Gdy układy hydrauliczne wymagają niezawodnej kontroli przepływu bez wycieków, płyta warstwowa zaworu zwrotnego Z2S 22 wyróżnia się jako sprawdzone rozwiązanie. Ten podzespół firmy Bosch Rexroth od lat wspiera urządzenia przemysłowe, a zrozumienie jego działania może pomóc w podejmowaniu lepszych decyzji dotyczących konfiguracji hydraulicznej.
Co wyróżnia Z2S 22
Płyta warstwowa zaworu zwrotnego Z2S 22 działa jako zawór zwrotny sterowany pilotem, przeznaczony do systemów wielkości NG25. W przeciwieństwie do podstawowych zaworów zwrotnych obciążonych sprężyną, ta płyta warstwowa ma konstrukcję dwustopniową, która zapewnia lepszą kontrolę podczas zwalniania ciśnienia. Zawór umożliwia swobodny przepływ w jednym kierunku, blokując przepływ wsteczny i można go otworzyć od strony zablokowanej po przyłożeniu ciśnienia pilota do portu X.
Konstrukcja płyty wielowarstwowej umożliwia układanie jej pionowo pomiędzy innymi elementami hydraulicznymi. Oszczędza to miejsce w zatłoczonych instalacjach maszyn. Z2S 22 jest zgodny ze wzorami portów ISO 4401-08-08-0-05, dzięki czemu jest kompatybilny ze standardowymi rozdzielaczami hydraulicznymi stosowanymi w różnych typach sprzętu.
Tym, co wyróżnia ten zawór zwrotny, jest funkcja wstępnego otwarcia w większości wersji. Kiedy zawór pilotowy się otwiera, ciśnienie spada stopniowo poprzez system tłumiący, a nie całe na raz. Zapobiega to falom uderzeniowym i hałasowi, które uszkadzają uszczelki i powodują problemy związane z konserwacją układów hydraulicznych.
Dane techniczne, które mają znaczenie
Płyta warstwowa zaworu zwrotnego Z2S 22 wytrzymuje maksymalne ciśnienie robocze do 315 bar i natężenie przepływu dochodzące do 450 litrów na minutę. Liczby te pochodzą z testów z użyciem oleju mineralnego HLP46 w temperaturze 40 stopni Celsjusza. Korpus zaworu waży od 12 do 13 kilogramów, ma wymiary: długość 212 mm, szerokość 117 mm i wysokość 100 mm.
Opcje ciśnienia pękania mieszczą się w zakresie od 3 barów do 10 barów i są oznaczone kodami od 1 do 4 w numerze części. Wyższe ciśnienie pękania oznacza silniejsze blokowanie wsteczne, ale do otwarcia wymagane jest większe ciśnienie pilota. Zawór współpracuje z olejem hydraulicznym o temperaturze od ujemnych 30 do dodatnich 80 stopni Celsjusza przy zastosowaniu uszczelek NBR, co sprawdza się w większości środowisk przemysłowych.
Połączenia portów obejmują pozycje P, A, B, T, X i Y. Porty A i B łączą się z siłownikami, podczas gdy port X otrzymuje ciśnienie pilota w celu zwolnienia funkcji kontroli. Instalacja wymaga sześciu śrub M12 dokręconych momentem 70 Nm, a powierzchnia montażowa musi mieć chropowatość Rz 4 lub wyższą, aby zapobiec wyciekom.
Płyta warstwowa zaworu zwrotnego Z2S 22 utrzymuje zerowy wyciek w kierunku blokowania podczas normalnej pracy. Ma to znaczenie w zastosowaniach takich jak utrzymywanie cylindrów pionowych w pozycji przez noc lub podczas postojów konserwacyjnych. Nawet po miesiącach przestoju zawór powinien zachować swoją szczelność bez dryfu.
Jak faktycznie działa Z2S 22
Przepływ przepływa swobodnie z A1 do A2 lub B1 do B2 przez zawór, gdy ciśnienie przesuwa się w kierunku otwarcia. Prosty zawór klapowy otwiera się pod ciśnieniem przepływu, tworząc minimalny opór. Krzywe spadku ciśnienia wykazują zachowanie prawie liniowe, co oznacza, że przepływ wzrasta w przewidywalny sposób wraz ze wzrostem ciśnienia.
W odwrotnym kierunku zawór klapowy jest mocno osadzony na korpusie zaworu, tworząc uszczelnienie blokujące. W zaworze zastosowano gniazdo kulowe o obszarze A2 i grzybek o obszarze A1. Kiedy ciśnienie pilota wpływa przez port X, oddziałuje na obszar suwaka sterującego A3. Stosunek powierzchni pomiędzy A3 i A2 wynosi około 1 do 12,5, co oznacza, że do otwarcia głównego zaworu potrzebne jest stosunkowo niskie ciśnienie pilota.
Mechanizm wstępnego otwierania zaczyna działać przed osiągnięciem pełnego ciśnienia pilota. Gdy suwak sterujący zaczyna się poruszać, pojawia się mały otwór, który umożliwia stopniowe wyrównywanie ciśnienia. Ten amortyzowany otwór zapobiega nagłemu spadkowi ciśnienia, który powoduje uderzenie wodne w przewodach hydraulicznych. Działanie tłumiące chroni uszczelki pompy, złącza węży i uszczelki tłoczyska cylindrów przed obciążeniami udarowymi.
Wersje specjalne zmieniają tę podstawową operację. Wariant SO40 dodaje zewnętrzny port G1/4 do sterowania pilotem, przydatny, gdy potrzebujesz zdalnej obsługi zaworu. Wersja SO60 wentyluje szpulę sterującą do portu T, poprawiając precyzję zwalniania w niektórych konstrukcjach obwodów.
Gdzie zawór zwrotny Z2S 22 działa najlepiej
Systemy automatyki przemysłowej szeroko wykorzystują płytę warstwową zaworu zwrotnego Z2S 22. Wtryskarki wykorzystują te zawory do utrzymywania stabilnie płyt formy podczas cykli chłodzenia. Prasy krawędziowe wykorzystują je do utrzymywania pozycji siłownika, gdy pompy hydrauliczne wyłączają się pomiędzy operacjami gięcia. Ramiona robotyczne wymagają zaworu, aby zapobiec dryfowaniu ładunku podczas utrzymywania pozycji.
Urządzenia do transportu materiałów, takie jak wózki widłowe i podnośniki nożycowe, korzystają z konstrukcji zapewniającej zerowy poziom wycieków. Standardowy sprężynowy zawór zwrotny może pozwolić na wyciek wystarczający do powolnego opuszczania platformy w ciągu kilku godzin. Płyta warstwowa Z2S 22 eliminuje ten problem, utrzymując pozycję w nieskończoność bez pracy pompy.
Systemy kontroli nachylenia turbin wiatrowych działają w trudnych warunkach, w których występują wahania temperatury i ryzyko zanieczyszczenia. Płyta warstwowa zaworu zwrotnego radzi sobie w tych środowiskach, jeśli jest połączona z odpowiednią filtracją. Zastosowania w sektorze energetycznym wymagają niezawodności, ponieważ awaria zaworów podczas pracy turbiny może spowodować uszkodzenie drogich przekładni.
Kompaktowa konstrukcja warstwowa ma największe znaczenie w sprzęcie mobilnym, gdzie przestrzeń jest na wagę złota. Koparki, dźwigi i maszyny rolnicze oferują wiele funkcji na ograniczonych obszarach. Układanie zaworu zwrotnego Z2S 22 pomiędzy zaworami kierunkowymi i innymi płytami warstwowymi zmniejsza rozmiar kolektora w porównaniu z tradycyjnymi zaworami zwrotnymi montowanymi na rurze.
Porównanie opcji zaworów
Standardowe sprężynowe zawory zwrotne kosztują mniej niż Z2S 22 i zwykle wahają się od 200 do 500 dolarów. Działają dobrze w prostych zastosowaniach, ale brakuje im kontroli pilota i często wykazują niewielkie wycieki. Szybkość reakcji jest wolniejsza, ponieważ sprężyna musi zostać ściśnięta przed rozpoczęciem przepływu.
Dwupłytowe zawory zwrotne waflowe obsługują większe przepływy, czasami przekraczające 500 litrów na minutę. Ważą mniej niż płyty warstwowe i dobrze sprawdzają się w niskociśnieniowych systemach rurowych poniżej 250 barów. Jednakże zawory talerzowe mogą się zamknąć, jeśli zanieczyszczenie dostanie się pomiędzy tarczę a gniazdo. Odporność na korozję jest również niższa w konstrukcjach standardowych.
Płyta warstwowa zaworu zwrotnego Z2S 22 kosztuje zwykle od 1000 do 1500 dolarów, w zależności od konfiguracji i dostawcy. Ta wyższa cena odzwierciedla możliwości działania pilotażowego, konstrukcję zapewniającą zerowy wyciek i korzyści z integracji. Koszty konserwacji mogą być niższe w całym okresie eksploatacji zaworu, ponieważ konstrukcja warstwowa chroni elementy wewnętrzne przed uszkodzeniami zewnętrznymi.
Porównania wydajności pokazują, że Z2S 22 utrzymuje stały przepływ do 450 litrów na minutę przy 315 barach, podczas gdy wiele kontroli sprężyn zaczyna wykazywać wzrost spadku ciśnienia powyżej 300 litrów na minutę. Konstrukcja sterowana pilotem reaguje również szybciej na sygnały sterujące niż typy sprężynowe, ponieważ nie walczy z siłą sprężyny podczas otwierania.
Wymagania instalacyjne, które powinieneś znać
Zamontuj płytę warstwową zaworu zwrotnego Z2S 22 w dowolnej orientacji, chociaż najczęściej spotykane jest układanie pionowe. Przed montażem dokładnie oczyścić obie powierzchnie współpracujące. Wszelkie zabrudzenia, zadziory lub stary materiał uszczelki mogą tworzyć ścieżki wycieków, które zagrażają konstrukcji zapewniającej zerowy wyciek.
Przed ustawieniem zaworu nałóż dostarczone pierścienie uszczelniające na każdy port. Uszczelki są osadzone w rowkach wyciętych w powierzchni czołowej płyty warstwowej. Upewnij się, że uszczelki są prawidłowo osadzone i nie są skręcone, co może spowodować ich wypchnięcie pod ciśnieniem.
Wzory śrub wykorzystują sześć śrub z łbem walcowym M12 w standardowym wzorze ISO. Dokręcić śruby w układzie gwiazdowym momentem obrotowym 70 Nm. Nadmierne dokręcenie może odkształcić korpus zaworu i spowodować zakleszczenie części wewnętrznych. Niedokręcenie powoduje wyciek zewnętrzny i potencjalną utratę ciśnienia.
W przypadku wersji SO40 z zewnętrznymi portami pilotowymi podłącz złączki G1/4 do źródła ciśnienia pilota. Aby zapewnić całkowite otwarcie, należy upewnić się, że ciśnienie pilota przekracza ciśnienie pękania o co najmniej 50 procent. Niewystarczające ciśnienie pilota powoduje częściowe otwarcie i ograniczony przepływ.
Przed uruchomieniem sprawdzić czystość systemu. Płyta warstwowa zaworu zwrotnego Z2S 22 wymaga oleju hydraulicznego spełniającego normę czystości ISO 4406 20/18/15 lub lepszą. Oznacza to mniej niż 5000 cząstek większych niż 4 mikrony na mililitr płynu. Według branżowych danych dotyczących konserwacji, zanieczyszczenie jest przyczyną 80 procent awarii zaworów.
Konserwacja i rozwiązywanie problemów
Regularne wymiany filtrów chronią płytę warstwową zaworu zwrotnego przed uszkodzeniem przez zanieczyszczenia. Wymieniaj filtry w odstępach zalecanych dla typu oleju hydraulicznego. Oleje mineralne, takie jak HLP46, działają dłużej między wymianami niż płyny biodegradowalne, które mogą wymagać dwukrotnie częstszego serwisowania.
Sprawdzaj zawór podczas przestojów konserwacyjnych systemu. Poszukaj zewnętrznego wycieku oleju wokół powierzchni płyt warstwowych, co wskazuje na zużycie uszczelki lub poluzowanie śruby mocującej. Wewnętrzny wyciek objawia się z biegiem czasu dryfem siłownika, chociaż przy prawidłowej instalacji zdarza się to rzadko.
Jeśli na zaworze występują problemy z dryfem, najpierw sprawdź ciśnienie pilota. Niewystarczające ciśnienie pilota może nie całkowicie otworzyć zawór, powodując ograniczony przepływ i niepełne zwolnienie pozycji. Zmierz rzeczywiste ciśnienie na porcie X w warunkach obciążenia, a nie tylko ciśnienie statyczne.
Hałas lub wstrząsy podczas otwierania zaworu wskazują na brakujące lub uszkodzone elementy przed otwarciem. W niektórych starszych modelach Z2S 22 brakuje tej funkcji, a modernizacja do wersji SO55 eliminuje problem. Nagłe spadki ciśnienia powodują uderzenia, które ostatecznie uszkadzają uszczelki i połączenia w całym systemie.
Nieudane otwarcie zwykle jest spowodowane zanieczyszczeniem blokującym suwak sterowania pilotem. Przepłukanie systemu i zainstalowanie odpowiedniej filtracji rozwiązuje większość przypadków. Utrzymujące się problemy mogą wymagać demontażu zaworu i sprawdzenia powierzchni gniazda kulowego i grzybka pod kątem zarysowań lub osadzonych cząstek.
Przechowuj zapasowe płyty warstwowe zaworów zwrotnych w suchych miejscach, z dala od ekstremalnych temperatur. Trzymaj zatyczki ochronne na portach, aby zapobiec zanieczyszczeniu podczas przechowywania. Dostępne w magazynie uszczelki NBR lub FKM, w zależności od wymagań systemu, ponieważ pogorszenie jakości uszczelnienia na skutek starzenia się na półce może nastąpić w ciągu kilku lat.
Szczegóły dotyczące zamówienia i numeru części
W płycie warstwowej zaworu zwrotnego Z2S 22 zastosowano ustrukturyzowany system numeracji części. Zacznij od Z2S 22, a następnie dodaj oznaczenie kanału. Kreska oznacza podwójny kanał dla obu stron A i B. Sama litera A lub B określa działanie pojedynczego kanału tylko po tej stronie.
Następnie następuje kod ciśnienia pękania od 1 do 4, reprezentujący odpowiednio 3, 5, 7,5 lub 10 barów. Wyższe liczby zapewniają silniejsze blokowanie wsteczne, ale wymagają większego nacisku pilota. Następnie we wszystkich standardowych modelach pojawia się oznaczenie 5X, po którym następują opcjonalne kody obróbki powierzchni, takie jak J50 do pasywacji.
Wersje specjalne dodają kody takie jak SO40 dla zewnętrznych portów pilotowych lub SO60 dla odpowietrzania od szpuli do zbiornika. Litera V na końcu określa uszczelki FKM zamiast standardowego NBR, zapewniające kompatybilność z płynami wysokotemperaturowymi lub agresywnymi. Kompletny przykład może brzmieć Z2S 22 A 2 5X V SO40.
Zestawy montażowe z uszczelkami i uszczelkami należy zamawiać osobno. Sprawdź w katalogu Bosch Rexroth kompatybilne zestawy pasujące do Twojej wersji zaworu. Użycie niewłaściwych materiałów uszczelniających powoduje szybką awarię, szczególnie w przypadku ognioodpornej hydrauliki lub olejów biodegradowalnych.
Znalezienie wiarygodnych dostawców
Firma Bosch Rexroth prowadzi sprzedaż bezpośrednio za pośrednictwem sklepu internetowego i dystrybutorów regionalnych. Oficjalne kanały gwarantują oryginalne części i odpowiednie wsparcie techniczne. Arkusze danych można pobrać z ich witryny, korzystając z dokumentu o numerze R900432915.
BuyRexroth działa jako główny dystrybutor oferujący możliwość składania zamówień online i natychmiastową wysyłkę w przypadku typowych konfiguracji. Ich cena wynosi około 1426 dolarów za standardowe płyty warstwowe z zaworem zwrotnym Z2S 22 z typową dostawą w ciągu jednego do trzech dni roboczych.
Rynki wtórne w serwisie eBay oferują używane i nadwyżki zaworów od 500 do 1000 dolarów. Kupowanie używanego ma sens w przypadku części zamiennych do starszego sprzętu, ale należy dokładnie sprawdzić pod kątem uszkodzeń lub zużycia. Brakujące lub uszkodzone uszczelki mogą nie być widoczne na zdjęciach.
Dostawcy przemysłowi, tacy jak Hydraulics Online i Pha-Auto, oferują Z2S 22 wraz z kompletnymi układami hydraulicznymi. Zapewniają lokalne wsparcie techniczne i mogą pomóc w przypadku pytań dotyczących instalacji. Nabywcy hurtowi mogą negocjować lepsze ceny poprzez bezpośredni kontakt z regionalnymi przedstawicielami firmy Bosch Rexroth.
Chińscy producenci oferują alternatywy po niższych kosztach za pośrednictwem platform takich jak Made-in-China. Chociaż mogą one działać w mniej krytycznych zastosowaniach, jakość i charakterystyka działania różnią się od oryginalnych produktów Bosch Rexroth. Należy spodziewać się różnic w zakresie ciśnienia znamionowego, materiałów uszczelnień i tolerancji wymiarowych.
Rozważania dotyczące kompatybilności płynów
Mineralne oleje hydrauliczne, takie jak HL i HLP, doskonale współpracują ze standardowymi uszczelkami NBR w płycie warstwowej zaworu zwrotnego Z2S 22. Pozostają one najpopularniejszymi płynami w hydraulice przemysłowej ze względu na ich stabilne działanie i rozsądną cenę.
Szczególnej uwagi wymagają płyny trudnopalne. Typy HFDU i HFDR ograniczają maksymalne ciśnienie do 210 barów zamiast standardowych 315 barów. Temperatura robocza tych płynów nie powinna przekraczać 60 stopni Celsjusza. Żywotność może skrócić się o 30 do 100 procent w porównaniu do pracy na oleju mineralnym.
Biodegradowalne układy hydrauliczne, takie jak HETG i HEES, współpracują z Z2S 22, ale wymagają częstszych okresów konserwacji. Płyny te łatwiej wchłaniają wilgoć i rozkładają się szybciej niż oleje mineralne. Częściej wymieniaj filtry i uważnie monitoruj czystość systemu.
Płyny syntetyczne często wymagają uszczelek FKM zamiast standardowego NBR. Kod V w numerze części określa materiał uszczelnienia. Przed wyborem zaworu do układów z płynami syntetycznymi lub egzotycznymi sprawdź tabele kompatybilności. Użycie niewłaściwych materiałów uszczelniających powoduje szybkie pęcznienie lub twardnienie, co prowadzi do wycieków lub zakleszczeń.
Płyny wodno-glikolowe mogą działać w zależności od konkretnego składu. Przed złożeniem zamówienia skonsultuj się z pomocą techniczną firmy Bosch Rexroth w sprawie specyfikacji płynów. Niektóre płyny na bazie wody atakują standardowe materiały uszczelniające lub powodują korozję elementów wewnętrznych.
Wydajność w różnych środowiskach
Skrajne temperatury wpływają na działanie płyty warstwowej zaworu zwrotnego Z2S 22. Zimny rozruch poniżej -20 stopni wymaga uszczelek NBR, natomiast FKM radzi sobie z wyższymi temperaturami do 80 stopni otoczenia. Lepkość płynu zmienia się wraz z temperaturą, wpływając na charakterystykę przepływu i czas reakcji.
Brudne środowisko wymaga doskonałej filtracji. Sprzęt budowlany i górniczy jest narażony na ciągłe zanieczyszczenie pyłem, wodą i gruzem. Zainstalowanie filtra spełniającego normę ISO 4406 20/18/15 zapobiega większości problemów z zanieczyszczeniem, ale ekstremalne warunki mogą wymagać jeszcze dokładniejszej filtracji.
Zastosowania charakteryzujące się wysokimi wibracjami są korzystne dzięki sposobowi montażu na płycie warstwowej. Gwintowane zawory zwrotne mogą z czasem poluzować się pod wpływem wibracji, a przykręcane płyty warstwowe pozostają bezpieczne. Użyj środka do zabezpieczania gwintów na śrubach montażowych w środowiskach o silnych wibracjach.
Warunki przybrzeżne i morskie narażają elementy hydrauliczne na działanie słonego powietrza i wilgoci. Opcjonalna pasywacja J50 zapewnia lepszą odporność na korozję zewnętrznej części korpusu zaworu. Elementy wewnętrzne pozostają chronione olejem hydraulicznym, ale zanieczyszczenie wilgocią staje się większym problemem w pobliżu wody.
Wysokość wpływa na wydajność hydrauliczną poprzez zależności ciśnienia i temperatury. Urządzenia znajdujące się na dużych wysokościach mogą wymagać różnych ustawień ciśnienia pękania ze względu na różnice w ciśnieniu atmosferycznym. W przypadku instalacji powyżej 2000 metrów skonsultuj się z inżynierami hydraulicznymi.
Przyszły rozwój technologii zaworów hydraulicznych
Integracja elektronicznego monitorowania stanowi kolejny krok w przypadku takich komponentów, jak płyta warstwowa zaworu zwrotnego Z2S 22. Czujniki osadzone w płytach warstwowych mogą raportować rzeczywiste natężenia przepływu, spadki ciśnienia i wewnętrzne warunki zużycia. Konserwacja predykcyjna staje się możliwa, gdy systemy wykryją pogorszenie wydajności przed wystąpieniem awarii.
Ulepszone materiały uszczelniające są nadal udoskonalane. Nowe związki polimerowe zapewniają lepszą odporność chemiczną i dłuższą żywotność w szerszych zakresach temperatur. Materiały te są początkowo droższe, ale skracają przestoje konserwacyjne i częstotliwość wymian.
Produkcja przyrostowa może zmienić sposób produkcji komponentów hydraulicznych. Korpusy zaworów wydrukowane w 3D mogłyby zoptymalizować wewnętrzne ścieżki przepływu w stopniu wykraczającym poza możliwości obróbki. Złożona geometria wewnętrzna może poprawić wydajność, jednocześnie zmniejszając wagę i zużycie materiału.
Inteligentne systemy hydrauliczne automatycznie dostosują parametry zaworów w oparciu o warunki pracy. Zawór zwrotny może zmieniać ciśnienie pękania w celu dostosowania do wymagań obciążenia, poprawiając efektywność energetyczną. Ciśnienia pilotowe można modulować w celu uzyskania optymalnych prędkości otwierania w różnych warunkach przepływu.
Płyta warstwowa zaworu zwrotnego Z2S 22 reprezentuje dojrzałą technologię, która niezawodnie zaspokaja aktualne potrzeby przemysłowe. Chociaż udoskonalenia będą następować stopniowo, podstawowe zasady projektowania sterowanych pilotowo zaworów zwrotnych prawdopodobnie pozostaną aktualne przez wiele lat w zastosowaniach hydraulicznych na całym świecie.
