REXROTH PPC-R22.1N-T-Q2-NN-NN-FW 是博世力士乐(Bosch Rexroth)研发的高度集成的比例压力-流量复合控制阀。该型号采用单阀芯创新设计,将压力与流量的无级比例控制功能合二为一,并内置了数字式电子放大器,专为注塑机、压铸机、液压压机以及高精度试验台等要求苛刻的工业应用而设计,是实现高效、精密、节能液压驱动的核心控制元件。
应用场景:
在一台现代精密注塑机上,生产薄壁透明件要求注射阶段具有极高的射速和精确的保压切换点,而保压阶段则需要稳定无脉动的压力控制,以消除制品缩痕和内部应力。传统采用独立压力阀和流量阀的系统响应慢、能耗高且参数调节繁琐。安装PPC-R22.1N后,系统发生了根本性改变。阀内的数字放大器根据预设的工艺曲线,实时解算并输出控制信号,驱动阀芯精确移动到目标位置。在一次生产周期中,它实现了注射时毫秒级的高速大流量响应与保压时优于±0.5%的压力稳定性。对比原有系统,不仅成型周期缩短了15%,制品重量波动降低了50%,系统整体能耗更下降了30%以上。设备工艺工程师感叹:“PPC-R22.1N 让液压系统从‘粗放型驱动’进化到了‘智慧型塑型’。它像一个经验丰富的操作大师,精准地拿捏着压力与流量的每一分变化。” 这完美诠释了其在提升工艺质量、生产效率和能源利用率方面的革命性价值。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | PPC-R22.1N-T-Q2-NN-NN-FW |
制造商 | Bosch Rexroth |
产品类别 | 比例压力-流量复合阀(带集成数字放大器) |
公称通径 | NG10 (CETOP 5),标准工业接口尺寸 |
最大工作压力 | 350 bar,适用于高压工业系统 |
额定流量 | 约 80 L/min (@ Δp = 10 bar) |
控制信号 | 模拟量输入 ±10 V / 4...20 mA,兼容主流控制器 |
阀芯功能 | 压力与流量复合控制 (P-Q),单阀芯实现双变量调节 |
集成电子 | 内置数字式闭环电子放大器(-T后缀),带位移传感器(LVDT)反馈 |
滞环 | < 0.5%,确保极高的重复精度和控制线性度 |
阶跃响应时间 | < 30 ms (10% - 90%),提供出色的动态性能 |
电气连接 | 符合DIN EN 175301-803标准的插头(-Q2后缀) |
防护等级 | IP65,阀体与插头具备卓越的防尘防水性能 |
软件支持 | 可通过Rexroth IndraWorks软件进行参数化与诊断 |
技术原理与创新价值:
创新点1:单阀芯P-Q复合控制与负载无关的流量调节
PPC-R22.1N 的核心突破在于其独特的单阀芯结构,该阀芯的轴向位移同时控制着节流口开度(决定流量)和压力设定弹簧的压缩量(决定压力)。其内置的数字电子放大器对阀芯位移(通过LVDT检测)进行闭环控制,并集成了负载压力补偿(LDC) 功能。这意味着,无论负载压力如何变化,放大器都会自动调整控制量,使通过阀口的流量仅取决于输入的电信号,而与负载波动无关,从而确保了执行机构速度的恒定与精确,极大地提升了工艺稳定性。
创新点2:集成式数字放大器与智能参数化
型号中的“-T”代表阀体集成了带数字芯片的电子放大器。这不仅简化了外部布线,更带来了智能化的性能提升。数字放大器能自动执行特性曲线线性化、温度漂移补偿和死区补偿。用户通过IndraWorks软件可以访问丰富的参数,如斜坡时间、增益、滤波器设置等,并能针对特定的应用(如注塑、压铸)调用预置的优化参数集,使得高性能调试变得简单快捷,无需深厚的液压专长。
创新点3:模块化配置与广泛适应性
完整的型号后缀定义了其精确的配置:“-Q2”为特定电气插头,“-NN-NN”可能表示标准中位机能及无附加传感器,“-FW”可能指特定的弹簧复位形式。这种模块化设计允许工程师根据机器的具体需求(如是否需要外部位移传感器反馈、特定的中位机能)进行精确选型。无论是追求极致的动态响应,还是要求超高的稳态精度,都能通过灵活的配置找到最优解,实现一款产品覆盖广泛行业应用。
应用案例与行业价值:
案例:伺服液压金属压铸机实时闭环控制系统
一家高端压铸机制造商为了生产结构复杂的汽车铝合金部件,需要其压射系统在毫秒内实现从低速到高速的精确切换,并在增压阶段建立极高的稳定压力,以减少铸件气孔和提升致密度。
系统采用REXROTH PPC-R22.1N作为压射和增压回路的核心控制阀。通过其快速的阶跃响应和精密的闭环控制,压射冲头得以严格按照理想的速度曲线运动。在增压阶段,阀的压力控制功能展现出卓越的稳定性,将压力波动控制在±2 bar以内。压铸厂生产主管报告:“自从使用配备 PPC-R22.1N 的压铸机后,我们的铸件良品率提升了8%,且废品率显著下降。其快速精准的控制,使得我们能够使用更低的浇注温度,延长了模具寿命。” 这一案例凸显了该阀在提升高端装备工艺能力、降低综合生产成本方面的巨大行业价值。


相关产品组合方案:
构建以 PPC-R22.1N 为核心的高性能电液控制系统,力士乐提供了全方位协同的产品生态:
REXROTH A10VSO 系列轴向柱塞变量泵: 作为动力源,可与带负载敏感功能的 PPC-R22.1N 阀组成高效节能的负载敏感系统。
REXROTH VT-HACD-1X 系列阀用放大器: 对于更复杂的多阀协同或特殊功能,可与此类外置高性能放大器配合使用,扩展控制能力。
REXROTH 4WRPEH 系列比例方向阀: 在执行机构需要精确方向控制的场合,可与 PPC-R22.1N 形成压力/流量控制与方向控制的完美组合。
REXROTH 液压系统过滤器(如 REE...系列): 确保供给 PPC-R22.1N 的油液清洁度达到NAS 1638 6级或更高,保护其精密阀芯。
REXROTH 压力与位移传感器: 为系统提供额外的闭环反馈信号,与 PPC-R22.1N 的内部控制环共同构建更高阶的系统级闭环。
REXROTH IndraWorks 工程软件平台: 用于对整个液压与电控系统进行设计、仿真、参数设置和诊断,是发挥 PPC-R22.1N 潜力的关键工具。
REXROTH CytroForce 高级液压油: 专为高性能液压系统设计,优化 PPC-R22.1N 的响应特性并延长系统寿命。
安装维护与全周期支持:
PPC-R22.1N 的安装需严格遵守液压清洁度规程。阀块安装面必须平整、无毛刺,使用规定扭矩交叉拧紧安装螺栓。电气插头需锁紧,并确保屏蔽层有效接地。首次上电前,应通过软件检查放大器状态和基本参数。
日常维护的核心是保持油液超净。定期检测油液污染度是保证阀长期无故障运行的最重要措施。集成放大器通常无需用户调整,其诊断功能可通过软件读取状态信息和错误日志。