Cuando trabaja con sistemas hidráulicos, necesita componentes que simplemente funcionen, día tras día, turno tras turno. ElVálvula de control direccional 4WE10Se ha ganado su reputación en fábricas de todo el mundo exactamente por esa razón. Esta válvula de control direccional no es la tecnología más sofisticada que existe, pero la 4WE10 realiza la tarea esencial de controlar el flujo de fluido hidráulico con una consistencia notable.
Elválvula 4WE10opera según un principio sencillo. Una bobina electromagnética empuja un carrete dentro del cuerpo de la válvula, que abre y cierra los caminos para el aceite hidráulico. Cuando energizas la bobina, el carrete se mueve. Cuando se corta la energía, un resorte la devuelve a su posición original. El diseño del 4WE10 es de acción directa, lo que significa que no hay una etapa piloto ni un mecanismo complejo entre la señal eléctrica y el movimiento mecánico.
Comprender el estándar NG10 del 4WE10
ElVálvula de control direccional 4WE10sigue lo que se llama el estándar de montaje NG10, también conocido como CETOP 5 o ISO 4401-05. Esta estandarización es más importante de lo que se podría pensar para las válvulas de control direccional. Significa que puede cambiar una 4WE10 de un fabricante por una válvula de control direccional equivalente de otro sin rediseñar su placa de montaje ni volver a instalar su sistema. Para los equipos de mantenimiento y diseñadores de equipos, esta intercambiabilidad del 4WE10 reduce los dolores de cabeza y los costos.
Elválvula 4WE10se conecta a través de cuatro puertos principales: P para entrada de presión, A y B para los dos puertos de trabajo que se conectan a sus actuadores y T para la línea de retorno al tanque. Esta configuración de cuatro vías le da al 4WE10 control sobre el movimiento bidireccional, razón por la cual encontrará estas válvulas de control direccional que controlan los cilindros que necesitan extenderse y retraerse.
Capacidades técnicas de la válvula de control direccional 4WE10
El4WE10Maneja presiones de hasta 315-350 bar según el modelo específico, lo que se traduce en aproximadamente 4569 PSI. Eso es suficiente para la mayoría de la maquinaria industrial sin aventurarse en territorios de trabajo pesado extremo. El caudal nominal del 4WE10 es de 120 litros por minuto, aunque esta válvula de control direccional puede empujar hasta 160 litros por minuto cuando sea necesario. Como referencia, 120 litros por minuto equivalen aproximadamente a 31,7 galones por minuto.
Estos números definen dóndeválvula 4WE10cabe en su sistema. Si está ejecutando flujos más altos constantemente a través de su válvula de control direccional, comenzará a ver caídas de presión que generan calor y desperdician energía. La relación entre el flujo y la caída de presión en el 4WE10 no es lineal: sigue una ley del cuadrado, lo que significa que duplicar el caudal cuadruplica la pérdida de presión. A los 120 litros nominales por minuto, su válvula de control direccional 4WE10 mostrará alrededor de 12 bar de caída de presión, lo que representa energía que se convierte en calor en lugar de trabajo útil.
Tipos de carretes 4WE10 y sus aplicaciones
Elválvula 4WE10viene en diferentes configuraciones de carrete, identificadas por letras como D, E, G y H. Cada letra define lo que sucede con las rutas de fluido cuando la válvula de control direccional se ubica en su posición central, y elegir la configuración 4WE10 correcta es importante para el comportamiento de su máquina.
ElCarrete H 4WE10bloquea todos los puertos en la posición central. Esto crea un bloqueo hidráulico que mantiene el cilindro exactamente donde está, incluso bajo carga. Utilizaría esta configuración 4WE10 cuando la precisión del posicionamiento sea importante, como mantener cerrada una abrazadera mientras se realiza una operación de soldadura. La desventaja es que cualquier expansión térmica del aceite atrapado puede aumentar la presión en su válvula de control direccional, por lo que debe tenerlo en cuenta en su diseño.
ElCarrete 4WE10 GConecta el puerto de presión directamente al tanque en la posición central. Esta configuración de válvula de control direccional descarga la bomba, reduciendo la presión del sistema a casi cero mientras el 4WE10 permanece inactivo. Es común en aplicaciones de prensa donde la máquina espera entre ciclos. Su bomba funciona, pero no lucha contra la alta presión a través de la válvula 4WE10, que ahorra energía y reduce el calor.
ElCarrete electrónico 4WE10Bloquea el puerto de presión pero conecta los puertos de trabajo al tanque. Esto permite que la presión atrapada se purgue de los actuadores y al mismo tiempo evita un nuevo flujo de la bomba a través de la válvula de control direccional. Es útil cuando necesita liberar presión residual antes de que comience el siguiente ciclo en su sistema 4WE10.
Diferentes aplicaciones necesitan comportamientos diferentes, y los códigos de letras estandarizados facilitan especificar exactamente qué válvula de control direccional 4WE10 necesita sin largas descripciones técnicas.
Instalación de su válvula de control direccional 4WE10
Montaje del4WE10Es sencillo, pero hay que prestar atención a algunos detalles. La válvula de control direccional puede montarse en cualquier orientación, aunque debe considerar dónde terminan las conexiones eléctricas de su 4WE10 para facilitar el mantenimiento. Las bobinas son extraíbles y pueden girar 360 grados alrededor de su eje, lo que ayuda cuando se trata de espacios reducidos en su instalación 4WE10.
Un detalle que a menudo se pasa por alto con elválvula 4WE10es la presión de la línea de retorno. Mientras que los puertos principales manejan 350 bar, el puerto del tanque en su válvula de control direccional debe permanecer por debajo de 160 bar. Si está utilizando varias unidades 4WE10 que comparten una línea de retorno común, los picos de presión de una válvula de control direccional pueden afectar a otras. La contrapresión podría incluso causar un movimiento no deseado del carrete en su 4WE10. El uso de válvulas de retención individuales en cada línea de retorno 4WE10 o la garantía de un tamaño de línea adecuado previene este problema.
ElVálvula de control direccional 4WE10incluye disposiciones para anulación manual, que le permite operarlo manualmente durante la puesta en servicio o la resolución de problemas. Esta característica del 4WE10 tiene un límite de presión de 50 bar en el puerto del tanque. No está diseñado como una función de seguridad ni para el funcionamiento regular de su válvula de control direccional, solo como ayuda de mantenimiento.
Especificaciones eléctricas 4WE10
MayoríaVálvulas de control direccional 4WE10funciona con 24 VCC, aunque encontrará versiones 4WE10 para 12 V, 48 V, 110 V CA y 220 V CA, según los estándares de sus instalaciones. La bobina 4WE10 se conecta a través de un conector eléctrico DIN EN 175301-803, que se ha convertido en una especie de estándar industrial para válvulas de control direccional industriales. Muchas versiones de 4WE10 incluyen un indicador LED que se enciende cuando la bobina está energizada, brindándole una confirmación visual rápida sin necesidad de un multímetro.
El4WE10El diseño del serpentín utiliza una construcción de pasador húmedo, lo que significa que está en contacto directo con el aceite hidráulico que fluye a través de la válvula de control direccional. Este contacto de aceite en el 4WE10 hace varias cosas útiles. Enfría la bobina, evitando la sobrecarga térmica en su válvula de control direccional. Amortigua la vibración mecánica y el ruido, manteniendo el funcionamiento silencioso del 4WE10. Y proporciona lubricación que extiende la vida útil de la bobina de su válvula de control direccional. La desventaja es que si tiene una falla en la bobina de su 4WE10, necesita drenar o aislar esa sección del sistema antes de reemplazarla, aunque el diseño extraíble hace que este proceso sea relativamente rápido para la válvula de control direccional.
Requisitos de fluidos para la válvula 4WE10
ElVálvula de control direccional 4WE10Se espera aceite hidráulico de base mineral con una viscosidad de aproximadamente 37 mm²/s a 55°C. El 4WE10 tolera un amplio rango de 2,8 a 380 mm²/s, pero operar en extremos afecta el rendimiento de su válvula de control direccional. El aceite muy fino aumenta las fugas internas en el 4WE10, mientras que el aceite espeso ralentiza el tiempo de respuesta y aumenta la caída de presión a través de la válvula de control direccional.
El control de la contaminación es muy importante paraválvula 4WE10vida. La recomendación para las válvulas de control direccional es la limpieza ISO 4406 de 20/18/15 o mejor, con filtración de 10 a 16 micrones. Puede parecer demasiado preciso, pero las holguras entre el carrete y el orificio de su 4WE10 miden en el rango de 5 a 25 micrones, según el diseño de la válvula de control direccional. Las partículas en ese rango de tamaño actúan como papel de lija, desgastando las superficies de precisión de su 4WE10 que sellan cada puerto de los demás.
Las partículas duras crean rayones que aumentan las fugas con el tiempo en suVálvula de control direccional 4WE10. Los contaminantes blandos y el agua pueden promover la corrosión o formar depósitos de lodo. De cualquier manera, el rendimiento de la válvula 4WE10 se degrada. En sistemas muy sucios, es posible que vea atascamientos donde el carrete 4WE10 se niega a moverse suavemente o regresa lentamente a la posición central en la válvula de control direccional.
4WE10 Caída de presión y eficiencia del sistema
Comprender la caída de presión le ayuda a diseñar sistemas más eficientes con laválvula 4WE10. A 60 litros por minuto, su válvula de control direccional baja unos 3 bar. A 100 litros por minuto, el 4WE10 salta a 8 bar. Al máximo de 120 litros por minuto, se pierden 12 bar a través de la válvula de control direccional.
Cada bar de caída de presión a un caudal determinado representa la energía convertida en calor en su4WE10. La fórmula es sencilla: la pérdida de potencia es igual al caudal multiplicado por la caída de presión. A 100 litros por minuto con una caída de 8 bares a través de la válvula de control direccional, eso equivale a aproximadamente 1,3 kilovatios de calor. Su sistema necesita disipar el calor generado por el 4WE10, ya sea a través de un enfriador o aceptando temperaturas de aceite más altas.
Para sistemas donde la eficiencia importa, mantener los caudales por debajo de 80 litros por minuto a través delVálvula de control direccional 4WE10le brinda un mejor equilibrio entre el tamaño de la válvula y la generación de calor. Si necesita flujos mayores que los que el 4WE10 puede manejar eficientemente, considere el siguiente tamaño o el uso de múltiples válvulas de control direccional en paralelo.
4WE10 Tiempo de conmutación y respuesta
Elválvula 4WE10normalmente cambia en 70-120 milisegundos, lo cual es lo suficientemente rápido para la mayoría de las aplicaciones industriales, pero no instantáneo. Las características de amortiguación interna en la válvula de control direccional suavizan la transición, evitando golpes hidráulicos que podrían dañar los componentes o generar ruido. Encontrará pequeños orificios y cámaras diseñadas en el carrete 4WE10 que miden el flujo de aceite durante el evento de conmutación.
AlgunoVálvula de control direccional 4WE10Los modelos incluyen tornillos de ajuste externos que le permiten ajustar la velocidad de conmutación. Esto resulta útil cuando varias unidades 4WE10 comparten líneas comunes, lo que le permite escalonar sus tiempos de conmutación para evitar transitorios de presión en su sistema de válvula de control direccional.
Aplicaciones comunes de la válvula de control direccional 4WE10
encontrarasválvulas 4WE10en todos los entornos industriales. Las aplicaciones de máquinas herramienta utilizan la válvula de control direccional 4WE10 para sujetar piezas, donde un cilindro debe extenderse con fuerza y mantener la posición mientras se realiza el corte. Las máquinas de moldeo por inyección utilizan el 4WE10 para controlar los pasadores de válvula que regulan el flujo de plástico. Las líneas de montaje automatizadas utilizan estas válvulas de control direccional en robots de recogida y colocación para movimientos de posicionamiento discretos.
El4WE10sobresale en control discreto: moverse a la posición A, detenerse, moverse a la posición B, detenerse. Esta válvula de control direccional no maneja bien el control proporcional porque está abierta o cerrada sin nada intermedio. Si necesita un control de velocidad variable o una regulación de flujo precisa más allá de lo que ofrece la 4WE10, podría optar por una válvula de control direccional proporcional de la serie 4WRPE.
Mantenimiento de su válvula 4WE10
El4WE10El diseño de bobina extraíble simplifica el mantenimiento de esta válvula de control direccional. Cuando falla una bobina en su 4WE10, puede reemplazarla sin abrir el sistema hidráulico. Desconecte el enchufe eléctrico, desenrosque la tuerca de retención, extraiga la bobina vieja e instale la nueva en su válvula de control direccional. La bobina 4WE10 puede girar durante la instalación, por lo que puedes colocar el conector eléctrico donde sea más conveniente.
Desgaste interno del carrete en elVálvula de control direccional 4WE10eventualmente causa un aumento de fugas y una respuesta lenta. Es posible que notes que un cilindro se desplaza lentamente cuando debería mantener la posición, o que el tiempo de conmutación aumenta en tu 4WE10. En ese punto, usted está considerando reconstruir la válvula de control direccional con sellos nuevos y posiblemente un carrete nuevo, o reemplazar su 4WE10 por completo. El cálculo económico depende de sus costos laborales versus el precio de la válvula.
Pegado relacionado con la contaminación en el4WE10aparece como operación intermitente o falla total al cambiar. A veces puede recuperar la función de su válvula de control direccional lavando el sistema y reemplazando los filtros, pero si se han producido rayaduras en el carrete o el orificio 4WE10, necesitará piezas de repuesto para la válvula de control direccional.
Adquisición de su válvula de control direccional 4WE10
Bosch Rexroth creó el4WE10diseño y ofrece la más amplia variedad de válvulas de control direccional con 53 configuraciones de carrete diferentes. Sus válvulas 4WE10 sirven como estándar de referencia para válvulas de control direccional. Hydac, Parker, Eaton Vickers y Argo Hytos fabrican versiones 4WE10 compatibles que se montan en la misma interfaz. Los fabricantes chinos como CML y Huade producen alternativas 4WE10 competitivas en costos que mantienen el estándar de montaje para válvulas de control direccional.
Precios para elVálvula de control direccional 4WE10oscila entre $ 18 y $ 38 por unidad, según la cantidad, las especificaciones y el proveedor. Las cantidades mínimas de pedido para unidades 4WE10 varían desde piezas individuales hasta 50 o más, y los pedidos más grandes generan precios unitarios más bajos. Los plazos de entrega suelen ser de 10 a 15 días para las configuraciones estándar 4WE10.
La estandarización significa que usted puede obtenerVálvulas de control direccional 4WE10de múltiples proveedores y mantener la intercambiabilidad. Para aplicaciones críticas, puede almacenar válvulas 4WE10 de dos fabricantes diferentes para asegurarse de no depender nunca de una única cadena de suministro para sus válvulas de control direccional.
Limitaciones del 4WE10 y cuándo considerar alternativas
ElVálvula de control direccional 4WE10maneja bien su función diseñada pero tiene limitaciones claras. La naturaleza binaria del control del 4WE10 significa que esta válvula de control direccional no es adecuada para aplicaciones que necesitan velocidad variable o arranques suaves. Las caídas de presión a alto flujo hacen que el 4WE10 sea ineficiente para operaciones continuas de alto flujo. La fuga interna inherente al diseño del carrete 4WE10 significa que esta válvula de control direccional no mantendrá la presión indefinidamente en configuraciones de centro cerrado.
Si necesita un control proporcional más allá de lo que4WE10ofertas, eche un vistazo a las válvulas de control direccional con electrónica integrada y solenoides proporcionales. Si necesita fugas muy bajas, considere válvulas estilo asiento en lugar de las 4WE10. Si trabaja con flujos significativamente superiores a 120 litros por minuto, el siguiente tamaño (NG16 o NG25) tiene más sentido que la válvula de control direccional 4WE10.
El4WE10La tecnología está madura, lo que significa que no verá mejoras dramáticas en el rendimiento básico de 4WE10. La innovación en hidráulica se ha desplazado hacia válvulas de control direccional proporcionales e inteligentes con diagnóstico integrado. El 4WE10 sigue siendo relevante para aplicaciones donde sus capacidades coinciden con los requisitos y donde la tecnología de válvula de control direccional estandarizada y probada supera los beneficios de los enfoques más nuevos.
Seleccionar la configuración 4WE10 correcta
Elegir unVálvula de control direccional 4WE10requiere hacer coincidir los parámetros de su sistema con las capacidades de la válvula. Calcule el caudal requerido y asegúrese de que se mantenga por debajo de 80-100 litros por minuto para lograr eficiencia con el 4WE10. Verifique que su presión se mantenga dentro del límite de 315-350 bar con un margen de seguridad adecuado para su válvula de control direccional. Elija el tipo de carrete 4WE10 que proporcione el comportamiento de centrado que su aplicación necesita.
Considere el suministro eléctrico disponible en su sitio de instalación y especifique el suministro adecuado.4WE10voltaje de la bobina para su válvula de control direccional. Piense en el acceso de mantenimiento: ¿alguien puede alcanzar el conector eléctrico y la bobina de su 4WE10 cuando se necesita servicio? Planifique la plomería de su línea de retorno para evitar problemas de contrapresión con la válvula de control direccional.
El4WE10La confiabilidad proviene de su sencillo diseño mecánico y los maduros procesos de fabricación detrás de esta válvula de control direccional. Cuando se aplica correctamente dentro de su entorno operativo y se mantiene de acuerdo con las prácticas básicas del sistema hidráulico, el 4WE10 ofrece años de servicio constante. Esa confiabilidad, combinada con disponibilidad global y precios competitivos, explica por qué la válvula de control direccional 4WE10 sigue siendo una opción estándar para el control hidráulico industrial a pesar de ser una de las tecnologías de válvulas más antiguas que aún se encuentran en producción.
Para sistemas que realmente necesitan sólo un control de posición discreto a caudales moderados, elVálvula de control direccional 4WE10representa una solución práctica y bien entendida. No le brindará la sofisticación de las tecnologías más nuevas, pero el 4WE10 se presentará a trabajar todos los días y hará su trabajo sin dramatismo.
