El principio básico.

Un solenoide convierte una orden eléctrica en fuerza mecánica. En una válvula hidráulica, puede mover directamente un elemento de cierre o controlar un pequeño conducto piloto que influye en una etapa mayor.

La bobina es solo una parte del conjunto. Puede existir una orden mientras una condición mecánica o hidráulica impide el resultado esperado. A la inversa, no todos los cambios en el comportamiento del fluido se deben a la bobina.

Un recorrido de descenso controlado por piloto.

Un ejemplo desarrollado paso a paso

El controlador energiza una bobina. Un conducto piloto modifica la presión que actúa sobre un elemento principal, que cambia la vía de mayor caudal. Es un ejemplo conceptual, no una descripción de todas las válvulas de descenso.

Acción directa y acción pilotada dentro de la válvula.

Los dos ejemplos siguientes son válvulas de dos vías normalmente cerradas. «Normalmente cerradas» significa cerradas en la condición de reposo sin energía especificada. Sus formas internas se han simplificado deliberadamente para mostrar la diferencia entre la acción mecánica directa y la asistencia hidráulica.

1. De acción directa: en reposo

1. De acción directa: en reposoEn este ejemplo normalmente cerrado, el muelle mantiene la junta del émbolo contra el asiento principal. La entrada y la salida están separadas.123INOUT

En este ejemplo normalmente cerrado, el muelle mantiene la junta del émbolo contra el asiento principal. La entrada y la salida están separadas.

2. De acción directa: energizada

2. De acción directa: energizadaLa bobina eleva el émbolo y la junta unida a él, separándolos del asiento principal. El fluido puede pasar directamente por la abertura.123INOUT

La bobina eleva el émbolo y la junta unida a él, separándolos del asiento principal. El fluido puede pasar directamente por la abertura.

3. Pilotada: en reposo

3. Pilotada: en reposoEl drenaje piloto está cerrado. La alimentación restringida deja entrar fluido de entrada en la cámara de control. En este diseño, la presión sobre la superficie superior de mayor área, ayudada por el muelle, mantiene el pistón principal contra su asiento.124567INOUTAsiento principal

El drenaje piloto está cerrado. La alimentación restringida deja entrar fluido de entrada en la cámara de control. En este diseño, la presión sobre la superficie superior de mayor área, ayudada por el muelle, mantiene el pistón principal contra su asiento.

4. Pilotada: energizada

4. Pilotada: energizadaEl pequeño núcleo móvil abre el drenaje piloto. El fluido sale de la cámara de control más rápido de lo que la alimentación restringida lo repone. La presión de la cámara baja; el equilibrio de fuerzas resultante eleva el pistón principal y abre el paso principal de caudal.124567INOUTAsiento principal

El pequeño núcleo móvil abre el drenaje piloto. El fluido sale de la cámara de control más rápido de lo que la alimentación restringida lo repone. La presión de la cámara baja; el equilibrio de fuerzas resultante eleva el pistón principal y abre el paso principal de caudal.

  1. Bobina y muelle de retorno. El campo magnético proporciona la fuerza de accionamiento; el muelle empuja el mecanismo hacia su posición de reposo.
  2. Núcleo móvil. La acción directa mueve el propio cierre principal. La acción pilotada mueve un cierre mucho más pequeño en el paso de control.
  3. Asiento principal en el ejemplo de acción directa. El cierre del émbolo se asienta aquí para interrumpir el caudal. La bobina debe vencer las fuerzas que se oponen a su movimiento.
  4. Pistón principal en el ejemplo pilotado. Este elemento de mayor tamaño sostiene la junta principal. El pequeño solenoide no lo eleva directamente en la disposición mostrada.
  5. Alimentación restringida. Conecta la entrada con la cámara superior de control. Su caudal limitado permite que el drenaje piloto abierto reduzca la presión de la cámara.
  6. Cámara de control. La presión aplicada sobre una superficie crea fuerza. Cambiar la presión sobre el pistón modifica su equilibrio con la presión de entrada inferior y la fuerza del muelle.
  7. Drenaje piloto. Conecta la cámara de control con la salida cuando se eleva la pequeña junta piloto. Su caudal es mucho menor que el caudal de la válvula principal.
Vistas seccionadas conceptuales originales; no representan una válvula de fabricante ni un circuito universal de descenso de ascensor. Las flechas continuas gruesas muestran el caudal principal; las flechas finas de trazo y punto muestran el menor caudal piloto. Los conductos grises discontinuos no tienen caudal pasante en reposo, pero pueden seguir presurizados. Las flechas negras en el pistón principal muestran el sentido de la tendencia a abrir o de la acción de cierre; no son magnitudes de fuerza. Los dibujos utilizan un conducto externo de alimentación para mayor claridad; las válvulas reales pueden hacerlo pasar por el pistón.

La condición de presión importa. El ejemplo pilotado sin acoplamiento mecánico necesita una diferencia adecuada de presión entre entrada y salida para moverse correctamente. Es un requisito de este diseño, no una regla para todas las electroválvulas: los diseños acoplados mecánicamente o pilotados externamente pueden funcionar de otra forma. El fabricante especifica el intervalo de presión y cualquier presión diferencial mínima.

Un bloque de válvulas de ascensor puede utilizar el mismo principio de pilotaje para controlar una función de descenso, derivación u otra función hidráulica. Qué bobina cambia qué vía debe determinarse a partir de la descripción del circuito de ese bloque; «energizada» no significa siempre «válvula principal abierta».

Conéctelo al ascensor.

Normalmente abierta y normalmente cerrada describen estados de reposo especificados. Energizar una válvula no significa siempre abrirla. El esquema del circuito y la descripción del fabricante establecen qué hacen cada bobina y cada conducto.

Una mirada más cercana

Las válvulas proporcionales controlan la fuerza o la apertura en un intervalo mediante electrónica adecuada. No deben modelarse como válvulas ordinarias de todo o nada que funcionan con tensiones arbitrarias.

Compruebe lo que ha entendido

Si la bobina recibe alimentación, ¿eso demuestra que el paso principal del fluido ha cambiado correctamente?

Mostrar la explicación

No. El actuador, la etapa piloto y el elemento hidráulico principal deben cumplir sus respectivas funciones previstas.

Para seguir leyendo.

Lectura opcional para profundizar en esta lección.