućinu vaš sustav zapravo koristi. NBR komplet brtvi nosi broj dijela 3492432, dok je FKM komplet 3120269. Korištenje pogrešnog kompleta znači da ćete ponovno rastaviti ventil za nekoliko mjeseci nakon što nekompatibilne brtve nabubre, popucaju ili se raspadnu.
Rexroth navodi da hidraulička tekućina mora zadovoljavati standarde čistoće ISO 4406 klase 20/18/15. Ovaj kod od tri brojke označava maksimalan broj čestica u različitim rasponima veličina. Tekućina za čišćenje smanjuje trošenje precizno obrađenog kalema i površina otvora. Kontaminirana tekućina ubrzava trošenje, povećava unutarnje curenje i može uzrokovati zapinjanje ili nepravilno pomicanje kalema. Instaliranje odgovarajuće filtracije s elementima ocijenjenim na 10 mikrometara ili finijim štiti vaše ulaganje u ventil i produljuje vijek trajanja.
Instalacija i prvi rad
Ventil se montira izravno na standardnu podlošku NG6 ili CETOP 3 pomoću četiri vijka. Uzorak za montažu i lokacije priključaka slijede ISO 4401-03-02-0-05, osiguravajući kompatibilnost među proizvođačima. O-prstenovi brtve svaki priključak otvora i trebali biste nanijeti tanak sloj hidrauličke tekućine na te O-prstenove tijekom instalacije kako biste spriječili priklještenje ili kotrljanje.
Budući da solenoidi koriste dizajn s mokrim klinom, unutarnje šupljine moraju biti ispunjene hidrauličkom tekućinom za pravilan rad. Tijekom početnog pokretanja, možda ćete trebati nekoliko puta okrenuti ventil dok radi hidraulička pumpa kako biste istjerali zrak iz komora solenoida. Zrak zarobljen u tim prostorima utječe na silu solenoida i vrijeme odziva ventila. Neke instalacije uključuju male ventilacijske vijke na kućištima solenoida koji pomažu u oslobađanju zarobljenog zraka tijekom puštanja u pogon.
Svaki 4WE 6 E uključuje ručno upravljanje koje vam omogućuje pomicanje ventila bez električne energije. Standardna skrivena verzija zahtijeva poseban alat za pristup. Opcijske verzije uključuju nazubljene gumbe ili gumbe u obliku gljive koji se mogu zaključati i koji omogućuju ručni rad tijekom održavanja ili hitnih situacija. Na dva elektromagnetska ventila nikada ne pritiskajte oba ručna prekidača istovremeno jer to stvara mehanički sukob koji može oštetiti unutarnje komponente.
Kontrola protoka i meko prebacivanje
Neke verzije 4WE 6 E dolaze s umetcima za gas, koji su u osnovi kalibrirani otvori ugrađeni u određene priključke. Oznaka "/B12" označava otvor od 1,2 milimetra na priključku P. Ovi prigušnici ne ograničavaju samo maksimalni protok. Njihova glavna svrha je upravljanje skokovima tlaka i skokovima protoka koji se događaju tijekom brzog prebacivanja ventila. Kontroliranjem brzine kojom se protok može mijenjati, umetci za gas smanjuju udare sustava, štite nizvodne komponente i produžuju cjelokupni životni vijek sustava.
Određene varijante modela označene kao ".73…A12" uključuju meko prebacivanje kroz modificiranu geometriju kalema. Ove verzije pružaju otprilike 85 posto smanjenja šoka u usporedbi sa standardnim prebacivanjem. Mekši prijelaz pomaže u primjenama gdje pomicanje ventila stvara neugodnu buku ili gdje hidraulički udar tijekom vremena oštećuje spojeve cjevovoda i razdjelnike. Kompromis je nešto sporiji odziv, što je važno u aplikacijama velike brzine, ali nudi jasne prednosti u sustavima koji daju prioritet glatkom radu i dugovječnosti.
Uobičajene primjene i slučajevi korištenja
4WE 6 E usmjereni regulacijski ventil pojavljuje se u cijeloj industrijskoj automatizaciji. Strojevi za injekcijsko prešanje koriste ove ventile za kontrolu sila stezanja kalupa i pokreta ejektora. Visokotlačna vrijednost ventila i pouzdano uključivanje čine ga prikladnim za zahtjevne radne cikluse u preradi plastike. Oprema za oblikovanje gume koristi slične konfiguracije ventila za kontrolu preše i izbacivanje dijelova.
Građevinska i mobilna oprema uključuje 4WE 6 E u strujnim krugovima ruku bagera, kontrolama noževa buldožera i funkcijama krakova dizalice. Kompaktna veličina ventila u odnosu na njegov kapacitet protoka štedi prostor u pretrpanim mobilnim hidrauličkim sustavima. Njegova standardizirana montaža omogućuje proizvođačima opreme nabavu od više dobavljača bez redizajniranja razdjelnika.
Proizvođači alatnih strojeva ugrađuju ove ventile u strojeve za brušenje, centre za mljevenje i automatizirane proizvodne linije. Verzije s držačem posebno dobro funkcioniraju u učvršćenjima i sustavima stezanja koji moraju pouzdano držati položaj bez kontinuirane potrošnje električne energije. Operacije strojne obrade bez nadzora imaju koristi od uštede energije i smanjenog stvaranja topline zapornih ventila s pulsnim upravljanjem.
Rješavanje problema i održavanje
Kada 4WE 6 E ne radi ispravno, nekoliko uobičajenih problema obično objašnjava problem. Sporo ili nedosljedno mijenjanje brzina često ukazuje na kontaminiranu tekućinu koja dopušta da se kalem zaglavi u svom otvoru. Provjera indikatora diferencijalnog tlaka filtra sustava govori vam prati li filtracija stvaranje kontaminacije. Ako filtre kasni za zamjenu, to je vaše prvo rješenje.
Električni problemi pokazuju se kao potpuni neuspjeh prebacivanja stupnjeva prijenosa ili kao slabo, neodlučno djelovanje ventila. Provjerite napon napajanja na konektoru ventila dok bi solenoid trebao biti pod naponom. Nizak napon smanjuje silu solenoida i usporava odziv. Labave igle konektora stvaraju isprekidan rad koji je frustrirajući za dijagnosticiranje. Diode za suzbijanje ugrađene u većinu ventila mogu se kratko spojiti ili otvoriti, što utječe na ponašanje solenoida.
Povećanje unutarnjeg curenja tijekom vijeka trajanja ventila na kraju zahtijeva zamjenu brtve ili zamjenu ventila. Ako primijetite da hidraulički cilindar pod opterećenjem puzi prema dolje kada bi ventil trebao biti u položaju, vjerojatni uzrok je unutarnje curenje. Ugradnja vanjskog ventila za zadržavanje opterećenja može biti jednostavnije rješenje od zamjene ventila ako curenje nije ozbiljno. Za kritične primjene držanja položaja, vanjski nepovratni ventili ili upravljani nepovratni ventili osiguravaju pozitivno držanje opterećenja bez obzira na stanje usmjerenog ventila.
Dizajn solenoida s mokrim klinom nudi prednost održavanja: možete zamijeniti zavojnicu bez pražnjenja sustava ili gubitka hidrauličke tekućine. Jednostavno odspojite električni konektor, odvrnite sklop solenoida i zamijenite zavojnicu. Ova mogućnost servisiranja na terenu smanjuje zastoje tijekom popravaka. Kada naručujete zamjenske zavojnice, provjerite da nazivni napon i vrsta konektora odgovaraju vašoj instalaciji.
Razmatranja o veličini i odabiru
Odabir pravog usmjerenog regulacijskog ventila uključuje usklađivanje nekoliko parametara s vašim zahtjevima primjene. Počnite s tlakom: ako vaš sustav radi iznad 350 bara, 4WE 6 E neće raditi. Potrebno je provjeriti kapacitet protoka u odnosu na vaše zahtjeve za brzinom aktuatora. Ventil od 80 litara u minuti može se činiti dostatnim na papiru, ali ako se približavate toj granici, pad tlaka na ventilu se povećava i stvaranje topline postaje problem.
Razmislite o radnom ciklusu i frekvenciji prebacivanja. Prijave koje se stalno prebacuju imaju koristi od AC solenoida, koji bolje podnose toplinu zbog veće toplinske mase. DC solenoidi dobro rade za povremeni rad i nude kraće vrijeme odziva. Ako vaš sustav mora zadržati položaj dulje vrijeme bez kretanja, navedite konfiguraciju blokade kako biste eliminirali kontinuirano napajanje solenoida.
Simbol kalema određuje funkciju ventila u središnjem položaju iu svakom krajnjem položaju. Pažljivo proučite hidrauličke shematske simbole kako biste razumjeli što svaka konfiguracija priključka priključka radi vašem aktuatoru. Simbol E (svi priključci blokirani u sredini) odgovara aplikacijama u kojima želite da se zaustavljeni aktuatori odupru vanjskim silama. Simbol P-to-T u sredini osigurava slobodnu cirkulaciju koja smanjuje stvaranje topline tijekom razdoblja mirovanja. Odaberite simbol koji odgovara vašim funkcionalnim zahtjevima.
Konkurentske alternative i unakrsne reference
Dok je Rexroth 4WE 6 E vodeći proizvod, nekoliko drugih proizvođača proizvodi funkcionalno ekvivalentne ventile. Parker D1VW009CNT serija nudi mogućnost izravne zamjene sa sličnim tlakom i protokom. Vickers, sada dio Eatona, proizvodi seriju DG4V-3-8C koja se izravno zamjenjuje na podploče NG6. Argo Hytos nudi RPE3-063C11 kao drugu zamjenjivu opciju.
Ova kompatibilnost između proizvođača daje odjelima nabave fleksibilnost. Ako se vaš primarni dobavljač suoči s dugim rokovima isporuke ili manjkom zaliha, postoje alternative bez redizajniranja vašeg hidrauličkog sustava. Cjenovna konkurencija među ovim proizvođačima ide u korist kupcima, iako Rexrothova široka distribucijska mreža i tehnička podrška često opravdavaju bilo kakvu veću cijenu.
Prilikom zamjene ventila različitih proizvođača, provjerite odgovaraju li simboli kalema funkcionalno, a ne samo nominalno. Ono što jedan proizvođač naziva "Symbol E" može imati suptilno različite priključke priključaka od verzije drugog proizvođača. Pregledajte detaljne dijagrame povezivanja priključaka u katalogu svakog proizvođača prije dovršetka zamjene unakrsne reference.
Strategija određivanja cijena i nabave
Tržišne cijene za 4WE 6 E razlikuju se ovisno o regiji, konfiguraciji i količini kupovine. U Sjevernoj Americi očekujte cijene oko 140 USD za standardne konfiguracije koje se kupuju pojedinačno. Indijska tržišta pokazuju cijene između 7.799 i 9.203 ₹, dok malezijski distributeri kotiraju oko 196,50 RM. Ove varijacije odražavaju lokalne troškove distribucije, uvozne carine i tržišnu konkurenciju.
Minimalne količine za narudžbu kod većine distributera počinju od jednog komada, što male kupnje čini praktičnima. Vrijeme isporuke obično traje sedam do deset dana za standardne konfiguracije, iako se uobičajene kombinacije napona i simbola često isporučuju iz zaliha distributera. Manje uobičajene konfiguracije mogu trajati nekoliko tjedana ako zahtijevaju tvorničku izradu po narudžbi.
Za odjele održavanja koji upravljaju inventarom kritičnih rezervnih dijelova, razmislite o skladištenju jedne ili dvije konfiguracije koje se često koriste kao osiguranje od neočekivanih kvarova. Dug životni vijek ventila znači da bi rezervni dijelovi mogli godinama stajati na policama, ali je trošak skladištenja rezervnog dijela minimalan u usporedbi s troškovima zastoja opreme. Provjerite uključuje li vaša zaliha sve posebne konfiguracije kao što su FKM brtve ako vaš sustav koristi nestandardne tekućine.
Završne preporuke
Rexroth 4WE 6 E usmjereni regulacijski ventil pruža pouzdanu izvedbu u kompaktnom, industrijskom standardnom paketu. Njegov nazivni tlak od 350 bara i kapacitet protoka od 80 litara po minuti pružaju snažnu sposobnost u klasi veličine NG6. Dizajn solenoida s mokrim klinom uravnotežuje performanse s lakoćom servisiranja, a standardizirana montaža osigurava široku kompatibilnost u svim hidrauličkim sustavima.
Kada specificirate ili održavate ove ventile, obratite pozornost na detalje koji su najvažniji. Uskladite materijale brtve s kemijom svoje hidraulične tekućine. Konzervativno odredite veličinu ventila kako biste izbjegli pretjerani pad tlaka i stvaranje topline. Razmotrite verzije s držačem radi uštede energije u aplikacijama za zadržavanje položaja. Zaštitite diferencijalne cilindre od povećanja tlaka pravilnim dizajnom kruga.
Razumijevanje načina na koji ventil radi, koja su njegova ograničenja i kako se uklapa u konkurentsko okruženje pomaže vam u donošenju boljih odluka o odabiru, održavanju i rješavanju problema. 4WE 6 E nije savršen za svaku primjenu, ali unutar svoje dizajnerske ovojnice pruža dokazane performanse koje objašnjavaju njegovu široku primjenu u industrijskoj hidraulici.
