油圧システムが漏れなく圧力を保持する必要がある場合、逆止弁サンドイッチ プレート Z2S 10 は必須のコンポーネントになります。 Bosch Rexroth のこのパイロット操作逆止弁は、産業用油圧機器において長年信頼できる選択肢であり、その仕組みを理解することは、機器についてより適切な決定を下すのに役立ちます。
Z2S 10 の違い
Z2S 10 は単なる逆止弁ではありません。これは、エンジニアがサンドイッチ プレート構成と呼ぶもので、油圧コンポーネントの間に位置するパイロット操作の設計です。つまり、追加の配管や取り付けブラケットを必要とせずに、他のバルブやアクチュエータの間に直接積み重ねることができます。バルブ ブロックは完全に一方向に流れ、必要に応じてパイロット信号を通じて制御されたリリースが可能になります。
この設計では、連携する 2 つの主要な部分を使用します。制御スプールはパイロット圧力に応答し、ボールシートバルブが実際のブロック機能を提供します。パイロット圧力が X ポートまたは Y ポートに達すると、スプールが移動してボールシートが開き、流体が逆流します。パイロット信号がなければ、逆止弁サンドイッチ プレート Z2S 10 は回路を漏れなくしっかりとロックした状態に保ちます。
重要な技術仕様
Z2S 10 の背後にある数字を理解すると、それがシステムに適合するかどうかを知ることができます。このバルブは最大 315 bar の圧力に対応し、ほとんどの産業用途に対応します。流量能力は毎分 120 リットルに達し、中型から大型のアクチュエータに適しています。フリーフロー方向のクラッキング圧力には、1.5、3、6、または 10 bar の 4 つのオプションがあります。システムが必要とするバックプレッシャーの量に基づいてバージョンを選択します。
温度範囲も重要です。標準の NBR シールは -30°C ～ +80°C で動作しますが、FKM シールは -20°C ～ +80°C に対応しますが、生分解性作動油との適合性が優れています。バルブの重さは約 3 キログラムで、任意の位置に取り付けることができますが、ほとんどの設置では垂直に積み重ねるのが最適です。
逆止弁サンドイッチ プレート Z2S 10 では、流体の清浄度が非常に重要です。メーカーは ISO 4406 清浄度レベル 20/18/15 以上を推奨しています。オイルが汚れると内部部品が固着し、故障の原因となります。適切なフィルタを取り付けると、これらの問題が防止され、バルブの寿命が延びます。
パイロット操作の仕組み
パイロット操作機能により、このバルブは基本的な逆止弁とは異なります。一般的なセットアップでは、ポート A1 をアクチュエータに接続し、A2 を方向制御バルブに接続します。圧力がクラッキング圧力設定を超えると、流れは A1 から A2 に自由に移動します。しかし、液体を A2 から A1 に押し戻そうとすると、ボールシートが完全にブロックします。
閉じ込められた圧力を解放するには、ポート X にパイロット圧力を加えます。このパイロット圧力は非常に低くなり、構成によっては、多くの場合、わずか 1.5 ～ 10 bar になります。制御スプールが移動し、ボール シート バルブが機械的に開きます。これで、流体がアクチュエータ側からバルブを通って戻ることができるようになります。この制御されたリリースにより、油圧回路内の衝撃や騒音が防止されます。
標準バージョンのプレオープン機能は、パイロット圧力が完全に達する少し前にバルブが開き始めることを意味します。この段階的な動作により、圧力の変化が滑らかになります。 SO41 などの一部のバージョンでは、よりシャープな制御が必要なアプリケーション向けにプレオープンを省略していますが、これによりスイッチング中にノイズが増加する可能性があります。
設置と取り付けの詳細
逆止弁サンドイッチ プレート Z2S 10 の取り付けは、サイズ 05 バルブの ISO 4401 規格に従います。取り付けパターンでは、15.5 ニュートン メートルのトルクがかけられた 4 本の M6 ネジを使用します。 O リングからの漏れを防ぐために、取り付けプレートの表面仕上げは Rz 4 マイクロメートル以上にする必要があります。
コンポーネントを積み重ねるときは、ボルトの長さを慎重に計算してください。すべてのサンドイッチ プレートとベース バルブまたはマニホールドを通過する必要があります。 Z2S 10 では、標準構成のスタック高さが 50 ミリメートル追加されます。ポート接続は標準 ISO パターンに一致しており、ほとんどの産業用油圧コンポーネントと互換性があります。
O リングはすべてのポート接続を密閉します。これらは油圧作動油と互換性がある必要があります。鉱物油システムには NBR シールが使用されますが、HETG またはその他の生分解性流体を実行するシステムには FKM シールが必要です。損傷したシールや間違ったタイプのシールを取り付けると、漏れや汚染の問題が発生します。
業界での一般的なアプリケーション
工作機械は、工具交換中にワークの位置を保持するために逆止弁サンドイッチ プレート Z2S 10 を使用します。このバルブがないと油圧シリンダに油漏れが発生し、精度が損なわれてしまいます。パイロットリリースにより、マシンサイクルが再開するときに制御された動作が可能になります。
射出成形機は、冷却段階中の型締圧力を一定に保つためにこれらのバルブに依存しています。圧力降下があると、部品に欠陥が生じる可能性があります。 Z2S 10 は、サイクル間のリリースに最小限のパイロット圧力を使用しながら、クランプ シリンダーをしっかりとロックします。
油圧プレスでは、多段階の成形操作中に正確な位置を保持する必要があります。逆止弁サンドイッチ プレート Z2S 10 は、プレス ストローク間でラムが下方に這うのを防ぎます。これにより、予期せぬ動作が排除され、部品の品質とオペレータの安全性が向上します。
フォークリフトなどの資材運搬装置は、油圧ラインが故障した場合の負荷の低下を防ぐためにこれらのバルブを使用します。パイロット操作の設計により、荷重保持方向に安全なロックアウトを提供しながら、通常の昇降が可能になります。
注文コードとバリエーション
Bosch Rexroth は、Z2S 10 シリーズに特定のコード システムを使用しています。基本的な形式は、Z2S 10 の後に特定の機能を示す文字と数字が続きます。空白の位置は、ポート A と B の両方がブロック機能を持つことを意味します。文字 A はポート A のみをブロックすることを意味し、B はポート B のみをブロックすることを意味します。
その後の数字はクラッキング圧力を示します。1 は 1.5 bar、2 は 3 bar、3 は 6 bar、4 は 10 bar を表します。次に、コンポーネント シリーズを示す 3X が続きます。 FKM シールが標準の NBR シールと置き換わると、文字 V が表示されます。 SO14、SO40、SO41、SO60 などの追加コードは、ストローク制限や外部制御ポートなどの特殊機能を示します。
クラッキング圧力 1.5 bar の標準ダブルポート バージョンの共通部品番号は R900407394 です。シングルポート A バージョンの番号は R900407424 です。生分解性オイル用の FKM シールが必要な場合は、R900407439 のような部品番号を探してください。
流体の適合性とメンテナンス
逆止弁サンドイッチ プレート Z2S 10 は、ほとんどの油圧作動油に使用できます。標準バージョンは、HL、HLP、HVLP などの鉱物油を問題なく処理します。粘度範囲は毎秒 2.8 ～ 500 平方ミリメートルに及び、薄い油圧作動油から低温条件の濃厚なオイルまであらゆるものをカバーします。
生分解性流体のシール材には注意が必要です。 HFC オイルは NBR シールで動作しますが、HETG および HFDU オイルは劣化を防ぐために FKM シールが必要です。間違ったシール材を使用すると膨潤、硬化、亀裂が生じ、漏れや汚染の原因となります。
定期的なメンテナンスには、作動油の清浄度をチェックし、フィルターエレメントがバイパスする前に交換することが含まれます。汚れは、バルブの反応の鈍さ、またはパイロット圧力が加わったときのリリースの失敗として現れます。オイルサンプルを採取し、ISO 4406 規格に従って分析することで、問題を早期に発見します。
シールの交換間隔は使用条件によって異なります。高温での動作や刺激性の高い流体はシールの寿命を縮めます。バルブを再構築するときは、シールの材質を流体の種類に合わせて、すべての内部部品に摩耗や損傷がないか検査してください。
代替ソリューションの比較
他のメーカーもパイロット操作の逆止弁を提供していますが、Z2S 10 サンドイッチ プレート設計には利点があります。パーカーの CVS シリーズは、毎分最大 150 リットルのより高い流量で同様の機能を提供しますが、Z2S 10 の圧力変化をスムーズにするプレオープニング機能がありません。イートンの PVG シリーズは、よりコンパクトな寸法を使用していますが、提供するクラッキング圧力オプションは少なくなっています。
Huade などの一部のアジアのメーカーは、Z2S 10 互換バルブを低価格で製造しています。これらは、それほど要求の厳しい用途では十分に機能しますが、過酷な環境や汚染されたオイルではボッシュ レックスロスの耐久性に匹敵しない可能性があります。通常、元の機器の冶金とシールの品質は、長い耐用年数にわたってより優れていることが証明されています。
パイロット操作を必要としないシンプルな逆止弁は、コストを削減し、取り付けもコンパクトになります。ただし、閉じ込められた圧力を制御して解放することはできません。この制限により、制御下でアクチュエータを両方向に動かす必要があるアプリケーションには適していません。
パイロット圧力要件
パイロット圧力のニーズを理解することは、信頼性の高い回路を設計するのに役立ちます。逆止弁サンドイッチ プレート Z2S 10 が完全に開くには、主圧力と流量に応じて、パイロット ポートで約 1.5 ～ 10 bar しか必要としません。この低い要件は、ブースター回路を追加することなく、既存の制御バルブからパイロット圧力を利用できることが多いことを意味します。
パイロット領域とメインポペット領域の間の制御開口率が約 1 対 11.5 であるため、この有利な圧力増幅が得られます。パイロットの力が小さいと、ボールシートに大きな開く力が生じます。この効率により、システム内のエネルギー消費と発熱が削減されます。
パイロット圧力がしきい値を下回ると、バルブは直ちに閉じます。バネの力でボールをシートにしっかりと固定します。この素早い閉鎖により逆流は防止されますが、回路に適切な衝撃吸収が欠けていると圧力スパイクが発生する可能性があります。小型のアキュムレータまたはリストリクタ バルブを追加すると、これらの過渡現象が減衰します。
システム統合に関する考慮事項
逆止弁サンドイッチ プレート Z2S 10 を油圧回路に組み込むには、計画が必要です。バルブは方向制御バルブとロックしたいポートのアクチュエータの間に配置する必要があります。パイロットラインは方向制御弁の反対側の作業ポートに接続されているため、方向を反転するとパイロット圧力が自動的に到着します。
制御スプール排水用のタンク接続は重要です。バージョン SO60 は、パイロット セクションからタンクに排出するための独立した T ポートを備えており、バルブの動作を妨げる可能性のある圧力の上昇を防ぎます。標準バージョンは主回路を通じて内部でドレインを行い、ほとんどのアプリケーションでは問題なく動作しますが、特殊な回路では問題が発生する可能性があります。
1 つのシステムで複数の Z2S 10 バルブを使用する場合、それぞれに独自のパイロット信号が必要です。パイロット ポートを交差接続すると、1 つのバルブを開くと別のバルブに影響を与える予期しない相互作用が発生する可能性があります。特に組み合わせて動作するように設計しない限り、パイロット回路を独立させてください。
一般的な問題のトラブルシューティング
逆止弁サンドイッチ プレート Z2S 10 が適切にブロックできない場合、通常は汚染が原因です。汚れの粒子がボールとシートの間に入り込み、漏れ経路が形成されます。システムをフラッシュして濾過を改善すると、ほとんどの場合が解決します。清掃後も漏れが続く場合は、シートに交換が必要な損傷がある可能性があります。
パイロット圧力で開かない場合は、多くの場合、制御スプールが固着していることを意味します。これは、過熱した油によってワニスが蓄積したり、水の汚染が腐食を引き起こしたりした場合に発生します。バルブを分解して洗浄すると機能が回復しますが、作動油の状態の根本原因にも対処する必要があります。
開く際の過度の騒音は、通常、キャビテーションまたは急激な圧力変化を示しています。通常、プレオープニング機能はこれを防ぐため、ノイズはプレオープニングではないバージョンか、オープニングシーケンスを遅らせる内部部品の摩耗を示唆します。バージョンをチェックして摩耗を検査すると、必要な修正を特定するのに役立ちます。
パイロット信号に対する応答が遅い場合は、パイロット圧力が低いか、制御スプール周囲の内部漏れを示している可能性があります。バルブ入口のパイロット圧力を測定することで、回路が十分な信号を提供しているかどうかを確認します。内部漏れがある場合は、新しいシールを使用してバルブを再構築し、スプールボアの状態を検査する必要があります。
コストと可用性
逆止弁サンドイッチ プレート Z2S 10 の価格は、地域およびサプライヤーによって異なります。英国の正規代理店を通じて販売されるオリジナルの Bosch Rexroth バルブの価格は、標準バージョンの付加価値税抜きで約 £605 です。他の地域の価格は、現地の流通ネットワークと輸入関税によって異なります。
代替サプライヤーや互換性のある製品の方がコストが安くなります。アジアで製造された同等品は、それほど重要ではないアプリケーション向けに妥当な品質を維持しながら、ボッシュの価格より 30 ～ 50% 安くなる可能性があります。ミスミなどの産業用供給プラットフォームや eBay などの一般市場を通じて購入すると、割引が適用される場合がありますが、信頼性の確認が重要になります。
リードタイムは、販売代理店が必要な特定のバージョンを在庫しているかどうかによって異なります。ダブルポート 1.5 bar バージョンなどの一般的なバリエーションは、在庫からすぐに出荷されます。特別なオプションを備えた特殊な構成では、工場での注文が必要となり、納期が数週間かかる場合があります。事前に計画を立てて重要なマシンの予備を維持することで、コストのかかるダウンタイムを回避できます。
環境と未来の動向
油圧機器では、流出や漏れによる環境への影響を軽減するために、生分解性流体の使用が増えています。逆止弁サンドイッチ プレート Z2S 10 は、HETG およびその他のバイオベース流体と互換性のある FKM シール オプションを通じてこの傾向に適応します。この互換性により、すべてのバルブを交換することなく、環境に優しい油圧装置にアップグレードできます。
排出ガス規制の強化により、油圧システムの密閉性の向上が求められています。 Z2S 10 のゼロ漏れブロックは、機械がこれらの基準を満たすのに役立ちます。食品加工やクリーンルームなどの敏感な環境で動作する機器は、このバルブが提供する信頼性の高いシールから特に恩恵を受けます。
将来の開発により、油圧バルブに電子モニタリングが導入される可能性があります。パイロット圧力、流量、またはバルブ位置を検出するセンサーは、機械制御システムと統合できます。 Z2S 10 の基本設計は純粋に機械的なままですが、これらの追加により、予知保全とより優れたシステム最適化が可能になります。
正しい選択をする
コンパクトなパッケージで信頼性の高い圧力保持が必要な場合は、逆止弁サンドイッチ プレート Z2S 10 を選択するのが合理的です。サンドイッチプレートの取り付けはスペースを節約し、インラインバルブの取り付けと比較して潜在的な漏れ箇所を減らします。パイロット操作により、複雑な追加回路を必要とせずに制御されたリリースが可能になります。
ご注文の際は、圧力レベル、流量要件、流体の種類を考慮してください。クラッキング圧力をシステムのニーズに合わせて、フリーフローでの低い抵抗としっかりと着座するための適切な予荷重の間のバランスをとります。鉱物油以外を使用する場合は、シールの寿命を長くするために FKM シールを選択してください。
Z2S 10 は、流体の清浄度が高く、定期的なメンテナンスが行われているシステムで最も効果を発揮します。メンテナンスを怠ったり、非常に汚れた状態で操作する傾向がある場合、バルブの信頼性の問題が発生する可能性があります。このような場合、漏れ率が高くても、より大きなクリアランスを備えたより堅牢な設計がより適切に機能する可能性があります。
位置保持と制御されたリリースを必要とするほとんどの産業用油圧アプリケーションに対して、逆止弁サンドイッチ プレート Z2S 10 は、リーズナブルなコストで信頼性の高い性能を提供します。長年の実績と幅広い可用性により、新規設計にも代替用途にも安全な選択肢となります。
