شیر پروپرشنال رکسروت 4WRZE

شیر پروپرشنال رکسروت 4WRZE

راهنمای جامع و تخصصی شیر پروپرشنال 4WRZE رکسروت

در دنیای اتوماسیون صنعتی و سیستم‌های هیدرولیک پیشرفته، نام بوش رکسروت (Bosch Rexroth) مترادف با کیفیت، دوام و دقت است. در میان طیف وسیع محصولات این کمپانی، شیر پروپرشنال 4WRZE رکسروت به عنوان یکی از کلیدی‌ترین و پرکاربردترین شیرهای کنترل جهت در صنایع سنگین شناخته می‌شود.

اگر به دنبال کنترل دقیق فشار، دبی و جهت حرکت در سیستم‌های حساس هستید، شناخت عمیق این قطعه حیاتی است.

این مقاله نه تنها یک معرفی محصول، بلکه یک مرجع فنی کامل برای مهندسان، تکنسین‌ها و مدیران خریدی است که قصد دارند اطلاعات خود را درباره شیر پروپرشنال 4WRZE Rexroth تکمیل کنند. ما تمام زوایای این شاهکار مهندسی، از مشخصات فنی گرفته تا نحوه نصب و عیب‌یابی را بررسی خواهیم کرد.

 

شیر پروپرشنال 4WRZE رکسروت چیست؟

شیر پروپرشنال 4WRZE رکسروت، یک شیر کنترل جهت (Directional Control Valve) پیلوت‌دار است که بر روی صفحه زیرین (Subplate) نصب می‌شود و برای کنترل جهت و اندازه جریان سیال هیدرولیک مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 وجه تمایز اصلی سری 4WRZE نسبت به مدل‌های ساده‌تر، وجود حرف “E” در انتهای کد فنی آن است که به معنای دارا بودن الکترونیک یکپارچه (Integrated Electronics) یا همان OBE (On-Board Electronics) می‌باشد.

این ویژگی به این معناست که کارت درایور و امپلی‌فایر مورد نیاز برای کنترل شیر، مستقیماً روی بدنه شیر (روی سلونوئیدها) سوار شده و نیازی به کارت‌های درایور اکسترنال داخل تابلو برق نیست.

 

چرا پروپرشنال 4WRZE

برخلاف شیرهای هیدرولیک معمولی (Bang-Bang) که فقط دو حالت باز یا بسته دارند، شیر پروپرشنال 4WRZE Rexroth اجازه می‌دهد تا اسپول (Spool) داخلی شیر به هر میزان دلخواهی جابجا شود. این یعنی شما می‌توانید سرعت عملگر (جک یا هیدروموتور) را با تغییر ولتاژ یا جریان ورودی، به صورت پیوسته و با دقت بسیار بالا کنترل کنید.

 

ساختار و اجزای داخلی شیر 4WRZE

برای درک عملکرد شیر پروپرشنال 4WRZE رکسروت، باید نگاهی به داخل آن بیندازیم. این شیر از دو طبقه اصلی تشکیل شده است:

1. طبقه پایلوت (Pilot Stage): معمولاً یک شیر پروپرشنال کوچک‌تر (رنج NG6 یا NG10) است که وظیفه تامین فشار روغن برای جابجایی اسپول اصلی را دارد. این شیر پایلوت مجهز به سلونوئیدهای پروپرشنال و سنسور موقعیت (LVDT) نیست (در مدل‌های معمولی) اما در مدل‌های پیشرفته 4WRZE، پایلوت خود دارای کنترل دقیق است.
2. طبقه اصلی (Main Stage): بدنه اصلی شیر که پورت‌های بزرگ روغن (P, T, A, B) روی آن قرار دارند و اسپول اصلی درون آن حرکت می‌کند.
3. ترانسدیوسر موقعیت (LVDT): یکی از مهم‌ترین اجزای شیر پروپرشنال 4WRZE رکسروت، سنسور القایی موقعیت سنج است. این سنسور دائماً موقعیت دقیق اسپول اصلی را رصد کرده و به برد الکترونیکی گزارش می‌دهد تا خطای موقعیت به صفر برسد (Closed-loop control).

 

مشخصات فنی کلیدی (Datasheet Summary)

هنگام انتخاب یا جایگزینی شیر پروپرشنال 4WRZE Rexroth، توجه به پارامترهای زیر حیاتی است. رکسروت این شیرها را در سایزهای (Nominal Size) مختلفی تولید می‌کند:

سایزهای استاندارد (Nominal Sizes)

• سایز 10 (NG10): مناسب برای دبی‌های متوسط.
• سایز 16 (NG16): پرکاربردترین سایز در دستگاه‌های تزریق پلاستیک.
• سایز 25 (NG25): برای پرس‌های هیدرولیک نیمه سنگین.
• سایز 32 (NG32): برای دبی‌های بسیار بالا.
• سایز 52 (NG52): برای کاربردهای خاص و فوق سنگین.

 

فشار و دبی (Pressure & Flow)

• حداکثر فشار کاری: تا 350 بار (Bar) در پورت‌های P, A, B و تا 210 بار در پورت T (بسته به مدل).
• دبی عبوری (Flow Rate): بسته به سایز و نوع اسپول، می‌تواند از 100 لیتر بر دقیقه تا بیش از 2800 لیتر بر دقیقه را عبور دهد.

 

ویژگی‌های برجسته شیر پروپرشنال 4WRZE Rexroth

چرا مهندسان سراسر جهان شیر پروپرشنال 4WRZE رکسروت را ترجیح می‌دهند؟ پاسخ در ویژگی‌های منحصر به فرد زیر نهفته است:

1. دقت بسیار بالا (High Precision): به دلیل وجود فیدبک الکتریکی موقعیت اسپول، خطای هیسترزیس (Hysteresis) به کمتر از 1% کاهش یافته است.
2. پاسخ‌دهی سریع (Fast Response Time): زمان واکنش این شیر به تغییرات سیگنال ورودی بسیار کوتاه است که برای سیکل‌های تولید سریع حیاتی است.
3. الکترونیک یکپارچه (OBE): کالیبراسیون کارخانه‌ای برد و شیر باعث می‌شود که هنگام نصب نیازی به تنظیمات پیچیده کارت درایور نباشد. فقط کابل را متصل کنید و شروع کنید (Plug & Play).
4. طراحی پیلوت‌دار (Pilot Operated): استفاده از فشار هیدرولیک برای جابجایی اسپول اصلی باعث می‌شود شیر بتواند دبی‌های عظیم را بدون نیاز به سلونوئیدهای غول‌پیکر کنترل کند.
5. تنوع در اسپول: اسپول‌های مختلفی (مانند E, W, V و …) برای کاربردهای مختلف (مثل قطع جریان در مرکز یا باز بودن مرکز) در دسترس هستند.

نکته تخصصی: وجود “E” در کد 4WRZE نشان‌دهنده الکترونیک روی برد است، در حالی که مدل 4WRZ فاقد برد روی شیر است و باید به کارت امپلی‌فایر جداگانه متصل شود. هنگام خرید دقت کنید که کدام مدل مد نظر شماست.

 

کاربردهای صنعتی شیر پروپرشنال 4WRZE

قدرت و دقت شیر پروپرشنال 4WRZE Rexroth آن را به قلب تپنده بسیاری از ماشین‌آلات صنعتی تبدیل کرده است:

• ماشین‌های تزریق پلاستیک: کنترل دقیق فشار و سرعت تزریق و همچنین حرکت گیره.
• پرس‌های هیدرولیک: کنترل رم (Ram) پرس با سرعت و تناژ متغیر.
• صنایع فولاد و نورد: تنظیم ضخامت ورق‌ها با دقت میکرون.
• شبیه‌سازهای حرکت (Simulators): ایجاد حرکات نرم و دقیق در شبیه‌سازهای پرواز یا زلزله.
• ماشین‌کاری و CNC: سیستم‌های کلمپینگ و حرکت محورهای هیدرولیک.
• توربین‌های بادی: کنترل گام پره‌ها (Pitch Control).

 

نحوه عملکرد و اصول کنترل (Working Principle)

عملکرد شیر پروپرشنال 4WRZE رکسروت ترکیبی از هیدرولیک و الکترونیک است:

1. دریافت سیگنال: سیستم کنترل (PLC)، یک سیگنال آنالوگ (مثلاً 5 ولت) به شیر ارسال می‌کند.
2. پردازش: برد الکترونیکی (OBE) این سیگنال را با موقعیت فعلی اسپول (که توسط LVDT خوانده شده) مقایسه می‌کند.
3. فعال‌سازی پایلوت: اگر اختلافی وجود داشته باشد، برد جریانی را به سلونوئیدهای شیر پایلوت می‌فرستد.
4. حرکت هیدرولیکی: شیر پایلوت باز شده و روغن را به دو سمت اسپول اصلی هدایت می‌کند.
5. جابجایی اسپول اصلی: فشار روغن باعث حرکت اسپول اصلی می‌شود تا مسیری برای عبور روغن از P به A (یا B) باز شود.
6. فیدبک و تثبیت: سنسور موقعیت، جابجایی را حس کرده و به محض رسیدن اسپول به نقطه مورد نظر (متناسب با 5 ولت ورودی)، برد فرمان را قطع یا تنظیم می‌کند تا اسپول در آن نقطه ثابت بماند.

این چرخه هزاران بار در ثانیه چک می‌شود تا پایداری سیستم تضمین شود.

 

راهنمای نصب و راه‌اندازی

نصب صحیح شیر پروپرشنال 4WRZE Rexroth برای جلوگیری از خرابی زودرس الزامی است. مراحل زیر را دنبال کنید:

1. تمیزی روغن (Oil Cleanliness)

شیرهای پروپرشنال دشمن آلودگی هستند. کلاس تمیزی روغن طبق استاندارد ISO 4406 باید حداقل 18/16/13 یا بهتر باشد. استفاده از فیلترهای فشار (Pressure Filters) در خط ورودی شیر اکیداً توصیه می‌شود.

 

2. هواگیری (Bleeding)

پس از نصب شیر، حتماً باید پیچ‌های هواگیری (Bleed Screws) را باز کنید تا هوای محبوس در محفظه اسپول و پایلوت خارج شود. وجود هوا باعث لرزش، سروصدا و عملکرد ناپایدار می‌شود.

 

3. سیم‌کشی (Wiring)

از کابل‌های شیلددار (Shielded Cables) استفاده کنید و شیلد را فقط از یک طرف (سمت تابلو برق) به زمین (Earth) متصل کنید تا از نویزهای الکترومغناطیسی جلوگیری شود. پین‌بندی سوکت 7 پین (7-pin connector) باید دقیقاً طبق نقشه کاتالوگ انجام شود.

 

4. فشار پایلوت

اگر شیر شما از نوع پایلوت خارجی (External Pilot) است، مطمئن شوید که خط X (ورودی پایلوت) و خط Y (تخلیه پایلوت) به درستی متصل شده‌اند. فشار خط X باید حداقل مینیمم فشار ذکر شده در کاتالوگ باشد تا بتواند فنرهای اسپول اصلی را فشرده کند.

 

عیب‌یابی (Troubleshooting) شیر پروپرشنال 4WRZE

حتی بهترین تجهیزات هم ممکن است دچار مشکل شوند. در اینجا مشکلات رایج شیر پروپرشنال 4WRZE رکسروت و راه‌حل‌های آن‌ها را بررسی می‌کنیم:

مشکل	علت احتمالی	راه حل
شیر عمل نمی‌کند	قطع ولتاژ تغذیه (24V)	بررسی فیوزها و منبع تغذیه
	خرابی برد OBE	بررسی LEDهای روی برد (در برخی مدل‌ها)
	گیر کردن اسپول (Contamination)	شستشوی شیر یا تعویض
حرکت لرزشی (Jerky Motion)	وجود هوا در سیستم	هواگیری مجدد شیر و جک‌ها
	اصطکاک بالا در جک	سرویس سیلندر هیدرولیک
دقت پایین	خرابی سنسور LVDT	تعویض سنسور یا شیر
	نویز الکتریکی روی کابل فرمان	بررسی شیلد کابل و مسیر عبور
نشتی داخلی زیاد	سایش اسپول و بدنه	تعویض شیر (تعمیر معمولاً جواب نمی‌دهد)

 

نحوه تشخیص اصالت کالا (اورجینال vs فیک)

متاسفانه بازار پر از نمونه‌های چینی و تقلبی شیر پروپرشنال 4WRZE Rexroth است. برای اطمینان از خرید:

1. پلاک مشخصات: فونت و نحوه حکاکی پلاک رکسروت اصلی بسیار دقیق است. پلاک‌های کج یا چاپ بی‌کیفیت نشانه فیک بودن است.
2. رنگ بدنه: رنگ آبی/خاکستری خاص رکسروت یا پوشش فسفاته بدنه باید یکنواخت باشد.
3. کیفیت ریخته‌گری: سطوح داخلی پورت‌ها در نمونه اصلی کاملاً صیقلی و بدون پلیسه است.
4. تست ریپورت: فروشنده معتبر باید قادر به ارائه برگه تست عملکرد شیر باشد.

 

تعمیر و نگهداری پیشگیرانه (PM)

برای افزایش عمر شیر پروپرشنال 4WRZE رکسروت:

• آنالیز روغن: هر 3 ماه یکبار روغن را آنالیز کنید تا از نبود ذرات فلزی و آب مطمئن شوید.
• تعویض فیلتر: فیلتر پایلوت (در صورت وجود) و فیلترهای اصلی سیستم را به موقع تعویض کنید.
• دمای کاری: اجازه ندهید دمای روغن از 60 درجه سانتی‌گراد فراتر رود؛ دمای بالا به سیل‌ها (Seals) و الکترونیک شیر آسیب می‌زند.

 

سرمایه‌گذاری روی کیفیت

استفاده از شیر پروپرشنال 4WRZE رکسروت در سیستم هیدرولیک شما، به معنای تضمین عملکرد، دقت و طول عمر دستگاه است. اگرچه قیمت اولیه این شیر نسبت به برندهای متفرقه بالاتر است، اما کاهش زمان توقف دستگاه (Downtime)، کاهش ضایعات تولید و عدم نیاز به تعویض‌های مکرر، این هزینه را در مدت کوتاهی جبران می‌کند.

این شیر ترکیبی از مهندسی مکانیک دقیق آلمانی و الکترونیک پیشرفته است که کنترل بی‌نظیری را بر قدرت سیال فراهم می‌کند. چه طراح سیستم باشید و چه مدیر تعمیرات، انتخاب شیر پروپرشنال 4WRZE Rexroth انتخابی است که پشیمانی به دنبال نخواهد داشت.