油圧システムを使用する場合、適切な方向制御バルブを選択することが、動作の成否を左右します。 Bosch Rexroth 4WE 10 E 方向制御バルブは、産業用途で信頼できる主力製品としての評判を得ており、エンジニアがこのバルブを使い続けるのには十分な理由があります。
4WE 10 E 方向制御弁の特別な理由
Rexroth 4WE 10 E は、作動油がシステム内を移動する方法を制御する直動式ソレノイド バルブです。油圧オイルの交通管制官と考えてください。それは流体にどこに行くべきか、いつ停止すべきか、そしてどの道を進むべきかを伝えます。この特定のバルブは、電磁コイルを使用して内部スプールをシフトし、流れの向きを変えて油圧シリンダーやモーターを必要なとおりに正確に動かします。
この方向制御バルブの特徴は、名前に「E」が付いているクローズドセンター設計です。バルブが中立位置にあるとき、すべてのポートはブロックされたままになります。油圧アクチュエータはドリフトすることなくその位置を維持します。これは、重い荷物を持ち上げる場合や、何かを完全に静止させておく必要がある場合に非常に重要です。
モデル番号の内訳
4WE 10 E という名前は、このバルブの機能についてすべてを物語っています。 「4」は、油圧ラインを接続するためのポートが 4 つあることを意味します。 「WE」はソレノイド作動の直動式方向制御弁であることを示します。 「10」はそのサイズを表し、CETOP 5 または ISO 4401-05-04-0-05 としても知られる NG10 標準に準拠しています。この標準化は、Rexroth 4WE 10 E が NG10 バルブ用に設計されたあらゆる取り付け面に物理的に適合することを意味し、古い機器を交換したり、新しいシステムを構築したりする際に柔軟性が得られます。
「E」の指定はスプール構成を表します。バルブの世界では、異なる文字が異なる流れパターンを表します。 E タイプは、すべてのポートが中央位置で閉じた状態を維持するため、荷物を動かさずに安定して保持する必要がある場合に最適です。
重要な技術的能力
4WE 10 E 方向制御バルブは、重大な圧力に対応します。メインポートでは最大 350 バールで動作でき、これは平方インチあたり約 5,075 ポンドに相当します。これは、射出成形機から建設機械に至るまで、ほとんどの重工業用途には十分です。
流量容量は、DC 電源を選択するか AC 電源を選択するかによって異なります。この Rexroth 方向制御バルブの DC バージョンは最大 160 リットル/分で動作しますが、AC バージョンは最大 120 リットル/分です。この違いは、バルブが通電されたままになると AC コイルがより多くの熱を発生するため、ボッシュ レックスロスでは過熱の問題を防ぐために流量を制限するために存在します。
迅速かつ正確な動きが必要な場合、応答時間は重要です。 DC 電源を使用する場合、4WE 10 E は 45 ～ 70 ミリ秒でスイッチがオンになり、35 ～ 45 ミリ秒でリリースされます。これは、ほとんどの自動化された生産ラインにとって十分な速度です。さらにスムーズな操作が必要な場合は、シフティング動作を遅くしてシステムの衝撃を軽減するオプションのダンピングインサートを追加できます。
クローズドセンターの仕組み
E タイプのスプール構成により、この方向制御弁に負荷保持能力が与えられます。中央、左、右の 3 つの位置をイメージしてください。中央の位置では、スプールの内部ランドが 4 つのポートすべてをブロックします。ポート P はポンプに接続し、ポート T はタンクに接続し、ポート A と B はアクチュエータに接続します。すべてが詰まったままになると、シリンダー内に閉じ込められたオイルが逃げることができなくなり、荷物は置いた場所に正確に留まります。
aコイルに通電するとスプールが左に移動します。これで、ポート P がポート A に接続され、ポート B がポート T に排出されます。アクチュエータは延長されます。 「b」コイルに切り替えると、スプールが右に動き、流れのパターンが逆転します。ポート P はポート B に供給し、ポート A はタンクに戻り、アクチュエータを格納します。
このクローズドセンター配置は、エネルギー効率よりも位置保持が重要となるリフト テーブル、クランプ、プレス機などの用途に最適です。その代償として、何も動いていないときでもポンプが圧力を高め続けるため、熱が発生し、エネルギーが無駄になります。通常、システムを保護するために、この Rexroth 4WE 10 E をリリーフバルブと組み合わせます。
現実世界のアプリケーション
製造工場では、4WE 10 E 方向制御弁が無数に使用されています。射出成形機は、これを利用して型締めを正確に制御します。ダイカスト装置では、金属部品を正確に位置決めするために使用されます。建設機械は、斜面上でドリフトすることなくバケットとブームの位置を保持できるという利点を享受できます。
このバルブは、海洋用途、金属加工装置、精密製造システムにも使用されています。負荷がかかった状態を維持するために油圧アクチュエータが必要なときはいつでも、この Rexroth 方向制御バルブのクローズドセンター設計が必要な制御を提供します。
設置と取り付け
4WE 10 E は、NG10 規格に適合するサブプレートに直接取り付けられます。このモジュール式アプローチにより、取り付けと交換が簡素化されます。マニホールド ブロックを使用して上部に追加のバルブを積み重ねることができ、スペースを節約し、必要なホースと継手の数を減らすコンパクトなバルブ アセンブリを構築できます。
湿式アーマチュア ソレノイド設計には実用的な利点があります。コイルはオイルの中に置かれているため、熱が放散され、騒音が低減されます。コイル アセンブリを 360 度回転させて、電気コネクタを最も使いやすい場所に配置できます。コイルが故障した場合は、油圧システムを空にすることなくコイルを交換できるため、ダウンタイムが最小限に抑えられます。
電気接続は DIN EN 175301-803 規格に従っており、構成に応じて保護等級は IP65 または IP67 です。電圧オプションには、DC 電源と AC 電源の両方に 12、24、110、および 230 ボルトが含まれ、許容誤差はプラスまたはマイナス 10% です。
他のオプションとの比較
NG10 サイズの方向制御バルブを購入すると、Parker、Eaton、およびその他のメーカーからの代替品が見つかります。 Parker D3W シリーズは同様の圧力と流量定格を提供しますが、切り替えがより遅く、応答までに約 110 ミリ秒かかります。 Eaton DG4V-5 は流量容量に一致しますが、サイクル周波数は明確に指定されていません。
Rexroth 4WE 10 E は、より速い応答時間とより高いサイクリング能力で際立っています。 1 時間あたり最大 15,000 回のスイッチング操作を処理できるため、高速自動化プロセスに適しています。調整可能な減衰オプションにより、バルブのシフト速度をより詳細に制御できるため、システムの動作を微調整するのに役立ちます。
価格は仕様や購入場所によって大きく異なります。この Rexroth 方向制御バルブの基本構成は約 56 ドルから始まりますが、特殊なコーティング、カスタム電圧、または強化されたシールを備えたバージョンは 1,200 ドルを超える場合があります。これらは、Bosch Rexroth の公式代理店、工業用供給会社、オンライン マーケットプレイスを通じて見つけることができます。購入する際は、電圧定格とスプールのタイプに特に注意して、モデル番号が要件と正確に一致していることを確認してください。
実行し続ける
方向制御弁の最大の敵は汚染です。油圧オイル内の汚れ粒子はスプールの固着を引き起こし、不安定な動作や完全な故障につながります。 4WE 10 E には、NAS 1638 クラス 9 または ISO 4406 20/18/15 の清浄度レベルに相当する 10 ミクロンまで濾過されたオイルが必要です。
定期的なメンテナンスは、オイルを監視することから始まります。過熱または酸化を示す変色がないか確認してください。オイルが薄すぎたり、濃すぎたりするとバルブの性能に影響を与えるため、定期的に粘度をテストしてください。フィルターは予定通り交換し、問題を早期に発見するために圧力計の設置を検討してください。
この Rexroth 方向制御バルブが作動すると、通常、症状は特定の原因を示します。バルブが固着しているが、手動ボタンを押すと動作する場合は、汚染の可能性があります。 AC バージョンのコイルの焼けは、通電中にスプールが固着してコイルが過熱する過剰な流れが原因で発生することがよくあります。通常、外部漏れはシールの摩耗によって発生しますが、内部漏れはアクチュエータのゆっくりとしたスポンジ状の動きとして現れます。
バルブの清掃には注意が必要です。システムから取り外し、慎重に分解し、WD-40 または同様の溶剤でボアとスプールを洗浄します。通路を圧縮空気で吹き飛ばし、摩耗や損傷がないか検査します。バルブのバージョンに適したキットを使用してシールを交換します。高温用途では標準の NBR ゴムではなく FKM シールが必要であることに注意してください。
正しい選択をする
4WE 10 E 方向制御バルブは、荷重保持が重要な場合に優れています。クローズドセンター設計によりドリフトが防止され、高速応答により自動化がサポートされ、標準化された取り付けにより設置が簡素化されています。モジュール構造により、複雑な制御回路をコンパクトなスペースに構築でき、湿式アーマチュア コイルは最小限のメンテナンスで長い耐用年数を実現します。
エネルギーのトレードオフを考慮してください。このブロックされた中心位置により、何も動かない場合でもポンプに負荷がかかり、熱が発生して電力が消費されます。アプリケーションでエネルギー効率が位置保持よりも重要な場合は、ニュートラルでポンプをアンロードする J タイプのスプールを検討してください。フリーフロートを必要とするアプリケーションの場合は、H タイプのオープンセンター構成がより適切に機能する可能性があります。
電気システムとバルブを慎重に合わせてください。 DC バージョンは、より高い流量を処理し、より高速に応答するため、ほとんどの産業用途でデフォルトの選択肢となります。 AC 電源は低速の動作では問題なく動作しますが、コイルの損傷を防ぐために毎分 120 リットルの流量制限があることに注意してください。
Rexroth 4WE 10 E は、数十年にわたる実績ある性能により、産業用油圧機器での地位を確立しました。高圧能力、高速応答、信頼性の高い耐荷重性の組み合わせにより、要求の厳しい用途に最適です。オイルを清潔に保ち、ニーズに合わせて適切なスプール構成を選択すれば、この方向制御バルブは長年にわたって信頼できるサービスを提供します。既存のバルブを交換する場合でも、新しいシステムを設計する場合でも、4WE 10 E の特徴を理解することで、油圧機器を最大限に活用することができます。
