Válvula Solenoide Hidráulica - Cómo Funcionan

Una válvula solenoide hidráulica se utiliza para abrir, cerrar o cambiar la dirección de los sistemas hidráulicos. Controlan actuadores, como cilindros y motores, en diversas industrias, como la manufactura, la aeroespacial y la construcción. Este artículo explora la forma constructiva, el funcionamiento y los criterios de selección de las válvulas solenoides hidráulicas de 4/3 y 4/2 vías.

Tabla de contenidos

• Construcción de la válvula solenoide hidráulica
• Función del circuito de la válvula hidráulica de 4/3 vías
• Forma constructiva de la válvula hidráulica de 4/2 vías
• Mecanismo de retención
• Criterios de selección de válvulas solenoides hidráulicas
• Aplicaciones industriales
• Preguntas frecuentes

Construcción de la válvula solenoide hidráulica

Las válvulas de control direccional hidráulicas generalmente se representan por el número de puertos y posiciones de conmutación. Por ejemplo, una válvula hidráulica de 4/3 vías tiene cuatro puertos y tres posiciones (Figura 2). Estas válvulas están diseñadas para manejar aplicaciones de alta presión, con una clasificación de presión máxima de hasta 350 bar (5075 psi), lo que las hace adecuadas para entornos exigentes.

Los diferentes componentes son:

• Carrete (Z): Este es un componente cilíndrico dentro de la válvula que se mueve para dirigir el flujo del fluido hidráulico. Tiene tierras (secciones con diámetros más grandes) y ranuras (diámetros más pequeños). Las tierras bloquean el flujo, mientras que las ranuras lo permiten.
• Solenoides (X e Y): Los solenoides se colocan a ambos lados de la válvula y mueven el carrete cuando se activan. Cuando se activa el solenoide X, la fuerza electromagnética tira del carrete hacia la izquierda. Por el contrario, el carrete se mueve hacia la derecha cuando se activa el solenoide Y. Este movimiento del carrete abre, cierra o cambia las conexiones de los puertos, alterando la dirección del flujo.
• Puertos (T, A, P, B): El fluido hidráulico entra y sale a través de los puertos.
  • Puerto de presión (P): Es por donde el fluido hidráulico entra en la válvula bajo presión desde la bomba. Suministra el fluido que se dirigirá a los puertos de trabajo.
  • Puertos de trabajo (A y B): Estos puertos se conectan al actuador hidráulico, cilindro o motor. Dependiendo de la posición del carrete, el fluido se dirige al puerto A o B para realizar el trabajo, como extender o retraer un cilindro.
  • Puerto de retorno (T): Este puerto permite que el fluido hidráulico regrese al depósito después de pasar por el sistema. Ayuda a mantener el circuito de fluido y asegura que el exceso de fluido se devuelva de manera segura.

Tabla 1: Solenoide simple vs solenoides dobles para válvulas hidráulicas

Criterios	Solenoide simple	Solenoide doble
Funcionalidad	Control simple de encendido/apagado; vuelve a la posición predeterminada cuando se desenergiza (retorno por resorte)	Controla dos posiciones; permanece en la última posición cuando se desenergiza (biestable)
Requisitos de aplicación	Adecuado para aplicaciones que necesitan una posición a prueba de fallos predeterminada	Es ideal para aplicaciones que requieren retención de posición durante la pérdida de energía
Complejidad del sistema de control	Cableado y lógica de control más simples	Lógica de control más compleja para manejar dos bobinas
Costo y mantenimiento	Generalmente menos costoso y más fácil de mantener	Puede ser más costoso y requerir más mantenimiento
Espacio e instalación	Típicamente más compacto, beneficioso para instalaciones con espacio limitado	Puede requerir más espacio debido a la bobina adicional

Función del circuito de la válvula hidráulica de 4/3 vías

Al seleccionar la posición apropiada del carrete, la válvula de 4/3 vías (Figura 1) controla eficientemente la dirección y el flujo del fluido hidráulico, permitiendo una operación precisa de la maquinaria hidráulica. El carrete dentro de la válvula puede cambiar a tres posiciones diferentes, cada una alterando la trayectoria del flujo del fluido:

• Posición 1 (Figura 3, izquierda): Cuando el carrete se mueve hacia la derecha, el puerto P se conecta al puerto A, y el puerto B se conecta al puerto T. Esta configuración dirige el fluido desde el puerto de presión a un puerto de trabajo mientras el otro puerto de trabajo devuelve el fluido al depósito.
• Posición 2 (Figura 3, centro): En esta posición de centro cerrado, todos los puertos están bloqueados. Esto detiene el flujo de fluido, permitiendo que el sistema mantenga la presión sin movimiento.
• Posición 3 (Figura 3, derecha): Cuando el carrete se desplaza hacia la izquierda, el puerto P se conecta al puerto B, y el puerto A se conecta al puerto T. Esto invierte la dirección del flujo, enviando fluido al puerto de trabajo opuesto y devolviendo fluido desde el otro puerto al depósito.

Principio de funcionamiento

• Función del circuito 1 (Figura 3, Izquierda): Activar el carrete hacia la derecha conecta el puerto de presión (P) al puerto de trabajo A y el puerto de trabajo B al puerto de retorno (T). Esta configuración mueve el actuador en una dirección.
• Función del circuito 2 (Figura 3, Centro): En la posición de centro cerrado, todos los puertos están bloqueados, deteniendo el flujo de fluido y manteniendo la presión del sistema.
• Función del circuito 3 (Figura 3, Derecha): Desplazar el carrete hacia la izquierda conecta el puerto de presión (P) al puerto de trabajo B y el puerto de trabajo A al puerto de retorno (T). Esto invierte el movimiento del actuador.

Forma constructiva de la válvula hidráulica de 4/2 vías

Una válvula de 4/2 vías tiene cuatro puertos y dos posiciones. Estas válvulas pueden tener una forma constructiva de solenoide simple o doble (Tabla 1). Pueden configurarse en una posición normalmente abierta o cerrada, con un mecanismo de resorte que asegura que vuelvan a su estado predeterminado.

• En una válvula de solenoide simple, el carrete se desplaza cuando se activa y vuelve automáticamente a su posición original una vez que el solenoide se desenergiza.
• Una válvula de solenoide doble permite que el carrete se desplace cuando se energiza un solenoide y regrese cuando se activa el otro solenoide.

Es crucial asegurarse de que solo un solenoide esté energizado en un momento dado para mantener el funcionamiento adecuado y evitar posibles problemas.

Principio de funcionamiento

Los diferentes componentes en una válvula hidráulica de 4/2 vías son:

• Cuatro puertos: La válvula incluye un puerto de presión (P), dos puertos de trabajo (A y B), y un puerto de retorno (T). Estos puertos gestionan el flujo de fluido hidráulico dentro del sistema.
• Dos posiciones: El carrete dentro de la válvula puede cambiar a dos posiciones diferentes, cada una alterando la trayectoria del flujo del fluido:
  • Posición 1: En esta posición, el puerto de presión (P) se conecta al puerto de trabajo A, y el puerto de trabajo B se conecta al puerto de retorno (T). Esta configuración dirige el fluido desde el puerto de presión a un puerto de trabajo, permitiendo que el actuador se mueva en una dirección.
  • Posición 2: Cuando el carrete cambia a la otra posición, el puerto de presión (P) se conecta al puerto de trabajo B, y el puerto de trabajo A se conecta al puerto de retorno (T). Esto invierte la dirección del flujo, enviando fluido al puerto de trabajo opuesto y permitiendo que el actuador se mueva en la dirección opuesta.

Mecanismo de retención

El mecanismo de retención mantiene el carrete en su lugar cuando la válvula hidráulica no está energizada. Por ejemplo, en una válvula de 2 posiciones, la retención puede mantener el carrete en la posición abierta o cerrada. Cuando la válvula se energiza, la retención libera el carrete, permitiéndole volver a su posición neutral.

De manera similar, en una válvula de 3 posiciones, el mecanismo de retención puede mantener el carrete en cualquiera de sus tres posiciones posibles. Esto permite que la válvula mantenga un estado específico sin energía continua, lo que puede ser útil para la eficiencia energética y mantener la estabilidad del sistema.

Criterios de selección de válvulas solenoides hidráulicas

Puertos y posiciones de la válvula

Al elegir entre válvulas solenoides hidráulicas de 4/3 vías y 4/2 vías, considere lo siguiente:

• Válvula de 4/3 vías: La válvula de 4/3 vías se utiliza típicamente para aplicaciones que requieren una posición neutral donde el actuador puede mantenerse, flotar o tener la presión aliviada. Es ideal para un control más complejo donde se necesitan posiciones intermedias.
• Válvula de 4/2 vías: Una válvula de 4/2 vías es adecuada para aplicaciones más simples donde el actuador debe cambiar directamente entre dos estados, como extender y retraer un cilindro sin una posición intermedia. Es ideal para un control sencillo de encendido/apagado.

Tabla 2: Funciones de circuito comunes de las válvulas solenoides hidráulicas

Función del circuito	Necesidades de la aplicación	Comportamiento del sistema
Todos los puertos abiertos	Igualar presión o ventilación	Permite la libre circulación del fluido
Todos los puertos cerrados	Detener el flujo de fluido, mantener la presión	El sistema de bloqueo previene el movimiento
P abierto a A, B abierto a T	Mover el actuador en una dirección	Extiende el cilindro o impulsa el motor hacia adelante
P abierto a R, A y B cerrados	Aliviar la presión del sistema	Despresuriza el sistema
Retención (Sin posición predeterminada)	Mantener la posición sin energía	Retiene la última posición, eficiente energéticamente
P cerrado, A y B abiertos a T	Ventilar puertos de trabajo, aislar la presión	Permite que el actuador flote o se neutralice
P abierto a B, A abierto a T	Mover el actuador en la dirección opuesta	Retrae el cilindro o invierte el motor

Material

El material de la válvula hidráulica debe ser compatible con las propiedades del medio que fluye.

• El hierro fundido se utiliza típicamente para el cuerpo de la válvula hidráulica debido a su alta resistencia, durabilidad y excelente resistencia al desgaste frente a fluidos hidráulicos.
• El NBR se utiliza para sellos y juntas tóricas en sistemas hidráulicos porque es resistente a aceites y combustibles y tiene una excelente resistencia a la abrasión.

Lea nuestra guía de resistencia química para obtener más información sobre la compatibilidad de diferentes materiales con varios medios.

Tamaño de conexión

Asegúrese de que el tamaño de la válvula coincida con las dimensiones de los puertos de los componentes existentes. Las válvulas solenoides hidráulicas están típicamente disponibles con tamaños de conexión de NG6 (D03), lo que indica un tamaño nominal de 6 milímetros.

Acción del carrete

La acción del carrete está determinada por cómo funciona la aplicación. Después de la desenergización, algunas aplicaciones requieren que el carrete permanezca en su posición actual, mientras que otras necesitan que regrese al centro. La "dirección del flujo energizado" es la ruta que toma el fluido hidráulico cuando la válvula solenoide está activada (energizada). Por ejemplo, para la dirección de flujo energizado "P abierto a A, B abierto a T":

• P abierto a A: El fluido fluye desde el puerto de presión (P) al puerto de trabajo A, moviendo un actuador o extendiendo un cilindro.
• B abierto a T: El fluido regresa desde el puerto de trabajo B al tanque (T), completando el circuito.

Presión y temperatura máximas

La válvula debe soportar la presión máxima y los requisitos de temperatura mínima y máxima de la aplicación. La temperatura también es esencial para determinar la capacidad de la válvula, afectando la viscosidad y el flujo del fluido. La válvula hidráulica es adecuada para un rango de temperatura de -30 a 80 °C (-22 a 176 °F) y una presión máxima de 350 bar (5075 psi).

Caudal

El requisito de flujo de la aplicación ayudará a determinar el tamaño de la válvula. Para mantener una operación eficiente y evitar cuellos de botella, elija una válvula con una capacidad de caudal que coincida o supere ligeramente los requisitos de su sistema. Comúnmente se utilizan válvulas con caudales de 60 - 80 l/m.

Características especiales

• Accionamiento manual auxiliar: Permite la operación manual de la válvula en caso de falla de energía o para propósitos de mantenimiento, proporcionando flexibilidad y asegurando la funcionalidad del sistema cuando sea necesario.
• Eficiencia energética (menos de 9 VA): Diseñada para consumir poca energía, típicamente menos de 9 voltamperios (VA), lo que reduce los costos de energía y minimiza la generación de calor, mejorando la eficiencia general del sistema.

Aplicaciones industriales

Las válvulas solenoides hidráulicas se utilizan en una amplia gama de aplicaciones de sistemas hidráulicos. Las aplicaciones comunes de las válvulas solenoides son:

• Sistemas de suministro de agua: Para controlar el flujo y la presión del agua para una distribución eficiente y prevención de fugas.
• Sistemas de turbinas: Para regular el fluido hidráulico, ajustando la velocidad y la potencia de salida de la turbina para regular el fluido hidráulico.
• Sistemas de suministro de combustible/gasolina: Para gestionar el flujo de combustible a los motores, asegurando una entrega segura y eficiente.
• Plantas de tratamiento de aguas residuales: Para controlar el movimiento del fluido a través de las etapas de tratamiento para un procesamiento adecuado.
• Plantas de fabricación: Para automatizar la regulación del fluido hidráulico para una operación precisa de la maquinaria.
• Industria automotriz: Para controlar motores, frenos y bombas, mejorando el rendimiento y la seguridad del vehículo.
• Industrias aeroespacial y marina: Para operar sistemas hidráulicos como trenes de aterrizaje y dirección.
• Construcción: Para controlar el movimiento de maquinaria pesada para tareas como levantamiento y excavación.
• Sectores agrícolas: Para gestionar eficientemente la maquinaria para plantación, cosecha e irrigación.

Preguntas frecuentes

¿Qué es una válvula solenoide hidráulica?

Una válvula solenoide hidráulica es una válvula direccional controlada por solenoide utilizada en un sistema hidráulico para abrir, cerrar o cambiar la dirección del fluido hidráulico.

¿Qué es un carrete?

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.

¿Cuál es la función de una válvula de control hidráulico?

Una válvula de control hidráulico regula el flujo y la presión del fluido en un sistema hidráulico, dirigiendo el fluido a diferentes partes del sistema según sea necesario.

¿Cómo mejora un solenoide la operación de una bomba hidráulica?

Permite un control rápido y preciso del flujo de fluido, mejorando la capacidad de respuesta y la eficiencia del sistema hidráulico.

- French: Voici la traduction en français :

Électrovanne hydraulique - Comment elles fonctionnent

Une électrovanne hydraulique est utilisée pour ouvrir, fermer ou changer la direction des fluides hydrauliques. Elles contrôlent les actionneurs, tels que les vérins et les moteurs, dans diverses industries comme la fabrication, l'aérospatiale et la construction. Cet article explore le modèle, le fonctionnement et les critères de sélection des électrovannes hydrauliques 4/3 et 4/2 voies.

Table des matières

• Construction d'une électrovanne hydraulique
• Fonction du circuit de la vanne hydraulique 4/3 voies
• Modèle de vanne hydraulique 4/2 voies
• Mécanisme de détente
• Critères de sélection d'une électrovanne hydraulique
• Applications industrielles
• FAQ

Construction d'une électrovanne hydraulique

Les vannes de commande directionnelle hydrauliques sont généralement représentées par le nombre d'orifices et de positions de commutation. Par exemple, une vanne hydraulique 4/3 voies a quatre orifices et trois positions (Figure 2). Ces vannes sont conçues pour gérer des applications à haute pression, avec une pression nominale maximale allant jusqu'à 350 bar (5075 psi), ce qui les rend adaptées aux environnements exigeants.

Les différents composants sont :

• Tiroir (Z) : C'est un composant cylindrique à l'intérieur de la vanne qui se déplace pour diriger le flux de fluide hydraulique. Il a des terres (sections avec des diamètres plus grands) et des rainures (diamètres plus petits). Les terres bloquent le flux, tandis que les rainures le permettent.
• Solénoïdes (X et Y) : Les solénoïdes sont placés de chaque côté de la vanne et déplacent le tiroir lorsqu'ils sont activés. Lorsque le solénoïde X est activé, la force électromagnétique tire le tiroir vers la gauche. Inversement, le tiroir se déplace vers la droite lorsque le solénoïde Y est activé. Ce mouvement du tiroir ouvre, ferme ou change les connexions des orifices, modifiant ainsi la direction du flux.
• Orifices (T, A, P, B) : Le fluide hydraulique entre et sort par les orifices.
  • Orifice de pression (P) : C'est par là que le fluide hydraulique entre dans la vanne sous pression depuis la pompe. Il fournit le fluide qui sera dirigé vers les orifices de travail.
  • Orifices de travail (A et B) : Ces orifices se connectent à l'actionneur hydraulique, au vérin ou au moteur. Selon la position du tiroir, le fluide est dirigé vers l'orifice A ou B pour effectuer un travail, comme l'extension ou la rétraction d'un vérin.
  • Orifice de retour (T) : Cet orifice permet au fluide hydraulique de retourner au réservoir après être passé dans le système. Il aide à maintenir le circuit du fluide et assure que l'excès de fluide est renvoyé en toute sécurité.

Tableau 1 : Solénoïde simple vs double solénoïde pour les vannes hydrauliques

Critères	Solénoïde simple	Double solénoïde
Fonctionnalité	Contrôle simple marche/arrêt ; retourne à la position par défaut lorsqu'il est désactivé (retour par ressort)	Contrôle deux positions ; reste dans la dernière position lorsqu'il est désactivé (bi-stable)
Exigences d'application	Convient aux applications nécessitant une position sûre en cas de défaillance par défaut	Idéal pour les applications nécessitant une rétention de position en cas de perte de puissance
Complexité du système de contrôle	Câblage et logique de contrôle plus simples	Logique de contrôle plus complexe pour gérer deux bobines
Coût et maintenance	Généralement moins coûteux et plus facile à entretenir	Peut être plus coûteux et nécessiter plus d'entretien
Espace et installation	Typiquement plus compact, bénéfique pour les installations à espace restreint	Peut nécessiter plus d'espace en raison de la bobine supplémentaire

Fonction du circuit de la vanne hydraulique 4/3 voies

En sélectionnant la position appropriée du tiroir, la vanne 4/3 voies (Figure 1) contrôle efficacement la direction et le débit du fluide hydraulique, permettant un fonctionnement précis des machines hydrauliques. Le tiroir à l'intérieur de la vanne peut se déplacer dans trois positions différentes, chacune modifiant le chemin d'écoulement du fluide :

• Position 1 (Figure 3, gauche) : Lorsque le tiroir se déplace vers la droite, l'orifice P se connecte à l'orifice A, et l'orifice B se connecte à l'orifice T. Cette configuration dirige le fluide de l'orifice de pression vers un orifice de travail tandis que l'autre orifice de travail renvoie le fluide au réservoir.
• Position 2 (Figure 3, milieu) : Dans cette position centrale fermée, tous les orifices sont bloqués. Cela arrête le flux de fluide, permettant au système de maintenir la pression sans mouvement.
• Position 3 (Figure 3, droite) : Lorsque le tiroir se déplace vers la gauche, l'orifice P se connecte à l'orifice B, et l'orifice A se connecte à l'orifice T. Cela inverse la direction du flux, envoyant le fluide vers l'orifice de travail opposé et renvoyant le fluide de l'autre orifice au réservoir.

Principe de fonctionnement

• Fonction de circuit 1 (Figure 3, Gauche) : L'activation du tiroir vers la droite connecte l'orifice de pression (P) à l'orifice de travail A et l'orifice de travail B à l'orifice de retour (T). Cette configuration déplace l'actionneur dans une direction.
• Fonction de circuit 2 (Figure 3, Milieu) : Dans la position centrale fermée, tous les orifices sont bloqués, arrêtant le flux de fluide et maintenant la pression du système.
• Fonction de circuit 3 (Figure 3, Droite) : Le déplacement du tiroir vers la gauche connecte l'orifice de pression (P) à l'orifice de travail B et l'orifice de travail A à l'orifice de retour (T). Cela inverse le mouvement de l'actionneur.

Modèle de vanne hydraulique 4/2 voies

Une vanne 4/2 voies a quatre orifices et deux positions. Ces vannes peuvent avoir un modèle à solénoïde simple ou double (Tableau 1). Elles peuvent être configurées en position normalement ouverte ou fermée, avec un mécanisme à ressort assurant leur retour à leur état par défaut.

• Dans une vanne à solénoïde simple, le tiroir se déplace lorsqu'il est activé et revient automatiquement à sa position d'origine une fois le solénoïde désactivé.
• Une vanne à double solénoïde permet au tiroir de se déplacer lorsqu'un solénoïde est activé et de revenir lorsque l'autre solénoïde est activé.

Il est crucial de s'assurer qu'un seul solénoïde est activé à la fois pour maintenir un fonctionnement correct et éviter les problèmes potentiels.

Principe de fonctionnement

Les différents composants d'une vanne hydraulique 4/2 voies sont :

• Quatre orifices : La vanne comprend un orifice de pression (P), deux orifices de travail (A et B), et un orifice de retour (T). Ces orifices gèrent le flux de fluide hydraulique dans le système.
• Deux positions : Le tiroir à l'intérieur de la vanne peut se déplacer dans deux positions différentes, chacune modifiant le chemin d'écoulement du fluide :
  • Position 1 : Dans cette position, l'orifice de pression (P) se connecte à l'orifice de travail A, et l'orifice de travail B se connecte à l'orifice de retour (T). Cette configuration dirige le fluide de l'orifice de pression vers un orifice de travail, permettant à l'actionneur de se déplacer dans une direction.
  • Position 2 : Lorsque le tiroir se déplace dans l'autre position, l'orifice de pression (P) se connecte à l'orifice de travail B, et l'orifice de travail A se connecte à l'orifice de retour (T). Cela inverse la direction du flux, envoyant le fluide vers l'orifice de travail opposé et permettant à l'actionneur de se déplacer dans la direction opposée.

Mécanisme de détente

Le mécanisme de détente maintient le tiroir en place lorsque la vanne hydraulique n'est pas activée. Par exemple, dans une vanne à 2 positions, la détente peut maintenir le tiroir soit en position ouverte, soit en position fermée. Lorsque la vanne est activée, la détente libère le tiroir, lui permettant de revenir à sa position neutre.

De même, dans une vanne à 3 positions, le mécanisme de détente peut maintenir le tiroir dans n'importe laquelle de ses trois positions possibles. Cela permet à la vanne de maintenir un état spécifique sans alimentation continue, ce qui peut être utile pour l'efficacité énergétique et le maintien de la stabilité du système.

Critères de sélection d'une électrovanne hydraulique

Orifices et positions de la vanne

Lors du choix entre les électrovannes hydrauliques 4/3 voies et 4/2 voies, considérez les points suivants :

• Vanne 4/3 voies : La vanne 4/3 voies est généralement utilisée pour des applications nécessitant une position neutre où l'actionneur peut être maintenu, flotter ou avoir une pression relâchée. Elle est idéale pour un contrôle plus complexe où des positions intermédiaires sont nécessaires.
• Vanne 4/2 voies : Une vanne 4/2 voies convient aux applications plus simples où l'actionneur doit basculer directement entre deux états, comme l'extension et la rétraction d'un vérin sans position intermédiaire. Elle est idéale pour un contrôle marche/arrêt simple.

Tableau 2 : Fonctions de circuit courantes des électrovannes hydrauliques

Fonction de circuit	Besoins de l'application	Comportement du système
Tous les orifices ouverts	Égaliser la pression ou ventiler	Permet une libre circulation du fluide
Tous les orifices fermés	Arrêter le flux de fluide, maintenir la pression	Le système de verrouillage empêche le mouvement
P ouvert vers A, B ouvert vers T	Déplacer l'actionneur dans une direction	Étend le vérin ou entraîne le moteur vers l'avant
P ouvert vers R, A et B fermés	Relâcher la pression du système	Dépressurise le système
Détente (Pas de position par défaut)	Maintenir la position sans alimentation	Conserve la dernière position, économe en énergie
P fermé, A et B ouverts vers T	Ventiler les orifices de travail, isoler la pression	Permet à l'actionneur de flotter ou de se neutraliser
P ouvert vers B, A ouvert vers T	Déplacer l'actionneur dans la direction opposée	Rétracte le vérin ou inverse le moteur

Matériau

Le matériau de la vanne hydraulique doit être compatible avec les propriétés du fluide circulant.

• La fonte est généralement utilisée pour le corps de la vanne hydraulique en raison de sa haute résistance, de sa durabilité et de son excellente résistance à l'usure face aux fluides hydrauliques.
• Le NBR est utilisé pour les joints et les joints toriques dans les systèmes hydrauliques car il est résistant aux huiles et aux carburants et possède une excellente résistance à l'abrasion.

Lisez notre guide de résistance chimique pour plus d'informations sur la compatibilité des différents matériaux avec divers fluides.

Taille de connexion

Assurez-vous que la taille de la vanne correspond aux dimensions des orifices des composants existants. Les électrovannes hydrauliques sont généralement disponibles avec des tailles de connexion NG6 (D03), ce qui indique une taille nominale de 6 millimètres.

Action du tiroir

L'action du tiroir est déterminée par le fonctionnement de l'application. Après la désactivation, certaines applications nécessitent que le tiroir reste dans sa position actuelle, tandis que d'autres ont besoin qu'il revienne au centre. La "direction du flux activé" est le chemin que prend le fluide hydraulique lorsque l'électrovanne est activée (sous tension). Par exemple, pour la direction du flux activé "P ouvert vers A, B ouvert vers T" :

• P ouvert vers A : Le fluide s'écoule de l'orifice de pression (P) vers l'orifice de travail A, déplaçant un actionneur ou étendant un vérin.
• B ouvert vers T : Le fluide retourne de l'orifice de travail B vers le réservoir (T), complétant le circuit.

Pression et température maximales

La vanne doit résister à la pression maximale et aux exigences de température minimale et maximale de l'application. La température est également essentielle pour déterminer la capacité de la vanne, affectant la viscosité et le débit du fluide. La vanne hydraulique convient pour une plage de température de -30 à 80 °C (-22 à 176 °F) et une pression maximale de 350 bar (5075 psi).

Débit

L'exigence de débit de l'application aidera à déterminer la taille de la vanne. Pour maintenir un fonctionnement efficace et éviter les goulots d'étranglement, choisissez une vanne avec une capacité de débit qui correspond ou dépasse légèrement les exigences de votre système. Les vannes avec des débits de 60 - 80 l/min sont couramment utilisées.

Caractéristiques spéciales

• Commande manuelle auxiliaire : Permet un fonctionnement manuel de la vanne en cas de panne de courant ou pour la maintenance, offrant de la flexibilité et assurant la fonctionnalité du système lorsque nécessaire.
• Économe en énergie (moins de 9 VA) : Conçu pour consommer peu d'énergie, généralement moins de 9 volt-ampères (VA), ce qui réduit les coûts énergétiques et minimise la génération de chaleur, améliorant l'efficacité globale du système.

Applications industrielles

Les électrovannes hydrauliques sont utilisées dans une large gamme d'applications de systèmes hydrauliques. Les applications courantes des électrovannes sont :

• Systèmes d'approvisionnement en eau : Pour contrôler le débit et la pression de l'eau pour une distribution efficace et la prévention des fuites.
• Systèmes de turbines : Pour réguler le fluide hydraulique, ajustant la vitesse et la puissance de sortie de la turbine pour réguler le fluide hydraulique.
• Systèmes d'alimentation en carburant/essence : Pour gérer le flux de carburant vers les moteurs, assurant une livraison sûre et efficace.
• Stations d'épuration des eaux usées : Pour contrôler le mouvement des fluides à travers les étapes de traitement pour un traitement approprié.
• Usines de fabrication : Pour automatiser la régulation du fluide hydraulique pour un fonctionnement précis des machines.
• Industrie automobile : Pour contrôler les moteurs, les freins et les pompes, améliorant les performances et la sécurité des véhicules.
• Industries aérospatiale et marine : Pour faire fonctionner des systèmes hydrauliques comme les trains d'atterrissage et la direction.
• Construction : Pour contrôler le mouvement des machines lourdes pour des tâches comme le levage et l'excavation.
• Secteurs agricoles : Pour gérer efficacement les machines pour la plantation, la récolte et l'irrigation.

FAQ

Qu'est-ce qu'une électrovanne hydraulique ?

Une électrovanne hydraulique est une vanne directionnelle contrôlée par un solénoïde utilisée dans un système hydraulique pour ouvrir, fermer ou changer la direction du fluide hydraulique.

Qu'est-ce qu'un tiroir ?

Le tiroir est un composant cylindrique à l'intérieur de la vanne qui aide à ouvrir, fermer ou changer la direction du flux dans un système hydraulique ou pneumatique.

Quelle est la fonction d'une vanne de contrôle hydraulique ?

Une vanne de contrôle hydraulique régule le débit et la pression du fluide dans un système hydraulique, dirigeant le fluide vers différentes parties du système selon les besoins.

Comment un solénoïde améliore-t-il le fonctionnement d'une pompe hydraulique ?

Il permet un contrôle rapide et précis du débit du fluide, améliorant la réactivité et l'efficacité du système hydraulique.

- Dutch: Hier is de vertaling in het Nederlands:

Hydraulisch magneetventiel - Hoe ze werken

Een hydraulisch magneetventiel wordt gebruikt voor het openen, sluiten of veranderen van de richting van hydraulica. Ze regelen actuatoren, zoals cilinders en motoren, in verschillende industrieën, zoals productie, luchtvaart en bouw. Dit artikel onderzoekt het ontwerp, de werking en de selectiecriteria voor 4/3- en 4/2-weg hydraulische magneetventielen.

Inhoudsopgave

• Constructie van hydraulisch magneetventiel
• Circuitfunctie van 4/3-weg hydraulisch ventiel
• Ontwerp van 4/2-weg hydraulisch ventiel
• Vergrendelmechanisme
• Selectiecriteria voor hydraulische magneetventielen
• Industriële toepassingen
• Veelgestelde vragen

Constructie van hydraulisch magneetventiel

Hydraulische richtingsventielen worden over het algemeen weergegeven door het aantal poorten en schakelposities. Een 4/3-weg hydraulisch ventiel heeft bijvoorbeeld vier poorten en drie posities (Figuur 2). Deze ventielen zijn ontworpen voor toepassingen met hoge druk, met een maximale drukclassificatie tot 350 bar (5075 psi), waardoor ze geschikt zijn voor veeleisende omgevingen.

De verschillende onderdelen zijn:

• Schuif (Z): Dit is een cilindrisch onderdeel in het ventiel dat beweegt om de stroom van hydraulische vloeistof te sturen. Het heeft landen (secties met grotere diameters) en groeven (kleinere diameters). De landen blokkeren de stroom, terwijl de groeven deze toelaten.
• Magneten (X en Y): De magneten zijn aan weerszijden van het ventiel geplaatst en bewegen de schuif wanneer ze geactiveerd worden. Wanneer magneet X wordt geactiveerd, trekt de elektromagnetische kracht de schuif naar links. Omgekeerd beweegt de schuif naar rechts wanneer magneet Y wordt geactiveerd. Deze schuifbeweging opent, sluit of verandert poortverbindingen, waardoor de stroomrichting wordt gewijzigd.
• Poorten (T, A, P, B): Hydraulische vloeistof komt binnen en verlaat het ventiel via de poorten.
  • Drukpoort (P): Hier komt de hydraulische vloeistof onder druk van de pomp het ventiel binnen. Het levert de vloeistof die naar de werkpoorten wordt geleid.
  • Werkpoorten (A en B): Deze poorten zijn verbonden met de hydraulische actuator, cilinder of motor. Afhankelijk van de schuifpositie wordt vloeistof naar poort A of B geleid om werk te verrichten, zoals het uitschuiven of intrekken van een cilinder.
  • Retourpoort (T): Deze poort laat hydraulische vloeistof terugkeren naar het reservoir nadat het door het systeem is gegaan. Het helpt bij het onderhouden van het vloeistofcircuit en zorgt ervoor dat overtollige vloeistof veilig wordt teruggevoerd.

Tabel 1: Enkele magneet vs dubbele magneten voor hydraulische ventielen

Criteria	Enkele magneet	Dubbele magneet
Functionaliteit	Eenvoudige aan/uit-bediening; keert terug naar standaardpositie bij uitschakeling (veerretour)	Regelt twee posities; blijft in de laatste positie bij uitschakeling (bi-stabiel)
Toepassingsvereisten	Geschikt voor toepassingen die een standaard fail-safe positie nodig hebben	Ideaal voor toepassingen die positiebehoud vereisen tijdens stroomuitval
Complexiteit regelsysteem	Eenvoudigere bedrading en besturingslogica	Complexere besturingslogica voor het beheren van twee spoelen
Kosten en onderhoud	Over het algemeen goedkoper en eenvoudiger te onderhouden	Kan duurder zijn en meer onderhoud vereisen
Ruimte en installatie	Doorgaans compacter, voordelig voor ruimtebeperkende installaties	Kan meer ruimte vereisen vanwege extra spoel

Circuitfunctie van 4/3-weg hydraulisch ventiel

Door de juiste schuifpositie te selecteren, regelt het 4/3-weg ventiel (Figuur 1) efficiënt de richting en stroom van hydraulische vloeistof, waardoor nauwkeurige bediening van hydraulische machines mogelijk is. De schuif in het ventiel kan in drie verschillende posities verschuiven, elk met een andere stroomrichting van de vloeistof:

• Positie 1 (Figuur 3, links): Wanneer de schuif naar rechts beweegt, verbindt poort P met poort A, en poort B met poort T. Deze configuratie leidt vloeistof van de drukpoort naar één werkpoort terwijl de andere werkpoort vloeistof terugvoert naar het reservoir.
• Positie 2 (Figuur 3, midden): In deze gesloten-centrum positie zijn alle poorten geblokkeerd. Dit stopt de vloeistofstroom, waardoor het systeem druk kan behouden zonder beweging.
• Positie 3 (Figuur 3, rechts): Wanneer de schuif naar links verschuift, verbindt poort P met poort B, en poort A met poort T. Dit keert de stroomrichting om, waarbij vloeistof naar de tegenovergestelde werkpoort wordt gestuurd en vloeistof van de andere poort naar het reservoir terugkeert.

Werkingsprincipe

• Circuitfunctie 1 (Figuur 3, Links): Het activeren van de schuif naar rechts verbindt de drukpoort (P) met werkpoort A en werkpoort B met de retourpoort (T). Deze opstelling beweegt de actuator in één richting.
• Circuitfunctie 2 (Figuur 3, Midden): In de gesloten-centrum positie zijn alle poorten geblokkeerd, waardoor de vloeistofstroom stopt en de systeemdruk behouden blijft.
• Circuitfunctie 3 (Figuur 3, Rechts): Het verschuiven van de schuif naar links verbindt de drukpoort (P) met werkpoort B en werkpoort A met de retourpoort (T). Dit keert de beweging van de actuator om.

Ontwerp van 4/2-weg hydraulisch ventiel

Een 4/2-weg ventiel heeft vier poorten en twee posities. Deze ventielen kunnen een enkele of dubbele magneet ontwerp hebben (Tabel 1). Ze kunnen worden geconfigureerd in een normaal open of gesloten positie, met een veermechanisme dat ervoor zorgt dat ze terugkeren naar hun standaardtoestand.

• In een enkel magneetventiel verschuift de schuif wanneer geactiveerd en keert automatisch terug naar zijn oorspronkelijke positie zodra de magneet wordt uitgeschakeld.
• Een dubbel magneetventiel laat de schuif verschuiven wanneer één magneet wordt geactiveerd en terugkeren wanneer de andere magneet wordt geactiveerd.

Het is cruciaal om ervoor te zorgen dat slechts één magneet tegelijk wordt geactiveerd om de juiste werking te behouden en mogelijke problemen te voorkomen.

Werkingsprincipe

De verschillende onderdelen in een 4/2-weg hydraulisch ventiel zijn:

• Vier poorten: Het ventiel bevat een drukpoort (P), twee werkpoorten (A en B), en een retourpoort (T). Deze poorten beheren de stroom van hydraulische vloeistof binnen het systeem.
• Twee posities: De schuif in het ventiel kan in twee verschillende posities verschuiven, elk met een andere stroomrichting van de vloeistof:
  • Positie 1: In deze positie is de drukpoort (P) verbonden met werkpoort A, en werkpoort B met de retourpoort (T). Deze configuratie leidt vloeistof van de drukpoort naar één werkpoort, waardoor de actuator in één richting kan bewegen.
  • Positie 2: Wanneer de schuif naar de andere positie verschuift, verbindt de drukpoort (P) met werkpoort B, en werkpoort A met de retourpoort (T). Dit keert de stroomrichting om, waarbij vloeistof naar de tegenovergestelde werkpoort wordt gestuurd en de actuator in de tegenovergestelde richting kan bewegen.

Vergrendelmechanisme

Het vergrendelmechanisme houdt de schuif op zijn plaats wanneer het hydraulische ventiel niet geactiveerd is. In een 2-positie ventiel kan de vergrendeling bijvoorbeeld de schuif in ofwel de open of gesloten positie houden. Wanneer het ventiel wordt geactiveerd, laat de vergrendeling de schuif los, waardoor deze kan terugkeren naar zijn neutrale positie.

Op dezelfde manier kan in een 3-positie ventiel het vergrendelmechanisme de schuif in elk van zijn drie mogelijke posities houden. Dit stelt het ventiel in staat om een specifieke toestand te handhaven zonder continue stroomtoevoer, wat nuttig kan zijn voor energie-efficiëntie en het behouden van systeemstabiliteit.

Selectiecriteria voor hydraulische magneetventielen

Ventielpoorten en posities

Bij het kiezen tussen 4/3-weg en 4/2-weg hydraulische magneetventielen, overweeg het volgende:

• 4/3-weg ventiel: Een 4/3-weg ventiel wordt typisch gebruikt voor toepassingen die een neutrale positie vereisen waar de actuator kan worden vastgehouden, zweven, of waar druk kan worden ontlast. Het is ideaal voor complexere besturing waar tussenposities nodig zijn.
• 4/2-weg ventiel: Een 4/2-weg ventiel is geschikt voor eenvoudigere toepassingen waar de actuator direct moet schakelen tussen twee toestanden, zoals het uitschuiven en intrekken van een cilinder zonder tussenpositie. Het is ideaal voor eenvoudige aan/uit-besturing.

Tabel 2: Veelvoorkomende circuitfuncties van hydraulische magneetventielen

Circuitfunctie	Toepassingsbehoeften	Systeemgedrag
Alle poorten open	Druk egaliseren of ontluchten	Staat vrije vloeistofcirculatie toe
Alle poorten gesloten	Vloeistofstroom stoppen, druk behouden	Het vergrendelsysteem voorkomt beweging
P open naar A, B open naar T	Actuator in één richting bewegen	Schuift cilinder uit of drijft motor vooruit
P open naar R, A en B gesloten	Systeemdruk ontlasten	Ontlast het systeem
Vergrendeling (Geen standaardpositie)	Positie behouden zonder stroom	Behoudt laatste positie, energie-efficiënt
P gesloten, A en B open naar T	Werkpoorten ontluchten, druk isoleren	Laat actuator zweven of neutraliseren
P open naar B, A open naar T	Actuator in tegenovergestelde richting bewegen	Trekt cilinder in of keert motor om

Materiaal

Het materiaal van het hydraulische ventiel moet compatibel zijn met de eigenschappen van het stromende medium.

• Gietijzer wordt typisch gebruikt voor het hydraulische ventiellichaam vanwege zijn hoge sterkte, duurzaamheid en uitstekende slijtvastheid tegen hydraulische vloeistoffen.
• NBR wordt gebruikt voor afdichtingen en o-ringen in hydraulische systemen omdat het bestand is tegen oliën en brandstoffen en een uitstekende slijtvastheid heeft.

Lees onze chemische bestendigheid gids voor meer informatie over de compatibiliteit van verschillende materialen met diverse media.

Aansluitgrootte

Zorg ervoor dat de ventielgrootte overeenkomt met de poortafmetingen van de bestaande componenten. Hydraulische magneetventielen zijn typisch beschikbaar met aansluitgroottes van NG6 (D03), wat een nominale grootte van 6 millimeter aangeeft.

Schuifactie

Schuifactie wordt bepaald door hoe de toepassing functioneert. Na de-energisatie vereisen sommige toepassingen dat de schuif in zijn huidige positie blijft, terwijl andere vereisen dat deze terugkeert naar het midden. "Geactiveerde stroomrichting" is het pad dat hydraulische vloeistof neemt wanneer het magneetventiel wordt geactiveerd (geënergiseerd). Voor bijvoorbeeld geactiveerde stroomrichting "P open naar A, B open naar T":

• P open naar A: Vloeistof stroomt van de drukpoort (P) naar werkpoort A, waardoor een actuator beweegt of een cilinder uitschuift.
• B open naar T: Vloeistof keert terug van werkpoort B naar de tank (T), waardoor het circuit wordt voltooid.

Maximale druk en temperatuur

Het ventiel moet bestand zijn tegen de maximale druk en de minimale en maximale temperatuurvereisten van de toepassing. Temperatuur is ook essentieel bij het bepalen van de ventielcapaciteit, omdat het de viscositeit en stroming van de vloeistof beïnvloedt. Het hydraulische ventiel is geschikt voor een temperatuurbereik van -30 tot 80 °C (-22 tot 176 °F) en een maximale druk van 350 bar (5075 psi).

Debiet

De debietvereiste van de toepassing zal helpen bij het bepalen van de ventielgrootte. Om efficiënte werking te behouden en knelpunten te voorkomen, kies een ventiel met een debietcapaciteit die overeenkomt met of iets hoger is dan de vereisten van uw systeem. Ventielen met debieten van 60 - 80 l/m worden vaak gebruikt.

Speciale kenmerken

• Handbediening: Maakt handmatige bediening van het ventiel mogelijk in geval van stroomuitval of voor onderhoudsdoeleinden, wat flexibiliteit biedt en systeemfunctionaliteit verzekert wanneer nodig.
• Energie-efficiënt (onder 9 VA): Ontworpen om weinig stroom te verbruiken, typisch onder 9 volt-ampère (VA), wat energiekosten vermindert en warmteontwikkeling minimaliseert, waardoor de algehele systeemefficiëntie wordt verbeterd.

Industriële toepassingen

Hydraulische magneetventielen worden gebruikt in een breed scala aan hydraulische systeemtoepassingen. Veelvoorkomende toepassingen van magneetventielen zijn:

• Watervoorzieningssystemen: Om waterstroom en -druk te regelen voor efficiënte distributie en lekpreventie.
• Turbinesystemen: Om hydraulische vloeistof te reguleren, turbinesnelheid en vermogensafgifte aan te passen om de hydraulische vloeistof te reguleren.
• Brandstof/benzinetoevoersystemen: Om brandstofstroom naar motoren te beheren, voor veilige en efficiënte levering.
• Afvalwaterzuiveringsinstallaties: Om vloeistofbeweging door behandelingsfasen te regelen voor juiste verwerking.
• Productiefabrieken: Om hydraulische vloeistofregulatie te automatiseren voor nauwkeurige machinebediening.
• Automobielindustrie: Om motoren, remmen en pompen te regelen, waardoor voertuigprestaties en veiligheid worden verbeterd.
• Luchtvaart- en scheepvaartindustrie: Om hydraulische systemen zoals landingsgestellen en besturing te bedienen.
• Bouw: Om beweging van zware machines te regelen voor taken zoals heffen en graven.
• Landbouwsectoren: Om machines efficiënt te beheren voor planten, oogsten en irrigatie.

Veelgestelde vragen

Wat is een hydraulisch magneetventiel?

Een hydraulisch magneetventiel is een door een magneet gecontroleerd richtingsventiel dat in een hydraulisch systeem wordt gebruikt om hydraulische vloeistof te openen, te sluiten of van richting te veranderen.

Wat is een schuif?

De schuif is een cilindrisch onderdeel binnen het ventiel dat helpt bij het openen, sluiten of veranderen van de stroomrichting in een hydraulisch of pneumatisch systeem.

Wat is de functie van een hydraulisch regelventiel?

Een hydraulisch regelventiel reguleert vloeistofstroom en -druk in een hydraulisch systeem, waarbij de vloeistof naar verschillende delen van het systeem wordt geleid zoals nodig.

Hoe verbetert een magneet de werking van een hydraulische pomp?

Het maakt snelle en nauwkeurige controle van vloeistofstroom mogelijk, waardoor de responsiviteit en efficiëntie van het hydraulische systeem worden verbeterd.