Когда люди ищут информацию о гидрораспределителе WE 5 для Rexroth, они обычно хотят понять, что этот клапан делает, как он работает и соответствует ли он их потребностям. Обозначение WE 5 относится к определенной размерной категории в линейке клапанов Rexroth, но история интереснее, чем просто одна модель клапана.
Что такое гидрораспределитель WE 5
Оригинальный WE 5 от Rexroth представлял собой гидрораспределитель, изготовленный по стандарту размера NG5. Эти клапаны контролировали поток гидравлической жидкости в системах, требующих умеренного давления и скорости потока. Традиционный WE 5 может выдерживать давление до 250 бар и скорость потока от 14 до 20 литров в минуту. В течение многих лет этот уровень производительности хорошо подходил для небольших гидравлических систем, таких как компактное оборудование и легкое промышленное оборудование.
Однако современные промышленные применения требуют большей мощности и более высоких скоростей потока. Именно здесь становится важной эволюция гидрораспределителя WE 5. Компания Rexroth разработала серию 5X, в которую входят модели 5-.WE 10. Эти новые клапаны сохраняют философию конструкции оригинального WE 5, но масштабируются до размера NG10. В результате получился клапан, способный пропускать до 160 литров в минуту при давлении, достигающем 420 бар. Когда сегодня инженеры ищут гидрораспределитель WE 5, они часто в конечном итоге выбирают именно эти модели NG10, поскольку они соответствуют текущим требованиям к производительности.
Семейство направляющих распределительных клапанов WE 5 соответствует международным стандартам, таким как ISO 4401-05 и NFPA D05. Эта стандартизация означает, что клапаны можно устанавливать на стандартные монтажные плиты и заменять аналогичные клапаны других производителей без изменения конструкции всей системы.
Как работает клапан внутри
Базовая конструкция гидрораспределителя WE 5 проста. Внутри корпуса клапана находится скользящая катушка, которая перемещается вперед и назад для соединения различных портов. Когда катушка меняет положение, порты подключаются друг к другу. Например, золотник может соединить порт P (давление) с портом A, а порт B — с портом T (резервуар). Когда катушка движется в другом направлении, она меняет местами эти соединения.
Что заставляет гидрораспределитель WE 5 перемещать этот золотник? Ответ: электромагнитный соленоид. Rexroth использует так называемую «мокрую» конструкцию соленоида. Соленоид находится внутри гидравлической жидкости, а не изолирован от нее. Это может показаться рискованным, но на самом деле это обеспечивает лучшее охлаждение и более длительный срок службы. Гидравлическая жидкость отводит тепло от катушки, позволяя соленоиду работать непрерывно без перегрева.
Когда вы отключаете питание соленоида, пружины внутри клапана возвращают золотник в центральное положение. Различные конфигурации пружин создают разное поведение. В стандартной установке используются возвратные пружины с обеих сторон. В некоторых версиях используются более сильные пружины, чтобы клапан переключался быстрее. В других версиях пружины полностью отсутствуют для особых случаев применения, когда катушка должна оставаться в том положении, в котором она перемещалась в последний раз.
Многие модели гидрораспределителей WE 5 оснащены функцией ручного управления. Это кнопка наверху клапана, которая позволяет перемещать золотник вручную. Во время настройки или устранения неполадок такое ручное управление оказывается очень полезным. Вы можете протестировать систему без подачи электроэнергии.
Возможности и ограничения производительности
Современные версии NG10 системы гидрораспределителя WE 5 обладают впечатляющими показателями производительности. Стандартные модели работают при давлении 350 бар, специальные версии — на 420 бар. Пропускная способность достигает 160 литров в минуту при работе на постоянном напряжении или 120 литров в минуту при переменном напряжении после выпрямления.
Диапазон температур варьируется от минус 30 градусов Цельсия до плюс 80 градусов Цельсия. Клапан работает с гидравлическими жидкостями от очень тонкого (2,8 квадратных миллиметров в секунду) до очень толстых (500 квадратных миллиметров в секунду). Такая гибкость означает, что одна конструкция клапана подходит для множества различных применений.
Однако высокая производительность требует некоторых соображений. Когда жидкость протекает через клапан с максимальной скоростью, гидравлические силы, действующие на золотник, становятся значительными. Эти силы могут вызвать нестабильность или вибрацию. Чтобы справиться с этим, Rexroth предлагает дроссельные картриджи, которые устанавливаются в порты. Эти картриджи слегка ограничивают поток, что снижает динамические силы и делает работу более плавной. Компромиссом является более высокий перепад давления на клапане, но улучшенная стабильность обычно того стоит.
Внутренняя утечка – еще одна характеристика конструкции гидрораспределителя WE 5. Все золотниковые клапаны пропускают некоторое количество жидкости мимо золотника, поскольку золотнику необходим зазор для свободного перемещения. Эта утечка постепенно увеличивается по мере износа клапана в течение тысяч циклов. Для применений, в которых необходимо удерживать грузы на месте в течение длительного времени, один направляющий клапан WE 5 может не обеспечить достаточную удерживающую силу. Добавление внешних обратных клапанов или выбор конфигурации золотника с закрытым центром помогает решить эту проблему.
Электрическое управление и время отклика
Электрическая часть гидрораспределителя WE 5 работает от стандартного промышленного напряжения. Версии постоянного тока рассчитаны на напряжение 12, 24, 110 или 220 В, наиболее распространенным является 24 В. Версии переменного тока нуждаются в разъеме выпрямителя для преобразования переменного тока в постоянный ток, который требуется соленоиду.
Потребляемая мощность колеблется от 17 до 38 Вт в зависимости от конкретной модели. Клапаны рассчитаны на 100-процентный рабочий цикл, что означает, что они могут постоянно оставаться под напряжением без повреждений. Этот постоянный рейтинг важен, поскольку многие гидравлические системы удерживают свое положение в течение длительного периода времени.
Время ответа зависит от нескольких факторов. Стандартным соленоидам требуется от 65 до 150 миллисекунд для включения и от 48 до 104 миллисекунд для выключения. Это время может показаться быстрым, но некоторым приложениям требуется еще более быстрый ответ. Rexroth предлагает картриджи с широтно-импульсной модуляцией, которые сокращают время переключения вдвое. Эти картриджи с ШИМ быстро подают напряжение на соленоид по контролируемой схеме, что ускоряет движение золотника.
Другой вариант ШИМ снижает потребление энергии, а не повышает скорость. Этот энергосберегающий картридж снижает температуру катушки как минимум на 30 градусов Цельсия. Более низкая температура продлевает срок службы клапана в жарких условиях или в тяжелых условиях эксплуатации. Инженерам приходится выбирать между оптимизацией скорости и оптимизацией управления температурным режимом. Система гидрораспределителя WE 5 предоставляет возможности для обоих приоритетов.
Когда соленоид выключается, сжимающееся магнитное поле генерирует всплеск напряжения. Этот скачок может повредить чувствительную электронику, подключенную к тому же источнику питания. Стандартным соленоидам K4 требуются внешние подавляющие диоды для ограничения этого напряжения ниже 500 В. Версия соленоида К72Л имеет встроенную защиту, которая упрощает проводку и обеспечивает соблюдение норм электробезопасности.
Выбор правильной конфигурации катушки
Золотник внутри гидрораспределителя WE 5 определяет, что делает клапан в каждом положении. Наиболее распространены четырехходовые трехпозиционные катушки. Эти катушки имеют четыре порта (P, T, A, B) и три различных положения (левое, центральное, правое).
Поведение центрального положения особенно важно. Золотник «E» закрывает все четыре порта в центральном положении. Это создает закрытый центр, который фиксирует груз на месте и создает давление в насосе. Конфигурация E обеспечивает максимальную удержание нагрузки, но требует предохранительного клапана для защиты насоса от избыточного давления.
Золотник «H» закрывает порты P, A и B, соединяя T в центральном положении. Это разгружает насос в резервуар, уменьшая потери энергии, когда клапан центрирован. Груз остается заблокированным, поскольку A и B закрыты, но удерживающая сила не такая сильная, как у золотника E.
Золотник «J» закрывает P, соединяя A, B и T вместе в центральном положении. Это позволяет грузу свободно плавать и позволяет тепловому расширению уйти в резервуар. Конфигурация J полезна для систем, которым необходимо легко перемещаться в нейтральном положении или для предотвращения повышения давления из-за изменений температуры.
Выбор неправильного типа катушки создает проблемы. Например, использование катушки H в вертикальном подъемнике может привести к медленному сползанию груза вниз из-за внутренней утечки. Катушка E будет держаться лучше. С другой стороны, использование катушки E на горизонтальной оси, которая должна свободно перемещаться, приведет к тому, что система станет жесткой и будет тратить энергию. Понимание вашего применения поможет вам выбрать правильную конфигурацию гидрораспределителя WE 5.
Рекомендации по установке и техническому обслуживанию
Установка гидрораспределителя WE 5 требует внимания к нескольким ключевым моментам. Клапан монтируется на монтажной плите, которая должна соответствовать стандартам ISO 4401-05. Монтажные плиты Rexroth имеют определенные номера деталей и их необходимо заказывать отдельно. Перед установкой клапана убедитесь, что монтажная плита чистая и правильно установлена на коллекторе или блоке.
Для электрических соединений используются разъемы стандарта DIN EN 175301-803. Разъем можно повернуть на 90 градусов для удовлетворения различных потребностей в прокладке проводов. Некоторые разъемы оснащены встроенными выпрямителями для работы на переменном токе, а другие оснащены светодиодными индикаторами для визуального подтверждения состояния соленоида.
Чистота жидкости имеет большее значение, чем думает большинство людей. Зазоры внутри гидрораспределителя WE 5 составляют всего несколько микрометров. Частицы загрязнений могут заклинить золотник, в результате чего клапан заклинит или не сможет переключаться. Настоятельно рекомендуется фильтрация до 25 микрометров или тоньше. Регулярное обслуживание фильтра предотвращает большинство проблем с клапанами.
Клапан работает с гидравлическими маслами на минеральной основе и несколькими типами биоразлагаемых жидкостей. Материалы уплотнений изготавливаются из NBR (нитрил) для стандартных масел или FKM (витон) для синтетических жидкостей и высоких температур. Убедитесь, что материал уплотнения соответствует жидкости в вашей системе.
Обслуживание относительно простое. Электромагнитные катушки можно заменить, не снимая клапан с системы. Периодически проверяйте сопротивление катушки, чтобы обнаружить ее ухудшение до того, как произойдет сбой. Если клапан начинает медленно реагировать или не переключается, наиболее вероятной причиной является загрязнение. Промывка системы и замена фильтров обычно решают проблему. Изношенные внутренние компоненты можно заменить оригинальными запасными частями Rexroth, которые обычно доступны в течение десяти лет после производства.
Принятие решения о покупке
Когда вы решите купить гидрораспределитель WE 5 или его современный аналог NG10, на выбор влияют несколько факторов. Сначала проверьте свои требования к расходу и давлению. Если вам требуется менее 20 литров в минуту при умеренном давлении, может подойти традиционный размер NG5. Для более высокой производительности в настоящее время стандартом являются модели NG10 серии 5X.
Во-вторых, учтите электрическое напряжение, доступное на вашем предприятии. Версия постоянного тока на 24 В наиболее распространена в промышленной автоматизации, а варианты на 110 или 220 В подходят для разных регионов и применений.
В-третьих, оцените, нужны ли вам специальные функции, такие как быстрое переключение, снижение энергопотребления или контроль положения. Эти опции увеличивают стоимость, но обеспечивают реальные преимущества в требовательных приложениях.
Цена значительно варьируется в зависимости от технических характеристик и поставщика. Эти клапаны поставляются авторизованными дистрибьюторами и промышленными поставщиками, часто при технической поддержке, помогающей с выбором. На оптовые закупки обычно распространяются скидки. В официальном каталоге Rexroth представлены подробные характеристики и коды заказа, которые помогут вам выбрать именно тот клапан, который вам нужен.
Альтернативные поставщики предлагают совместимые клапаны по более низким ценам, но совместимость и надежность могут различаться. Для критически важных применений оригинальные клапаны Rexroth обеспечивают большую долгосрочную эффективность благодаря стабильной производительности и доступности запчастей.
Практическое применение и факторы успеха
Направленный регулирующий клапан WE 5 и его потомки находят применение в бесчисленных сферах применения. Машины для литья под давлением используют их для управления зажимами и выталкивателями пресс-форм. Роботизированные системы полагаются на них для точного управления движением. Вилочные погрузчики зависят от их функций рулевого управления и подъема. Прессы для обработки металлов давлением, станки и погрузочно-разгрузочное оборудование оснащены этими клапанами.
Успех установки любого гидрораспределителя WE 5 зависит от соответствия клапана требованиям применения. Приложения с высоким расходом требуют дроссельных картриджей для поддержания стабильности. В условиях высоких температур выгоднее использовать соленоиды, снижающие энергопотребление. Для удержания нагрузки требуются золотники с закрытым центром и, возможно, внешние обратные клапаны.
Электрическая система должна обеспечивать необходимое напряжение и включать защиту от скачков напряжения. Конструкция гидравлической системы должна учитывать перепады давления на клапане и обеспечивать адекватную фильтрацию.
Регулярное техническое обслуживание продлевает срок службы клапана и предотвращает непредвиденные простои. Простые методы, такие как мониторинг состояния фильтра, проверка внешних утечек и проверка реакции соленоида, обеспечивают надежную работу системы.
Эволюция оригинального WE 5 к современной серии 5X демонстрирует, как компоненты промышленной гидравлики совершенствуются в соответствии с меняющимися потребностями. Понимание наследия и текущих возможностей помогает инженерам принимать обоснованные решения о том, какой вариант гидрораспределителя WE 5 лучше всего подходит для их применения. При правильном выборе, установке и обслуживании эти клапаны обеспечат долгие годы надежной службы в сложных промышленных условиях.
