Kiedy ludzie szukają „kierunkowego zaworu sterującego WE 4 firmy Rexroth”, zwykle mają na myśli jeden z najpopularniejszych elementów hydraulicznych w maszynach przemysłowych. Nazwa może jednak być nieco myląca. To, co większość ludzi ma na myśli mówiąc „WE 4”, to zawór Rexroth serii WE 6 z funkcją 4-drogową. „4” odnosi się do czterech głównych portów zaworu, natomiast „6” oznacza oznaczenie rozmiaru, które odpowiada standardowi branżowemu wzorcowi montażu NG6 lub CETOP 3.
To rozróżnienie ma znaczenie, ponieważ jeśli zamawiasz części lub projektujesz system, musisz dokładnie wiedzieć, nad czym pracujesz. Zawór rozdzielający firmy Rexroth należący do tej kategorii od dziesięcioleci jest głównym narzędziem w układach hydraulicznych i istnieją dobre powody, dla których pozostaje dziś popularny.
Co sprawia, że zawór Rexroth WE 6 jest wyjątkowy
Zawór sterujący kierunkowy Rexroth WE 6 wyróżnia się na zatłoczonym rynku zaworów hydraulicznych, ponieważ łączy w sobie wysoką wydajność w kompaktowej obudowie. Zawór ten może wytrzymać ciśnienie do 350 barów, czyli około 5076 psi, i natężenie przepływu do 80 litrów na minutę w przypadku korzystania z wersji z elektromagnesem prądu stałego. W przypadku elektromagnesu prądu przemiennego spada do 60 litrów na minutę, ale to wciąż dużo w przypadku większości zastosowań przemysłowych.
W zaworze zastosowano tak zwaną konstrukcję elektromagnesu z mokrym kołkiem bezpośredniego działania. Bez wchodzenia w szczegóły techniczne, oznacza to, że cewka elektromagnetyczna znajduje się w oleju hydraulicznym, co pomaga go schłodzić i sprawia, że pracuje ciszej. Olej smaruje również części ruchome, co wydłuża żywotność zaworu. Różni się to od niektórych tańszych konstrukcji, w których elektromagnes znajduje się na zewnątrz oleju i nagrzewa się bardziej.
Tym, co naprawdę wyróżnia ten kierunkowy zawór sterujący, jest to, że spełnia międzynarodowe standardy. Schemat montażu jest zgodny z normą ISO 4401-03-02-0-05, która jest taka sama jak amerykańska norma NFPA D03. Ta standaryzacja oznacza, że można wymienić zawór Rexroth na zawór NG6 innej marki bez konieczności zmiany płyty montażowej lub instalacji hydraulicznej. To wielka sprawa, jeśli konserwujesz starszy sprzęt lub próbujesz szybko pozyskać części.
Zrozumienie funkcji 4-kierunkowej
Kiedy mówimy o 4-drogowym rozdzielaczu sterującym, opisujemy, w jaki sposób zawór steruje przepływem hydraulicznym. Zawór ma cztery główne porty, zazwyczaj oznaczone P, T, A i B. Port P łączy się z pompą i doprowadza płyn hydrauliczny pod ciśnieniem. Port T łączy się ze zbiornikiem i służy do powrotu płynu. Porty A i B łączą się z cylindrem hydraulicznym lub silnikiem.
Zawór Rexroth WE 6 można skonfigurować jako zawór 4/3, co oznacza cztery przyłącza i trzy pozycje, lub jako zawór 4/2 z czterema przyłączami i dwiema pozycjami. Wersja trójpozycyjna jest bardziej popularna, ponieważ zapewnia neutralne położenie środkowe, w którym zawór powraca po wyłączeniu sygnału elektrycznego.
Różne środkowe pozycje robią różne rzeczy. Zamknięty środek, który Rexroth nazywa szpulą „C”, blokuje wszystkie porty w środkowym położeniu, ale łączy A i B ze zbiornikiem. Jest to przydatne, gdy trzeba utrzymać ładunek w miejscu. Otwarty środek, oznaczony jako „G” lub „T” w systemie Rexroth, łączy pompę bezpośrednio ze zbiornikiem w położeniu neutralnym, blokując jednocześnie A i B. Tego można użyć w przypadku pompy zębatej o stałym wydatku, ponieważ umożliwia ona rozładunek pompy, gdy nic się nie porusza.
Popularna jest również konfiguracja szpuli „E”. Blokuje pompę, ale łączy A, B i T razem w środku. A jeśli potrzebujesz maksymalnej siły trzymania, szpula „H” całkowicie blokuje wszystkie cztery porty w pozycji neutralnej. Tego właśnie używają mechanicy do mocowania zacisków roboczych, ponieważ po ustawieniu zacisku praktycznie nie ma wycieków.
Porównanie zaworu Rexroth z konkurencją
Rynek rozdzielaczy NG6 jest konkurencyjny, a Parker Hannifin i Eaton Vickers oferują podobne produkty. Wszystkie trzy główne marki produkują zawory, które fizycznie się wymieniają, ponieważ spełniają tę samą normę CETOP 3. To sprawia, że Twoja decyzja o zakupie sprowadza się do szczegółów dotyczących wydajności, ceny i tego, jak szybko możesz otrzymać zawór.
Zarówno Rexroth WE 6, jak i Vickers DG4V-3 osiągają maksymalnie 80 litrów na minutę i 350 barów na głównych portach. Seria D3W firmy Parker charakteryzuje się większą wydajnością przepływu, do 150 litrów na minutę przy tej samej powierzchni zajmowanej przez D03. Może to mieć znaczenie, jeśli przekraczasz granice, ale w większości zastosowań zawór Rexroth zapewnia dużą wydajność.
Jednym z obszarów, w którym pojawiają się różnice, jest ciśnienie znamionowe w porcie zbiornika. Zawór Rexroth zazwyczaj pozwala na przeciwciśnienie 160 barów na porcie T dla niektórych typów suwaków. Parker D3W osiąga ciśnienie do 210 barów, a wysokowydajna wersja Vickers DG4V-3 obsługuje ciśnienie 207 barów. Jeśli masz długie linie powrotne lub musisz opanować przeciwciśnienie, może to mieć wpływ na Twój wybór.
Pod względem ceny kierunkowy zawór sterujący Rexroth kosztuje zwykle około 255 funtów za jednostkę podstawową, choć ceny różnią się w zależności od konfiguracji i miejsca zakupu. Zawory te można znaleźć u dystrybutorów przemysłowych, w serwisie eBay z używanymi lub nadwyżkami jednostek oraz u głównych dostawców, takich jak RS Online.
Dlaczego czystość płynów ma większe znaczenie niż myślisz
Oto coś, co zaskakuje wiele osób na temat zaworu Rexroth WE 6. Mimo że jest wytrzymały i wytrzymuje ciśnienie 350 barów, jest zaskakująco wrażliwy na brudny olej hydrauliczny. Precyzyjne dopasowanie szpuli do otworu umożliwia uszczelnienie zaworu pod wysokim ciśnieniem, ale ten sam mały luz, zwykle od 3 do 13 mikronów, oznacza, że cząstki mogą powodować zatykanie.
Kiedy zanieczyszczenia dostaną się do tej małej szczeliny, tworzą coś, co w branży nazywa się tarciem szpuli lub blokowaniem mułu. Szpula blokuje się i nie porusza się, nawet gdy elektromagnes jest pod napięciem. Jeśli używasz elektromagnesów prądu przemiennego, może to faktycznie spalić cewkę, ponieważ pozostaje ona w trybie wysokiego prądu rozruchowego, zamiast spadać do utrzymywania prądu po ruchu szpuli.
Rexroth określa, że Twój układ hydrauliczny powinien utrzymywać klasę czystości ISO 4406 20/18/15. To nie tylko sugestia. Dobra filtracja i zapobieganie przedostawaniu się zanieczyszczeń do układu to prawdopodobnie najważniejsza rzecz, jaką możesz zrobić, aby zapewnić niezawodną pracę rozdzielaczy. Ma to większe znaczenie niż zakup najdroższego zaworu lub przeróbka elementów sterowania elektrycznego.
Właściwa procedura konserwacji obejmuje sprawdzanie elementów filtra na podstawie różnicy ciśnień, utrzymywanie niskiej temperatury oleju i upewnianie się, że woda nie dostanie się do układu. Stare powiedzenie hydrauliczne brzmi: utrzymuj olej „czysty, chłodny i suchy”, a to naprawdę jest kluczem do długiej żywotności zaworu.
Połączenia elektryczne i zabezpieczenia
Zawór Rexroth WE 6 jest dostępny w różnych wersjach napięcia. Można uzyskać napięcie 24 V prądu stałego, które jest powszechne w sprzęcie mobilnym i nowszych maszynach przemysłowych. Dostępne jest również napięcie 230 VAC dla starszych systemów przemysłowych i 110 VDC dla niektórych specjalistycznych zastosowań. Elektromagnesy AC i DC są wymienne w tym samym korpusie zaworu, co zapewnia elastyczność podczas modernizacji systemu.
Kiedy odłączysz zasilanie zaworu elektromagnetycznego, powstaje skok napięcia. To tylko fizyka, ale może powodować problemy z elektroniką sterującą, jeśli nie będziesz się z nią odpowiednio obchodził. Potrzebujesz albo zewnętrznej ochrony przeciwprzepięciowej w panelu elektrycznym, albo możesz zamówić zawór ze złączem, które ma wbudowaną funkcję tłumienia zakłóceń.
Zawór oferuje również opcje ręcznego sterowania. Standardowe sterowanie ręczne umożliwia technikowi przesuwanie szpuli poprzez naciśnięcie przycisku, gdy zasilanie jest wyłączone. Jest to nieocenione podczas rozwiązywania problemów lub uruchamiania. Dostępna jest również opcja przycisku grzybkowego z zapadką, która blokuje zawór w położeniu ręcznym do czasu jego ponownego wyciągnięcia.
Kiedy używać tego zaworu i kiedy szukać gdzie indziej
Zawór sterujący kierunkowy Rexroth WE 6 wyróżnia się prostym sterowaniem typu włącz-wyłącz. Jeśli potrzebujesz siłownika hydraulicznego do wysuwania lub wsuwania lub silnika do włączania i odwracania kierunku, ten zawór wykona to zadanie niezawodnie i ekonomicznie. Jest to standardowe wyposażenie maszyn budowlanych, sprzętu rolniczego, obrabiarek i ogólnej hydrauliki przemysłowej.
To, czego ten zawór nie robi, to sterowanie proporcjonalne. Za pomocą prostego zaworu sterującego nie można płynnie zmieniać natężenia przepływu ani kontrolować prędkości siłownika. Jeśli tego potrzebujesz, zamiast tego rozglądasz się za serią zaworów proporcjonalnych 4WRA lub 4WREE firmy Rexroth. Zawory te są wyposażone w proporcjonalne cewki, elektroniczne sprzężenie zwrotne i czujniki położenia, które umożliwiają ciągłą kontrolę położenia suwaka w oparciu o sygnał analogowy.
Różnica w kosztach jest znacząca. Proporcjonalny zawór kierunkowy może kosztować ponad 2000 dolarów, podczas gdy podstawowy kierunkowy zawór sterujący WE 6 kosztuje ułamek tej kwoty. W przypadku zastosowań, które wymagają jedynie dyskretnych pozycji, wydawanie dodatkowych pieniędzy na sterowanie proporcjonalne nie ma sensu. Prostszy zawór jest bardziej niezawodny, łatwiejszy w utrzymaniu i robi dokładnie to, czego potrzebujesz.
Do zastosowań w lokalizacjach niebezpiecznych firma Rexroth oferuje przeciwwybuchowe wersje zaworu WE 6 o klasie Ex ib IIC T6. Można ich używać w zakładach chemicznych lub rafineriach ropy naftowej, gdzie istnieje ryzyko wystąpienia atmosfery wybuchowej. Konstrukcja zaworu jest taka sama, ale elementy elektryczne spełniają normy bezpieczeństwa iskrobezpiecznego.
Rozważania dotyczące instalacji i projektowania systemu
Prawidłowa instalacja rozdzielacza sterującego firmy Rexroth ma duży wpływ na jego działanie. Zawór jest montowany na płycie przyłączeniowej przykręcanej do kolektora lub bloku hydraulicznego. Płyta przyłączeniowa posiada otwory umożliwiające podłączenie do instalacji wodno-kanalizacyjnej. Upewnij się, że używasz płyty przyłączeniowej CETOP 3, która pasuje do układu przyłącza zaworu.
Zawór można zamontować w dowolnej orientacji, należy jednak pomyśleć o odprowadzaniu ciepła. Płyta przyłączeniowa powinna mieć przewodność cieplną co najmniej 36,2 W/mK, a jeśli montujesz wiele zaworów na tym samym rozdzielaczu, zachowaj odstęp co najmniej 55 mm między środkami. Cewki elektromagnesu można obracać o 90 stopni, co jest pomocne podczas pracy w ciasnych przestrzeniach lub gdy trzeba ustawić połączenia elektryczne w określony sposób.
Jedną z rzeczy, na którą należy zwrócić uwagę, są ograniczenia przepływu. Mimo że zawór jest przystosowany do przepustowości 80 litrów na minutę, jeśli warunki w systemie mogą spowodować zwiększenie przepływów podczas stanów nieustalonych lub przełączania, należy zainstalować przepustnicę kasetową na przewodzie ciśnieniowym. Bez tego istnieje ryzyko oscylacji suwaka lub nieprawidłowego zachowania podczas pracy w pobliżu limitu wydajności zaworu.
Kolejnym czynnikiem branym pod uwagę przy projektowaniu jest ograniczenie ciśnienia w porcie zbiornika. W przypadku typów szpul oznaczonych „A” lub „B”, jeśli pracujesz pod ciśnieniem, które może podnieść ciśnienie w króćcu zbiornika powyżej 160 barów, należy traktować to przyłącze jako przewód spustowy, a nie przewód powrotny. Albo poprowadź go oddzielnie do zbiornika przy minimalnym przeciwciśnieniu, albo wybierz inny zawór o wyższych parametrach przyłącza zbiornika.
Rozwiązywanie typowych problemów
Kiedy układ hydrauliczny z rozdzielaczem zaworu firmy Rexroth nie działa prawidłowo, istnieje logiczny sposób sprawdzenia, co jest nie tak. Zacznij od ręcznego sterowania. Jeśli możesz ręcznie przesunąć szpulę, a siłownik działa, problem ma podłoże elektryczne. Sprawdź zasilanie, połączenia przewodów i sygnały sterujące. Jeżeli ręczne sterowanie również nie powoduje poruszenia szpuli, oznacza to problem mechaniczny.
Problemy mechaniczne zwykle wynikają z zanieczyszczenia lub uszkodzenia. Jeśli zawór pracował w brudnym oleju, suwak mógł się zablokować. Czasami można go zwolnić, przełączając ręczne sterowanie i lekko pukając w korpus zaworu, ale jeśli zanieczyszczenie jest poważne, należy zdemontować i oczyścić zawór lub go wymienić.
Awarie elektryczne często objawiają się spalonymi cewkami elektromagnesu. Jeśli zmierzysz nieskończoną rezystancję na zaciskach cewki, cewka jest otwarta i wymaga wymiany. Niska rezystancja może wskazywać na zwarcie. Normalne cewki prądu stałego zwykle odczytują od 10 do 50 omów, w zależności od napięcia znamionowego. Cewki prądu przemiennego mają niższą wartość, często około 3 do 8 omów.
Wyciek to kolejny częsty problem starszych zaworów. Zarówno uszczelki zapobiegające wyciekom oleju na zewnątrz, jak i uszczelka zapobiegająca wyciekom wewnętrznym za szpulą, z czasem ulegają zużyciu. Nieszczelności zewnętrzne są oczywiste, ale przecieki wewnętrzne objawiają się przesuwaniem siłowników lub utratą siły trzymania. Wymiana zestawu uszczelek zwykle rozwiązuje ten problem, a firma Rexroth udostępnia szczegółowe instrukcje dotyczące odbudowy w swojej dokumentacji konserwacyjnej.
Szerszy obraz sterowania hydraulicznego
Zawór sterujący kierunkowy Rexroth WE 6 reprezentuje dojrzałą technologię, która sprawdziła się przez dziesięciolecia zastosowań przemysłowych. Nie jest to urządzenie krzykliwe ani zaawansowane technologicznie według współczesnych standardów, ale dokładnie to, czego oczekujesz od niezawodnego sterowania hydraulicznego. Zawór dobrze spełnia jedno zadanie, jest zbudowany zgodnie ze standardami jakości i jest zgodny z konwencjami branżowymi, które ułatwiają pracę.
Do systemów wymagających przepływu powyżej 80 litrów na minutę firma Rexroth oferuje serię zaworów sterowanych pilotowo WEH. Wykorzystują one mały zawór typu WE 6 jako stopień pilotowy do sterowania znacznie większą szpulą główną. Seria WEH jest skalowana do wielkości NG32 i może obsługiwać ponad 1000 litrów na minutę. Fakt, że nawet te duże zawory opierają się na konstrukcji WE 6 jako etapie pilotażowym, pokazuje, jak fundamentalna jest ta architektura zaworu dla sterowania hydraulicznego.
Wybierając kierunkowy zawór sterujący do nowego systemu lub wymieniając go w istniejącym sprzęcie, seria Rexroth WE 6 zasługuje na poważne rozważenie. Zapewnia wysoką wydajność ciśnieniową, dobre parametry przepływu i sprawdzoną niezawodność, jeśli prawidłowo konserwujesz układ hydrauliczny. Standaryzowany montaż oznacza, że nie jesteś ograniczony do jednego dostawcy, ale jakość inżynieryjna i wsparcie firmy Rexroth sprawiają, że jest to solidny wybór w przypadku tego krytycznego komponentu.
Zrozumienie, co naprawdę oznacza „WE 4”, znajomość ograniczeń wydajności i zrozumienie, dlaczego czystość płynów ma tak duże znaczenie, pomoże Ci w pełni wykorzystać te zawory. Niezależnie od tego, czy konserwujesz flotę sprzętu mobilnego, projektujesz nową maszynę przemysłową, czy rozwiązujesz problemy z układem hydraulicznym, który nie działa prawidłowo, kierunkowy zawór sterujący Rexroth pozostaje praktycznym i skutecznym rozwiązaniem dla potrzeb sterowania hydraulicznego.
