Válvula de asiento frente a válvula de carrete

Válvula de asiento frente a válvula de carrete

Válvula reguladora de presión de asiento (izquierda) y distribuidor hidráulico (derecha)Válvula reguladora de presión de asiento (izquierda) y distribuidor hidráulico (derecha)

Figura 1: Figura 1: Válvula reguladora de presión de asiento (izquierda) y distribuidor hidráulico (derecha)

Las válvulas de control neumáticas e hidráulicas están disponibles en configuraciones de asiento o carrete. Ambas válvulas pueden accionarse manual, eléctrica o neumáticamente, pero la elección entre una válvula de asiento o de corredera depende del control de caudal requerido, la tolerancia a las fugas y la complejidad del sistema. En este artículo se analizan las diferencias entre las válvulas de asiento y las válvulas de corredera y cuándo elegir una u otra. Lea nuestros artículos sobre válvulas neumáticas e hidráulicas para obtener más información sobre su funcionamiento.

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Decidir entre distribuidores y válvulas de asiento

A la hora de elegir entre una válvula de asiento o de corredera para una aplicación, reflexione sobre los aspectos clave que exige la operación.

  • Las válvulas de asiento destacan en aplicaciones que requieren un control estricto. Su diseño permite un accionamiento rápido y una carrera reducida, lo que las hace ideales para situaciones en las que una respuesta rápida es crucial.
  • Las válvulas de carrete son aconsejables para aplicaciones de vacío o cuando se necesita un tiempo de respuesta constante.

En las secciones siguientes se explican la construcción, el funcionamiento y las características de las válvulas de asiento y de corredera.

Válvula de asiento

Diseño de la válvula de asiento: muelle (A), vástago (B) y obturador (C).

Figura 2: Diseño de la válvula de asiento: muelle (A), vástago (B), obturador (C) y muelle (D).

Las válvulas de asiento tienen una parte móvil, el "obturador" (Figura 2 etiquetada C), que encaja perfectamente en el asiento de la válvula para controlar el caudal. Cuando el obturador se levanta del asiento, normalmente debido a cambios de presión o a una fuerza de accionamiento, despeja el camino para que pase el fluido. Un muelle (figura 2 etiquetada A) devuelve el obturador a su posición de reposo, creando un sello y deteniendo el flujo. Este movimiento hace que las válvulas de asiento sean fiables y excelentes para crear cierres herméticos con fugas mínimas.

Además, este diseño ofrece una serie de ventajas con respecto a los distribuidores, lo que lo hace más apropiado para usos específicos. Las aplicaciones que exigen un control exacto, grandes capacidades de caudal, mayor durabilidad, fugas mínimas, tiempos de reacción rápidos o un precio asequible suelen optar por las válvulas de asiento.

Ventajas

  • Menor coste
  • Menos susceptible a la contaminación y requiere poco mantenimiento
  • Tiempo de respuesta rápido, ya que la válvula se abre inmediatamente tras el accionamiento y tiene una carrera más corta.
  • Cruce cerrado. El obturador cierra el orificio de escape antes de que empiece a permitir el flujo, lo que garantiza que no haya ningún estado intermedio entre las funciones de conmutación. Esto proporciona al operador un control exacto al cambiar de posición.
  • Mayor caudal gracias a la gran superficie interna
  • Menor fricción y mayor vida útil gracias al menor desgaste de las juntas internas

Desventajas

  • La contrapresión puede abrir la válvula si se elimina la presión de suministro; por lo tanto, las válvulas de asiento no son ideales para mantener la presión aguas abajo.
  • Se requiere una fuerza mayor para accionar porque tiene que vencer tanto la tensión del muelle como la presión del aire para permitir el flujo de aire.
  • Las válvulas de asiento no están equilibradas; debe aplicarse presión por debajo del asiento para mantener la válvula en estado no accionado.
  • No se recomienda el uso de válvulas de asiento con vacío.

Válvula de carrete

Diseño de la válvula de carrete: muelle (A), juntas (B) y carrete (C).

Figura 3: Diseño de la válvula de carrete: muelle (A), juntas (B) y carrete (C).

Las válvulas de carrete presentan un carrete cilíndrico (Figura 3 etiquetada C) que se desliza hacia adelante y hacia atrás dentro de un manguito o alojamiento. Este carrete está mecanizado con precisión con ranuras y tierras (las partes elevadas entre las ranuras) que se alinean con los puertos en el cuerpo de la válvula a medida que se mueve. Cuando el carrete se desplaza, conecta o desconecta estos puertos, dirigiendo el flujo de fluido en consecuencia. Las juntas alrededor del carrete (Figura 2 etiquetada B) son críticas, a menudo juntas tóricas, para evitar fugas. Gracias a su diseño, los distribuidores pueden gestionar vías de flujo más complejas, lo que los hace versátiles para diversas aplicaciones, incluido el control direccional en sistemas hidráulicos y neumáticos. En comparación con las válvulas de asiento, los distribuidores presentan ventajas e inconvenientes distintos. Son más adecuados para aplicaciones que implican entornos de vacío, aplicaciones que necesitan mantener la presión aguas abajo, funciones de válvula selectora y situaciones en las que un tiempo de respuesta uniforme es crítico.

Componentes de una electroválvula hidráulica de 4/3 vías: carrete (Z), solenoide a cada lado (X e Y) y puertos (T, A, P, B)

Figura 4: Componentes de una electroválvula hidráulica de 4/3 vías: carrete (Z), solenoide a cada lado (X e Y) y puertos (T, A, P, B)

Ventajas

  • Menor fuerza necesaria para accionar la válvula
  • Las válvulas de carrete están equilibradas; la presión que entra en la válvula por cualquier puerto no influye en el movimiento del carrete.
  • Tiempo de respuesta constante
  • La fuerza de accionamiento no se ve afectada por los cambios en la presión de funcionamiento
  • Puede utilizarse para bloquear la presión aguas abajo
  • Vías de flujo más complejas, funcionalidad de 4 vías

Desventajas

  • Menor caudal debido a la menor superficie interna
  • Cruce abierto. Cuando el carrete se mueve durante el accionamiento, todos los puertos se abren brevemente para permitir el flujo de fluido.
  • Las juntas fijadas al carrete sufren desgaste a medida que se desplazan por el orificio de la válvula, lo que puede reducir la vida útil del producto.
  • Más susceptible a la contaminación y requiere un mantenimiento elevado
  • Mayor coste

Preguntas frecuentes

¿Cómo funciona una válvula de asiento neumática?

Una válvula de asiento neumática utiliza la presión del aire para alejar un obturador de su asiento, permitiendo el paso del aire, y vuelve a cerrarse cuando cae la presión.

¿Dónde se utilizan los distribuidores?

Las válvulas de carrete se utilizan en sistemas hidráulicos y neumáticos para controlar el caudal y la dirección del fluido.

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