AL CILINDRO AGUJERO "A" AL CILINDRO AGUJERO "B" AL TANQUE AGUJERO "T" VALVULAS DE 2 VIAS VALVULAS DE 4 VIAS
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68 Camilo H. Rueda
También existen diversas formas de accionar (cambiar de posición) las válvulas direccionales. Se pueden hacer manualmente, con una palanca o una leva, con resorte (figura 64), neumáti- camente, hidráulicamente (Fig. 65) o eléctricamente (Fig. 66)
Presión a “B” y “A” al Tanque Presión a “A” y “B” al Tanque
Figura 62. Válvula de carrete o “spool” de cuatro vías
P T A P T A P T A P T A P T A B T P T A B P T A B A B T P T P T A B P T T A B
69 69 69
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En la figura 64 se ve como es realmente el cuerpo y el carrete (spool) de una válvula.
Siempre la entrada de presión queda en el centro de la válvula, las salidas "A" y "B" a ambos lados de "P" y en los extremos dos salidas hacia el tanque, que generalmente están unidas en- tre sí dentro del mismo cuerpo como se ve:
Se pueden distinguir diferentes tamaños de válvulas estándar, la menor es la de ¼”
Que se usa principalmente para manejar líneas de presión piloto y cuyo caudal nominal es de 5 GPM.
Puerto de drenaje piloto externo
La presión piloto actúa sobre los dos extremos del carre- te principal
Carrete de válvula piloto
Actuador manual del carrete para chequeo
Conducto de drena- je piloto interno
Figura 64. Válvula direccional eléctrica y pilotada en corte.
P
A
B
T
P
A B T70 70 70
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se monta en una placa a la que llegan las líneas de tubería o manguera de presión. Su acciona- miento es eléctrico; esto se hace por medio de una bobina que tiene un núcleo que se desplaza. Cuando la corriente llega a la bobina, la fuerza ejercida por el flujo magnético sobre el núcleo hace que éste empuje el carrete de la válvula, logrando así el cambio de posición en la misma. (Fig. 67)
Actuador manual
Caja de conexiones eléctricas
Cuerpo
Tapa, solo para válvu- las de 1 bobina Tapa, 2 bobinas Carrete o spool Bobina Núcleo de solenoide Núcleo húmedo Pin empujador
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La siguiente válvula en tamaño es la de 10 GPM nominal. Esta también es de accionamiento eléctrico y montaje en placa. La placa tiene una distribución de los orificios estandarizada mun- dialmente así como la válvula anterior. Se pueden ver los diferentes tipos de montaje para válvulas direccionales en el Apéndice 1. En la siguiente Figura podemos ver varias vistas de es- ta válvula y además otra en corte.
La siguiente válvula ya no puede ser accionada directamente por un solenoide, ya que resultar- ía muy grande, así que lo más frecuente es usar la misma presión del aceite, manejada con una válvula de 5 GPM. Esta es una válvula de 3/4", que está hecha para 50 GPM de caudal nomi- nal.
La distribución de los orificios es similar a la que se ve en el apéndice 1 con P en el centro de la válvula y T en el extremo. Con esta misma configuración existen válvulas hasta de 3” de diá- metro. ARMADURA BOBINA PIN EMPUJADOR CARRETE CUANDO LA BOBINA SE ENERGIZA, LA ARMADURA SE ENTRA Y EMPUJA EL PIN
Figura 67 La bobina del solenoide origina la fuerza para desplazar el carrete en válvulas pequeñas.
Actuador manual
Solenoide de núcleo húmedo
Tapa, 1 bobina S e g u n d o solenoide
72 72 72
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El corte que se muestra es de la válvula de tres posiciones.
Las válvulas direccionales pilotadas además de los cuatro orificios ya relacionados tienen dos conexiones adicionales llamadas presión piloto y drenaje.
Detente
Dos posiciones, con detente Tres posiciones, centrado por presión
Tres posiciones, centrado por resorte Solenoide a energizado
73 73 73
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La presión piloto externa se usa cuando existe la posibilidad de que no halla presión suficiente (75 PSI mínimo) en la entrada de la válvula “P”, para que el carrete sea desplazado y por lo tanta se necesite tomar presión de otro punto del sistema. El dreno externo se usa cuando en el retorno de la válvula existe mucha presión.
Cuando la válvula tiene tres posiciones, las dos de los extremos son las mismas que tienen las de dos posiciones. La adicional es la posición central que puede ser de diferentes formas. Esta posición adicional se logra haciendo que el carrete se ubique en un punto intermedio de su re- corrido dentro del cuerpo de la válvula. Esto se puede hacer con resortes colocados en los ex- tremos del carrete.
Variando el ancho de las partes del carrete que hacen sello contra el cuerpo de la válvula, se pueden tener conexiones entre los diferentes orificios de entrada y de salida. En la figura 71 se muestran algunos de los tipos de posiciones centrales o "centros" que se pueden obtener. Cuando en la posición central, P esta con T, entonces se requiere la presión piloto externa. Es- ta se puede obtener de diferentes formas, se puede colocar una válvula de retención de 75 PSI a la salida de la bomba y tomar la línea de presión piloto de un punto anterior a la válvula con lo cual se asegura que halla la presión suficiente.
Figura 70. Agujeros para presión piloto y drenaje
Centro abierto
P y B cerrados, A hacia T Centro abierto, todos los puertos parcial
B Cerrado, P y A hacia T P hacia T, A y B cerrados A Cerrado, P y B hacia T
Todos los puertos cerrados P cerrado, A y B hacia T P y A cerrado, B hacia T
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Otra forma de obtener presión piloto es colocar una válvula de retención a la salida de la válvula y tomar la presión piloto internamente, ya que hay presión en toda la línea. En la figura 4.14 se muestran las dos posibilidades. Algunas válvulas traen incorporada una válvula de retención en
Figura 72. Diferentes tipos de centros y sus carretes correspondientes, según uno de los fabricantes.
75 75 75
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la línea de tanque.
En la figura 73 están dibujadas las representaciones de una válvula pilotada de tres posiciones y una de dos posiciones. A la derecha se ven los dibujos completos de las dos y a la izquierda está la forma simplificada de representación en un plano, donde sólo se muestra la válvula pilo- tada, accionada eléctrica e hidráulicamente.
Se pueden encontrar otros tipos de válvulas direccionales o variaciones de estas mismas como válvulas de accionamiento mecánico que se usan para desacelerar un cilindro, válvulas de más de tres posiciones o válvulas con aditamentos para hacer que respondan más rápido o más lento.
Igualmente existen válvulas direccionales diseñadas para ser usadas en equipos móviles tales como (grúas, tractores, excavadoras, volquetas, etc.) que en industriales. Dadas las limitaciones de espacio y peso en los equipos móviles, tienen incorporados controles de presión, con las co- nexiones para acoplar directamente al cuerpo de la válvula y a las que se pueden adicionar cuerpos que tienen una entrada y salida común y hacer direccionales múltiples como las de la figura 74. Se pueden lograr arreglos de válvulas que contienen casi todo lo necesario para un equipo hidráulico, pero en un paquete muy pequeño y liviano, aunque cuando se trata de en- contrar un problema puede ser mas dispendioso especialmente si no hay información de los componentes contenidos en dicha válvula.