Saat Anda bekerja dengan sistem hidrolik di pabrik atau peralatan konstruksi, satu komponen muncul berulang kali: katup pengatur arah. Rexroth 4WE 6 E adalah salah satu katup yang paling banyak digunakan dalam hidrolika industri, dan untuk alasan yang bagus. Katup ini mengontrol pergerakan cairan hidrolik melalui suatu sistem, yang berarti mengontrol cara mesin bergerak dan beroperasi.
4WE 6 E adalah apa yang para insinyur sebut sebagai katup spool arah yang dioperasikan solenoid. Kedengarannya rumit, tapi ide dasarnya sederhana. Ketika listrik mengalir ke solenoid katup (kumparan elektromagnetik), listrik mendorong kumparan logam ke dalam badan katup. Gerakan spool ini mengalihkan cairan hidrolik dari satu port ke port lainnya, mengubah arah pergerakan silinder atau motor hidrolik. Ketika aliran listrik padam, pegas mendorong kumparan kembali ke posisi semula.
Apa yang Membuat 4WE 6 E Berbeda
Huruf "E" pada nama model memberi tahu Anda sesuatu yang penting tentang desain katup ini. Artinya katup menggunakan solenoid pin basah, tempat kumparan elektromagnetik bersentuhan dengan cairan hidrolik. Pilihan desain ini memiliki beberapa keunggulan. Oli membantu mendinginkan solenoid, mengurangi kebisingan pengoperasian, dan memperpanjang masa pakai komponen. Anda bahkan dapat memutar solenoid 360 derajat pada sebagian besar versi, sehingga memudahkan pemasangan di ruang sempit.
Katup mengikuti standar NG6, yang juga disebut CETOP 3 atau D03 di berbagai belahan dunia. Standardisasi ini lebih penting dari yang Anda kira. Artinya, katup tersebut cocok dengan pelat pemasangan standar dan dapat ditukar dengan katup serupa dari Parker, Vickers, atau Argo Hytos tanpa mengganti manifold hidrolik Anda. Untuk tim pemeliharaan, kemampuan pertukaran ini mengurangi waktu henti saat Anda memerlukan suku cadang pengganti dengan cepat.
Rexroth menilai 4WE 6 E untuk tekanan hingga 350 bar, yang setara dengan 5.076 PSI. Kapasitas aliran maksimumnya mencapai 80 liter per menit pada versi bertenaga DC, atau sekitar 21 galon per menit. Angka-angka ini menempatkan katup dalam kategori kinerja tinggi untuk ukurannya. Anda akan menemukannya mengendalikan segalanya mulai dari mesin cetak injeksi hingga sistem hidrolik pada ekskavator dan peralatan pertambangan.
Bagaimana Katup Sebenarnya Bekerja
Di dalam badan katup, spool bergerak maju mundur untuk menghubungkan port yang berbeda. Katup memiliki empat port utama yang diberi label oleh para insinyur P, T, A, dan B. Port P terhubung ke pompa hidrolik Anda, yang memasok cairan bertekanan. Port T menghubungkan ke reservoir atau tangki tempat cairan kembali. Port A dan B terhubung ke aktuator hidrolik Anda, seperti kedua sisi silinder.
Saat Anda memberi energi pada satu solenoid, spool bergeser untuk menghubungkan P ke A dan B ke T. Hal ini mengirimkan cairan bertekanan ke satu sisi silinder Anda sambil mengalirkan sisi lainnya kembali ke tangki. Berikan energi pada solenoid lainnya, dan sambungannya akan terbalik. Sekarang P terhubung ke B dan A terhubung ke T, gerakkan silinder Anda ke arah yang berlawanan. Di posisi tengah tanpa solenoid diberi energi, versi yang berpusat pada pegas menahan spul pada posisi netral yang menghalangi semua port.
Katup hadir dalam konfigurasi spul berbeda yang oleh para insinyur disebut "simbol". Simbol E umum untuk katup tiga posisi dengan pegas terpusat. Ketika katup berada di posisi tengahnya, semua port diblokir. Simbol HA mewakili katup dua posisi dengan pegas balik, digunakan ketika Anda hanya membutuhkan gerakan dalam satu arah. Beberapa aplikasi menggunakan versi penahan bertanda "OF", di mana pin mekanis mengunci spul pada tempatnya setelah bergerak. Katup penahan ini hanya memerlukan pulsa listrik singkat untuk berpindah posisi, sehingga menghemat energi dalam sistem yang menahan posisi dalam jangka waktu lama.
Pertimbangan Tekanan dan Desain Sistem
Satu angka memerlukan perhatian saat Anda merancang sistem menggunakan 4WE 6 E: tekanan port tangki maksimum. Meskipun port P, A, dan B dapat menangani 350 bar, port T biasanya mencapai maksimal 160 bar, meskipun beberapa varian mencapai 210 bar. Perbedaan ini menciptakan kendala desain yang penting. Saat Anda menjalankan katup pada tekanan kerja maksimum dengan simbol spool tertentu, Rexroth memperingatkan bahwa port T harus digunakan sebagai saluran pembuangan, bukan sebagai saluran balik yang mungkin melihat tekanan balik dari tangki atau komponen lainnya.
Batasan tekanan ini berhubungan dengan cara kerja spool valve secara internal. Jarak yang sempit antara spool dan badan katup yang memungkinkan katup berfungsi juga menyebabkan kebocoran internal. Ini bukanlah suatu cacat; itu adalah karakteristik yang melekat pada desain katup spool. Seiring dengan keausan katup seiring berjalannya waktu, kebocoran internal ini meningkat secara bertahap. Cairan yang bocor harus mengalir ke suatu tempat, itulah sebabnya batas tekanan port tangki penting untuk keandalan jangka panjang.
Kekhawatiran lain yang berhubungan dengan tekanan muncul pada silinder diferensial, di mana luas sisi batang lebih kecil daripada luas sisi piston. Jika simbol katup Anda menghalangi pengembalian sisi batang selama kondisi peralihan tertentu, rasio area dapat meningkatkan tekanan di ruang batang melebihi nilai katup 350 bar. Fenomena ini disebut intensifikasi tekanan, dan dapat merusak silinder atau bahkan menyebabkan kegagalan yang berbahaya. Solusinya melibatkan penambahan katup pelepas eksternal pada sisi batang silinder diferensial atau memilih simbol spool yang tidak menciptakan kondisi pemblokiran ini.
Spesifikasi Listrik dan Opsi Kontrol
4WE 6 E bekerja dengan pasokan listrik DC dan AC. Tegangan DC yang umum meliputi 12, 24, 96, dan 205 volt. Versi AC biasanya dijalankan pada 110/120 atau 230 volt pada 50 atau 60 Hz. Konektor listrik mengikuti standar EN 175301-803 dengan desain tiga kutub yang mencakup dua sambungan daya dan ground. Sebagian besar versi menyertakan dioda penekan bawaan untuk melindungi dari lonjakan tegangan saat solenoid dimatikan.
Untuk aplikasi di area berbahaya, Rexroth menawarkan versi tahan ledakan bertanda XE atau VE1. Varian ini memenuhi standar ATEX untuk instalasi Eropa atau persyaratan NEC 505/Kelas I Zona 1 untuk lokasi di Amerika Utara. Rumah tahan ledakan dan solenoid yang aman secara intrinsik memungkinkan katup beroperasi dengan aman di lingkungan dengan gas atau uap yang mudah terbakar, seperti pabrik kimia atau anjungan minyak lepas pantai.
Opsi penahan dengan sebutan "OF" memberikan keuntungan signifikan dalam hal efisiensi energi. Alih-alih menjaga agar solenoid tetap diberi energi terus-menerus untuk mempertahankan posisinya, Anda mengirimkan pulsa 100 milidetik untuk menggeser spool, lalu penahan mekanis menguncinya di tempatnya. Hal ini mengurangi timbulnya panas, memperpanjang umur solenoid, dan mengurangi konsumsi listrik. Pembuat perkakas mesin menggunakan fitur ini untuk sistem penjepit hidraulik yang harus menahan benda kerja dengan kuat selama pengoperasian pemesinan yang lama.
Kompatibilitas Cairan dan Bahan Segel
Standar 4WE 6 E dilengkapi dengan segel NBR (karet nitril) yang berfungsi dengan sebagian besar oli hidrolik berbasis mineral yang memenuhi spesifikasi HLP atau HVLP. Segel NBR juga menangani cairan tahan api air-glikol dalam kategori HFC. Namun, jika sistem Anda menggunakan cairan hidrolik yang dapat terbiodegradasi seperti HETG, HEES, atau HEPG, atau cairan tahan api sintetis seperti HFDU atau HFDR, Anda harus menentukan segel FKM (fluorocarbon) saat memesan.
Kesalahan pada material segel menyebabkan kerusakan yang cepat dan kegagalan sistem. Jika Anda mengganti segel selama pemeliharaan, periksa cairan apa yang sebenarnya digunakan sistem Anda sebelum memesan suku cadang. Kit segel NBR memiliki nomor komponen 3492432, sedangkan kit FKM adalah 3120269. Menggunakan kit yang salah berarti Anda akan merobek katup lagi dalam beberapa bulan setelah segel yang tidak kompatibel membengkak, retak, atau hancur.
Rexroth menetapkan bahwa cairan hidrolik harus memenuhi standar kebersihan ISO 4406 Kelas 20/18/15. Kode tiga angka ini menunjukkan jumlah partikel maksimum pada rentang ukuran berbeda. Cairan yang lebih bersih mengurangi keausan pada permukaan spool dan bore yang dikerjakan dengan mesin presisi. Cairan yang terkontaminasi mempercepat keausan, meningkatkan kebocoran internal, dan dapat menyebabkan spul menempel atau bergerak tidak menentu. Memasang filtrasi yang tepat dengan elemen berukuran 10 mikrometer atau lebih akan melindungi investasi katup Anda dan memperpanjang masa pakai.
Instalasi dan Pengoperasian Pertama
Katup dipasang langsung ke subpelat NG6 atau CETOP 3 standar menggunakan empat baut. Pola pemasangan dan lokasi port mengikuti ISO 4401-03-02-0-05, memastikan kompatibilitas antar produsen. Cincin-O menyegel setiap sambungan port, dan Anda harus mengoleskan lapisan tipis cairan hidrolik ke cincin-O ini selama pemasangan untuk mencegah terjepit atau terguling.
Karena solenoid menggunakan desain pin basah, rongga internal harus terisi dengan cairan hidrolik agar dapat beroperasi dengan benar. Selama penyalaan awal, Anda mungkin perlu memutar katup beberapa kali sambil menjalankan pompa hidrolik untuk mengeluarkan udara dari ruang solenoid. Udara yang terperangkap di ruang ini mempengaruhi gaya solenoid dan waktu respons katup. Beberapa instalasi menyertakan sekrup ventilasi kecil pada rumah solenoid untuk membantu melepaskan udara yang terperangkap selama pengoperasian.
Setiap 4WE 6 E dilengkapi penggantian manual yang memungkinkan Anda menggeser katup tanpa tenaga listrik. Versi tersembunyi standar memerlukan alat khusus untuk mengaksesnya. Versi opsional mencakup kenop knurled atau tombol kepala jamur yang dapat dikunci yang memungkinkan pengoperasian manual selama pemeliharaan atau situasi darurat. Pada katup dua solenoid, jangan sekali-kali menekan kedua tombol manual secara bersamaan, karena hal ini akan menimbulkan konflik mekanis yang dapat merusak komponen internal.
Kontrol Aliran dan Peralihan Lembut
Beberapa versi 4WE 6 E dilengkapi dengan sisipan throttle, yang pada dasarnya merupakan lubang terkalibrasi yang dipasang di port tertentu. Penunjukan "/B12" menunjukkan lubang 1,2 milimeter di port P. Throttle ini tidak hanya membatasi aliran maksimum. Tujuan utamanya adalah mengelola lonjakan tekanan dan lonjakan aliran yang terjadi selama pergantian katup secara cepat. Dengan mengontrol laju perubahan aliran, sisipan throttle mengurangi guncangan sistem, melindungi komponen hilir, dan memperpanjang umur sistem secara keseluruhan.
Varian model tertentu yang diberi nama ".73…A12" menggabungkan peralihan lembut melalui geometri spul yang dimodifikasi. Versi ini memberikan pengurangan guncangan sekitar 85 persen dibandingkan peralihan standar. Transisi yang lebih lembut membantu dalam aplikasi di mana perpindahan katup menimbulkan kebisingan yang tidak menyenangkan atau ketika kejutan hidrolik merusak sambungan pipa dan manifold seiring waktu. Dampaknya adalah respons yang sedikit lebih lambat, yang penting dalam aplikasi berkecepatan tinggi namun menawarkan manfaat yang jelas dalam sistem yang memprioritaskan kelancaran dan umur panjang.
Aplikasi Umum dan Kasus Penggunaan
Katup kontrol arah 4WE 6 E muncul di seluruh otomasi industri. Mesin cetak injeksi menggunakan katup ini untuk mengontrol gaya penjepitan cetakan dan pergerakan ejektor. Nilai tekanan katup yang tinggi dan peralihan yang andal membuatnya cocok untuk siklus tugas yang berat dalam pemrosesan plastik. Peralatan cetakan karet menggunakan konfigurasi katup serupa untuk kontrol pers dan ejeksi komponen.
Peralatan konstruksi dan bergerak menggabungkan 4WE 6 E pada sirkuit lengan ekskavator, kontrol bilah buldoser, dan fungsi boom derek. Ukuran katup yang ringkas dibandingkan dengan kapasitas alirannya menghemat ruang dalam sistem hidraulik bergerak yang padat. Pemasangannya yang terstandarisasi memungkinkan produsen peralatan mengambil sumber dari banyak pemasok tanpa mendesain ulang manifold.
Pembuat peralatan mesin memasang katup ini di mesin penggiling, pusat penggilingan, dan jalur produksi otomatis. Versi penahan bekerja sangat baik pada perlengkapan dan sistem penjepit yang harus menahan posisinya dengan andal tanpa mengonsumsi daya listrik secara terus-menerus. Pengoperasian pemesinan tanpa pengawasan mendapatkan keuntungan dari penghematan energi dan pengurangan pembangkitan panas dari katup penahan yang dioperasikan dengan pulsa.
Pemecahan Masalah dan Pemeliharaan
Ketika 4WE 6 E tidak beroperasi dengan benar, beberapa masalah umum biasanya menjelaskan masalah tersebut. Pergeseran yang lambat atau tidak konsisten sering kali menunjukkan adanya cairan yang terkontaminasi yang memungkinkan spool menempel pada lubangnya. Memeriksa indikator tekanan diferensial filter sistem memberi tahu Anda apakah filtrasi mampu mengimbangi timbulnya kontaminasi. Jika filter terlambat diganti, itulah perbaikan pertama Anda.
Masalah kelistrikan muncul sebagai kegagalan total perpindahan atau lemahnya gerakan katup yang ragu-ragu. Periksa tegangan suplai pada konektor katup saat solenoid harus diberi energi. Tegangan rendah mengurangi gaya solenoid dan memperlambat respons. Pin konektor yang longgar menyebabkan pengoperasian terputus-putus sehingga sulit untuk didiagnosis. Dioda penekan yang terpasang di sebagian besar katup dapat mengalami korsleting atau terbuka, sehingga memengaruhi perilaku solenoid.
Meningkatnya kebocoran internal selama masa pakai katup pada akhirnya memerlukan penggantian segel atau penggantian katup. Jika Anda melihat bahwa silinder hidrolik merayap ke bawah di bawah beban ketika katup seharusnya berada pada posisi menahan, kemungkinan besar penyebabnya adalah kebocoran internal. Memasang katup penahan beban eksternal mungkin merupakan solusi yang lebih sederhana daripada mengganti katup jika kebocorannya tidak parah. Untuk aplikasi penahan posisi kritis, katup periksa eksternal atau katup periksa yang dioperasikan pilot memberikan penahan beban positif terlepas dari kondisi katup arah.
Desain solenoid pin basah menawarkan keunggulan perawatan: Anda dapat mengganti koil tanpa menguras sistem atau kehilangan cairan hidrolik. Cukup lepaskan konektor listrik, buka unit solenoid, dan tukar koil. Kemudahan servis di lapangan ini mengurangi waktu henti selama perbaikan. Saat memesan kumparan pengganti, pastikan voltase dan jenis konektor cocok dengan pemasangan Anda.
Pertimbangan Ukuran dan Pemilihan
Memilih katup kontrol arah yang tepat melibatkan pencocokan beberapa parameter dengan kebutuhan aplikasi Anda. Mulailah dengan tekanan: jika sistem Anda beroperasi di atas 350 bar, 4WE 6 E tidak akan berfungsi. Kapasitas aliran perlu diperiksa berdasarkan persyaratan kecepatan aktuator Anda. Katup dengan kapasitas 80 liter per menit mungkin terlihat cukup di atas kertas, namun jika Anda mendekati batas tersebut, penurunan tekanan pada katup akan meningkat dan timbulnya panas akan menjadi masalah.
Pikirkan tentang siklus kerja dan frekuensi peralihan. Aplikasi yang beralih secara terus-menerus mendapat manfaat dari solenoid AC, yang menangani panas lebih baik karena massa termal lebih tinggi. Solenoida DC bekerja dengan baik untuk tugas intermiten dan menawarkan waktu respons yang lebih cepat. Jika sistem Anda perlu menahan posisi dalam waktu lama tanpa gerakan, tentukan konfigurasi penahan untuk menghilangkan energi solenoid yang terus menerus.
Simbol spool menentukan fungsi katup pada posisi tengah dan pada setiap posisi ekstrem. Pelajari simbol skema hidrolik dengan cermat untuk memahami apa yang dilakukan setiap konfigurasi sambungan port terhadap aktuator Anda. Simbol E (semua port diblokir di tengah) cocok untuk aplikasi di mana Anda ingin menghentikan aktuator untuk melawan kekuatan eksternal. Simbol P-to-T di tengah memberikan sirkulasi bebas yang mengurangi pembentukan panas selama periode idle. Pilih simbol yang sesuai dengan kebutuhan fungsional Anda.
Alternatif Kompetitif dan Referensi Silang
Meskipun Rexroth 4WE 6 E adalah produk unggulan, beberapa produsen lain memproduksi katup yang fungsinya setara. Seri D1VW009CNT Parker menawarkan kemampuan penggantian langsung dengan peringkat tekanan dan aliran yang serupa. Vickers, yang sekarang menjadi bagian dari Eaton, memproduksi seri DG4V-3-8C yang dapat ditukar langsung ke subpelat NG6. Argo Hytos menyediakan RPE3-063C11 sebagai opsi lain yang dapat dipertukarkan.
Kompatibilitas lintas produsen ini memberikan fleksibilitas pada departemen pengadaan. Jika pemasok utama Anda menghadapi waktu tunggu yang lama atau kekurangan stok, ada alternatif lain tanpa mendesain ulang sistem hidrolik Anda. Persaingan harga di antara produsen ini menguntungkan pembeli, meskipun jaringan distribusi Rexroth yang luas dan dukungan teknis sering kali membenarkan adanya harga premium.
Saat mengganti katup dari pabrikan yang berbeda, pastikan simbol spul cocok secara fungsional, bukan hanya nominalnya. Apa yang oleh satu pabrikan disebut "Simbol E" mungkin memiliki koneksi port yang sedikit berbeda dari versi pabrikan lain. Tinjau diagram koneksi port terperinci di setiap katalog pabrikan sebelum menyelesaikan substitusi referensi silang.
Strategi Penetapan Harga dan Pengadaan
Harga pasar untuk 4WE 6 E bervariasi berdasarkan wilayah, konfigurasi, dan volume pembelian. Di Amerika Utara, perkiraan harga sekitar $140 untuk konfigurasi standar yang dibeli satu per satu. Pasar India menunjukkan harga antara ₹7,799 dan ₹9,203, sementara distributor Malaysia mencantumkan sekitar RM196,50. Variasi ini mencerminkan biaya distribusi lokal, bea masuk, dan persaingan pasar.
Jumlah pesanan minimum dari sebagian besar distributor dimulai dari satu potong, sehingga pembelian dalam jumlah kecil menjadi praktis. Waktu tunggu biasanya berjalan tujuh hingga sepuluh hari untuk konfigurasi standar, meskipun voltase umum dan kombinasi simbol sering kali dikirimkan dari stok distributor. Konfigurasi yang kurang umum mungkin memerlukan waktu hingga beberapa minggu jika memerlukan pembuatan sesuai pesanan dari pabrik.
Untuk departemen pemeliharaan yang mengelola inventaris suku cadang penting, pertimbangkan untuk menyimpan satu atau dua konfigurasi yang umum digunakan sebagai jaminan terhadap kegagalan yang tidak terduga. Masa pakai katup yang lama berarti suku cadang mungkin tersimpan di rak selama bertahun-tahun, namun biaya untuk menyimpan suku cadang sangat minim dibandingkan dengan biaya waktu henti peralatan. Pastikan stok Anda menyertakan konfigurasi khusus seperti segel FKM jika sistem Anda menggunakan cairan non-standar.
Rekomendasi Akhir
Katup kontrol arah Rexroth 4WE 6 E memberikan kinerja yang andal dalam paket standar industri yang ringkas. Peringkat tekanan 350 bar dan kapasitas aliran 80 liter per menit memberikan kemampuan yang kuat di kelas ukuran NG6. Desain solenoid pin basah menyeimbangkan kinerja dengan kemudahan servis, dan pemasangan standar memastikan kompatibilitas luas di seluruh sistem hidraulik.
Saat menentukan atau merawat katup ini, perhatikan detail yang paling penting. Cocokkan bahan segel dengan kimia cairan hidrolik Anda. Ukur katup secara konservatif untuk menghindari penurunan tekanan yang berlebihan dan timbulnya panas. Pertimbangkan versi penahan untuk penghematan energi dalam aplikasi pemegang posisi. Lindungi silinder diferensial dari intensifikasi tekanan melalui desain sirkuit yang tepat.
Memahami cara kerja katup, batasannya, dan kesesuaiannya dengan lanskap kompetitif membantu Anda membuat keputusan yang lebih baik tentang pemilihan, pemeliharaan, dan pemecahan masalah. 4WE 6 E tidak sempurna untuk setiap aplikasi, namun dalam lingkup desainnya, ia memberikan kinerja yang telah terbukti yang menjelaskan penerapannya secara luas di seluruh hidrolika industri.
