산업 환경에서 유압 시스템으로 작업할 때 방향 제어 밸브는 본질적으로 유체 동력의 트래픽 컨트롤러입니다. Bosch Rexroth 4WE 10 J 방향 제어 밸브는 전 세계 공장에서 생산 라인을 조용하게 유지하는 강력한 장치 중 하나입니다. 이 특정 밸브는 수십 년 동안 사용되어 왔으며 엔지니어가 프로젝트에 이를 계속 지정하는 데는 그럴 만한 이유가 있습니다.
4WE 10 J 방향 제어 밸브가 다른 이유
Rexroth 4WE 10 J는 우리가 솔레노이드 작동 방향 스풀 밸브라고 부르는 것입니다. 유압 오일을 필요한 곳으로 보내는 전기 제어 스위치라고 생각하십시오. "4WE" 부분은 4개의 기본 포트가 있고 전기적으로 작동된다는 것을 나타냅니다. "10"은 CETOP 5 장착 표준과 일치하는 크기 NG10임을 나타냅니다. 끝에 있는 "J"는 밸브가 중앙 위치에 있을 때 어떻게 작동하는지 정의하기 때문에 실제로 매우 중요합니다.
이 밸브를 차별화하는 것은 심각한 압력과 흐름을 처리하는 능력입니다. 우리는 최대 350bar의 최대 작동 압력에 대해 이야기하고 있으며 이는 평방 인치당 약 5,000파운드에 해당합니다. DC 전압 버전은 분당 160리터를 처리할 수 있는 반면, AC 버전은 분당 120리터를 처리할 수 있습니다. 무거운 짐을 옮기거나 큰 실린더를 작동하려고 할 때 이 숫자는 중요합니다.
J 패턴 중앙 위치 작동 방식
J 스풀 구성은 아마도 이 방향 제어 밸브의 가장 독특한 특징일 것입니다. 두 솔레노이드가 모두 꺼진 상태에서 밸브가 중앙 위치에 있으면 모든 주요 포트가 차단됩니다. 펌프 포트(P), 두 작업 포트(A 및 B), 탱크 리턴 포트(T)는 서로 완전히 격리되어 있습니다.
이 차단된 중앙 디자인은 특정 목적을 위해 사용됩니다. 무거운 부하를 유지하는 유압 실린더가 있는 경우 적극적으로 제어하지 않는 동안 해당 부하가 서서히 내려가는 것을 원하지 않습니다. 4WE 10 J는 모든 것을 제자리에 고정시킵니다. 펌프는 오일을 어디로도 보내지 않으며 실린더는 탱크로 다시 공기를 빼낼 수 없습니다. 이는 성형 사이클의 여러 단계에서 정확한 위치 유지가 필요한 사출 성형 기계와 같은 응용 분야에서 특히 유용합니다.
솔레노이드 중 하나에 전원을 공급하면 스풀이 이동하여 펌프를 한 작업 포트에 연결하고 다른 작업 포트는 탱크에 연결됩니다. 다른 솔레노이드에 전원을 공급하면 연결이 반대가 됩니다. 이는 간단한 유압 장치이지만 차단된 중앙은 다른 스풀 패턴이 제공하지 않는 정적 유지 기능을 제공합니다.
중요한 기술적 세부 사항
4WE 10 J는 장착 인터페이스에 대해 ISO 4401-05-04-0-05 표준을 따릅니다. 이러한 표준화는 필요한 경우 다른 제조업체의 다른 NG10 밸브와 교체할 수 있음을 의미하지만 항상 확인해야 할 세부 사항이 있습니다. 장착에는 15뉴턴미터 토크로 조여진 4개의 M6 x 50 볼트가 사용됩니다. Rexroth가 G 66/01과 같은 것으로 지정하는 별도의 장착 플레이트가 필요합니다.
솔레노이드는 Rexroth가 "습식 핀" 설계라고 부르는 것입니다. 전기 코일은 유압 오일에 노출된 하우징에 위치하므로 건식 솔레노이드에 비해 냉각에 도움이 되고 소음이 줄어듭니다. 이 코일은 전체 밸브를 분해하지 않고도 제거하고 90도 회전할 수 있으므로 공간이 부족하거나 전기 연결 방향을 바꿔야 할 때 편리합니다. 일반적인 전압 옵션에는 24VDC 및 120VAC가 포함되지만 다른 전압도 사용할 수 있습니다.
이러한 유형의 방향 제어 밸브에 대한 응답 시간은 상당합니다. 전원을 공급하면 스풀은 약 45~70밀리초 내에 이동합니다. 전원을 차단하면 스프링이 35~45밀리초 안에 전원을 다시 공급합니다. 이는 서보 밸브 속도는 아니지만 대부분의 산업 기계 응용 분야에 적합합니다.
이 밸브가 작동하는 곳
4WE 10 J는 다양한 산업 장비에 사용됩니다. 중장비에서는 작업 테이블과 스핀들을 제어하는 데 사용됩니다. 유압 프레스는 정밀한 실린더 제어를 위해 이를 사용합니다. 사출 성형기는 아마도 가장 일반적인 응용 분야 중 하나일 것입니다. 특히 드리프트 없이 엄청난 양의 조임력을 유지해야 하는 금형 조임 회로에서 더욱 그렇습니다.
일반적인 사출 성형 설정에서는 방향 제어 밸브가 금형의 개폐를 처리합니다. 주입 중에 J 패턴 중앙 위치는 클램핑 실린더의 유압 오일을 잠그고 펌프가 다른 작업을 수행하는 경우에도 일정한 압력을 유지합니다. 이는 플래시(원치 않는 플라스틱이 금형에서 누출되는 현상)를 방지하고 일관된 부품 품질을 보장합니다. 금형을 열 때가 되면 하나의 솔레노이드가 작동하고 밸브가 이동하여 오일이 클램핑 메커니즘을 수축시키도록 지시합니다.
이 밸브는 이동식 장비, 건설 기계, 자재 취급 시스템에도 사용됩니다. 우수한 유지 능력과 합리적인 유량으로 방향 제어가 필요한 곳이라면 어디에서나 4WE 10 J를 고려해 볼 가치가 있습니다.
주문 코드 이해
Rexroth는 방향 제어 밸브에 체계적인 코딩 시스템을 사용하며 이를 이해하면 필요한 것을 정확하게 얻는 데 도움이 됩니다. 일반적인 전체 모델 번호는 Rexroth 부품 번호가 R900589988인 4WE 10 J3X/CG24N9K4와 같습니다.
분석해 보면 "4"는 4개의 기본 포트를 확인합니다. "WE"는 전기적으로 작동되는 방향 스풀 밸브를 의미합니다. "10"은 NG10 크기 등급입니다. "J"는 중앙이 막힌 스풀 패턴을 식별합니다. "3X" 또는 "5X"는 시리즈를 나타내며 5X는 현재 생산되는 시리즈입니다. 슬래시 뒤의 문자와 숫자는 솔레노이드 전압(G24는 24VDC를 의미), 씰 재질 및 다양한 옵션과 같은 세부 정보를 지정합니다.
접미사에 "V"가 표시되면 표준 NBR 씰 대신 FKM 씰을 나타냅니다. 인산염 에스테르 유체를 사용하거나 더 높은 온도에서 작동하는 경우 FKM이 필요할 것입니다. 표준 NBR 씰은 일반 산업 온도 범위에서 광유 유압 오일과 잘 작동합니다.
유체 요구 사항 및 여과
4WE 10 J는 주로 광물 기반 유압 오일용으로 설계되었지만 올바른 씰 재료를 사용하면 인산염 에스테르도 처리할 수 있습니다. 점도 범위는 초당 약 2.8~380제곱밀리미터로 상당히 넓으며 공칭 작동 점도는 섭씨 55도에서 약 37입니다. 작동 온도는 주변 환경에 대해 섭씨 영하 20도에서 영하 50도 사이를 유지해야 합니다.
많은 유지 관리 문제가 시작되는 곳은 유체 청결입니다. 방향 제어 밸브 내부의 간격은 미크론 단위로 측정됩니다. 우리는 중요한 영역에서 3~13미크론 사이의 간격을 이야기하고 있습니다. 인간의 머리카락은 비교를 위해 약 70 마이크론입니다. 오염 물질이 유압 오일에 유입되면 입자가 틈에 끼어 스풀이 들러붙을 수 있습니다.
Rexroth는 10미크론 이상의 여과를 권장합니다. 이는 무시해야 할 제안이 아닙니다. 스풀이 막히면 밸브가 움직이지 않거나 더 나쁘게는 움직여서 돌아오지 않을 수도 있습니다. 특히 AC 솔레노이드의 경우 솔레노이드가 연속 유지가 아닌 간헐적 사용을 위해 설계되었기 때문에 스풀이 막히면 코일 소손이 발생할 수 있습니다. NAS 1638 클래스 9 청결 표준과 같은 것을 따르면 향후 슬픔을 덜 수 있습니다.
일반적인 문제 및 문제 해결
4WE 10 J의 대부분의 문제는 오염, 전기적 결함 또는 기계적 손상의 세 가지 영역으로 거슬러 올라갑니다. 좋은 소식은 Rexroth에 진단 도구를 제공하는 이러한 밸브에 대한 수동 오버라이드가 포함되어 있다는 것입니다.
솔레노이드에 전원을 공급할 때 방향 제어 밸브가 이동하지 않으면 먼저 수동 오버라이드를 시도하십시오. 오버라이드 핀을 누르고 밸브가 기계적으로 이동하는지 확인하십시오. 수동으로 변속되지만 전기적으로 변속되지 않는다면 전기적 문제가 있는 것입니다. 솔레노이드 커넥터의 전압을 확인하고, 배선을 확인하고, 코일 저항을 테스트하십시오. 밸브가 수동으로 이동하지 않으면 일반적으로 오염으로 인해 스풀이 막힌 것입니다.
오염 문제는 다양한 방식으로 나타납니다. 때로는 밸브가 이동하지만 중앙으로 제대로 돌아오지 않는 경우도 있습니다. 다른 경우에는 천천히 이동하거나 전혀 이동하지 않을 수도 있습니다. 내부 누출은 밸브가 잠긴 중앙 위치에 있는 경우에도 압력이 떨어지거나 실린더 드리프트가 나타나는 또 다른 증상입니다. 이러한 문제는 일반적으로 오염으로 인해 스풀이나 밸브 본체에 흠집이 생겨 누출 경로가 생성되었음을 의미합니다.
전기 문제는 일반적으로 간단합니다. 전압이 없다는 것은 배선과 제어 시스템을 점검한다는 의미입니다. 잘못된 전압 또는 극성(DC 솔레노이드의 경우)은 밸브가 안정적으로 이동하지 않을 수 있음을 의미합니다. 끊어진 코일은 개방 회로 또는 매우 낮은 저항으로 나타납니다. 코일 교체는 밸브 본체에서 빠져나오기 때문에 매우 간단합니다.
기계적 손상은 덜 일반적이지만 발생할 수 있습니다. 리턴 스프링이 파손되면 스풀이 중앙에 위치하지 못하게 됩니다. 손상된 솔레노이드 핀은 스풀을 제대로 밀지 못합니다. 이는 일반적으로 간단한 수리보다는 밸브 교체 또는 재구축이 필요합니다.
설치 고려 사항
4WE 10 J를 올바르게 장착하는 것은 깨끗하고 평평한 장착 표면에서 시작됩니다. 앞에서 언급한 4개의 M6 볼트를 사용하여 밸브를 서브플레이트 또는 매니폴드에 볼트로 고정합니다. 각 포트를 밀봉하는 O-링은 균일하게 압축되어야 하기 때문에 표면 평탄도가 중요합니다. 뒤틀림이나 잔해로 인해 누출 경로가 생길 수 있습니다.
장착 볼트를 15뉴턴미터로 조이십시오. 그 이상도 그 이하도 아닙니다. 너무 적으면 외부 누출이 발생할 수 있습니다. 너무 많이 사용하면 밸브 본체가 뒤틀려 스풀이 묶일 수 있습니다. 추측이 아닌 토크 렌치를 사용하십시오.
전기 연결에도 주의가 필요합니다. 올바른 전압 단자에 연결되어 있는지 확인하십시오. 밸브에는 일반적으로 각 솔레노이드에 대한 터미널 스트립 또는 커넥터와 접지 연결이 있습니다. 해당 접지 연결은 안전을 위해 필수이며 제어 시스템의 전기 소음을 줄일 수도 있습니다.
방향 제어 밸브는 가능하면 솔레노이드가 위를 향하도록 방향을 잡아야 합니다. 이는 전기 연결부에 습기가 쌓이는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다. 다르게 장착해야 하는 경우 전기 단자를 보호하기 위해 부츠나 덮개를 추가하는 것이 좋습니다.
대안 비교
4WE 10 J는 사용 가능한 유일한 NG10 방향 제어 밸브가 아닙니다. Parker는 유사한 사양을 제공하는 D3W 시리즈를 만듭니다. Eaton Vickers에는 DG4V-5 시리즈가 있습니다. HYDAC은 다양한 응용 분야에서 대체할 수 있는 NG10 밸브를 생산합니다. 그렇다면 왜 여전히 Rexroth를 선택하시겠습니까?
유량이 하나의 요소입니다. DC 버전에서 4WE 10 J의 분당 160리터는 일부 경쟁사보다 우위에 있습니다. 응답 시간은 에너지 공급에 있어 45~70밀리초로 경쟁력이 있습니다. 제거 가능하고 회전 가능한 코일이 있는 습식 핀 솔레노이드 설계는 실질적인 유지 관리 이점을 제공합니다. Rexroth는 또한 4WE 10 시리즈 내에서 더욱 다양한 스풀 패턴과 옵션을 제공하여 정확한 요구 사항에 맞는 더 많은 유연성을 제공합니다.
가격면에서 볼 때 이 밸브는 동일한 야구장에 있습니다. 일반적인 구성에 대해 미화 950~1,050달러를 지불할 수 있습니다. 이 가격은 산업 등급의 품질과 엄격한 간격과 안정적인 성능을 유지하는 데 필요한 엔지니어링을 반영합니다.
실제 차별화는 종종 시스템에서 이미 사용하고 있는 것에 달려 있습니다. 장비가 이미 Rexroth 구성 요소를 기반으로 제작된 경우 4WE 10 J를 사용하면 부품 재고 및 기술자 친숙도의 일관성을 유지할 수 있습니다. Parker 또는 Eaton 시스템으로 작업하는 경우 해당 시스템이 보다 원활하게 통합될 수 있습니다.
소싱 및 가용성
4WE 10 J를 찾는 것은 일반적으로 간단합니다. R900589988(24VDC 버전)과 같은 일반적인 구성은 일반적으로 산업용 유통업체에 재고가 있습니다. Rexroth에는 직접 구매할 수 있는 공식 온라인 매장이 있습니다. Alibaba와 같은 산업용 공급 플랫폼은 정품 Rexroth 밸브와 호환 가능한 대안을 모두 제공하지만 실제로 무엇을 얻고 있는지 확인해야 합니다.
리드타임은 구성에 따라 다릅니다. 재고 품목은 며칠 내에 배송될 수 있습니다. 특이한 옵션이 포함된 특별 주문에는 몇 주가 걸릴 수 있습니다. 중요한 장비를 유지 관리하는 경우 가동 중지 시간에 비해 상대적으로 비용이 저렴하므로 예비 밸브를 보유하는 것이 합리적입니다.
3X와 같은 이전 시리즈는 단종되었습니다. 3X 시리즈 밸브를 교체하는 경우 현재 생산 버전인 5X 시리즈로 업그레이드할 수 있습니다. 장착 인터페이스와 기본 작동 방식은 동일하지만 옵션이나 성능 사양에 약간의 차이가 있을 수 있습니다.
지속 가능
방향 제어 밸브의 수명을 최대화하려면 몇 가지 주요 방법을 따라야 합니다. 첫 번째이자 가장 중요한 것은 깨끗한 유압유를 유지하는 것입니다. 앞서 이야기한 10미크론 여과는 안정적인 서비스를 원한다면 선택 사항이 아닙니다. 필터를 정기적으로 교체하고 필터 요소 전체의 압력 강하를 관찰하십시오.
둘째, J 스풀 패턴이 실제로 애플리케이션과 일치하는지 확인하세요. 언로딩 밸브 없이 고정 변위 펌프를 사용하는 경우 중앙이 막혀 문제가 발생할 수 있습니다. 펌프는 막힌 포트에 막혀 열을 발생시키고 에너지를 낭비하게 됩니다. J 스풀은 별도의 언로드 기능이 있는 가변 용량형 펌프 또는 시스템에서 가장 잘 작동합니다.
셋째, 진단 시에는 수동조작을 일반적인 조작방법으로 사용하지 말고 수동조작을 사용하십시오. 이러한 오버라이드 핀은 일상적인 생산 용도가 아닌 문제 해결 및 유지 관리를 위해 존재합니다. 오버라이드를 반복적으로 망치질하면 시간이 지남에 따라 메커니즘이 손상될 수 있습니다.
넷째, 시스템의 작동 압력과 흐름에 주의를 기울이십시오. 4WE 10 J가 분당 350bar 및 160리터를 처리할 수 있다고 해서 해당 한계에서 지속적으로 작동해야 한다는 의미는 아닙니다. 극단이 아닌 성능 범위의 중간에서 작동하면 서비스 수명이 연장됩니다.
마지막으로, 고장이 발생하면 고장난 이유를 조사하지 않고 새 솔레노이드 코일을 그냥 버리지 마십시오. 코일은 일반적으로 자체적으로 실패하지 않습니다. 스풀이 막히고 코일이 과열되거나 제어 시스템의 전기적 문제로 인해 실패합니다. 증상만 해결하는 것이 아닌 근본 원인을 해결해보세요.
결론
Rexroth 4WE 10 J 방향 제어 밸브는 수십 년간의 산업용 유압 발전을 대표합니다. 오늘날의 기준으로 볼 때 화려하거나 첨단 기술은 아니지만 적절하게 적용하고 유지 관리하면 안정적으로 제 역할을 합니다. 중앙이 막힌 J 스풀 패턴은 확실한 하중 유지 기능을 제공합니다. NG10 크기는 상당한 유량과 압력을 처리합니다. 습식 핀 솔레노이드 설계는 성능과 실용적인 유지 관리 접근의 균형을 유지합니다.
유지 기능을 갖춘 방향 제어가 필요한 새로운 유압 시스템을 설계하거나 기존 장비의 마모된 밸브를 교체하는 경우 4WE 10 J를 고려해 볼 가치가 있습니다. 올바른 시리즈(현재 생산의 경우 5X), 올바른 솔레노이드 전압 및 유체에 적합한 씰 재료를 지정하고 있는지 확인하십시오. 첫날부터 여과에 주의를 기울이면 이 밸브를 통해 수년간 안정적인 서비스를 받을 수 있습니다.
방향 제어 밸브의 작동 방식과 건강을 유지하는 데 필요한 것이 무엇인지 이해하는 것은 복잡하지 않습니다. 깨끗한 유체, 적절한 전압, 올바른 적용 및 정기적인 유지 관리 등 중요한 세부 사항에 주의를 기울이면 됩니다. 이를 올바르게 수행하면 4WE 10 J가 유압 장치가 필요한 곳, 필요한 순간에 계속 흐르도록 합니다.
