Khi bạn đang làm việc với hệ thống thủy lực, việc chọn đúng van điều khiển hướng có thể tạo ra sự khác biệt. Van điều khiển hướng Rexroth 4WE 10 D đã trở thành sự lựa chọn đáng tin cậy cho nhiều ứng dụng công nghiệp và có nhiều lý do chính đáng khiến các kỹ sư tiếp tục quay lại với nó.
Điều gì làm cho 4WE 10 D trở nên đặc biệt
Rexroth 4WE 10 D là van điều khiển hướng hoạt động bằng điện từ để quản lý cách chất lỏng thủy lực chảy qua hệ thống. Hãy coi nó như một bộ điều khiển giao thông cho dầu hoặc chất lỏng thủy lực khác. Khi dòng điện chạy qua cuộn dây, van sẽ thay đổi vị trí và chuyển hướng chất lỏng đến các bộ phận khác nhau của máy móc.
Van này phù hợp với tiêu chuẩn kích thước NG10, còn được gọi là CETOP 5 hoặc ISO 4401-05. Điều này có ý nghĩa về mặt thực tế là nó có thể xử lý áp suất và tốc độ dòng chảy cao trong khi vẫn phù hợp với các kiểu lắp tiêu chuẩn mà hầu hết các hệ thống thủy lực sử dụng.
Những con số trong tên của nó cho bạn biết những thông tin quan trọng. Số "4" có nghĩa là nó có bốn cổng chính để chất lỏng đi vào và thoát ra. Chữ "WE" biểu thị đây là van định hướng được vận hành bằng cuộn dây điện từ. "10" đề cập đến kích thước danh nghĩa của nó và "D" mô tả cấu hình ống chỉ cụ thể xác định cách hoạt động của van khi nó ở vị trí trung tính.
Khả năng áp suất và dòng chảy
Một trong những tính năng nổi bật của van điều khiển hướng 4WE 10 D dành cho Rexroth là khả năng xử lý áp suất cao. Các cổng làm việc chính có thể quản lý tới 350 bar, tương đương khoảng 5.076 PSI. Áp lực đó đủ để xử lý các nhiệm vụ công nghiệp đòi hỏi khắt khe mà không phải đổ mồ hôi.
Đối với công suất dòng chảy, van này có thể xử lý từ 120 đến 160 lít mỗi phút tùy thuộc vào biến thể mẫu cụ thể. Đó là khoảng 32 đến 42 gallon mỗi phút theo phép đo của Mỹ. Phạm vi này mang lại cho bạn sự linh hoạt để điều chỉnh van phù hợp với nhu cầu của hệ thống mà không cần kích thước quá lớn hoặc dưới kích thước các bộ phận của bạn.
Cổng trở lại có giới hạn áp suất thấp hơn, thường là khoảng 210 bar. Điều này quan trọng vì nếu bạn đang thiết kế một hệ thống, bạn cần đảm bảo rằng đường hồi lưu của bạn không tạo ra quá nhiều áp lực. Nếu không, bạn có thể làm hỏng cơ cấu lò xo của van hoặc làm vỏ van bị căng vượt quá giới hạn thiết kế của nó.
Thiết kế điện từ chân ướt
4WE 10 D sử dụng thiết kế được gọi là thiết kế điện từ chân ướt và tính năng này đáng được chú ý. Trong thiết lập này, thanh đẩy của bộ điện từ nằm trong dầu thủy lực thay vì được bịt kín hoàn toàn khỏi nó.
Sự lựa chọn thiết kế này mang lại một số lợi ích thiết thực. Dầu thủy lực hoạt động như chất làm mát, kéo nhiệt ra khỏi cuộn dây điện. Điều này giúp bộ điện từ tồn tại lâu hơn và hoạt động đáng tin cậy hơn, đặc biệt là khi bạn đạp van thường xuyên. Dầu cũng bôi trơn các bộ phận chuyển động, giúp giảm hao mòn theo thời gian.
Từ quan điểm bảo trì, các cuộn dây điện từ có chốt ướt rất tiện lợi. Bạn có thể hoán đổi cuộn dây mà không cần phải xả hệ thống thủy lực hoặc đột nhập vào buồng áp suất kín. Điều này giúp tiết kiệm thời gian trong quá trình sửa chữa và giảm nguy cơ làm nhiễm bẩn chất lỏng thủy lực của bạn. Cuộn dây thậm chí có thể xoay 90 hoặc 360 độ để phù hợp với không gian lắp đặt chật hẹp, giúp bạn có nhiều lựa chọn hơn khi lắp van.
Chuyển đổi tốc độ và kiểm soát giảm xóc
Khi bạn cấp điện cho van điều khiển hướng 4WE 10 D cho Rexroth bằng nguồn DC, nó thường chuyển mạch trong vòng 45 đến 70 mili giây khi bật và 35 đến 45 mili giây khi tắt. Thời gian phản hồi này phù hợp với hầu hết các nhu cầu tự động hóa công nghiệp.
Điều khiến van này khác biệt so với nhiều đối thủ cạnh tranh là tính năng giảm chấn có thể điều chỉnh được. Một số phiên bản cho phép bạn làm chậm tốc độ di chuyển của ống cuộn khi chuyển đổi vị trí. Bằng cách sử dụng vít tiết lưu có thể điều chỉnh hoặc lỗ cố định, bạn có thể kéo dài thời gian chuyển đổi lên hơn 100 mili giây nếu cần.
Tại sao bạn muốn một van chậm hơn? Trong các hệ thống có xi lanh lớn hoặc tải nặng, việc thay đổi hướng tức thời có thể tạo ra các xung áp suất xuyên qua đường ống và phụ kiện của bạn. Hiện tượng này, đôi khi được gọi là búa nước, có thể làm hỏng các bộ phận và rút ngắn tuổi thọ hệ thống của bạn. Giảm chấn tích hợp giúp làm trơn tru các quá trình chuyển đổi này mà không cần bộ giảm xóc riêng trong đường ống của bạn.
Van có thể xử lý tới 15.000 chu kỳ chuyển mạch mỗi giờ, điều này phù hợp với dây chuyền sản xuất tốc độ cao, nơi van cần đóng mở liên tục trong ngày.
Cấu hình ống chỉ và logic vận hành
Chữ "D" trong ký hiệu 4WE 10 D đề cập đến một biểu tượng ống cuộn cụ thể, nhưng Rexroth cung cấp nền tảng van này với nhiều cấu hình ống cuộn khác nhau. Bạn có thể lấy nó ở cấu hình 4/3 (bốn cổng, ba vị trí) hoặc thiết lập 4/2 (bốn cổng, hai vị trí), cùng với các tùy chọn khác.
Mỗi loại ống chỉ tạo ra các đường dẫn dòng chảy khác nhau khi van ở vị trí trung tính hoặc trung tâm. Một số cấu hình đóng tất cả các cổng khi mất điện, giúp giữ các xi lanh ở đúng vị trí. Những người khác kết nối máy bơm với bể chứa, giúp dỡ máy bơm và tiết kiệm năng lượng. Sự lựa chọn phụ thuộc vào những gì bạn cần hệ thống của mình thực hiện khi van không được chuyển đổi tích cực.
Van điều khiển hướng 4WE 10 D dành cho Rexroth có cả phiên bản lò xo hồi vị và phiên bản hãm. Van hồi lưu lò xo tự động quay trở lại vị trí ban đầu khi bạn cắt điện, điều này thường rất quan trọng để đảm bảo an toàn. Các phiên bản giam giữ vẫn ở vị trí cuối cùng cho đến khi bạn gửi một tín hiệu khác, tín hiệu này hoạt động tốt hơn cho các ứng dụng mà bạn cần giữ vật gì đó tại chỗ khi mất điện.
Thông số kỹ thuật điện
Van này hoạt động với một loạt các hệ thống điện. Bạn có thể đặt hàng nó với điện áp DC từ 12V đến 230V hoặc với nhiều tùy chọn điện áp xoay chiều khác nhau. Bộ điện từ DC tiêu chuẩn tiêu thụ khoảng 30 đến 35 watt điện.
Các kết nối điện có nhiều kiểu khác nhau, bao gồm cả đầu nối phích cắm đáp ứng tiêu chuẩn DIN. Van có xếp hạng bảo vệ theo tiêu chuẩn IP65, có nghĩa là nó có thể xử lý bụi và phun nước mà không gặp vấn đề gì. Lớp cách nhiệt đáp ứng tiêu chuẩn VDE Class F nên phù hợp với môi trường công nghiệp nơi vấn đề an toàn điện được quan tâm.
Để khắc phục sự cố hoặc vận hành khẩn cấp, nhiều phiên bản bao gồm các tùy chọn ghi đè thủ công. Điều này cho phép bạn chuyển đổi van một cách cơ học khi bạn đang thiết lập hệ thống hoặc cần di chuyển thứ gì đó khi mất điện.
Van này được sử dụng ở đâu
4WE 10 D xuất hiện trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau vì nó cân bằng giữa hiệu suất và độ tin cậy. Trong các ứng dụng hàng hải, bạn sẽ thấy nó điều khiển hệ thống lái trên tàu, quản lý cần cẩu bốc và dỡ hàng cũng như điều chỉnh các chân vịt có bước chuyển động thay đổi. Những môi trường này yêu cầu các van có thể chạy liên tục trong điều kiện khắc nghiệt và thiết kế Rexroth có khả năng chống chịu tốt với không khí muối và độ rung.
Các cơ sở sản xuất sử dụng van điều khiển hướng 4WE 10 D cho Rexroth trong máy công cụ, thiết bị ép phun và máy ép tạo hình kim loại. Khả năng tần số chuyển mạch cao giúp nó hữu ích cho việc sản xuất tự động trong đó van quay vòng hàng nghìn lần mỗi ca. Việc điều chỉnh giảm chấn giúp ngăn ngừa hư hỏng do sốc đối với các bộ phận chính xác trong các máy này.
Thiết bị xây dựng và di động cũng dựa vào nền tảng van này, mặc dù những ứng dụng đó thường sử dụng các biến thể hơi khác nhau được tối ưu hóa cho thủy lực di động.
Bảo trì và làm sạch chất lỏng
Giống như hầu hết các bộ phận thủy lực chính xác, 4WE 10 D cần dầu sạch để hoạt động bình thường. Khoảng hở giữa ống chỉ và thân van được đo bằng micromet và các hạt bụi bẩn có thể gây mòn và rò rỉ bên trong khá nhanh.
Rexroth chỉ định rằng chất lỏng thủy lực phải đáp ứng tiêu chuẩn sạch của NAS 1638 Loại 9. Bạn sẽ cần một hệ thống lọc tốt với tỷ lệ beta ít nhất là 75 đối với các hạt 10 micron. Điều này nghe có vẻ quá nghiêm ngặt, nhưng khi bạn chạy 15.000 chu kỳ mỗi giờ, thiệt hại do ô nhiễm sẽ tăng lên nhanh chóng.
Bảo trì thường xuyên bao gồm kiểm tra độ sạch của chất lỏng, kiểm tra rò rỉ và thỉnh thoảng thay thế bộ bịt kín. Bộ con dấu thường chứa chín vòng chữ O và đi kèm với các số bộ phận như R961006886 cho các dòng sản phẩm mới hơn. Do thiết kế chốt ướt, bạn có thể thường xuyên thay thế cuộn dây điện từ mà không cần tháo rời nhiều, giúp rút ngắn thời gian ngừng hoạt động.
So sánh với các lựa chọn khác
Van điều khiển hướng 4WE 10 D dành cho Rexroth cạnh tranh với các van của Parker, Eaton và các nhà sản xuất lớn khác trong danh mục NG10. Dòng D3W của Parker cung cấp mức áp suất tương tự khoảng 345 bar. Dòng DG4V-5 của Eaton cũng hoạt động ở dải áp suất tương đương, mặc dù thông số kỹ thuật khác nhau tùy theo mẫu.
Điều làm cho tùy chọn Rexroth nổi bật chủ yếu là khả năng giảm xóc tích hợp. Trong khi các nhà sản xuất khác tạo ra các loại van mạnh mẽ và phản ứng nhanh, nhiều nhà sản xuất lại không tích hợp tính năng chống sốc. Nếu cần tính năng đó, bạn sẽ phải thêm bộ điều chỉnh hoặc bộ đệm bên ngoài vào hệ thống của mình, điều này sẽ chiếm không gian và tăng thêm độ phức tạp.
Ngoài ra còn có các lựa chọn thay thế tương thích từ các công ty như Huade tuân theo các tiêu chuẩn lắp đặt tương tự và đưa ra mức giá thấp hơn. Chúng có thể hoạt động tốt cho các ứng dụng ít quan trọng hơn, nhưng bạn nên so sánh cẩn thận các thông số hiệu suất thực tế, đặc biệt là tốc độ dòng chảy tối đa và dữ liệu độ bền lâu dài.
Cân nhắc cài đặt
4WE 10 D gắn vào tấm phụ sử dụng mẫu ISO 4401-05 tiêu chuẩn. Các lỗ bu lông cách nhau 80 x 32 mm, phù hợp với tiêu chuẩn ngành cho loại kích thước này. Việc tiêu chuẩn hóa này có nghĩa là bạn có thể thường xuyên trao đổi giữa các van của các nhà sản xuất khác nhau mà không cần thiết kế lại ống góp hoặc tấm phụ của mình.
Khi lắp đặt van, hãy chú ý đến các dấu hiệu cổng. Cổng P kết nối với máy bơm của bạn, cổng A và B đi tới bộ truyền động của bạn và cổng T quay trở lại bể chứa. Việc đảo ngược những điều này sẽ khiến hệ thống của bạn hoạt động không chính xác và có thể làm hỏng thiết bị.
Van điều khiển hướng 4WE 10 D dành cho Rexroth có thể hoạt động ở nhiệt độ môi trường từ âm 15 độ C đến 70 độ C. Nhiệt độ chất lỏng thủy lực ảnh hưởng đến thời gian chuyển mạch vì độ nhớt của dầu thay đổi theo nhiệt độ. Nếu hệ thống của bạn chạy trong điều kiện quá lạnh hoặc quá nóng, bạn có thể cần tính đến điều này khi tính toán thời gian của mình.
Các biến thể đặc biệt cho khu vực nguy hiểm
Đối với các ứng dụng trong môi trường dễ cháy nổ, Rexroth cung cấp các phiên bản được chứng nhận ATEX của loại van này. Dòng WE...XE hoạt động trong môi trường Vùng 2, nơi có thể có khí nổ hoặc bụi nhưng thông thường không được mong đợi. Dòng WE...XN xử lý các điều kiện Vùng 3 với rủi ro cháy nổ thấp hơn.
Các biến thể chống cháy nổ này sử dụng thiết kế cuộn dây đặc biệt và vỏ bảo vệ ngăn chặn nguồn đánh lửa. Nếu bạn đang làm việc trong các cơ sở hóa dầu, hoạt động khai thác mỏ hoặc nền tảng ngoài khơi, bạn sẽ cần những phiên bản được chứng nhận này để đáp ứng các quy định an toàn.
Chứng minh tương lai cho hệ thống của bạn
Khi các hệ thống công nghiệp trở nên tự động hóa và kết nối hơn, khả năng chẩn đoán sẽ trở nên có giá trị hơn. Trong khi 4WE 10 D cơ bản là một van bật tắt đơn giản, Rexroth cung cấp một nền tảng nâng cấp được gọi là dòng 4WEH 10 có bổ sung tính năng giám sát vị trí và điều chỉnh hành trình điện tử.
Các phiên bản nâng cao này sử dụng cùng thiết kế thân van và ống cuộn đã được kiểm chứng như 4WE 10 D tiêu chuẩn, nhưng chúng bao gồm các cảm biến cho bạn biết vị trí của ống cuộn. Phản hồi này giúp bảo trì dự đoán và theo dõi tình trạng. Nếu bạn đang xây dựng một hệ thống cần đáp ứng các tiêu chuẩn Công nghiệp 4.0 hoặc yêu cầu chứng nhận an toàn chức năng, nền tảng 4WEH sẽ cung cấp cho bạn lộ trình nâng cấp mà không cần thay đổi thiết kế mạch thủy lực cơ bản.
Đưa ra lựa chọn đúng đắn
Van điều khiển hướng 4WE 10 D dành cho Rexroth thể hiện sự trung gian vững chắc giữa hiệu suất và tính thực tiễn. Nó xử lý áp suất và tốc độ dòng chảy cao mà không cần thiết kế quá mức cho các ứng dụng đơn giản. Thiết kế van điện từ chốt ướt giúp việc bảo trì trở nên đơn giản và tính năng giảm chấn có thể điều chỉnh giúp bảo vệ các hệ thống nhạy cảm khỏi bị sốc thủy lực.
Khi bạn chỉ định loại van này, hãy đảm bảo bạn hiểu mình đang nhận được dòng sản phẩm nào. Dòng 3X và 5X có một số khác biệt về xếp hạng áp suất tối đa, với các phiên bản 5X mới hơn đạt 350 bar so với 315 bar của một số biến thể cũ hơn. Nếu bạn đang sử dụng cuộn dây điện áp cao như 96V hoặc 205V DC, hãy nhớ rằng bạn cần giảm lưu lượng tối đa 10 phần trăm để tránh làm quá nhiệt bộ điện từ.
Chìa khóa để có tuổi thọ lâu dài là duy trì độ sạch của chất lỏng thích hợp và tuân theo các tiêu chuẩn lọc được khuyến nghị. Đây không phải là tùy chọn nếu bạn muốn van đạt được tuổi thọ hoạt động dự kiến. Với khả năng quản lý chất lỏng tốt và thay thế phớt định kỳ, các van này có thể thực hiện hàng triệu chu kỳ trong dịch vụ công nghiệp.
Cho dù bạn đang thiết kế một hệ thống mới hay thay thế van hiện có, 4WE 10 D mang lại độ tin cậy đã được chứng minh với đủ tính linh hoạt để phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau. Kiểu lắp được tiêu chuẩn hóa và nhiều cấu hình ống cuộn có nghĩa là bạn thường có thể tìm thấy phiên bản phù hợp với nhu cầu của mình mà không cần sửa đổi tùy chỉnh.
