شیر برقی رکسروت 4WE
Rexroth Directional Control Valve 4WE
راهنمای جامع شیر برقی 4WE رکسروت: بررسی فنی، کدخوانی و نکات خرید
در دنیای سیستمهای هیدرولیک صنعتی، نام “بوش رکسروت” (Bosch Rexroth) همردیف با کیفیت، دوام و دقت است. در میان تمام محصولات این کمپانی، شیر برقی 4WE رکسروت (Rexroth 4WE Solenoid Valve) به عنوان پرکاربردترین و محبوبترین شیر کنترل جهت در جهان شناخته میشود. این مقاله یک مرجع کامل برای مهندسان، تکنسینها و مدیران خرید است که قصد دارند با جزئیات فنی، نحوه عملکرد، و نکات طلایی در خرید و نگهداری شیر برقی 4WE Rexroth آشنا شوند.
قلب تپنده مدار هیدرولیک
شیرهای کنترل جهت (Directional Control Valves) وظیفه مدیریت مسیر سیال در یک سیستم هیدرولیک را بر عهده دارند. آنها تعیین میکنند که جک هیدرولیک باز شود، بسته شود، یا موتور هیدرولیک در کدام جهت بچرخد. در این میان، سری 4WE بوش رکسروت استانداردی را در صنعت ایجاد کرده است که سایر تولیدکنندگان نیز از آن پیروی میکنند.
اهمیت شیر برقی 4WE رکسروت تنها در برند آن نیست؛ بلکه در طراحی سلونوئیدهای “Wet-pin” (آرمیچر غوطهور در روغن)، پاسخدهی سریع و قابلیت اطمینان بالا در شرایط کاری سخت است. چه در صنایع فولاد و سیمان باشید و چه در ماشینآلات تزریق پلاستیک و پرسهای هیدرولیک، احتمالاً با این شیر سروکار داشتهاید.
شیر برقی 4WE رکسروت چیست؟ (بررسی ساختار)
عبارت 4WE یک کد فنی در استاندارد نامگذاری رکسروت است که اطلاعات زیادی را فاش میکند:
-
4: تعداد پورتهای اصلی (معمولاً P, T, A, B).
-
W: نوع شیر (شیر کنترل جهت).
-
E: نوع تحریک (الکتریکی یا سلونوئیدی).
این شیرها از نوع “تحریک مستقیم” (Direct Operated) هستند. به این معنی که نیروی مغناطیسی ایجاد شده توسط بوبین (Coil)، مستقیماً اسپول (Spool) داخلی شیر را حرکت میدهد تا مسیر روغن تغییر کند.
اجزای اصلی تشکیلدهنده
-
بدنه (Housing): معمولاً از چدن ریختهگری با کیفیت بالا ساخته شده تا تحمل فشارهای تا ۳۵۰ بار را داشته باشد.
-
اسپول (Control Spool): قطعه متحرک داخلی که با دقت میکرونی ماشینکاری شده و وظیفه مسدود کردن یا باز کردن پورتها را دارد.
-
سلونوئیدها (Solenoids): بخش الکتریکی که انرژی برق را به نیروی مکانیکی تبدیل میکند.
-
فنرهای برگشت (Return Springs): وظیفه بازگرداندن اسپول به حالت خنثی یا اولیه پس از قطع جریان برق را دارند.
انواع سایزهای استاندارد شیر برقی 4WE Rexroth
اگرچه این سری در سایزهای مختلف تولید میشود، اما دو سایز پرمصرف در بازار ایران و جهان وجود دارد که باید تفاوت آنها را بدانید:
1. شیر برقی رکسروت سایز 6 (4WE6)
این شیر مطابق با استاندارد CETOP 3 یا ISO 4401-03 است.
-
حداکثر دبی عبوری: تا 80 لیتر بر دقیقه (بسته به نوع اسپول).
-
حداکثر فشار کاری: تا 350 بار (در پورتهای P, A, B).
-
کاربرد: ماشینابزارها، یونیتهای هیدرولیک کوچک، و به عنوان شیر پایلوت برای شیرهای بزرگتر.
2. شیر برقی رکسروت سایز 10 (4WE10)
این شیر مطابق با استاندارد CETOP 5 یا ISO 4401-05 است.
-
حداکثر دبی عبوری: تا 120 لیتر بر دقیقه (و در مدلهای High-Flow تا 160 لیتر).
-
حداکثر فشار کاری: تا 315 یا 350 بار.
-
کاربرد: سیستمهایی که نیاز به دبی بالاتر دارند بدون اینکه افت فشار (Pressure Drop) زیادی ایجاد شود.
نکته تخصصی: هنگام انتخاب بین سایز 6 و 10، تنها به دبی پمپ نگاه نکنید. باید منحنی افت فشار را در کاتالوگ شیر برقی 4WE رکسروت بررسی کنید. عبور دبی بالا از شیر کوچک باعث داغ شدن روغن و اتلاف انرژی میشود.
کدخوانی شیر برقی 4WE رکسروت (راهنمای سفارشگذاری)
یکی از چالشهای اصلی خریداران، درک کدهای طولانی روی پلاک شیر است. بیایید یک نمونه کد متداول مانند 4WE 6 J 6X / E G24 N9 K4 را کالبدشکافی کنیم. درک این کد برای خرید دقیق شیر برقی 4WE Rexroth حیاتی است.
| بخش کد | توضیح تخصصی |
| 4WE | سری شیر (4 راهه، برقی). |
| 6 | سایز اسمی شیر (سایز 6). اگر 10 بود یعنی سایز 10. |
| J | فرمان اسپول (Symbol): مهمترین بخش کد. نشان میدهد در حالت وسط و تحریک چه اتفاقی میافتد. |
| 6X | سری ساخت (Series Component). مثلاً سری 60 تا 69. این عدد نشاندهنده تغییرات جزئی در طراحی داخلی است و معمولاً در نصب تأثیر ندارد. |
| E | سلونوئید با قابلیت تعویض بوبین (High Performance). |
| G24 | ولتاژ بوبین. G24 یعنی 24 ولت DC. اگر W230 بود یعنی 230 ولت AC. |
| N9 | دکمه تحریک دستی مخفی (با ابزار فعال میشود). |
| K4 | نوع سوکت برق (مثلاً سوکت استاندارد DIN). |
انواع فرمانهای اسپول (Symbols) در شیر برقی 4WE
انتخاب غلط در این بخش میتواند کل سیستم را مختل کند. رایجترین فرمانها عبارتند از:
-
فرمان E (تک بوبین – نرمال بسته): در حالت عادی P مسدود است و A به T راه ندارد (بسته به طراحی). مناسب برای جکهای یکطرفه یا کاربردهای خاص.
-
فرمان J (دو بوبین – وسط بسته): در حالت وسط تمام پورتها (P, T, A, B) مسدود هستند. مناسب برای توقف جک در موقعیت دلخواه.
-
فرمان G (دو بوبین – وسط باز): در حالت وسط پورتهای A و B به T (تخلیه) متصلاند اما P مسدود است.
-
فرمان H (دو بوبین – وسط شناور): در حالت وسط تمام پورتها (P, T, A, B) به هم راه دارند. باعث میشود پمپ در حالت بی باری کار کند و روغن داغ نشود.
ویژگیهای فنی متمایز کننده سری 4WE
چرا باید هزینه بیشتری برای شیر برقی 4WE رکسروت پرداخت کرد در حالی که برندهای چینی ارزانتر هستند؟ پاسخ در مهندسی پنهان این محصول است.
1. تکنولوژی Wet-Pin (آرمیچر غوطهور)
در شیرهای قدیمی، شفت بین بوبین و شیر باید آببندی میشد که اصطکاک را بالا میبرد و نشتی ایجاد میکرد. در طراحی شیر برقی 4WE Rexroth، آرمیچر بوبین داخل لولهای قرار دارد که با روغن هیدرولیک پر شده است.
-
مزایا: خنککاری بهتر سیمپیچ، ضربهگیری حرکت اسپول (کاهش صدای کلیک)، و حذف اصطکاک خشککننده سیلها.
2. سلونوئیدهای قابل تعویض (Removable Coil)
در این سری، شما میتوانید بدون باز کردن شیر از روی بلوک هیدرولیک و بدون تخلیه روغن، بوبین (Coil) سوخته را تعویض کنید. کافی است مهره انتهای شفت را باز کنید و بوبین جدید را جایگزین کنید.
3. قابلیت اطمینان سوئیچینگ (Switching Reliability)
شیرهای بیکیفیت ممکن است تحت فشار بالا “گیر” کنند (Sticking). نیروی مغناطیسی شیر برقی 4WE رکسروت به گونهای محاسبه شده که حتی در حداکثر فشار کاری و ویسکوزیته بالای روغن، توانایی غلبه بر اصطکاک و نیروهای هیدرودینامیکی (Flow Forces) را داشته باشد.
4. نوسانات ولتاژ
بوبینهای رکسروت تحمل نوسانات ولتاژ تا $\pm 10\%$ را دارند که در محیطهای صنعتی ایران با نوسانات برق زیاد، یک مزیت حیاتی است.
کاربردهای صنعتی شیر برقی 4WE Rexroth
به دلیل تنوع بالای فرمانها و ولتاژها، این شیر در طیف وسیعی از صنایع کاربرد دارد:
-
ماشینهای تزریق پلاستیک: برای کنترل باز و بسته شدن گیره و واحد تزریق. سرعت عمل بالای شیر برقی 4WE رکسروت (حدود 20 تا 60 میلیثانیه) باعث افزایش سیکل تولید میشود.
-
پرسهای هیدرولیک: به عنوان شیر فرمان اصلی یا شیر پایلوت برای کنترل شیرهای کارتریجی بزرگ.
-
صنایع فولاد و نورد: مقاومت در برابر دمای بالا و کارکرد مداوم (Duty Cycle 100%).
-
ماشینآلات راهسازی و موبایل: مدلهای خاصی از این شیر وجود دارند که با ولتاژهای 12 و 24 ولت و با محافظت محیطی بالا (IP67) برای شرایط سخت محیطی طراحی شدهاند.
راهنمای نصب و نگهداری
حتی بهترین شیر هیدرولیک دنیا یعنی شیر برقی 4WE رکسروت نیز اگر درست نصب نشود، خراب خواهد شد.
1. تمیزی روغن (Cleanliness)
دشمن شماره یک شیرهای هیدرولیک، آلودگی است. فاصله بین اسپول و بدنه در این شیرها در حد چند میکرون است. ذرات آلودگی باعث گیر کردن اسپول (Spool Jamming) میشوند.
-
استاندارد لازم: کلاس تمیزی روغن باید مطابق ISO 4406 (مثلاً کلاس 20/18/15) باشد. حتماً از فیلترهای خط فشار یا برگشت با کیفیت استفاده کنید.
2. نصب افقی یا عمودی؟
ترجیحاً شیر باید به صورت افقی نصب شود. اگر به صورت عمودی نصب شود، در مدلهای بدون فنر (Detent)، وزن اسپول ممکن است باعث حرکت ناخواسته شود. اما در مدلهای فنردار (Spring Return) سری 4WE، نصب عمودی نیز بلامانع است.
3. گشتاور بستن پیچها
هنگام بستن شیر روی زیرشیری (Manifold)، پیچها را بیش از حد سفت نکنید. سفت کردن بیش از حد میتواند باعث تاب برداشتن میکرونی بدنه شیر و گیر کردن اسپول شود. از آچار گشتاورسنج (Torque Wrench) استفاده کنید.
عیبیابی شیر برقی 4WE Rexroth
اگر سیستم شما کار نمیکند، قبل از تعویض شیر، موارد زیر را چک کنید:
مشکل: بوبین داغ میکند یا میسوزد
-
ولتاژ نامناسب: ولتاژ ورودی را چک کنید. اعمال ولتاژ 220 به بوبین 24 ولت فوراً آن را میسوزاند.
-
گیر کردن اسپول: اگر اسپول داخل شیر گیر کرده باشد و بوبین تحریک شود (مخصوصاً در بوبینهای AC)، جریان هجومی (Inrush Current) قطع نمیشود و بوبین میسوزد.
-
دمای روغن: اگر دمای روغن بالای 70-80 درجه سانتیگراد باشد، دفع حرارت بوبین مختل میشود.
مشکل: شیر عمل نمیکند (با وجود سالم بودن برق)
-
دکمه تحریک دستی (Manual Override): با استفاده از یک پیچگوشتی کوچک، پین انتهای بوبین را فشار دهید. اگر سیستم عمل کرد، مشکل برقی است (قطعی کابل، سوختن بوبین، مشکل PLC). اگر با فشار دست هم عمل نکرد، اسپول مکانیکی گیرپاچ کرده است.
-
شکستگی فنر: در موارد نادر، فنر برگشت داخل شیر میشکند و اسپول به حالت وسط برنمیگردد.
تشخیص شیر برقی 4WE رکسروت اصل از تقلبی
متأسفانه بازار ایران پر از نمونههای “High Copy” چینی است که به نام اصلی فروخته میشوند. برای اطمینان از خرید شیر برقی 4WE Rexroth اصلی به نکات زیر دقت کنید:
-
کیفیت ریختهگری: بدنه شیر اصلی سطحی بسیار صاف و یکدست دارد. نمونههای تقلبی معمولاً دارای خلل و فرج ریز یا سطح زبر هستند.
-
حک لیزری پلاک: در مدلهای جدید رکسروت، اطلاعات معمولاً با لیزر روی پلاک حک میشوند و وضوح بسیار بالایی دارند.
-
رنگ بوبین: بوبینهای اصلی معمولاً کیفیت پلاستیک بالایی دارند و پلیسههای پلاستیکی در لبهها دیده نمیشود.
-
درپوشهای محافظ: شیر نو باید دارای درپوشهای پلاستیکی (معمولاً زرد یا شفاف) روی پورتهای زیرین باشد تا از ورود گرد و غبار جلوگیری شود.
-
قیمت: هیچ ارزانی بیدلیل نیست. اگر قیمت پیشنهادی ۵۰٪ زیر قیمت بازار است، شک نکنید که با یک کالای “طرح” یا “چینی درجه یک” طرف هستید، نه اصلی آلمانی.
انتخاب شیر برقی 4WE رکسروت سرمایهگذاری روی آرامش خاطر است. اگرچه قیمت اولیه آن ممکن است بالاتر از رقبا باشد، اما عمر طولانی، کاهش زمان توقف دستگاه (Downtime) و در دسترس بودن قطعات یدکی آن، این هزینه را در درازمدت جبران میکند.
برای داشتن یک سیستم هیدرولیک پایدار:
-
کد فنی دقیق (سایز، فرمان، ولتاژ) را شناسایی کنید.
-
از اصالت کالا هنگام خرید اطمینان حاصل کنید.
-
سیستم فیلتراسیون روغن را جدی بگیرید.