شیر کنترل جهت تناسبی Rexroth 4WRPEH

در زمینه سیستم‌های هیدرولیک صنعتی، شیر کنترل جهت و دبی تناسبی Rexroth 4WRPEH به عنوان یکی از پیشرفته‌ترین و قابل اعتمادترین شیرهای الکتریکی در خانواده محصولات Bosch Rexroth شناخته می‌شود. این شیر با قابلیت کنترل دقیق جهت و مقدار جریان سیال براساس سیگنال الکتریکی ورودی، کاربردهای گسترده‌ای در ماشین‌آلات سنگین، خطوط تولید هوشمند، ربات‌ها و سیستم‌های تست دارد.

در این مقاله به طور جامع به نحوه عملکرد، ساختار داخلی، مشخصات فنی، انواع موجود، کاربردها و نحوه استفاده از شیر Rexroth 4WRPEH می‌پردازیم.

—

 معرفی شیر Rexroth 4WRPEH

 مشخصات کلی

– نوع شیر: شیر پروپرشنال کنترل جهت و دبی (Directional Proportional Valve)

– برند: Bosch Rexroth

– سری: 4WRPEH

– مناسب برای سیستم‌های: هیدرولیک صنعتی با نیاز به کنترل پیوسته

– ولتاژ کارکرد الکترونیک: 24VDC

– سیگنال ورودی: ±10V, 0–10V, 4–20mA

– فیدبک موقعیت: وجود دارد (LVDT)

—

 ساختار و نحوه عملکرد شیر Rexroth 4WRPEH

 اجزاء اصلی شیر:

1. 1. سولنوئید تناسبی (Proportional Solenoid):

   تبدیل سیگنال الکتریکی به حرکت مکانیکی برای جابجایی اسپول.

2. 2. اسپول (Spool):

   قطعه متحرکی که با حرکت آن، کانال‌های جریان باز/بسته می‌شوند.

3. 3. فیدبک موقعیت (LVDT):

   تشخیص جابجایی واقعی اسپول و ارسال آن به واحد کنترل داخلی.

4. 4. واحد الکترونیکی داخلی:

   شامل مدارهای تقویت‌کننده، فیلتر، PID و مدارات تنظیم.

5. 5. بدنه و اتصالات ISO 4401 (NG6 یا NG10):

 مراحل عملکرد:

1. 1. دریافت سیگنال کنترلی از PLC یا Motion Controller
2. 2. تبدیل سیگنال به حرکت سولنوئید
3. 3. جابجایی اسپول به میزان متناسب با سیگنال ورودی
4. 4. کنترل جهت و مقدار جریان سیال
5. 5. ارسال موقعیت واقعی به واحد کنترل (حلقه بسته)

—

 مشخصات فنی مهم شیر Rexroth 4WRPEH

| مشخصه | جزئیات |

|——–|———|

| نوع شیر | 4/3 (چهار پورت، سه وضعیت) |

| سیگنال ورودی | ±10V, 0–10V, 4–20mA |

| فیدبک وجود دارد؟ | بله – LVDT |

| الکترونیک داخلی؟ | بله – با قابلیت تنظیم |

| حداکثر فشار کارکرد | 315 bar (4500 psi) |

| دبی حداکثری | 100 l/min (بسته به اندازه NG6 یا NG10) |

| منبع تغذیه | 24 VDC |

| استاندارد اتصال | ISO 4401 (NG6 / NG10) |

| وزن | 3.5 kg – 6.5 kg (بسته به مدل) |

—

 انواع متداول شیر Rexroth 4WRPEH

| مدل | سیگنال ورودی | فیدبک | کاربرد |

|—–|—————-|———|———|

| 4WRPEH 6 | ±10V | دارد | کنترل دقیق سیلندرها |

| 4WRPEH 10 | 4–20mA | دارد | سیستم‌های صنعتی |

| 4WRPEH 10 E | PWM | دارد | ربات‌های صنعتی |

| 4WRPEH 6 QAG24 | ±10V | دارد | ماشین‌های CNC |

—

 مزایای استفاده از شیر Rexroth 4WRPEH

– کنترل دقیق جهت و دبی سیال

– پاسخ‌دهی سریع و دینامیک

– وجود فیدبک موقعیت (LVDT)

– قابلیت استفاده در سیستم‌های حلقه بسته

– کاهش ضربه و لرزش در سیستم

– انعطاف‌پذیری بالا در برنامه‌ریزی

– استاندارد اتصال صنعتی (ISO 4401)

—

 کاربردهای رایج

– ماشین‌های CNC و EDM

– خط تولید خودرو و قالب‌گیری پلاستیک

– سیستم‌های تست مکانیکی و خودرو

– ربات‌های صنعتی با کنترل حرکت دقیق

– شبیه‌سازهای حرکتی و محیطی

– سیستم‌های کنترل فرآیند در نیروگاه‌ها و صنایع سنگین

—

 راه‌اندازی و کنترل شیر Rexroth 4WRPEH

 اجزاء لازم برای راه‌اندازی:

1. 1. PLC یا Motion Controller: Siemens S7-1200/1500, Beckhoff CX, CODESYS, NI
2. 2. کارت خروجی آنالوگ: برای ارسال سیگنال ±10V یا 4–20mA
3. 3. منبع تغذیه DC 24 ولت
4. 4. سیستم هیدرولیکی با فیلتر مناسب (ISO 4406 Class 16/14/11)
5. 5. سیلندر یا موتور هیدرولیکی با سنسور فیدبک (Encoder یا LVDT – اختیاری)

 کالیبراسیون و تنظیم شیر 4WRPEH

 مراحل کالیبراسیون:

1. 1. تعیین محدوده ولتاژ و جابجایی با استفاده از نرم‌افزار Rexroth مثل
2. 2. تنظیم Gain و Offset الکترونیکی برای بهینه‌سازی پاسخ.
3. 3. تست عملکرد با سیستم واقعی و تنظیم مجدد در صورت نیاز.
4. 4. ثبت منحنی ولتاژ-جابجایی برای استفاده در برنامه کنترلی.

—

 نکات نگهداری و سرویس شیر Rexroth 4WRPEH

–  تمیزی سیستم هیدرولیکی: روغن باید بدون ذرات باشد (ISO 4406).

–  دوره‌ای تست LVDT: حداقل هر 6 ماه یکبار.

–  استفاده از فیلترهای مناسب: برای جلوگیری از گیر کردن اسپول.

–  نگهداری از الکترونیک: از رطوبت و دماهای شدید دور باشد.

–  تحلیل پارامترهای عملکردی: کاهش دقت نشانه از خرابی است.

شیر Rexroth 4WRPEH یکی از بهترین شیرهای تناسبی در دسته شیرهای کنترل جهت است که با توجه به وجود فیدبک LVDT، دقت بالا و پاسخ‌دهی سریع، در سیستم‌های کنترل پیشرفته مانند ماشین‌های CNC، ربات‌ها و خطوط تولید خودکار کاربرد گسترده‌ای دارد.

بااینحال، راه‌اندازی صحیح، کالیبراسیون دقیق و نگهداری منظم این شیر، امری ضروری برای بهره‌برداری بهینه از آن است.

—

 منابع و مراجع

1. 1. Bosch Rexroth AG – Technical Data Sheet 4WRPEH
2. 2. Rexroth IndraControl and Servo Valves Manual
3. 3. ISO 10770-1: Hydraulic Proportional Valves Testing Standard
4. 4. “Fluid Power Control” – By Peter Rohner
5. 5. “Hydraulic Control Systems” – By Noah D. Manring
6. 6. Moog & Rexroth Comparative Study on Proportional Valves
7. 7. Siemens Automation Guide for Industrial Hydraulics