Калі вы працуеце з цяжкім прамысловым абсталяваннем, вельмі важна разумець, як цякучая сіла рухаецца ў вашай сістэме. У цэнтры многіх гідраўлічных сістэм з вялікім патокам ляжыць найважнейшы кампанент, які называецца накіравальным рэгулюючым клапанам, у прыватнасці серыі WH ад Bosch Rexroth. На першы погляд гэтыя клапаны могуць выглядаць не вельмі ўражліва, але яны выконваюць сур'ёзную цяжкую працу на заводах і ў прамысловых установах па ўсім свеце.
Што робіць клапаны кіравання такім важным
Успрымайце накіравальны клапан як даішніка для гідраўлічнай вадкасці. Яго асноўная задача - вырашаць, куды накіроўваецца вадкасць, што непасрэдна кантралюе рух вашага абсталявання. Незалежна ад таго, запускаеце вы, спыняеце, разганяеце або змяняеце кірунак гідраўлічнага цыліндра, накіравальны рэгулюючы клапан робіць гэта магчымым.
Тып WH у прыватнасці адносіцца да рэгулюючых клапанаў з пілотным кіраваннем, якія выкарыстоўваюць гідраўлічны ціск для кіравання асноўным патокам. Гэта больш важна, чым вы думаеце. Калі вы маеце справу з высокай хуткасцю патоку і вялікімі аб'ёмамі вадкасці, простаму клапану з прамым кіраваннем проста не хапае мускулатуры, каб выканаць працу. Сілы, якія дзейнічаюць на вялікі золотник клапана, велізарныя, і менавіта тут становіцца неабходнай пілотная праца.
Кампанія Bosch Rexroth распрацавала серыю WH менавіта для такіх складаных сітуацый. Гэтыя клапаны могуць кіраваць ціскам да 350 бар і хуткасцю патоку да 1100 літраў у хвіліну. Каб паказаць гэта ў перспектыве, мы гаворым аб перамяшчэнні дастатковай колькасці гідраўлічнай вадкасці для харчавання масіўных прамысловых прэсаў, цяжкага фармовачнага абсталявання і вялікіх сістэм апрацоўкі матэрыялаў.
Як на самой справе працуюць накіравальныя клапаны серыі WH
Хараство накіраванага рэгулюючага клапана WH заключаецца ў яго двухступеньчатай канструкцыі. Замест таго, каб спрабаваць перамясціць вялікую цяжкую катушку непасрэдна, сістэма выкарыстоўвае невялікі пілотны клапан для кіравання значна большым галоўным клапанам. Гэта ўзмацненне магутнасці ў дзеянні.
Вось як гэта працуе на практыцы. Пілотная ступень выкарыстоўвае невялікую колькасць гідраўлічнага ціску для зрушэння невялікага золотника клапана. Гэта стварае розніцу ціску, якая дзейнічае на канцы значна большай асноўнай шпулькі. Гэтая розніца ціскаў стварае дастатковую сілу для пераадолення сіл вадкасці і трэння, што дазваляе галоўнай катушцы зрушыць становішча і перанакіраваць увесь паток сістэмы.
Абазначэнне WH кажа вам, што гэта выключна гідраўлічнае пілотнае кіраванне. Усе сігналы кіравання паступаюць ад крыніц гідраўлічнага ціску, а не ад электрычных саленоідаў. Гэта робіць клапаны WH асабліва каштоўнымі ў асяроддзях, дзе электрычныя сістэмы могуць быць праблематычнымі, напрыклад, пад вадой, пры экстрэмальных тэмпературах або выбуханебяспечных умовах.
Унутры корпуса клапана вы знойдзеце дакладна апрацаванае адтуліну, дзе шпулька з загартаванай сталі слізгае наперад і назад. Золотнік мае старанна распрацаваныя пляцоўкі і канаўкі, якія супадаюць з адтулінамі ў корпусе клапана. Калі шпулька рухаецца, яна адкрывае і закрывае гэтыя шляхі патоку, накіроўваючы вадкасць да розных прывадаў або назад у бак.
Розныя канфігурацыі для розных патрэб
Накіраваныя клапаны бываюць розных канфігурацый, і разуменне тэрміналогіі дапамагае пры выбары правільнага клапана. Лічбы, якія вы бачыце ў апісаннях клапанаў, адносяцца да колькасці партоў і пазіцый.
Чатыроххадавой трохпазіцыйны клапан (пазначаецца як 4/3) мае чатыры злучэнні для вадкасці і тры розныя працоўныя пазіцыі. Чатыры порта звычайна ўключаюць у сябе падачу помпы, зваротны бак і два працоўныя порты, якія падключаюцца да вашага прывада. Тры пазіцыі звычайна ўключаюць дзве актыўныя пазіцыі для перамяшчэння вашага цыліндра або рухавіка ў любым кірунку, а таксама цэнтральную пазіцыю.
Гэтая цэнтральная пазіцыя мае большае значэнне, чым многія разумеюць. У канфігурацыі з закрытым цэнтрам увесь паток спыняецца, калі клапан вяртаецца ў цэнтр. Гэта добра працуе з помпамі фіксаванага аб'ёму і калі вам патрэбна дакладнае ўтрыманне пазіцыі. Адкрыты цэнтр дазваляе патоку помпы вяртацца ў рэзервуар у нейтральным становішчы, памяншаючы выпрацоўку цяпла, але патэнцыйна дазваляючы вашаму прываду дрэйфаваць пад нагрузкай. Тандэмныя цэнтральныя канфігурацыі прапануюць залатую сярэдзіну, разгружаючы помпа і адначасова блакуючы парты прывада.
Серыя WH прапануе ўсе гэтыя цэнтры і многае іншае. Вы можаце замовіць клапаны з цэнтраваннем спружыны, калі спружыны штурхаюць золотник назад у нейтральнае становішча, або з цэнтрам пад ціскам, калі гідраўлічны ціск падтрымлівае золотник ў цэнтры. Некаторыя прыкладанні маюць патрэбу ў канфігурацыі зрушэння спружыны або гідраўлічных фіксатараў, якія ўтрымліваюць катушку ў любым становішчы, якое было дадзена апошняй камандай.
Тэхнічныя характарыстыкі, якія маюць значэнне
Калі вы параўноўваеце накіраваныя рэгулюючыя клапаны, пэўныя спецыфікацыі паказваюць, што гэты клапан сапраўды можа рабіць у вашай сістэме. Серыя WH ахоплівае намінальныя памеры ад NG10 да NG32. Гэты намінальны памер непасрэдна залежыць ад таго, які паток можа вытрымаць клапан.
Клапан NG10 можа апрацоўваць ад 200 да 300 літраў у хвіліну, што падыходзіць для машын сярэдняга памеру. Перайшоўшы да NG32, вы ўбачыце максімальную прапускную здольнасць 1100 літраў у хвіліну. Гэты большы памер - гэта тое, што вы б вызначылі для самых вялікіх прамысловых прэсаў або высакахуткаснага вытворчага абсталявання.
Максімальны працоўны ціск у 350 бар ставіць клапаны WH у катэгорыю высокай прадукцыйнасці. Многія прамысловыя сістэмы працуюць пры цісках ад 200 да 250 бар, таму наяўнасць дадатковага ціску забяспечвае запас трываласці і дазваляе клапану працаваць у самых патрабавальных ланцугах.
Усе накіравальныя клапаны WH мантуюцца ў адпаведнасці са стандартам ISO 4401. Гэты міжнародны стандарт дакладна вызначае, дзе размешчаны парты і як апрацоўваецца мантажная паверхня. Чаму гэта мае значэнне? Таму што гэта азначае, што вы патэнцыйна можаце памяняць клапан Bosch Rexroth на эквівалент Parker або Eaton, не змяняючы калектар або сантэхніку. Такая стандартызацыя эканоміць велізарную колькасць часу і грошай на праектаванне і абслугоўванне сістэмы.
Клапаны працуюць з гідраўлічнымі вадкасцямі мінеральнага алею або фасфатнага эфіру ў дыяпазоне тэмператур ад мінус 30 да плюс 80 градусаў Цэльсія. Гэта шырокае працоўнае акно ахоплівае большасць прамысловых умоў без неабходнасці спецыяльнай тэмпературнай кампенсацыі.
Рэальныя прыкладанні, дзе WH Valves Excel
Зайдзіце на любы цяжкі вытворчы аб'ект, і вы, хутчэй за ўсё, знойдзеце накіраваныя клапаны серыі WH на працы. Металургічныя заводы выкарыстоўваюць іх для кіравання масіўнымі фармовачнымі прэсамі. Заводы для ліцця пад ціскам спадзяюцца на іх у якасці заціскных сістэм з высокай сілай, якія ўтрымліваюць формы закрытымі пад надзвычайным ціскам.
Вялікія станкі ўяўляюць сабой яшчэ адно распаўсюджанае прымяненне. Калі апрацоўваючаму цэнтру з ЧПУ неабходна хутка размясціць цяжкі стол або заціснуць нарыхтоўку, накіравальны клапан WH забяспечвае неабходнае рашучае, магутнае пераключэнне. Здольнасць клапана апрацоўваць вялікую хуткасць патоку азначае, што гэтыя рухі адбываюцца хутка, што скарачае час цыкла і павялічвае прадукцыйнасць.
Пагрузачна-разгрузачнае абсталяванне, такое як гідраўлічныя ліфты і пад'ёмныя платформы, таксама атрымлівае карысць ад тэхналогіі WH. Гэтыя прыкладанні патрабуюць надзейнасці больш за ўсё, і простая, трывалая канструкцыя рэгулюючага клапана з пілотным кіраваннем забяспечвае менавіта гэта.
Што робіць клапаны WH асабліва прыдатнымі для гэтых прыкладанняў, так гэта іх цярпімасць да неідэальных умоў працы. Прамысловыя гідраўлічныя сістэмы часта не могуць падтрымліваць звышчыстыя ўмовы вадкасці, якія патрабуюць больш складаныя прапарцыйныя клапаны. Клапаны WH працуюць надзейна з чысцінёй гідраўлічнай вадкасці ў адпаведнасці з ISO 4406 20/18/15, у той час як прапарцыйным клапанам можа спатрэбіцца 19/16/13 або вышэй. Гэтая розніца ў патрабаваннях да фільтрацыі непасрэдна прыводзіць да зніжэння эксплуатацыйных выдаткаў і больш працяглых інтэрвалаў абслугоўвання.
Параўнанне клапанаў WH з канкурэнтамі
Рынак прамысловых рэгулюючых клапанаў ўключае некалькі буйных гульцоў, акрамя Bosch Rexroth. Падраздзяленне Eaton Vickers прапануе серыю DG3V-10 для гідраўлічнага пілотнага кіравання і DG5V-10 для электрамагнітнага пілотнага кіравання. Яны наўпрост канкуруюць з клапанамі WH і WEH, прапаноўваючы аналагічную прапускную здольнасць і ціск.
Кампанія Parker Hannifin вырабляе вялікія клапаны з пілотным кіраваннем у сваёй серыі D81VW і больш шырокай лінейцы серыі D. Як і іншыя, гэтыя клапаны адпавядаюць стандартам мантажу ISO 4401 і забяспечваюць параўнальную прадукцыйнасць.
Цікавая рэч у гэтым канкурэнтным ландшафце заключаецца ў тым, наколькі падобнымі сталі топавыя характарыстыкі. Усе тры асноўныя вытворцы прапануюць клапаны, разлічаныя на ціск 350 бар і расход 1100 літраў у хвіліну. Усе яны прытрымліваюцца аднолькавых стандартаў мантажу. Гэтая канвергенцыя адлюстроўвае патрабаванні рынку да ўзаемазаменнасці і стварыла сітуацыю, калі канкурэнцыя адбываецца больш на другасных фактарах, такіх як час дастаўкі, тэхнічная падтрымка і пэўныя параметры канфігурацыі, а не на чыстых абмежаваннях прадукцыйнасці.
Азіяцкія вытворцы таксама выйшлі на рынак з клапанамі, сумяшчальнымі з ISO 4401. Такія кампаніі, як Huade і Shanghai Lixin, прапануюць WH-сумяшчальныя прадукты па канкурэнтаздольным цэнах, асабліва прывабныя для пакупнікоў у рэгіёнах, якія хутка індустрыялізуюцца. Нягледзячы на тое, што гэтыя альтэрнатывы могуць адрознівацца ад такой жа пазнавальнасці брэнда, яны прытрымліваюцца тых жа асноўных прынцыпаў дызайну і стандартаў мантажу.
Меркаванні па тэхнічным абслугоўванні і агульныя праблемы
Адной з істотных пераваг клапанаў серыі WH з'яўляецца іх адносна просты профіль абслугоўвання. У адрозненне ад складаных прапарцыйных клапанаў з іх жорсткімі допускамі і складанай сістэмай зваротнай сувязі, традыцыйныя клапаны з пілотным кіраваннем даволі паблажлівыя.
Найбольш распаўсюджаным спосабам адмовы з'яўляецца заліпанне золотника, звычайна выкліканае забруджваннем гідраўлічнай вадкасці. Драбнюткія часціцы могуць назапашвацца ў невялікіх зазорах паміж шпулькай і адтулінай, перашкаджаючы плыўнаму руху. Рэгулярная замена вадкасці і адэкватная фільтрацыя прадухіляюць большасць гэтых праблем.
Унутраная ўцечка развіваецца з цягам часу, калі звычайны знос павялічвае зазор паміж шпулькай і адтулінай. Гэта выяўляецца ў выглядзе зніжэння хуткасці прывада, памяншэння сілы і павелічэння цеплавыдзялення. Калі ўнутраная ўцечка становіцца празмернай, адзіным рэальным рашэннем з'яўляецца замена клапана. Кошт рэканструкцыі звычайна перавышае кошт новага клапана для большасці памераў.
Знешнюю ўцечку з ушчыльненняў або фітынгавых злучэнняў звычайна лягчэй вырашыць. Многія пломбы можна замяніць без спецыяльных інструментаў. Аднак, калі сама шпулька пашкоджана ў вобласці ўшчыльнення, патрабуецца замена.
Асаблівая ўвага на клапанах WH заслугоўвае пілотнага ціску падачы. Паколькі пілотны контур кіруе галоўным становішчам золотника, любыя праблемы з пілотным ціскам непасрэдна ўплываюць на працу клапана. Незалежна ад таго, ці выкарыстоўваецца ўнутранае сілкаванне пілотнага механізму ад галоўнага помпы або знешняе сілкаванне пілотнага рухавіка з асобнай крыніцы, гэты ціск павінен заставацца стабільным і адэкватным для надзейнага пераключэння.
Першапачатковы кошт якаснага накіравальнага клапана можа здацца значнай. Зборкі Bosch Rexroth сярэдняга класа могуць каштаваць каля 450 долараў, а вялікія і больш складаныя канфігурацыі каштуюць даражэй. Аднак агульны кошт валодання моцна залежыць ад надзейнасці і тэрміну службы. Клапаны WH зарабляюць на працягу многіх гадоў надзейнай працы з мінімальнай увагай.
Будучыня тэхналогіі накіраванага кіравання
Індустрыя гідраўлічных клапанаў не стаіць на месцы. Дзве асноўныя тэндэнцыі змяняюць ландшафт, хоць ні адна з іх не зрабіла клапаны ў стылі WH састарэлымі.
Прапарцыйныя рэгулюючыя клапаны забяспечваюць бесперапыннае рэгуляванне расходу, а не простае ўключэнне і выключэнне. Змяняючы ўваходны сігнал, вы можаце дакладна кантраляваць хуткасць і сілу прывада. Гэта дае значныя перавагі для прыкладанняў, якія патрабуюць плыўнага руху або дакладнага пазіцыянавання. Аднак прапарцыянальныя клапаны патрабуюць нашмат больш чыстай гідраўлічнай вадкасці, патрабуюць рэгулярнай каліброўкі і, як правіла, каштуюць даражэй на набыццё і абслугоўванне.
Лічбавая гідраўліка ўяўляе сабой больш фундаментальны зрух у падыходзе. Замест таго, каб выкарыстоўваць аналагавыя клапаны, такія як серыі WH або прапарцыйныя клапаны, лічбавыя гідраўлічныя сістэмы выкарыстоўваюць масівы клапанаў хуткага пераключэння. Шляхам хуткага пульсавання гэтых клапанаў сістэма можа дасягнуць дакладнага кантролю, які канкуруе з прапарцыйнымі клапанамі або пераўзыходзіць іх, захоўваючы пры гэтым прастату і надзейнасць двухфункцыйных кампанентаў.
Лічбавая гідраўліка абяцае значную эканомію энергіі за кошт ліквідацыі многіх страт на дросселіраванне, уласцівых традыцыйным сістэмам. Тэхналогія таксама забяспечвае ўбудаванае рэзерваванне, паколькі некалькі невялікіх клапанаў могуць кампенсаваць, калі адзін з іх адмовіць. Вытворчыя выдаткі могуць значна знізіцца пасля павелічэння аб'ёмаў, паколькі вырабляць лічбавыя клапаны прасцей, чым дакладныя прапарцыйныя клапаны.
Нягледзячы на гэтыя дасягненні, традыцыйныя накіраваныя клапаны WH захоўваюць важныя перавагі. Яны патрабуюць менш складанай электронікі кіравання, лепш пераносяць забруджванне, чым прапарцыйныя клапаны, і лёгка інтэгруюцца ў існуючыя сістэмы, створаныя на аснове стандартаў ISO 4401. Для прыкладанняў, якія маюць патрэбу ў надзейным пераключэнні з вялікім патокам без пастаяннага кантролю, клапаны WH застаюцца найбольш эканамічна эфектыўным рашэннем.
Bosch Rexroth разумее гэты канкуруючы ціск і распрацаваў сваю стратэгію Connected Hydraulics. Гэты падыход дадае датчыкі і лічбавыя інтэрфейсы да традыцыйных гідраўлічных кампанентаў, уносячы іх у асяроддзе Industry 4.0 без неабходнасці поўнай рэканструкцыі сістэмы. Клапан WH з убудаванымі датчыкамі ціску і маніторынгам становішча можа даць каштоўныя дадзеныя для прагназуючага тэхнічнага абслугоўвання, выконваючы сваю асноўную функцыю пераключэння.
Правільны выбар клапана
Выбар паміж традыцыйным рэгулюючым клапанам WH і больш новымі тэхналогіямі залежыць ад канкрэтных патрабаванняў да прымянення. Для новых сістэм, якія патрабуюць дакладнага кантролю хуткасці або складаных профіляў руху, прапарцыйныя клапаны або лічбавая гідраўліка маюць сэнс, нягледзячы на іх больш высокі кошт і патрабаванні да абслугоўвання.
Для замены частак у існуючых сістэмах клапаны WH звычайна з'яўляюцца найбольш практычным выбарам. Яны прымяняюцца да стандартных схем мантажу ISO 4401, працуюць з існуючымі пілотнымі схемамі і забяспечваюць правераную надзейнасць. Засяродзьце свой выбар пастаўшчыкоў на кампаніях, якія прапануюць добрую тэхнічную падтрымку і спецыяльныя параметры канфігурацыі, якія вам патрэбныя, напрыклад, рэгуляваны час пераключэння або цэнтраванне ціску.
Калі цяжка ці немагчыма дасягнуць кантролю забруджвання, традыцыйныя накіраваныя клапаны з пілотным кіраваннем відавочна пераўзыходзяць прапарцыйныя альтэрнатывы. Такія галіны, як здабыча карысных выкапняў, лясная гаспадарка і знос часта трапляюць у гэту катэгорыю. Вялікія ўнутраныя зазоры і больш простая канструкцыя клапана WH вытрымліваюць умовы, якія хутка разбураць больш складаныя элементы кіравання.
Галоўнае - гэта адпаведнасць тэхналогіі клапанаў рэальным патрэбам сістэмы, а не аўтаматычны выбар найноўшага варыянту. Накіраваныя клапаны серыі WH застаюцца ў вытворчасці дзесяцігоддзямі, таму што яны эфектыўна вырашаюць рэальныя праблемы. Яны будуць працягваць абслугоўваць прамысловыя сістэмы да тых часоў, пакуль існуюць дадаткі, у якіх прастата, трываласць і магутнасць з высокім патокам важней за бесперапыннае кіраванне зменнымі.
Разуменне таго, як працуюць гэтыя клапаны, з чым яны спраўляюцца і дзе альтэрнатывы могуць служыць лепш, дапаможа вам прымаць абгрунтаваныя рашэнні для вашых канкрэтных гідраўлічных сістэм. Незалежна ад таго, абслугоўваеце вы існуючае абсталяванне або праектуеце новыя ўстаноўкі, накіраваны рэгулюючы клапан WH заслугоўвае разгляду як праверанае, надзейнае рашэнне для прымянення высокамагутнага рэгулявання вадкасці.
