Cuando la gente busca "válvula de control direccional WE 4 para Rexroth", normalmente se refiere a uno de los componentes hidráulicos más comunes en la maquinaria industrial. Aunque el nombre puede resultar un poco confuso. Lo que la mayoría de la gente entiende por "WE 4" es la válvula Rexroth de la serie WE 6 con función de 4 vías. El "4" se refiere a los cuatro puertos principales de la válvula, mientras que el "6" indica la designación del tamaño, que coincide con el patrón de montaje estándar de la industria NG6 o CETOP 3.
Esta distinción es importante porque si solicita piezas o diseña un sistema, necesita saber exactamente con qué está trabajando. La válvula de control direccional Rexroth de esta categoría ha sido un caballo de batalla en los sistemas hidráulicos durante décadas y existen buenas razones por las que sigue siendo popular en la actualidad.
¿Qué hace que la válvula Rexroth WE 6 sea especial?
La válvula de control direccional Rexroth WE 6 se destaca en el abarrotado campo de las válvulas hidráulicas porque ofrece un gran rendimiento en un paquete compacto. Esta válvula puede manejar presiones de hasta 350 bar, que es aproximadamente 5076 psi, y caudales de hasta 80 litros por minuto cuando se utiliza la versión de solenoide de CC. Para un solenoide de CA, eso se reduce a 60 litros por minuto, pero sigue siendo suficiente para la mayoría de las aplicaciones industriales.
La válvula utiliza lo que se llama un diseño de solenoide de pasador húmedo de acción directa. Sin ser demasiado técnico, esto significa que la bobina electromagnética se asienta en el aceite hidráulico, lo que ayuda a enfriarlo y hace que funcione más silenciosamente. El aceite también lubrica las piezas móviles, lo que prolonga la vida útil de la válvula. Esto es diferente de algunos diseños más baratos donde el solenoide se encuentra fuera del aceite y se calienta más.
Lo que realmente distingue a esta válvula de control direccional es que cumple con los estándares internacionales. El patrón de montaje sigue la norma ISO 4401-03-02-0-05, que es la misma que la norma estadounidense NFPA D03. Esta estandarización significa que puede cambiar una válvula Rexroth por una válvula NG6 de otra marca sin cambiar la placa de montaje ni la plomería. Esto es muy importante cuando se mantienen equipos antiguos o se intenta conseguir piezas rápidamente.
Comprender la función de 4 vías
Cuando hablamos de una válvula de control direccional de 4 vías, describimos cómo la válvula controla el flujo hidráulico. La válvula tiene cuatro puertos principales, generalmente etiquetados P, T, A y B. El puerto P se conecta a la bomba y trae fluido hidráulico presurizado. El puerto T se conecta a su tanque y es por donde regresa el líquido. Los puertos A y B se conectan a su cilindro hidráulico o motor.
La válvula Rexroth WE 6 se puede configurar como válvula 4/3, es decir, cuatro conexiones y tres posiciones, o como válvula 4/2 con cuatro conexiones y dos posiciones. La versión de tres posiciones es más común porque le brinda una posición central neutral donde la válvula regresa cuando apaga la señal eléctrica.
Diferentes posiciones centrales hacen cosas diferentes. Un centro cerrado, que Rexroth llama carrete "C", bloquea todos los puertos en la posición media pero conecta A y B con el tanque. Esto es útil cuando necesita mantener una carga en su lugar. Un centro abierto, marcado como "G" o "T" en el sistema de Rexroth, conecta la bomba directamente al tanque en la posición neutral mientras bloquea A y B. Esto es lo que usaría con una bomba de engranajes de desplazamiento fijo porque permite que la bomba se descargue cuando nada se mueve.
La configuración de carrete "E" también es popular. Bloquea la bomba pero conecta A, B y T juntos en el centro. Y si necesita la máxima fuerza de sujeción, el carrete "H" bloquea completamente los cuatro puertos en la posición neutral. Esto es lo que los maquinistas usan para las abrazaderas de sujeción porque prácticamente no hay fugas una vez que se coloca la abrazadera.
Cómo se compara la válvula Rexroth con la competencia
El mercado de válvulas de control direccional NG6 es competitivo y Parker Hannifin y Eaton Vickers ofrecen productos similares. Las tres marcas principales fabrican válvulas que se intercambian físicamente porque siguen el mismo estándar CETOP 3. Esto hace que su decisión de compra se reduzca a los detalles de rendimiento, el precio y la rapidez con la que puede obtener la válvula.
El Rexroth WE 6 y el Vickers DG4V-3 alcanzan un máximo de 80 litros por minuto y 350 bar en los puertos principales. La serie D3W de Parker afirma tener una mayor capacidad de flujo, hasta 150 litros por minuto en el mismo espacio que ocupa el D03. Eso puede ser importante si está superando los límites, pero para la mayoría de las aplicaciones, la válvula Rexroth proporciona mucha capacidad.
Un área donde aparecen diferencias es en la clasificación de presión del puerto del tanque. La válvula Rexroth normalmente permite una contrapresión de 160 bar en el puerto T para ciertos tipos de carrete. El D3W de Parker alcanza hasta 210 bar y la versión de alto rendimiento Vickers DG4V-3 alcanza 207 bar. Si tiene líneas de retorno largas o necesita controlar la contrapresión, esto podría influir en su elección.
En cuanto al precio, la válvula de control direccional Rexroth suele costar alrededor de £ 255 por una unidad básica, aunque los precios varían según la configuración y el lugar de compra. Puede encontrar estas válvulas a través de distribuidores industriales, en eBay para unidades usadas o excedentes y a través de proveedores importantes como RS Online.
Por qué la limpieza de los fluidos es más importante de lo que cree
Esto es algo que pilla desprevenidos a mucha gente acerca de la válvula Rexroth WE 6. Aunque es resistente y puede soportar 350 bar de presión, es sorprendentemente sensible al aceite hidráulico sucio. El ajuste de precisión entre el carrete y el orificio es lo que permite que la válvula selle a alta presión, pero ese mismo espacio estrecho, generalmente entre 3 y 13 micrones, significa que las partículas pueden atascar las cosas.
Cuando los contaminantes entran en ese pequeño espacio, crean lo que la industria llama fricción del carrete o bloqueo de sedimento. El carrete se atasca y no se mueve incluso cuando el solenoide está energizado. Si está utilizando solenoides de CA, esto puede quemar la bobina porque permanece en el modo de corriente de entrada alta en lugar de caer a mantener la corriente una vez que se mueve el carrete.
Rexroth especifica que su sistema hidráulico debe mantener la clase de limpieza ISO 4406 20/18/15. Eso no es sólo una sugerencia. Una buena filtración y mantener la contaminación fuera de su sistema es probablemente lo más importante que puede hacer para mantener sus válvulas de control direccional funcionando de manera confiable. Importa más que comprar la válvula más cara o realizar demasiada ingeniería en sus controles eléctricos.
Una rutina de mantenimiento adecuada incluye verificar los elementos del filtro según el diferencial de presión, mantener el aceite frío y asegurarse de que no entre agua en el sistema. El viejo refrán hidráulico dice: mantenga el aceite "limpio, fresco y seco", y esa es realmente la clave para una larga vida útil de la válvula.
Conexiones Eléctricas y Protección
La válvula Rexroth WE 6 viene con diferentes opciones de voltaje. Puede obtener 24 VCC, que es común en equipos móviles y máquinas industriales más nuevas. También hay 230 VCA para sistemas industriales más antiguos y 110 VCC para algunas aplicaciones especializadas. Los solenoides de CA y CC son intercambiables en el mismo cuerpo de válvula, lo que le brinda flexibilidad si está actualizando un sistema.
Cuando se corta la alimentación a una válvula solenoide, se genera un pico de voltaje. Esto es sólo física, pero puede causar problemas con la electrónica de control si no lo manejas correctamente. Necesita protección contra sobretensiones externa en su panel eléctrico o puede solicitar la válvula con un conector que tenga supresión de interferencias incorporada.
La válvula también ofrece opciones de anulación manual. La anulación manual estándar permite a un técnico mover el carrete presionando un botón cuando la energía está apagada. Esto es muy valioso durante la resolución de problemas o la puesta en servicio. También hay una opción de botón tipo hongo con un retén que bloquea la válvula en la posición manual hasta que la retiras.
Cuándo usar esta válvula y cuándo buscar en otra parte
La válvula de control direccional Rexroth WE 6 destaca por su sencillo control de encendido y apagado. Si necesita un cilindro hidráulico para extender o retraer, o un motor para encender y retroceder, esta válvula hace el trabajo de manera confiable y económica. Es un equipo estándar en maquinaria de construcción, equipos agrícolas, máquinas herramienta e hidráulica industrial en general.
Lo que no hace esta válvula es control proporcional. No puede variar el caudal ni controlar la velocidad de su actuador suavemente con una simple válvula de control direccional. Si necesita eso, está buscando la serie de válvulas proporcionales 4WRA o 4WREE de Rexroth. Esas válvulas tienen solenoides proporcionales, retroalimentación electrónica y sensores de posición que le permiten controlar la posición del carrete continuamente en función de una señal analógica.
La diferencia de costo es significativa. Una válvula direccional proporcional puede costar más de $2000, mientras que la válvula de control direccional básica WE 6 cuesta una fracción de eso. Para aplicaciones que sólo necesitan posiciones discretas, no tiene sentido gastar dinero extra en control proporcional. La válvula más simple es más confiable, más fácil de mantener y hace exactamente lo que necesita.
Para zonas peligrosas, Rexroth ofrece versiones antideflagrantes de la válvula WE 6 con clasificación Ex ib IIC T6. Estos son los que se usarían en plantas químicas o refinerías de petróleo donde existe riesgo de atmósferas explosivas. La construcción de la válvula es la misma, pero los componentes eléctricos cumplen con los estándares de seguridad intrínsecos.
Consideraciones de instalación y diseño del sistema
La instalación correcta de una válvula de control direccional Rexroth marca una gran diferencia en su rendimiento. La válvula se monta en una subplaca que se atornilla al colector o al bloque hidráulico. La subplaca tiene pasajes con puertos que se conectan a la plomería. Asegúrese de utilizar una subplaca CETOP 3 que coincida con el patrón de puertos de la válvula.
Puede montar la válvula en cualquier orientación, pero debe pensar en la disipación de calor. La subplaca debe tener una conductividad térmica de al menos 36,2 W/mK y, si monta varias válvulas en el mismo colector, mantenga al menos 55 mm entre centros. Las bobinas de solenoide pueden girar 90 grados, lo que ayuda cuando se trabaja en espacios reducidos o se necesita orientar las conexiones eléctricas de cierta manera.
Una cosa a tener en cuenta son los límites de flujo. Aunque la válvula tiene una capacidad nominal de 80 litros por minuto, si las condiciones de su sistema pueden aumentar los flujos durante los transitorios o los cambios, debe instalar un acelerador de cartucho en la línea de presión. Sin esto, corre el riesgo de que el carrete oscile o se comporte erráticamente cuando opera cerca del límite de capacidad de la válvula.
El límite de presión del puerto del tanque es otra consideración de diseño. Para los tipos de carrete marcados "A" o "B", si está ejecutando presiones que podrían empujar el puerto del tanque a más de 160 bar, debe tratar ese puerto como una línea de drenaje en lugar de una línea de retorno. Diríjala por separado al tanque con una contrapresión mínima o elija una válvula diferente con capacidades de puerto del tanque más altas.
Solución de problemas comunes
Cuando un sistema hidráulico con una válvula de control direccional Rexroth no funciona correctamente, existe una manera lógica de descubrir qué está mal. Comience con la anulación manual. Si puedes mover el carrete manualmente y el actuador funciona, tu problema es eléctrico. Verifique su fuente de alimentación, conexiones de cableado y señales de control. Si la anulación manual tampoco mueve el carrete, tienes un problema mecánico.
Los problemas mecánicos suelen deberse a contaminación o daños. Si la válvula ha estado funcionando con aceite sucio, es posible que el carrete esté atascado. A veces puede liberarlo activando el control manual mientras golpea ligeramente el cuerpo de la válvula, pero si la contaminación es grave, deberá desmontar y limpiar la válvula o reemplazarla.
Las fallas eléctricas a menudo se manifiestan como bobinas de solenoide quemadas. Si mide la resistencia infinita en los terminales de la bobina, la bobina está abierta y necesita reemplazo. Una baja resistencia podría indicar un corto. Las bobinas de CC normales suelen leer entre 10 y 50 ohmios, según la tensión nominal. Las bobinas de CA tienen una lectura más baja, a menudo entre 3 y 8 ohmios.
Las fugas son otro problema común con las válvulas más antiguas. Los sellos que evitan que el aceite se escape hacia el exterior y el sello que evita que el aceite se escape más allá del carrete se desgastan con el tiempo. Las fugas externas son obvias, pero las fugas internas se manifiestan como actuadores a la deriva o pérdida de fuerza de sujeción. Reemplazar el kit de sellos generalmente soluciona este problema y Rexroth proporciona instrucciones detalladas de reconstrucción en su documentación de mantenimiento.
El panorama más amplio del control hidráulico
La válvula de control direccional Rexroth WE 6 representa una tecnología madura que ha demostrado su eficacia durante décadas de uso industrial. No es llamativo ni de alta tecnología para los estándares modernos, pero es exactamente lo que usted desea para un control hidráulico confiable. La válvula hace bien un trabajo, está construida según un estándar de calidad y sigue las convenciones de la industria que facilitan el trabajo.
Para sistemas que necesitan más de 80 litros por minuto, Rexroth ofrece la serie WEH de válvulas servopilotadas. Estos utilizan una pequeña válvula tipo WE 6 como etapa piloto para controlar un carrete principal mucho más grande. La serie WEH se amplía hasta el tamaño NG32 y puede manejar más de 1000 litros por minuto. El hecho de que incluso estas válvulas grandes dependan del diseño WE 6 como etapa piloto muestra cuán fundamental es esta arquitectura de válvula para el control hidráulico.
Cuando especifica una válvula de control direccional para un sistema nuevo o reemplaza una en un equipo existente, la serie Rexroth WE 6 merece una seria consideración. Ofrece capacidad de alta presión, buenos índices de flujo y confiabilidad comprobada cuando mantiene su sistema hidráulico adecuadamente. El montaje estandarizado significa que no está limitado a un solo proveedor, pero la calidad de ingeniería y el soporte de Rexroth los convierten en una opción sólida para este componente crítico.
Comprender lo que realmente significa "WE 4", conocer los límites de rendimiento y apreciar por qué la limpieza de los fluidos es tan importante le ayudará a aprovechar al máximo estas válvulas. Ya sea que esté manteniendo una flota de equipos móviles, diseñando una nueva máquina industrial o solucionando problemas de un sistema hidráulico que no funciona correctamente, la válvula de control direccional de Rexroth sigue siendo una solución práctica y eficaz para las necesidades de control hidráulico.
