Válvulas hidráulicas - Cómo funcionan
Figura 1: electroválvula hidráulica de 4/3 vías
Una electroválvula hidráulica es una válvula direccional controlada por un solenoide que se utiliza en un sistema hidráulico para abrir, cerrar o cambiar la dirección del flujo del líquido. La válvula funciona con un solenoide, que es una bobina eléctrica enrollada alrededor de un núcleo ferromagnético en su centro. La válvula consta de varias cámaras también llamadas puertos. El solenoide se utiliza para deslizar el carrete dentro de la válvula, abriendo o cerrando los puertos. El carrete es el componente cilíndrico que cumple la función de la válvula bloqueando o permitiendo el flujo de líquido a través de estos puertos, dependiendo de su posición.
Las electroválvulas hidráulicas se utilizan ampliamente en industrias como la manufacturera, la aeroespacial, la de la construcción y muchas otras que requieren sistemas hidráulicos. La figura 1 es un ejemplo de electroválvula hidráulica.
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Índice de contenidos
- Válvulas de control direccional
- Diseño de la válvula
- Opciones de diseño
- Ejemplos del sector
- Puntos de atención y criterios de selección
- PREGUNTAS FRECUENTES
Válvulas de control direccional
Las válvulas de control direccional están diseñadas para iniciar, detener o cambiar la dirección del flujo de fluido. Estas válvulas son las más utilizadas en los sistemas hidráulicos y neumáticos. A efectos de este artículo, sólo hablaremos de las aplicaciones hidráulicas.
electroválvulas hidráulicas
La electroválvula hidráulica es una válvula de control direccional muy utilizada en los sistemas hidráulicos para cambiar, permitir o restringir el flujo de líquido. La válvula utiliza solenoides (X e Y) a cada lado de la válvula para su accionamiento, como se ve en la figura siguiente. La válvula consiste en un carrete cilíndrico (Z) con tierra (diámetro mayor) y ranuras (diámetro menor). La tierra bloquea el flujo, mientras que la ranura permite el flujo a través de la válvula.
Figura 2: Componentes de una electroválvula hidráulica de 4/3 vías: carrete (Z), solenoide a cada lado (X e Y) y puertos (T, A, P, B)
Las válvulas direccionales se representan generalmente por el número de puertos y el número de posiciones de conmutación. En la válvula hidráulica de 4/3 vías de arriba, 4 representa el número de puertos y 3 el número de posiciones. P es la toma de presión, A y B son las tomas de trabajo y T es la toma de retorno.
Cuando se acciona el solenoide X, el carrete es arrastrado hacia la izquierda por la fuerza electromagnética. Cuando se acciona el solenoide Y, el carrete se desliza hacia la derecha. Este deslizamiento del carrete abre, cierra o cambia las conexiones de los puertos, lo que altera la dirección del flujo.
Diseño de la válvula
válvula de 4/3 vías
Una válvula de 4/3 vías tiene 4 puertos y 3 posiciones. Es el tipo de válvula más utilizado en los circuitos hidráulicos. Según el diseño del carrete, los puertos pueden estar abiertos, cerrados o conectados a determinadas entradas/salidas. La figura 3 es un ejemplo común, pero existen otros diseños de carretes. El carrete de abajo puede estar en 3 posiciones diferentes: P-A y B-T (Figura 3 izquierda), cerrado (Figura 3 centro), o A-T y P-B (Figura 3 derecha).
Figura 3: Principio de funcionamiento de la electroválvula de 4/3 vías
Como se ve en la función del circuito 1 (Figura 3 izquierda), cuando el carrete se mueve hacia la derecha, el puerto A está conectado al puerto P y el puerto B está conectado al puerto T. La función del circuito 2 (Figura 3 centro) representa una válvula central cerrada con todos los puertos bloqueados. Cuando el carrete se mueve hacia la izquierda, el puerto P se conecta al puerto B y el puerto T se conecta al puerto A.
Figura 4: válvula de 4/3 vías
válvula de 4/2 vías
Una válvula de 4/2 vías tiene 4 puertos y 2 posiciones. A y B son dos puertos de trabajo, P es el puerto de presión y T es el puerto de retorno.
Figura 5: Función del circuito de la válvula de 4/2 vías
Estas válvulas pueden tener un diseño de solenoide simple o doble. Pueden conectarse en posición normalmente abierta o cerrada, por lo que hay un muelle que lo devuelve a su posición normal. Una válvula monoestable desplaza el carrete cuando se acciona el solenoide y vuelve a la posición original una vez desenergizado. En una válvula de doble solenoide, el carrete se desplaza cuando un solenoide se energiza y regresa cuando el otro se energiza. Es importante tener en cuenta que sólo un solenoide debe ser energizado en cualquier momento.
Figura 6: válvula de 4/2 vías con un solenoide
Opciones de diseño
Estas electroválvulas hidráulicas están disponibles con características como tornillos de cabeza hueca con hexágono interior, bobina magnética, juego de juntas para tubo Pohl, juego de juntas tóricas para placas de conexión o, placa ciega que incluye 4 juntas tóricas. Estas características permiten una fijación fiable y un sellado hermético para evitar fugas durante el proceso.
Mecanismo de retención
Un mecanismo de retención puede ser un cierre magnético o mecánico para impedir el movimiento del carrete. Algunas electroválvulas hidráulicas utilizan este mecanismo de retención para mantener el carrete en una posición abierta o cerrada cuando se desenergiza. Cuando se energiza, el carrete se libera, y vuelve a su posición neutral original. En una válvula de 2 posiciones, la válvula puede ser detenida para que el carrete permanezca en cualquiera de las dos posiciones. En el caso de una válvula de 3 posiciones, la válvula puede ser detenida para permanecer en cualquiera de sus tres posiciones.
Ejemplos del sector
Las electroválvulas hidráulicas se utilizan en una amplia gama de aplicaciones que utilizan un sistema hidráulico. Las aplicaciones más comunes de las electroválvulas hidráulicas son:
- Sistema de suministro de agua
- Sistema de turbina
- Sistema de suministro de combustible/gasolina
- Plantas de tratamiento de aguas residuales
- Control de procesos en plantas de fabricación
- Motores hidráulicos, frenos, bombas en la industria del automóvil
- Maquinaria hidráulica en la industria aeroespacial y naval
- Maquinaria pesada en la construcción y el paisajismo
- Maquinaria en el sector agrícola
Puntos de atención y criterios de selección
- Número de puertos y posiciones: Debe seleccionarse en función de los requisitos de su aplicación.
- Acción del carrete: Esto debe basarse en si su aplicación requiere que el carrete regrese al centro o permanezca en su lugar cuando se desenergiza.
- Flujo: La necesidad de caudal de la aplicación ayudará a determinar el tamaño de la válvula.
- Material: El material de la válvula debe ser compatible con las propiedades del medio que fluye.
- Temperatura: Los materiales de las válvulas pueden soportar los requisitos de temperatura mínima y máxima de su aplicación. La temperatura también es esencial para determinar la capacidad de la válvula, ya que afecta a la viscosidad y al flujo del fluido.
- Presión: La válvula debe ser capaz de soportar la presión máxima requerida para su aplicación.
PREGUNTAS FRECUENTES
¿Qué es una electroválvula hidráulica?
Una electroválvula hidráulica es una válvula direccional controlada por un solenoide que se utiliza en sistema hidráulico para abrir, cerrar o cambiar la dirección del flujo del líquido.
¿Qué es una bobina?
El carrete es un componente cilíndrico dentro de la válvula que ayuda a abrir, cerrar o cambiar la dirección del flujo en un sistema hidráulico o neumático.
