REXROTH 4WRAE6W30-23/G24K31/F1V是一款直動式三位四通比例方向閥,其工作原理基于比例電磁鐵與集成電子元件(OBE)的協同控制,通過精確調節閥芯位置實現液壓油流量和方向的按比例控制。以下是其核心工作原理的詳細說明:
一、核心組件與結構
比例電磁鐵
采用帶中心螺紋和可拆卸線圈的比例電磁鐵,通過輸入電信號(4-20mA電流或±10V電壓)產生比例磁力,驅動閥芯運動。
電磁鐵的磁力與輸入信號強度成正比,實現閥芯位移的精確控制。
集成電子元件(OBE)
集成在閥體內部,負責信號處理、功率放大及反饋控制。
接收外部控制信號(如PLC或控制器輸出的4-20mA信號),將其放大后驅動比例電磁鐵。
閥芯與彈簧結構
閥芯為彈簧對中設計,斷電時通過壓縮彈簧保持在中位,確保液壓油通路關閉或處于初始狀態。
閥芯兩端承受不同壓力時,彈簧力與液壓力平衡,實現閥芯的穩定定位。
二、工作原理詳解
信號輸入與放大
外部控制信號(如4-20mA電流)輸入集成電子元件(OBE),經功率放大后驅動比例電磁鐵。
電磁鐵產生與輸入信號成比例的磁力,推動閥芯克服彈簧力移動。
閥芯位移與流量控制
正向流動(P→A,B→T):當電磁鐵“b"通電時,閥芯向左移動,打開P到A和B到T的通路。閥口開度與輸入信號強度成正比,實現流量調節。
反向流動(P→B,A→T):當電磁鐵“a"通電時,閥芯向右移動,打開P到B和A到T的通路。同樣通過信號強度控制流量。
中位狀態:斷電時,閥芯在彈簧作用下回到中位,關閉所有通路或保持特定初始狀態。
反饋與閉環控制(可選)
部分型號配備電感式位置傳感器,實時監測閥芯位置,形成閉環控制系統。
通過比較實際位置與指令信號,電子元件自動修正誤差,提高控制精度和動態響應。
三、關鍵特性與優勢
高精度控制
比例電磁鐵與集成電子元件的協同作用,實現閥芯位移的精確調節,流量控制精度高。
滯后≤5%,反向死區≤1%,響應靈敏度≤0.5%,確保動態性能穩定。
靈活安裝與集成
底板安裝設計,孔圖符合ISO 4401標準,便于與液壓系統集成。
集成電子元件簡化系統結構,減少外部元件數量,降低故障率。
抗污染能力強
無噴嘴擋板結構,對液壓油中的雜質不敏感,可靠性高。
適用于礦物油、合成油等介質,工作溫度范圍廣(-30℃至80℃)。
節能與高效
通過電子信號控制流量,優化能源利用率,減少能量浪費。
響應速度快,減少壓力沖擊,提升系統整體效率。
四、典型應用場景
工程機械:用于起重機、挖掘機等設備的液壓系統,實現臂架伸縮、回轉等動作的精確控制。
注塑機:控制注射缸、合模缸的運動,確保注塑過程穩定,提高產品質量一致性。
自動化生產線:與電氣控制系統配合,實現液壓系統的自動化控制,提升生產效率。
冶金行業:適用于高溫、高壓等惡劣工況,如軋機液壓系統,確保設備穩定運行。
