VM310 是博世力士乐(Bosch Rexroth)公司推出的一款模块化、高紧凑型电磁换向阀。它属于其成熟的4WE系列,采用湿式插装式电磁铁驱动,用于控制液压系统中的油液流向,是实现执行器(如油缸、液压马达)往复运动或停止的核心基础控制元件。
应用场景:
在汽车零部件自动化铸造生产线上,多台液压驱动的机器人手臂正以极高的节拍进行铝水舀取、模具喷涂和铸件抓取作业。每条手臂上都有数个执行不同动作的油缸,需要精准控制其伸出、缩回和保持。由于空间极其紧凑且动作频繁,对控制阀的尺寸、响应速度和可靠性提出了苛刻要求。Bosch Rexroth VM310 阀以其超紧凑的模块化设计,被直接集成在机器人手臂关节处的阀块上,形成分布式液压控制单元。其毫秒级的响应速度确保了机器人的每一个动作都快速而精准;坚固的设计和湿式插装电磁铁,使其能耐受铸造车间的高温、油污和震动环境。正是这些可靠的VM310阀,共同构成了机器人快速、流畅且力量强大的“肌肉神经”,保障了生产线24小时不间断的高效运行。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | VM310 |
制造商 | 博世力士乐 (Bosch Rexroth) |
产品类别 | 湿式插装电磁换向阀 (4WE系列) |
阀芯机能 | 多种可选,常见为三位四通 (4/3),如4WE6E |
公称通径 | NG6 (对应阀口尺寸) |
最大工作压力 | 315 bar |
额定流量 | 约 20 - 40 L/min (取决于阀芯机能和压差) |
线圈电压 | 多种可选 (DC 12V, 24V; AC 24V, 110V, 230V) |
防护等级 | 线圈:IP65 (标准), 可选更高防护 |
工作温度范围 | 液压油:-20°C 至 +80°C; 环境:-10°C 至 +50°C |
阀体材质 | 高品质钢或铸铁 |
密封材料 | NBR (丁腈橡胶), 可选 FKM (氟橡胶) |
安装方式 | 板式安装 (ISO 4401标准,俗称“CETOP 3”接口) |
电气连接 | 带标准DIN 43650插头 (可配AMP插头) |
换向时间 | 通/断电响应时间通常在数十毫秒级 |
技术原理与创新价值:
创新点1:湿式插装电磁铁技术
VM310 的核心创新在于其“湿式”设计。电磁铁的推杆腔与液压油路相通,充满系统油液。这带来了多重优势:油液对运动部件起到润滑和阻尼作用,减少了磨损和冲击噪音;同时,油液的冷却效果显著降低了电磁铁的工作温度,提高了线圈的寿命和可靠性,允许更高的操作频率。相较于传统的“干式”电磁铁,湿式设计从根本上提升了阀在严苛工况下的耐用性。
创新点2:模块化与高功率密度设计
该阀采用高度模块化的设计理念。阀体(带阀芯)、电磁铁线圈和插头可以独立选配和更换。用户可以根据控制需求选择不同的阀芯机能(如中位机能O、Y、H型等)和不同电压/功率的线圈。这种模块化不仅简化了库存和维修(只需更换故障模块),更允许在极其有限的空间内,通过叠加多个VM310阀或其他功能阀(如压力阀、流量阀)构成紧凑的集成阀组,实现了极高的功率密度。
创新点3:出色的动态性能与低功耗
VM310 的电磁铁经过优化设计,具有快速的励磁和消磁特性,确保了阀芯换向动作迅速、干脆。其低滞环和高复位精度,保证了控制的重复精度。同时,采用高效电磁设计,在保持强大推力的同时,维持较低的功耗,减少了系统发热,并可与PLC输出模块直接连接,无需额外的功率放大器。
应用案例与行业价值:
案例一:数控折弯机同步液压系统
在一台高性能数控折弯机上,两个主油缸需要实现绝对同步运动,以确保折弯工件的高精度。该机液压系统采用了由比例伺服阀作为先导级、多个Bosch Rexroth VM310 作为主级插装阀的控制方案。VM310 阀负责油缸的快速进给和回程换向。其快速的响应和一致的动态特性,确保了双缸在高速动作下的同步精度。同时,其模块化设计使得整个主阀块结构紧凑,维护方便。应用此方案后,折弯机的定位精度达到±0.01mm,生产效率提升25%,同时液压系统的可靠性大幅提高,故障停机时间减少60%。
案例二:高空作业平台臂架动作控制
在高空作业平台的臂架伸缩、变幅和回转系统中,动作的平稳性和安全性至关重要。其液压多路阀组中集成了多个VM310 电磁换向阀,用于控制各油缸的动作方向。阀的IP65防护等级和坚固设计,能耐受户外作业时的日晒雨淋和尘土。其湿式电磁铁在平台频繁启停和换向的工况下表现出优异的寿命和稳定性,避免了因阀芯卡滞或电磁铁烧毁导致的臂架失控风险。制造商反馈,采用VM310阀后,平台液压系统的平均无故障工作时间(MTBF)显著延长,安全记录得到有力保障。


相关产品组合方案:
阀芯组件:不同中位机能和流量特性的阀芯,如4WE6E(O型中位)、4WE6H(H型中位),用于改变VM310阀的基本控制功能。
电磁线圈:不同电压(DC12/24V, AC24/110/230V)、不同功率和防护等级(如IP69K)的线圈,适应不同的电气环境和控制需求。
电气插头:标准DIN 43650插头或带LED指示灯的插头,方便接线和状态指示。
叠加阀组底座:用于安装多个VM310阀及其他叠加阀(如压力控制阀、流量控制阀),构建集成化液压控制单元。
先导压力控制阀:如DB/DBW系列先导溢流阀,可与VM310组合,实现系统压力的安全控制。
液压油路块(阀块):根据系统原理图定制加工,用于集成安装VM310阀及其他液压元件,形成紧凑的液压站。
液压系统过滤器与油液:确保供给VM310阀的液压油清洁度达标,是保证其长期可靠运行的关键。
PLC数字量输出模块:用于直接驱动VM310的电磁线圈,实现自动化控制。
安装维护与全周期支持:
安装Bosch Rexroth VM310 时,需确保安装表面平整、清洁,符合ISO 4401标准。拧紧安装螺钉时需按照对角顺序,并使用扭矩扳手施加规定的扭矩,以防阀体变形导致阀芯卡滞。连接油口时,确保密封圈完好并正确安装。电气接线时,核对线圈电压与电源电压一致,并使用制造商推荐的插头可靠连接。
日常维护主要关注液压油的清洁度,定期检查油滤,这是保证所有液压阀(包括VM310)长寿命运行的最重要因素。定期检查阀块和阀体连接处有无泄漏。线圈若损坏,可直接拔下更换,无需放掉液压油。阀芯若因污染卡滞,可在清洁的液压油中清洗后重新装入。