Kui töötate raskete tööstuslike masinatega, on oluline mõista, kuidas vedelikuenergia teie süsteemis liigub. Paljude suure vooluhulga hüdrosüsteemide keskmes on kriitiline komponent, mida nimetatakse suunajuhtventiiliks, täpsemalt Bosch Rexrothi WH-seeria. Need ventiilid ei pruugi esmapilgul muljetavaldavad välja näha, kuid nad teevad tõsist raskuste tõstmist tehastes ja tööstusasutustes üle kogu maailma.
Mis teeb suunajuhtventiilid nii oluliseks?
Mõelge suunajuhtventiilile kui hüdraulikavedeliku liikluspolitseile. Selle põhiülesanne on otsustada, kuhu vedelik läheb, mis juhib otseselt teie masina liikumist. Sõltumata sellest, kas käivitate, peatute, kiirendate või muudate hüdrosilindri suunda, suunajuhtventiil teeb selle teoks.
WH-tüüp viitab konkreetselt piloodiga juhitavatele suunajuhtventiilidele, mis kasutavad põhivoolu juhtimiseks hüdraulilist rõhku. See on olulisem, kui arvate. Kui tegemist on suure voolukiiruse ja suure vedelikuhulgaga, ei ole lihtsal otsejuhitaval ventiilil töö tegemiseks piisavalt lihaseid. Suurele klapipoolile mõjuvad jõud on tohutud ja just seal muutub pilootoperatsioon vajalikuks.
Bosch Rexroth kujundas oma WH-seeria just sellistes nõudlikes olukordades toimetulemiseks. Need ventiilid suudavad juhtida rõhku kuni 350 baari ja voolukiirust kuni 1100 liitrini minutis. Selle perspektiivi silmas pidades räägime piisava koguse hüdrovedeliku liigutamisest massiivsete tööstuspresside, raskete vormimisseadmete ja suurte materjalikäitlussüsteemide toiteks.
Kuidas WH-seeria suunajuhtventiilid tegelikult töötavad
WH suunajuhtventiili ilu seisneb selle kaheastmelises disainis. Selle asemel, et püüda suurt ja rasket pooli otse liigutada, kasutab süsteem palju suurema peaventiili juhtimiseks väikest juhtventiili. See on võimsuse võimendus tegevuses.
Siin on, kuidas see praktikas töötab. Pilootfaasis kasutatakse väikese klapipooli nihutamiseks väikest kogust hüdraulilist rõhku. See tekitab rõhuerinevuse, mis mõjub palju suurema põhipooli otstele. See rõhuerinevus tekitab piisavalt jõudu vedeliku jõudude ja hõõrdumise ületamiseks, võimaldades põhipoolil asendit nihutada ja kogu süsteemi voolu ümber suunata.
WH tähis ütleb, et see on puhtalt hüdrauliline pilootjuhtimine. Kõik juhtsignaalid pärinevad hüdraulilistest rõhuallikatest, mitte elektrilistest solenoididest. See muudab WH-klapid eriti väärtuslikuks keskkondades, kus elektrisüsteemid võivad olla problemaatilised, näiteks veealused rakendused, äärmuslikud temperatuurid või plahvatusohtlik keskkond.
Klapi korpuse sees on täppistöödeldud ava, kus karastatud terasest pool libiseb edasi-tagasi. Poolil on hoolikalt kujundatud pinnad ja sooned, mis ühtivad klapi korpuses olevate avadega. Pooli liikudes avab ja sulgeb see need vooluteed, juhtides vedeliku erinevatele täiturmehhanismidele või tagasi paaki.
Erinevad konfiguratsioonid erinevatele vajadustele
Suunavaid juhtventiile on erineva konfiguratsiooniga ja terminoloogia mõistmine aitab õige klapi valimisel. Klapi kirjeldustes olevad numbrid viitavad portide ja asendite arvule.
Neljakäigulisel kolmepositsioonilisel ventiilil (kirjutatud kui 4/3) on neli vedelikuühendust ja kolm erinevat tööasendit. Neli porti sisaldavad tavaliselt pumba toite-, paagi tagastus- ja kahte tööporti, mis ühendatakse teie täiturmehhanismiga. Need kolm asendit sisaldavad tavaliselt kahte aktiivset asendit silindri või mootori liigutamiseks kummaski suunas, pluss keskasendit.
See keskpunkt on olulisem, kui paljud inimesed mõistavad. Suletud keskuse konfiguratsioonis peatub kogu vool, kui klapp naaseb keskele. See töötab hästi fikseeritud töömahuga pumpadega ja siis, kui vajate täpset asendi hoidmist. Avatud keskus võimaldab pumba voolul naasta paaki neutraalasendis, vähendades soojuse teket, kuid võimaldades täiturmehhanismil koormuse all triivida. Tandemkeskuse konfiguratsioonid pakuvad keskteed, tühjendades pumba, blokeerides samal ajal täiturmehhanismi pordid.
WH-seeria pakub kõiki neid kesktingimusi ja palju muud. Saate tellida vedrutsentreerimisega klappe, kus vedrud suruvad pooli tagasi neutraalasendisse, või survetsentreerimist, kus hüdrauliline rõhk hoiab pooli tsentreeritud. Mõned rakendused vajavad vedrunihke konfiguratsioone või hüdraulilisi fiksaatoreid, mis hoiavad pooli mis tahes asendis, millesse see viimati kästi.
Olulised tehnilised andmed
Kui võrdlete suunajuhtventiile, näitavad teatud spetsifikatsioonid teile, mida klapp teie süsteemis tegelikult teha saab. WH-seeria hõlmab nimisuurusi vahemikus NG10 kuni NG32. See nimisuurus on otseselt seotud sellega, kui suure vooluga klapp suudab toime tulla.
NG10 klapp võib töötada 200–300 liitrit minutis, mis sobib keskmise suurusega masinatele. Astuge NG32-ni ja näete maksimaalset vooluhulka 1100 liitrit minutis. Selle suurema suuruse määrate suurimate tööstuspresside või kiirete tootmisseadmete jaoks.
Maksimaalne töörõhk 350 baari asetab WH-klapid suure jõudlusega kategooriasse. Paljud tööstussüsteemid töötavad rõhul 200–250 baari, nii et selle lisasurvevõimsus tagab ohutusvaru ja võimaldab klapil töötada ka kõige nõudlikumates vooluringides.
Kõik WH suunajuhtventiilid on paigaldatud vastavalt ISO 4401 standarditele. See rahvusvaheline standard määratleb täpselt, kus pordid asuvad ja kuidas paigalduspinda töödeldakse. Miks see oluline on? Sest see tähendab, et saate Bosch Rexrothi klapi Parkeri või Eatoni ekvivalendi vastu vahetada ilma kollektorit või torustikku vahetamata. See standardimine säästab tohutult aega ja raha süsteemi projekteerimisel ja hooldamisel.
Klapid töötavad mineraalõli või fosfaatestri hüdraulikavedelikega temperatuurivahemikus negatiivsest 30 kuni 80 kraadi Celsiuse järgi. See lai tööaken katab enamiku tööstuskeskkondadest, ilma et oleks vaja spetsiaalset temperatuurikompensatsiooni.
Reaalmaailma rakendused, kus WH-ventiilid Excel
Jalutage ükskõik millisesse raskesse tootmishoonesse ja tõenäoliselt leiate tööl WH-seeria suunajuhtventiilid. Terasetehased kasutavad neid massiivsete vormimispresside juhtimiseks. Survevalutehased kasutavad neid suure jõuga kinnitussüsteemide puhul, mis hoiavad vorme äärmise rõhu all suletuna.
Suured tööpingid pakuvad veel üht levinud rakendust. Kui CNC-töötlemiskeskus peab kiiresti positsioneerima raske laua või kinnitama töödeldava detaili, tagab WH-suunaline juhtventiil vajaliku otsustava ja võimsa lülitustoimingu. Klapi võime taluda suuri voolukiirusi tähendab, et need liigutused toimuvad kiiresti, vähendades tsükliaega ja suurendades tootlikkust.
WH-tehnoloogiast saavad kasu ka materjalikäitlusseadmed, nagu hüdraulilised liftid ja tõsteplatvormid. Need rakendused nõuavad töökindlust üle peaaegu kõige muu ning pilootjuhitava suunajuhtventiili lihtne ja tugev disain tagab täpselt selle.
WH-ventiilid teeb nende rakenduste jaoks eriti sobivaks nende taluvus ebatäiuslike töötingimuste suhtes. Tööstuslikud hüdrosüsteemid ei suuda sageli säilitada ülipuhtaid vedelikke, mida nõuavad keerukamad proportsionaalsed ventiilid. WH-ventiilid töötavad usaldusväärselt hüdraulikavedeliku puhtusega, mis on ligikaudu ISO 4406 20/18/15, samas kui proportsionaalsed ventiilid võivad vajada 19/16/13 või paremat. See erinevus filtreerimisnõuetes tähendab otseselt madalamaid kasutuskulusid ja pikemaid hooldusintervalle.
WH-ventiilide võrdlemine võistlusega
Tööstuslike suunajuhtventiilide turg hõlmab peale Bosch Rexrothi mitmeid olulisi tegijaid. Eatoni Vickersi osakond pakub DG3V-10 seeriat hüdrauliliste pilootide tööks ja DG5V-10 solenoidpilootide tööks. Need konkureerivad otseselt WH- ja WEH-ventiilidega, pakkudes sarnaseid vooluvõimsusi ja rõhku.
Parker Hannifin toodab oma D81VW seerias ja laiemas D-seeria valikus suuri pilootjuhitavaid ventiile. Nagu teisedki, vastavad need klapid ISO 4401 paigaldusstandarditele ja pakuvad võrreldavat jõudlust.
Selle konkurentsimaastiku huvitav on see, kui sarnaseks on tipptaseme spetsifikatsioonid muutunud. Kõik kolm suuremat tootjat pakuvad klappe, mille rõhk on 350 baari ja voolukiirus 1100 liitrit minutis. Kõik need järgivad samu paigaldusstandardeid. See lähenemine peegeldab turu nõudlust vahetatavuse järele ja on loonud olukorra, kus konkurents toimub pigem sekundaarsete tegurite, nagu tarneaeg, tehniline tugi ja konkreetsed konfiguratsioonivalikud, mitte ainult jõudluse piirangud.
Aasia tootjad on turule tulnud ka ISO 4401 ühilduvate ventiilidega. Sellised ettevõtted nagu Huade ja Shanghai Lixin pakuvad WH-ga ühilduvaid tooteid konkurentsivõimeliste hindadega, mis on eriti atraktiivsed kiiresti industrialiseeruvate piirkondade ostjatele. Kuigi need alternatiivid ei pruugi kanda sama kaubamärgi tuntust, järgivad nad samu disainipõhimõtteid ja paigaldusstandardeid.
Hoolduskaalutlused ja ühised probleemid
WH-seeria suunajuhtventiilide üheks oluliseks eeliseks on nende suhteliselt lihtne hooldusprofiil. Erinevalt keerukatest proportsionaalsetest ventiilidest, millel on kitsad tolerantsid ja keerukad tagasisidesüsteemid, on traditsioonilised pilootjuhitavad ventiilid üsna andestavad.
Kõige tavalisem rike on pooli kinnijäämine, mille põhjuseks on tavaliselt hüdraulikavedeliku saastumine. Väikesed osakesed võivad koguneda pooli ja ava vahele jäävatesse tühikutesse, takistades sujuvat liikumist. Regulaarsed vedelikuvahetused ja piisav filtreerimine hoiavad ära enamiku neist probleemidest.
Sisemine leke tekib aja jooksul, kuna tavaline kulumine suurendab pooli ja ava vahelist vaba ruumi. See ilmneb täiturmehhanismi aeglasema kiiruse, vähenenud jõu ja suurenenud soojuse tekkena. Kui sisemine leke muutub ülemääraseks, on ainus tõeline lahendus klapi vahetamine. Ümberehitamise maksumus ületab tavaliselt enamiku suuruste puhul uue ventiili maksumuse.
Tihendite või liitmike ühenduste välist leket on tavaliselt lihtsam kõrvaldada. Paljusid tihendeid saab vahetada ilma spetsiaalsete tööriistadeta. Kui aga pool ise on tihenduspiirkonnas kahjustatud, on vajalik väljavahetamine.
Piloottoiterõhk väärib WH-klappide puhul erilist tähelepanu. Kuna pilootahel juhib põhipooli asendit, mõjutavad kõik juhtrõhuga seotud probleemid otseselt klapi funktsiooni. Olenemata sellest, kas kasutatakse sisemist juhtvarustust põhipumbast või välist juhtvarustust eraldi allikast, peab see rõhk jääma stabiilseks ja piisavaks usaldusväärseks käiguvahetuseks.
Kvaliteetse suunajuhtventiili esialgne maksumus võib tunduda märkimisväärne. Keskmise hinnaklassi Bosch Rexrothi komplektid võivad maksta umbes 450 dollarit, suuremate või keerukamate konfiguratsioonide puhul kulub rohkem. Omandi kogukulu sõltub aga suuresti töökindlusest ja kasutuseast. WH-ventiilid teenivad oma püsivuse aastatepikkuse töökindla tööga minimaalse tähelepanuga.
Suunajuhtimise tehnoloogia tulevik
Hüdrauliliste ventiilide tööstus ei seisa paigal. Kaks peamist suundumust kujundavad maastikku ümber, kuigi kumbki pole WH-stiilis klappe veel aegunud.
Proportsionaalsed suunajuhtventiilid pakuvad pigem pidevalt muutuvat voolu reguleerimist kui lihtsat sisse-välja lülitamist. Sisendsignaali muutmisega saate täpselt juhtida täiturmehhanismi kiirust ja jõudu. See toob olulisi eeliseid rakenduste jaoks, mis nõuavad sujuvat liikumist või täpset positsioneerimist. Proportsionaalsed ventiilid nõuavad aga palju puhtamat hüdrovedelikku, korrapärast kalibreerimist ja üldiselt maksavad nende ostmine ja hooldamine rohkem.
Digitaalne hüdraulika kujutab endast põhimõttelisemat nihet lähenemisviisis. Selle asemel, et kasutada analoogventiile nagu WH-seeria või proportsionaalsed ventiilid, kasutavad digitaalsed hüdraulikasüsteemid kiiresti sisse-välja lülitatavate ventiilide massiive. Nende ventiilide kiirel pulseerimisel saab süsteem saavutada täpse juhtimise, mis konkureerib proportsionaalsete ventiilidega või ületab neid, säilitades samal ajal sisse-välja lülitatud komponentide lihtsuse ja töökindluse.
Digitaalne hüdraulika lubab suurt energiasäästu, kõrvaldades paljud traditsioonilistele süsteemidele omased drosselkaod. Tehnoloogia pakub ka sisseehitatud koondamist, kuna mitu väikest ventiili võivad kompenseerida ühe rikke. Tootmiskulud võivad mahtude suurenemisel oluliselt langeda, kuna digitaalseid ventiile on lihtsam valmistada kui täppis-proportsionaalseid ventiile.
Vaatamata nendele edusammudele säilitavad traditsioonilised WH-suunalised juhtventiilid olulisi eeliseid. Need nõuavad vähem keerukat juhtimiselektroonikat, taluvad saastumist paremini kui proportsionaalsed ventiilid ja integreeruvad sujuvalt olemasolevatesse süsteemidesse, mis on üles ehitatud ISO 4401 standarditele. Rakenduste jaoks, mis vajavad tugevat ja suure vooluhulga lülitamist ilma pideva juhtimiseta, jäävad WH-ventiilid kõige kulutõhusamaks lahenduseks.
Bosch Rexroth tunneb need konkureerivad surved ära ja on välja töötanud ühendatud hüdraulika strateegia. See lähenemisviis lisab traditsioonilistele hüdraulikakomponentidele andurid ja digitaalsed liidesed, tuues need Tööstus 4.0 keskkondadesse, ilma et oleks vaja süsteemi täielikku ümberkujundamist. Integreeritud rõhuandurite ja asendiseirega WH-klapp võib anda väärtuslikke andmeid prognoositavaks hoolduseks, täites samal ajal oma põhilist lülitusfunktsiooni.
Õige klapivaliku tegemine
Traditsioonilise WH suunajuhtventiili ja uuemate tehnoloogiate vahel valimine sõltub teie konkreetsetest rakendusnõuetest. Uute süsteemide puhul, mis nõuavad täpset kiiruse reguleerimist või keerulisi liikumisprofiile, on proportsionaalsed ventiilid või digitaalne hüdraulika mõistlik, hoolimata nende suurematest kuludest ja hooldusvajadustest.
Olemasolevate süsteemide varuosade jaoks on WH-ventiilid tavaliselt kõige praktilisem valik. Need vastavad standardsetele ISO 4401 kinnitusmustritele, töötavad olemasolevate pilootahelatega ja tagavad tõestatud töökindluse. Keskenduge oma tarnijate valikul ettevõtetele, kes pakuvad head tehnilist tuge ja konkreetseid konfiguratsioonivalikuid, mida vajate, nagu reguleeritavad lülitusajad või rõhu tsentreerimine.
Kui saastetõrjet on raske või võimatu saavutada, ületavad traditsioonilised pilootjuhitavad suunajuhtventiilid selgelt proportsionaalseid alternatiive. Sellesse kategooriasse kuuluvad sageli sellised tööstusharud nagu kaevandamine, metsandus ja lammutamine. WH-klapi suuremad sisemised vahekaugused ja lihtsam disain taluvad tingimusi, mis hävitaksid kiiresti keerukamad juhtseadised.
Võti on klapitehnoloogia vastavusse viimine süsteemi tegelike vajadustega, selle asemel, et valida automaatselt uusim variant. WH-seeria suunajuhtventiilid on tootmises püsinud aastakümneid, kuna lahendavad tõhusalt tegelikke probleeme. Nad jätkavad tööstussüsteemide teenindamist seni, kuni eksisteerivad rakendused, mis hindavad pideva muutuva juhtimise asemel lihtsust, vastupidavust ja suurt vooluvõimsust.
Nende klappide tööpõhimõtete mõistmine, mida need hästi teevad ja kus alternatiivid võiksid paremini toimida, aitab teil teha oma konkreetsete hüdrosüsteemide kohta teadlikke otsuseid. Olenemata sellest, kas hooldate olemasolevaid seadmeid või kavandate uusi paigaldusi, väärib WH suunajuhtventiil kaalumist tõestatud ja usaldusväärse lahendusena suure võimsusega vedelikujuhtimisrakenduste jaoks.
