¿Qué son las válvulas limitadoras de presión?
Las válvulas de control de presión se encuentran en casi todos los sistemas hidráulicos. Asisten en múltiples funciones, desde mantener la presión del sistema de forma segura por debajo de un límite superior deseado hasta mantener una presión fija en determinadas áreas de un circuito de fluido.
Las normas industriales guían las decisiones de diseño hidráulico. Según ISO 4413:2010, Los diseñadores deberán tener en cuenta la presión y la temperatura máximas a la hora de dimensionar los componentes. Esto garantiza un funcionamiento seguro y una larga vida útil.
Válvulas de control de presiónLas válvulas más comunes para controlar la presión incluyen:
- Válvulas de alivio
- Válvulas reductoras
- Válvulas de secuencia
- Válvulas de contrapeso
- Válvulas de descarga
Válvulas de alivio
La mayoría de los sistemas de transmisión hidráulica están diseñados para funcionar dentro de un intervalo de presión preestablecido. Si no se controlan o limitan estas fuerzas, los componentes hidráulicos pueden resultar dañados.
Válvulas de alivio de acción directa
Las válvulas de acción directa pueden consistir en un muelle o una bola, con un lado expuesto a la presión del sistema y el otro opuesto por una fuerza de muelle preestablecida. Cuando la presión del sistema empieza a superar el ajuste del muelle de la válvula, el fluido levanta la bola o el obturador, permitiendo que una cantidad controlada de líquido se desvíe al depósito y mantenga la presión del sistema.
Válvulas de alivio de acción directaVálvulas de alivio pilotadas
Para aplicaciones que requieren una gran liberación de caudal con un diferencial de presión mínimo, se suelen utilizar válvulas de alivio pilotadas. Estas válvulas funcionan en dos etapas:
- La etapa piloto consiste en una pequeña válvula de alivio con muelle (normalmente integrada en la válvula de alivio principal)
- El piloto actúa como un gatillo para controlar la válvula de alivio principal
Como estas válvulas no empiezan a abrirse hasta que el sistema alcanza 90% de presión máxima, se protege la eficiencia del sistema porque se desvía menos aceite.
Válvulas de alivio pilotadasVálvulas reductoras
El componente más práctico para mantener presiones secundarias inferiores en un sistema hidráulico es el válvula reductora. Las válvulas reductoras son válvulas de dos vías normalmente abiertas que se cierran cuando están sometidas a la presión aguas abajo establecida.
Válvulas reductorasVálvulas reductoras de acción directa
Una válvula reductora de acción directa limita la presión máxima disponible en un circuito secundario, independientemente de los cambios de presión del circuito principal. La señal de detección de presión procede del lado de aguas abajo.
Válvulas reductoras pilotadas
En las válvulas reductoras pilotadas, el carrete se equilibra hidráulicamente mediante la presión aguas abajo en ambos extremos. Un ligero muelle mantiene la válvula abierta.
Válvulas reductoras pilotadasVálvulas de secuencia
En los circuitos con varios actuadores, a menudo es necesario accionarlos en una secuencia definida. Las válvulas de secuencia regulan el orden en que se producen las distintas funciones.
Las válvulas de secuencia son válvulas de dos vías normalmente cerradas. Son similares a las válvulas de alivio de acción directa, pero la cámara del muelle normalmente se ventila externamente al depósito.
Válvulas de secuenciaVálvulas de contrapeso
Estas válvulas normalmente cerradas mantienen principalmente una presión fija en una sección del circuito, normalmente para contrarrestar el peso o las fuerzas externas.
El puerto principal se conecta al extremo del vástago del cilindro, y el puerto secundario se conecta a la válvula de control direccional.
Válvulas de contrapesoVálvulas de descarga
Estas válvulas se utilizan normalmente para descargar bombas. Cuando se alcanza la presión del sistema, dirigen el caudal de salida de la bomba directamente de vuelta al depósito a baja presión.
Válvulas de descarga
Válvulas de descarga pilotadasCircuitos Alto-Bajo
Los circuitos que utilizan dos bombas para el accionamiento y la velocidad (sujeción) recurren a válvulas de descarga para mejorar la eficacia.
Comparación de válvulas reguladoras de presión
| Tipo de válvula | Función principal | Estado normal | Localización del sensor |
|---|
| Válvula de alivio | Limitar la presión máxima del sistema | Normalmente cerrado | Presión de entrada |
| Válvula reductora | Mantener la presión secundaria inferior | Normalmente abierto | Presión aguas abajo |
| Válvula de secuencia | Secuencia del actuador de control | Normalmente cerrado | Presión aguas arriba |
| Válvula de contrapeso | Contrarrestar el peso de la carga | Normalmente cerrado | Piloto interno |
| Válvula de descarga | Redirigir el caudal de la bomba al depósito | Accionado por resorte | Piloto externo |
Cómo elegir la válvula reguladora de presión adecuada
- ¿Se necesita protección del sistema? Utilizar una válvula de alivio
- ¿Necesita una presión secundaria más baja? Utilizar una válvula reductora
- ¿Múltiples actuadores que requieren secuencia? Utilizar válvulas de secuencia
- ¿Prevenir la caída libre de cargas? Utilizar válvulas de contrapeso
- ¿Descarga de la bomba por eficiencia? Utilizar válvulas de descarga
Preguntas frecuentes
P: ¿Cuál es la diferencia entre una válvula de alivio y una válvula reductora?R: Las válvulas de alivio limitan la presión máxima del sistema abriéndose cuando la presión supera el valor establecido. Las válvulas reductoras mantienen una presión secundaria más baja independientemente de la presión aguas arriba.
P: ¿Cuándo debo utilizar válvulas pilotadas en lugar de válvulas de acción directa?R: Las válvulas pilotadas son las mejores para aplicaciones de alto caudal y alta presión en las que es importante un diferencial de presión mínimo.
P: ¿Qué es el exceso de presión en las válvulas de alivio?R: El exceso de presión es la diferencia entre la presión de rotura y la presión de flujo total.
