När folk söker efter "riktad styrventil WE 4 för Rexroth" tittar de vanligtvis på en av de vanligaste hydrauliska komponenterna i industrimaskiner. Namnet kan dock vara lite förvirrande. Vad de flesta faktiskt menar med "WE 4" är Rexroth WE 6-seriens ventil med en 4-vägsfunktion. "4" hänvisar till de fyra huvudportarna på ventilen, medan "6" anger storleksbeteckningen, som matchar industristandarden NG6 eller CETOP 3 monteringsmönster.
Denna distinktion är viktig eftersom om du beställer delar eller designar ett system måste du veta exakt vad du arbetar med. Riktningsventilen Rexroth i den här kategorin har varit en arbetshäst inom hydrauliska system i årtionden, och det finns goda skäl till varför den fortfarande är populär idag.
Vad gör Rexroth WE 6-ventilen speciell
Riktningsventilen Rexroth WE 6 sticker ut i det trånga området av hydrauliska ventiler eftersom den förpackar seriös prestanda i ett kompakt paket. Denna ventil kan hantera tryck upp till 350 bar, vilket är cirka 5 076 psi, och flödeshastigheter upp till 80 liter per minut när du använder DC-solenoidversionen. För en AC-solenoid sjunker det till 60 liter per minut, men det är fortfarande tillräckligt för de flesta industriella applikationer.
Ventilen använder vad som kallas en direktverkande våtstiftssolenoiddesign. Utan att bli för tekniskt betyder det att den elektromagnetiska spolen sitter i hydrauloljan, vilket hjälper till att kyla ner den och gör att den går tystare. Oljan smörjer även de rörliga delarna, vilket förlänger ventilens livslängd. Detta skiljer sig från vissa billigare konstruktioner där solenoiden sitter utanför oljan och går varmare.
Det som verkligen skiljer den här riktningsventilen åt är hur den uppfyller internationella standarder. Monteringsmönstret följer ISO 4401-03-02-0-05, vilket är samma som den amerikanska NFPA D03-standarden. Denna standardisering innebär att du kan byta ut en Rexroth-ventil mot ett annat märkes NG6-ventil utan att byta monteringsplatta eller VVS. Det är en stor sak när du underhåller äldre utrustning eller försöker köpa delar snabbt.
Förstå 4-vägsfunktionen
När vi talar om en 4-vägs riktningsventil, beskriver vi hur ventilen styr hydraulflödet. Ventilen har fyra huvudportar, vanligtvis märkta P, T, A och B. Port P ansluts till din pump och för in trycksatt hydraulvätska. Port T ansluter till din tank och är där vätskan kommer tillbaka. Portarna A och B ansluts till din hydraulcylinder eller motor.
Rexroth WE 6-ventilen kan konfigureras som en 4/3-ventil, vilket innebär fyra portar och tre lägen, eller en 4/2-ventil med fyra portar och två lägen. Trelägesversionen är vanligare eftersom den ger dig ett neutralt mittläge där ventilen återgår när du stänger av den elektriska signalen.
Olika centerpositioner gör olika saker. Ett stängt centrum, som Rexroth kallar en "C"-spole, blockerar alla portar i mittläget men ansluter A och B till tanken. Detta är användbart när du behöver hålla en last på plats. En öppen mittpunkt, markerad som "G" eller "T" i Rexroths system, ansluter pumpen direkt till tanken i neutralläge samtidigt som den blockerar A och B. Detta är vad du skulle använda med en kugghjulspump med fast deplacement eftersom den låter pumpen lossa när ingenting rör sig.
"E"-spolkonfigurationen är också populär. Den blockerar pumpen men kopplar A, B och T samman i mitten. Och om du behöver maximal hållkraft, blockerar "H"-spolen alla fyra portarna helt i neutralt läge. Detta är vad maskinister använder för klämmor för arbetshållande eftersom det praktiskt taget inte finns något läckage när klämman väl är inställd.
Hur Rexroth-ventilen kan jämföras med konkurrens
Marknaden för NG6 riktningsventiler är konkurrensutsatt, med Parker Hannifin och Eaton Vickers som erbjuder liknande produkter. Alla tre stora märken tillverkar ventiler som fysiskt växlar eftersom de följer samma CETOP 3-standard. Detta gör att ditt köpbeslut beror på prestandadetaljer, pris och hur snabbt du kan få ventilen.
Rexroth WE 6 och Vickers DG4V-3 maxar båda med 80 liter per minut och 350 bar på huvudportarna. Parkers D3W-serie hävdar högre flödeskapacitet, upp till 150 liter per minut i samma D03-fotavtryck. Det kan spela roll om du tänjer på gränserna, men för de flesta applikationer ger Rexroth-ventilen gott om kapacitet.
Ett område där skillnader dyker upp är i tankportens tryckklassificering. Rexroth-ventilen tillåter vanligtvis 160 bar mottryck på T-porten för vissa spoltyper. Parkers D3W går upp till 210 bar, och Vickers DG4V-3 högpresterande version klarar 207 bar. Om du har långa returlinjer eller behöver hantera mottrycket kan detta påverka ditt val.
Prismässigt går Rexroth riktningsventilen vanligtvis runt £255 för en basenhet, även om priserna varierar beroende på konfiguration och var du köper. Du kan hitta dessa ventiler genom industriella distributörer, på eBay för begagnade eller överskottsenheter och genom stora leverantörer som RS Online.
Varför flytande renlighet är viktigare än du tror
Här är något som fångar många människor med Rexroth WE 6-ventilen. Även om den är byggd tuff och klarar 350 bars tryck är den förvånansvärt känslig för smutsig hydraulolja. Precisionspassningen mellan spolen och hålet är det som gör att ventilen tätar vid högt tryck, men samma snäva spelrum, vanligtvis mellan 3 och 13 mikron, betyder att partiklar kan fastna i saker.
När föroreningar kommer in i det lilla gapet skapar de vad industrin kallar spool stiction eller silt lock. Spolen fastnar och rör sig inte ens när solenoiden är aktiverad. Om du kör växelströmssolenoider kan detta faktiskt bränna ut spolen eftersom den stannar i läget för hög inkopplingsström istället för att sjunka till hållström när spolen rör sig.
Rexroth specificerar att ditt hydraulsystem ska hålla ISO 4406 renhetsklass 20/18/15. Det är inte bara ett förslag. Bra filtrering och att hålla föroreningar borta från ditt system är förmodligen det enskilt viktigaste du kan göra för att dina riktningsventiler ska fungera tillförlitligt. Det betyder mer än att köpa den dyraste ventilen eller överkonstruera dina elektriska kontroller.
En korrekt underhållsrutin inkluderar att kontrollera filterelement baserat på tryckskillnad, hålla oljan sval och se till att vatten inte kommer in i systemet. Det gamla hydrauliska talesättet är att hålla din olja "ren, sval och torr", och det är verkligen nyckeln till lång ventillivslängd.
Elektriska anslutningar och skydd
Rexroth WE 6-ventilen kommer med olika spänningsalternativ. Du kan få 24 VDC, vilket är vanligt i mobil utrustning och nyare industrimaskiner. Det finns också 230 VAC för äldre industrisystem och 110 VDC för vissa specialiserade applikationer. AC- och DC-solenoiderna är utbytbara på samma ventilhus, vilket ger dig flexibilitet om du uppgraderar ett system.
När du stänger av strömmen till en magnetventil genererar den en spänningstopp. Det här är bara fysik, men det kan orsaka problem med din kontrollelektronik om du inte hanterar det rätt. Antingen behöver du externt överspänningsskydd i din elpanel, eller så kan du beställa ventilen med en kontakt som har inbyggd störningsdämpning.
Ventilen erbjuder också manuella överstyrningsalternativ. Den vanliga manuella överstyrningen låter en tekniker flytta spolen genom att trycka på en knapp när strömmen är avstängd. Detta är ovärderligt vid felsökning eller driftsättning. Det finns också ett alternativ för svampknapp med spärrhake som låser ventilen i manuellt läge tills du drar ut den igen.
När du ska använda denna ventil och när du ska leta någon annanstans
Rexroth WE 6 riktningsventil utmärker sig vid enkel på-av-styrning. Om du behöver en hydraulcylinder för att förlänga eller dra in, eller en motor för att slå på och backa, gör denna ventil jobbet tillförlitligt och ekonomiskt. Det är standardutrustning inom entreprenadmaskiner, jordbruksutrustning, verktygsmaskiner och allmän industriell hydraulik.
Vad den här ventilen inte gör är proportionell kontroll. Du kan inte variera flödet eller kontrollera hastigheten på ditt ställdon smidigt med en enkel riktningsventil. Om du behöver det, tittar du på Rexroths 4WRA eller 4WREE proportionella ventilserier istället. Dessa ventiler har proportionella solenoider, elektronisk återkoppling och positionssensorer som låter dig styra spolens position kontinuerligt baserat på en analog signal.
Skillnaden i kostnad är betydande. En proportionell riktningsventil kan kosta över $2 000, medan den grundläggande WE 6 riktningsventilen kostar en bråkdel av det. För applikationer som bara behöver diskreta positioner är det inte meningsfullt att spendera extra pengar på proportionell kontroll. Den enklare ventilen är mer pålitlig, lättare att underhålla och gör precis vad du behöver.
För riskfyllda platser erbjuder Rexroth explosionssäkra versioner av WE 6-ventilen med Ex ib IIC T6-klassificeringar. Dessa är vad du skulle använda i kemiska anläggningar eller oljeraffinaderier där det finns risk för explosiv atmosfär. Ventilkonstruktionen är densamma, men de elektriska komponenterna uppfyller inneboende säkerhetsstandarder.
Överväganden vid installation och systemdesign
Att installera en Rexroth riktningsventil korrekt gör stor skillnad i hur väl den fungerar. Ventilen monteras på en underplatta som bultar till ditt grenrör eller hydraulblock. Underplattan har de portade passagerna som ansluter till ditt VVS. Se till att du använder en CETOP 3-underplatta som matchar ventilens portmönster.
Du kan montera ventilen i vilken riktning som helst, men du måste tänka på värmeavledning. Underplattan bör ha en värmeledningsförmåga på minst 36,2 W/mK, och om du monterar flera ventiler på samma grenrör, håll minst 55 mm mellan mitten. Solenoidspolarna kan rotera 90 grader, vilket hjälper när du arbetar i trånga utrymmen eller behöver orientera de elektriska anslutningarna på ett visst sätt.
En sak att se upp för är flödesgränser. Även om ventilen är klassad för 80 liter per minut, om dina systemförhållanden kan pressa flöden högre under transienter eller byte, måste du installera en patrongasspjäll i tryckledningen. Utan detta riskerar du spoloscillation eller oregelbundet beteende när du arbetar nära ventilens kapacitetsgräns.
Tankportens tryckgräns är en annan designövervägande. För spoltyper märkta "A" eller "B", om du kör tryck som kan trycka tankporten över 160 bar, måste du behandla den porten som en dräneringsledning snarare än en returledning. Antingen dra den separat till tanken med minimalt mottryck eller välj en annan ventil med högre tankportsklassificeringar.
Felsökning av vanliga problem
När ett hydraulsystem med en Rexroth riktningskontrollventil inte fungerar som det ska, finns det ett logiskt sätt att ta reda på vad som är fel. Börja med den manuella överstyrningen. Om du kan flytta spolen manuellt och ställdonet fungerar är ditt problem elektriskt. Kontrollera din strömförsörjning, ledningsanslutningar och styrsignaler. Om den manuella överstyrningen inte heller flyttar spolen, har du ett mekaniskt problem.
Mekaniska problem beror vanligtvis på förorening eller skada. Om ventilen har körts i smutsig olja kan spolen ha fastnat. Du kan ibland frigöra den genom att cykla den manuella överstyrningen medan du knacka lätt på ventilhuset, men om föroreningen är allvarlig måste du demontera och rengöra ventilen eller byta ut den.
Elektriska fel visar sig ofta som utbrända magnetspolar. Om du mäter oändligt motstånd över spolens terminaler är spolen öppen och behöver bytas ut. Lågt motstånd kan tyda på en kortslutning. Normala likströmsspolar läser vanligtvis mellan 10 och 50 ohm beroende på spänning. AC-spolar läser lägre, ofta runt 3 till 8 ohm.
Läckage är ett annat vanligt problem med äldre ventiler. Tätningarna som hindrar olja från att läcka utåt och tätningen som förhindrar inre läckage förbi spolen slits båda med tiden. Externa läckor är uppenbara, men inre läckage visar sig som drivande ställdon eller förlust av hållkraft. Att byta ut tätningssatsen löser vanligtvis detta, och Rexroth tillhandahåller detaljerade återuppbyggnadsinstruktioner i deras underhållsdokumentation.
Den större bilden av hydraulisk styrning
Rexroth WE 6 riktningsventil representerar en mogen teknologi som har bevisat sig själv under årtionden av industriell användning. Det är inte flashigt eller högteknologiskt med moderna standarder, men det är precis vad du vill ha för pålitlig hydraulisk kontroll. Ventilen gör ett jobb bra, den är byggd enligt en kvalitetsstandard och den följer industrikonventioner som gör den lätt att arbeta med.
För system som behöver mer än 80 liter per minut erbjuder Rexroth WEH-serien av pilotstyrda ventiler. Dessa använder en liten WE 6-ventil som pilotsteg för att styra en mycket större huvudspole. WEH-serien skalar upp till NG32-storlek och klarar över 1 000 liter per minut. Det faktum att även dessa stora ventiler förlitar sig på WE 6-designen som pilotstadiet visar hur grundläggande denna ventilarkitektur är för hydraulisk styrning.
När du specificerar en riktningsventil för ett nytt system eller byter ut en i befintlig utrustning, förtjänar Rexroth WE 6-serien seriöst övervägande. Den levererar hög tryckkapacitet, bra flödesvärden och bevisad tillförlitlighet när du underhåller ditt hydraulsystem på rätt sätt. Den standardiserade monteringen innebär att du inte är låst till en leverantör, men Rexroths tekniska kvalitet och support gör dem till ett solidt val för denna kritiska komponent.
Att förstå vad "WE 4" verkligen betyder, att känna till prestandagränserna och att förstå varför vätskerengöring betyder så mycket hjälper dig att få ut det mesta av dessa ventiler. Oavsett om du underhåller en flotta av mobil utrustning, designar en ny industrimaskin eller felsöker ett hydraulsystem som inte fungerar som det ska, förblir Rexroths riktningsventil en praktisk och effektiv lösning för hydrauliska styrbehov.
