Quando os sistemas hidráulicos precisam de controle de fluxo confiável e sem vazamentos, a placa sanduíche da válvula de retenção Z2S 22 se destaca como uma solução comprovada. Este componente da Bosch Rexroth oferece suporte a equipamentos industriais há anos e entender como ele funciona pode ajudá-lo a tomar melhores decisões para sua configuração hidráulica.
O que torna o Z2S 22 diferente
A placa sanduíche da válvula de retenção Z2S 22 opera como uma válvula de retenção operada por piloto projetada para sistemas de tamanho NG25. Ao contrário das válvulas de retenção básicas com mola, esta placa sanduíche usa um design de dois estágios que fornece melhor controle ao liberar pressão. A válvula permite o fluxo livre em uma direção enquanto bloqueia o fluxo reverso e pode ser aberta do lado bloqueado quando a pressão piloto é aplicada à porta X.
O design da placa sanduíche significa que você pode empilhá-la verticalmente entre outros componentes hidráulicos. Isto economiza espaço em instalações de máquinas lotadas. O Z2S 22 segue os padrões de porta ISO 4401-08-08-0-05, tornando-o compatível com coletores hidráulicos padrão usados em diferentes tipos de equipamentos.
O que diferencia esta válvula de retenção é o recurso de pré-abertura na maioria das versões. Quando a válvula piloto abre, a pressão é liberada gradualmente através de um sistema de amortecimento, em vez de de uma só vez. Isso evita ondas de choque e ruídos que danificam as vedações e criam dores de cabeça de manutenção em sistemas hidráulicos.
Especificações técnicas importantes
A placa sanduíche da válvula de retenção Z2S 22 suporta pressão máxima de trabalho de até 315 bar e vazões que chegam a 450 litros por minuto. Esses números vêm de testes utilizando óleo mineral HLP46 a 40 graus Celsius. O corpo da válvula pesa entre 12 e 13 quilos, com dimensões de 212 mm de comprimento, 117 mm de largura e 100 mm de altura.
As opções de pressão de abertura variam de 3 bar a 10 bar, marcadas pelos códigos de 1 a 4 no número da peça. Maior pressão de abertura significa bloqueio reverso mais forte, mas requer mais pressão piloto para abrir. A válvula funciona com temperaturas de óleo hidráulico de 30 graus Celsius negativos a 80 graus Celsius positivos ao usar vedações NBR, que cobrem a maioria dos ambientes industriais.
As conexões de porta incluem as posições P, A, B, T, X e Y. As portas A e B conectam-se aos atuadores, enquanto a porta X recebe pressão piloto para liberar a função de verificação. A instalação requer seis parafusos M12 com torque de 70 Nm, e a superfície de montagem precisa de uma classificação de rugosidade de Rz 4 ou mais suave para evitar vazamentos.
A placa sanduíche da válvula de retenção Z2S 22 mantém vazamento zero na direção de bloqueio durante a operação normal. Isto é importante para aplicações como manter cilindros verticais em posição durante a noite ou durante paradas de manutenção. Mesmo após meses de inatividade, a válvula deve manter sua vedação sem desvios.
Como o Z2S 22 realmente funciona
O fluxo se move livremente de A1 para A2 ou B1 para B2 através da válvula quando a pressão empurra na direção aberta. Uma válvula simples abre sob pressão de fluxo, criando resistência mínima. As curvas de queda de pressão mostram um comportamento quase linear, o que significa que o fluxo aumenta de forma previsível à medida que a pressão aumenta.
Na direção inversa, a válvula de retenção assenta firmemente contra o corpo da válvula, criando a vedação de bloqueio. A válvula usa um design de sede esférica com área A2 e um gatilho com área A1. Quando a pressão piloto entra pela porta X, ela atua na área do carretel de controle A3. A relação de área entre A3 e A2 varia de 1 a 12,5, o que significa que você precisa de uma pressão piloto relativamente baixa para abrir a válvula principal.
O mecanismo de pré-abertura começa a funcionar antes que a pressão piloto total chegue. À medida que o carretel de controle começa a se mover, aparece uma pequena abertura que permite a equalização gradual da pressão. Esta abertura amortecida evita a queda repentina de pressão que causa efeitos de golpe de aríete nas linhas hidráulicas. A ação de amortecimento protege as vedações da bomba, as conexões da mangueira e as vedações da haste do cilindro contra cargas de choque.
Versões especiais alteram esta operação básica. A variante SO40 adiciona uma porta G1/4 externa para controle piloto, útil quando você precisa de operação remota da válvula. A versão SO60 libera o carretel de controle para a porta T, melhorando a precisão da liberação em determinados projetos de circuito.
Onde a válvula de retenção Z2S 22 funciona melhor
Os sistemas de automação industrial utilizam extensivamente a placa sanduíche da válvula de retenção Z2S 22. As máquinas de moldagem por injeção contam com essas válvulas para manter as placas do molde estáveis durante os ciclos de resfriamento. As prensas dobradeiras os utilizam para manter a posição do aríete quando as bombas hidráulicas desligam entre as operações de dobramento. Os braços robóticos precisam da válvula para evitar desvios de carga ao manter a posição.
Equipamentos de manuseio de materiais, como empilhadeiras e elevadores tipo tesoura, se beneficiam do design com vazamento zero. Uma válvula de retenção de mola padrão pode permitir infiltração suficiente para abaixar uma plataforma lentamente ao longo de horas. A placa sanduíche Z2S 22 elimina esse problema, mantendo a posição indefinidamente sem operação da bomba.
Os sistemas de controle de inclinação de turbinas eólicas operam em condições desafiadoras, com oscilações de temperatura e riscos de contaminação. A placa sanduíche da válvula de retenção lida com esses ambientes quando combinada com filtragem adequada. As aplicações no setor de energia exigem confiabilidade porque a falha da válvula durante a operação da turbina pode danificar caixas de engrenagens caras.
O design sanduíche compacto é mais importante em equipamentos móveis onde o espaço é precioso. Escavadeiras, guindastes e máquinas agrícolas agregam múltiplas funções em áreas limitadas. O empilhamento da válvula de retenção Z2S 22 entre as válvulas direcionais e outras placas sanduíche reduz o tamanho do manifold em comparação com as válvulas de retenção tradicionais montadas em tubo.
Comparando opções de válvulas
As válvulas de retenção com mola padrão custam menos que a Z2S 22, normalmente variando de 200 a 500 dólares. Eles funcionam bem para aplicações simples, mas não possuem controle piloto e geralmente apresentam pequenos vazamentos. A velocidade de resposta é mais lenta porque a mola deve ser comprimida antes que o fluxo comece.
As válvulas de retenção wafer de disco duplo lidam com fluxos maiores, às vezes excedendo 500 litros por minuto. Pesam menos que as placas sanduíche e funcionam bem em sistemas de tubulação de baixa pressão abaixo de 250 bar. No entanto, as válvulas de disco podem ficar fechadas se a contaminação ficar entre o disco e a sede. A resistência à corrosão também é menor em projetos padrão.
A placa sanduíche da válvula de retenção Z2S 22 normalmente custa entre 1.000 e 1.500 dólares dependendo da configuração e do fornecedor. Este preço mais elevado reflete a capacidade de operação piloto, o projeto de vazamento zero e os benefícios de integração. Os custos de manutenção podem ser menores ao longo da vida útil da válvula porque o design em sanduíche protege os componentes internos contra danos externos.
As comparações de desempenho mostram que o Z2S 22 mantém um fluxo consistente de até 450 litros por minuto a 315 bar, enquanto muitas verificações de molas começam a mostrar aumentos de queda de pressão acima de 300 litros por minuto. O design operado por piloto também responde mais rapidamente aos sinais de controle do que os tipos com mola porque não combate a força da mola durante a abertura.
Requisitos de instalação que você deve saber
Monte a placa sanduíche da válvula de retenção Z2S 22 em qualquer orientação, embora o empilhamento vertical seja mais comum. Limpe ambas as superfícies de contato completamente antes da montagem. Qualquer sujeira, rebarbas ou material de vedação antigo pode criar caminhos de vazamento que comprometem o projeto de vazamento zero.
Aplique os anéis de vedação fornecidos em cada porta antes de posicionar a válvula. As vedações ficam em ranhuras usinadas na face da placa sanduíche. Certifique-se de que as vedações estejam assentadas corretamente e não torcidas, o que pode fazer com que elas expulsem sob pressão.
Os padrões de parafuso usam seis parafusos M12 em um padrão ISO padrão. Aperte os parafusos em forma de estrela com um torque de 70 Nm. Apertar demais pode distorcer o corpo da válvula e fazer com que as peças internas emperrem. O aperto insuficiente permite vazamento externo e potencial perda de pressão.
Para versões SO40 com portas piloto externas, conecte as conexões G1/4 à sua fonte de pressão piloto. Certifique-se de que a pressão piloto exceda a pressão de abertura em pelo menos 50% para garantir a abertura completa. Pressão piloto insuficiente causa abertura parcial e fluxo restrito.
Verifique a limpeza do sistema antes da inicialização. A placa sanduíche da válvula de retenção Z2S 22 requer óleo hidráulico que atenda ao código de limpeza ISO 4406 20/18/15 ou superior. Isso significa menos de 5.000 partículas maiores que 4 mícrons por mililitro de fluido. A contaminação causa 80% das falhas de válvulas, de acordo com dados de manutenção da indústria.
Manutenção e solução de problemas
As trocas regulares do filtro protegem a placa sanduíche da válvula de retenção contra danos por contaminação. Troque os filtros nos intervalos recomendados para o seu tipo de óleo hidráulico. Óleos minerais como o HLP46 duram mais tempo entre as trocas do que os fluidos biodegradáveis, que podem precisar de manutenção duas vezes mais frequente.
Inspecione a válvula durante paradas de manutenção do sistema. Procure vazamento externo de óleo ao redor das faces da placa sanduíche, o que indica desgaste da vedação ou parafuso de montagem solto. O vazamento interno aparece como desvio do atuador ao longo do tempo, embora isso seja raro com a instalação adequada.
Se a válvula desenvolver problemas de desvio, verifique primeiro a pressão piloto. Uma pressão piloto insuficiente pode não abrir totalmente a válvula, causando fluxo restrito e liberação incompleta da posição. Meça a pressão real na porta X sob condições de carga, não apenas a pressão estática.
Ruído ou choque durante a abertura da válvula indica componentes de pré-abertura ausentes ou danificados. Alguns modelos Z2S 22 mais antigos não possuem esse recurso e a adaptação para a versão SO55 elimina o problema. Quedas repentinas de pressão criam marteladas que eventualmente danificam as vedações e conexões em todo o sistema.
A falha na abertura geralmente resulta de contaminação bloqueando o carretel de controle piloto. Lavar o sistema e instalar a filtragem adequada corrige a maioria dos casos. Problemas persistentes podem exigir a desmontagem da válvula e a inspeção da sede esférica e das superfícies do gatilho em busca de marcas ou partículas incrustadas.
Armazene placas sanduíche de válvula de retenção sobressalentes em áreas secas, longe de temperaturas extremas. Mantenha tampas protetoras nas portas para evitar contaminação durante o armazenamento. Vedações de reposição em estoque para NBR ou FKM dependendo dos requisitos do seu sistema, já que a deterioração da vedação devido ao envelhecimento em prateleira pode ocorrer ao longo de vários anos.
Detalhes do pedido e número da peça
A placa sanduíche da válvula de retenção Z2S 22 usa um sistema estruturado de número de peça. Comece com Z2S 22 e adicione a designação do canal. Um traço significa canal duplo para os lados A e B. A letra A ou B sozinha especifica a operação de canal único apenas nesse lado.
Em seguida vem o código de pressão de abertura de 1 a 4, representando 3, 5, 7,5 ou 10 bar, respectivamente. Números mais altos fornecem bloqueio reverso mais forte, mas precisam de mais pressão piloto. Em seguida, 5X aparece em todos os modelos padrão, seguido por códigos opcionais de tratamento de superfície, como J50 para passivação.
Versões especiais adicionam códigos como SO40 para portas piloto externas ou SO60 para ventilação do carretel ao tanque. A letra V no final especifica vedações FKM em vez de NBR padrão para compatibilidade com fluidos agressivos ou em altas temperaturas. Um exemplo completo pode ser Z2S 22 A 2 5X V SO40.
Kits de instalação com vedações e juntas encomendados separadamente. Verifique no catálogo da Bosch Rexroth os kits compatíveis que correspondem à versão da sua válvula. O uso de materiais de vedação incorretos causa falhas rápidas, especialmente com sistemas hidráulicos resistentes ao fogo ou óleos biodegradáveis.
Encontrando fornecedores confiáveis
A Bosch Rexroth vende diretamente através de sua loja online e distribuidores regionais. Os canais oficiais garantem peças genuínas e suporte técnico adequado. As folhas de dados são baixadas de seu site usando o número do documento R900432915.
BuyRexroth opera como um grande distribuidor com pedidos on-line e envio imediato para configurações comuns. Seu preço gira em torno de 1.426 dólares para placas sanduíche de válvula de retenção Z2S 22 padrão com entrega normal em um a três dias úteis.
Os mercados secundários no eBay oferecem válvulas usadas e excedentes de 500 a 1.000 dólares. Comprar peças usadas faz sentido para peças de reposição em equipamentos mais antigos, mas inspecione cuidadosamente quanto a danos ou desgaste. Selos ausentes ou danificados podem não ser óbvios nas fotos.
Fornecedores industriais como Hydraulics Online e Pha-Auto oferecem o Z2S 22 junto com sistemas hidráulicos completos. Eles fornecem suporte técnico local e podem ajudar com questões de instalação. Os compradores em massa podem negociar melhores preços através do contato direto com representantes regionais da Bosch Rexroth.
Os fabricantes chineses oferecem alternativas a custos mais baixos através de plataformas como a Made-in-China. Embora possam funcionar para aplicações menos críticas, as características de qualidade e desempenho diferem dos produtos genuínos Bosch Rexroth. Espere variações nas classificações de pressão, materiais de vedação e tolerâncias dimensionais.
Considerações sobre compatibilidade de fluidos
Óleos hidráulicos minerais como HL e HLP funcionam perfeitamente com vedações NBR padrão na placa sanduíche da válvula de retenção Z2S 22. Esses continuam sendo os fluidos mais comuns em hidráulica industrial devido ao seu desempenho estável e custo razoável.
Os fluidos resistentes ao fogo requerem atenção especial. Os tipos HFDU e HFDR limitam a pressão máxima a 210 bar em vez da classificação padrão de 315 bar. As temperaturas operacionais não devem exceder 60 graus Celsius com esses fluidos. A vida útil pode diminuir de 30 a 100 por cento em comparação com a operação com óleo mineral.
Hidráulicos biodegradáveis como HETG e HEES funcionam com o Z2S 22, mas precisam de intervalos de manutenção mais frequentes. Esses fluidos absorvem a umidade mais rapidamente e se decompõem mais rapidamente que os óleos minerais. Troque os filtros com mais frequência e monitore de perto a limpeza do sistema.
Os fluidos sintéticos geralmente requerem vedações FKM em vez de NBR padrão. O código V no número da peça especifica este material de vedação. Verifique as tabelas de compatibilidade antes de selecionar uma válvula para sistemas de fluidos sintéticos ou exóticos. O uso de materiais de vedação incorretos causa rápido inchaço ou endurecimento que leva a vazamentos ou emperramento.
Os fluidos água-glicol podem funcionar dependendo da formulação específica. Consulte o suporte técnico da Bosch Rexroth com as especificações do seu fluido antes de fazer o pedido. Alguns fluidos à base de água atacam os materiais de vedação padrão ou corroem os componentes internos.
Desempenho em diferentes ambientes
Os extremos de temperatura afetam o desempenho da placa sanduíche da válvula de retenção Z2S 22. Partidas a frio abaixo de 20 graus negativos requerem vedações NBR, enquanto o FKM suporta temperaturas mais altas de até 80 graus ambiente. A viscosidade do fluido muda com a temperatura, afetando as características do fluxo e o tempo de resposta.
Ambientes sujos exigem excelente filtragem. Os equipamentos de construção e mineração enfrentam contaminação constante por poeira, água e detritos. A instalação de filtragem que atenda à norma ISO 4406 20/18/15 evita a maioria dos problemas de contaminação, mas condições extremas podem exigir uma filtragem ainda mais fina.
Aplicações de alta vibração se beneficiam do estilo de montagem em placa sanduíche. As válvulas de retenção roscadas podem se soltar com o tempo devido à vibração, enquanto as placas sanduíche aparafusadas permanecem seguras. Use composto trava-rosca nos parafusos de montagem em ambientes com vibrações severas.
Ambientes costeiros e marítimos expõem os componentes hidráulicos ao ar salgado e à umidade. O tratamento opcional de passivação J50 proporciona melhor resistência à corrosão para o exterior do corpo da válvula. Os componentes internos permanecem protegidos pelo óleo hidráulico, mas a contaminação por umidade torna-se uma preocupação maior perto da água.
A altitude afeta o desempenho hidráulico através das relações de pressão e temperatura. Equipamentos de alta altitude podem precisar de diferentes configurações de pressão de abertura porque a pressão atmosférica é diferente. Consulte engenheiros hidráulicos para instalações acima de 2.000 metros.
Desenvolvimentos Futuros em Tecnologia de Válvulas Hidráulicas
A integração do monitoramento eletrônico representa o próximo passo para componentes como a placa sanduíche da válvula de retenção Z2S 22. Sensores incorporados nas placas sanduíche podem relatar vazões reais, quedas de pressão e condições de desgaste interno. A manutenção preditiva torna-se possível quando os sistemas detectam a degradação do desempenho antes que ocorra uma falha.
Materiais de vedação aprimorados continuam avançando. Novos compostos poliméricos oferecem melhor resistência química e maior vida útil em faixas mais amplas de temperatura. Esses materiais custam mais inicialmente, mas reduzem o tempo de inatividade para manutenção e a frequência de substituição.
A fabricação aditiva pode mudar a forma como os componentes hidráulicos são produzidos. Os corpos das válvulas impressos em 3D podem otimizar os caminhos do fluxo interno além do que a usinagem permite. Geometrias internas complexas podem melhorar o desempenho e reduzir o peso e o uso de material.
Os sistemas hidráulicos inteligentes ajustarão os parâmetros da válvula automaticamente com base nas condições operacionais. Uma válvula de retenção pode variar sua pressão de abertura para atender aos requisitos de carga, melhorando a eficiência energética. As pressões piloto podem ser moduladas para velocidades de abertura ideais sob diferentes condições de fluxo.
A placa sanduíche da válvula de retenção Z2S 22 representa uma tecnologia madura que atende de maneira confiável às necessidades industriais atuais. Embora as melhorias venham gradualmente, os princípios básicos de projeto das válvulas de retenção operadas por piloto provavelmente permanecerão relevantes por muitos anos em aplicações hidráulicas em todo o mundo.
