Válvulas antirretorno para aplicaciones hidráulicas

Una válvula de retención hidráulica permite el flujo de fluido en una sola dirección y protege importantes componentes del sistema hidráulico. Cuando se instala correctamente, una válvula de retención hidráulica puede impedir que el fluido potencialmente contaminado se mezcle con el depósito de fluido, mantener el sistema cebado y aliviar la presión. Este artículo examinará el papel integral de las válvulas antirretorno en los sistemas hidráulicos. Para conocer a fondo las válvulas an tirretorno, lea nuestro artículo sobre válvulas antirretorno.

Índice de contenidos

• ¿Qué es un sistema hidráulico?
• Funciones de la válvula de retención hidráulica
• Símbolos de válvulas de retención hidráulicas
• Materiales de las válvulas de retención hidráulicas
• Preguntas frecuentes

¿Qué es un sistema hidráulico?

Un sistema hidráulico utiliza un fluido incompresible, normalmente aceite, para transmitir fuerza de un punto a otro. Como el fluido es incompresible, la fuerza no disminuye en todo el sistema. Pistones de distinto tamaño en distintos puntos del sistema permiten multiplicar (o dividir) la fuerza. A modo de ejemplo, consideremos un sistema sencillo de dos pistones: pistón 1 y pistón 2. El pistón 2 tiene una superficie tres veces mayor que el pistón 1. Si se aplica una fuerza descendente de 100 kilogramos al pistón 1, aparecerá una fuerza ascendente de 300 kilogramos en el pistón 2.

La figura 2 muestra un sistema hidráulico básico. El fluido incompresible fluye desde el depósito (Figura 2 etiquetada A) mediante una bomba manual (Figura 2 etiquetada B) o una bomba accionada por motor (Figura 2 etiquetada C). Válvulas de retención (Figura 2 etiquetada D) en el punto de descarga de cada bomba impiden que el fluido retroceda hacia la bomba que esté funcionando. El fluido presurizado se desplaza hasta el cilindro actuador (Figura 2 etiquetada F), donde se convierte de energía del fluido hidráulico en energía mecánica. La válvula limitadora de presión (Figura 2 etiquetada E) permanece cerrada a menos que la presión del sistema supere la presión de disparo de la válvula. En este caso, la válvula de alivio se abre, lo que permite que el fluido vuelva al depósito y reduce la presión en el sistema. Por último, el filtro (Figura 2 con la etiqueta G) garantiza que las impurezas que pueda recoger el fluido no entren en el depósito.

Funciones de la válvula de retención hidráulica

Como se ha comentado en la sección anterior, una función crítica de una válvula de retención hidráulica es impedir que el fluido vuelva a la bomba que lo aspira del depósito. Otras funciones esenciales son:

• Bloquea los picos de presión: Las válvulas de control direccional de los sistemas hidráulicos pueden cerrarse para bloquear el flujo. La bomba se detiene, lo que significa que funciona pero no puede mover el fluido. La presión aumenta rápidamente en el sistema, y una válvula de retención puede impedir que el fluido presurizado vuelva a la bomba y la dañe.
• Manteniendo el prime: El interior de una bomba necesita tener líquido para que la bomba funcione sin riesgo de dañarse. Una válvula de retención impide que el líquido salga de la bomba cuando el sistema está apagado.
• Evitar el efecto de retroceso: Un acumulador hidráulico es un componente que utilizan algunos sistemas hidráulicos. Mantiene el fluido presurizado mientras el sistema está apagado. Las válvulas antirretorno impiden que el fluido presurizado vuelva a la bomba y provoque un retroceso.
• Protección de varias bombas: La figura 2 muestra un sistema hidráulico de dos bombas, que es una configuración típica. Las válvulas de retención situadas en los puntos de descarga de cada bomba impiden que la bomba en funcionamiento traslade fluido a la bomba que no está en funcionamiento.
• Control de presión: Las válvulas antirretorno de acción directa y pilotadas son adecuadas para trabajar como válvulas limitadoras de presión en un sistema hidráulico.
  • Actuación directa: Un muelle mantiene normalmente cerrada una válvula de retención hidráulica de acción directa y determina la presión de rotura de la válvula. La válvula comienza a abrirse cuando la presión del sistema supera la presión de rotura. La válvula completamente abierta se denomina presión total de la válvula de alivio.
  • Pilotado: Las válvulas de retención hidráulicas pilotadas son válvulas de dos etapas diseñadas para sistemas de alta presión. Con el mismo caudal nominal, son más pequeñas que las válvulas antirretorno de acción directa. La primera etapa utiliza un pistón más pequeño accionado por resorte. Cuando la presión del sistema aumenta lo suficiente para superar el pequeño pistón, se permite que una pequeña cantidad de fluido fluya a través de la válvula. Esto crea una caída de presión que permite que el pistón más grande se abra, permitiendo el flujo completo a través de la válvula.

Es importante tener en cuenta que el sentido de flujo de la válvula de retención hidráulica es importante, y que una instalación incorrecta puede provocar el fallo de la válvula de retención hidráulica, lo que puede causar ineficiencias en el sistema y dañar potencialmente los componentes hidráulicos.

Símbolos de válvulas de retención hidráulicas

La figura 3 muestra los símbolos esquemáticos p&id de las válvulas de retención hidráulicas: válvula de retención con muelle (figura 3, letra A), válvula de retención sin muelle (figura 3, letra B) y válvula de retención pilotada (figura 3, letra C).

Materiales

Tenga en cuenta el cuerpo de la válvula y los materiales de la junta para elegir una válvula antirretorno adecuada para una aplicación hidráulica. Para más información sobre materiales, lea nuestra guía de resistencia química.

Los materiales adecuados para los cuerpos de las válvulas de retención hidráulicas son:

• Latón No se utiliza habitualmente, pero es ventajoso en entornos corrosivos.
• Acero inoxidable: Se considera extremadamente adecuado en entornos altamente corrosivos.
• Hierro fundido: Adecuado en aplicaciones hidráulicas que necesitarán muchos ciclos y para aplicaciones de alta presión.
• Aluminio: Resistente a la corrosión y adecuado para aplicaciones de baja presión.

Los materiales adecuados para las juntas de las válvulas de retención son:

• Elastómeros termoplásticos: Los elastómeros de poliuretano (PU) y poliéster termoplástico (TPC) tienen resistencia química y a la hidrólisis, resistencia al desgaste y a la presión, y elasticidad y flexibilidad.
• Goma: El caucho de nitrilo (NBR), el caucho de nitrilo hidrogenado (HNBR) y el caucho de fluorocarbono (FKM, FPM) son resistentes a una gran variedad de fluidos hidráulicos, pueden funcionar en una amplia gama de temperaturas, son resistentes a los rayos UV y a la intemperie, y son resistentes al desgaste.
• Teflon: El teflón tiene resistencia química, bajo coeficiente de fricción y resistencia al desgaste.
• Termoplásticos: Los termoplásticos son necesarios cuando las juntas deben tener una gran resistencia mecánica.

Preguntas frecuentes

¿Qué hace una válvula de retención hidráulica?

El uso de una válvula de retención en un sistema hidráulico es permitir que el fluido presurizado en un sistema hidráulico fluya en una sola dirección. Así se protege la bomba o bombas del sistema y se evita la contaminación.

¿Cómo funciona una válvula de retención hidráulica?

Cuando la presión del sistema supera la presión de rotura de la válvula de retención, ésta se abre para aliviar la presión del sistema y proteger los componentes valiosos.