La válvula de retención hidráulica de cartucho, también conocida como válvula lógica, es un nuevo tipo de componentes hidráulicos, que se caracteriza por su gran capacidad de flujo, buen rendimiento de sellado, acción sensible, estructura simple, y por lo tanto se utiliza principalmente para mayor caudal del sistema hidráulico o el rendimiento de sellado del sistema requiere alta.
1. Principio y símbolos de la estructura de la válvula de retención de cartucho hidráulico
Como se muestra en la figura 1, el conjunto de la válvula consta de varios componentes: una tapa de control 1, una unidad de cartucho (que incluye el manguito de la válvula 2, el muelle 3, el carrete 4 y las juntas), un cuerpo de bloque de cartucho 5 y un elemento piloto (que se coloca en la tapa de control pero no se muestra en la figura). Esta unidad de cartucho de válvula gestiona principalmente las funciones de encendido y apagado dentro del circuito. Por consiguiente, también la denominamos válvula de cartucho de dos vías.
La placa de cubierta de control encierra la unidad de cartucho dentro del cuerpo del bloque de cartucho y facilita la comunicación entre la válvula piloto y la unidad de cartucho (también conocida como válvula principal). El carrete de la válvula principal regula el estado de encendido y apagado del circuito de aceite principal. Dependiendo del tipo de válvula piloto utilizada, el sistema puede lograr diversas funciones, como el control de la presión, el control direccional o el control del caudal, e incluso puede formar controles compuestos.
Además, puede ensamblar varias válvulas de cartucho de dos vías con diferentes funciones de control en uno o varios bloques de cartuchos para crear un circuito hidráulico completo. Este enfoque permite diseñar sistemas hidráulicos versátiles y eficientes.
En términos de principio de funcionamiento, la válvula de cartucho de dos vías es equivalente a una válvula de retención controlada por piloto. Específicamente, A y B actúan como los dos únicos puertos de trabajo del circuito principal de aceite, y comúnmente nos referimos a esta configuración como una válvula de dos vías. X actúa como puerto de control. Al alterar la presión en el puerto de control, se puede controlar si los puertos A y B están abiertos o cerrados.
Cuando el puerto de control no tiene presión hidráulica, la presión del líquido que actúa sobre la parte inferior del carrete vence la fuerza del muelle, haciendo que el carrete se abra. Esto permite que el fluido pase entre A y B, con la dirección del flujo dependiendo de la presión en los puertos A y B. A la inversa, si el puerto de control tiene presión hidráulica, y cuando \( p_x \geq p_A \) y \( p_x \geq p_B \), la válvula asegura que A y B permanezcan cerrados. En consecuencia, funciona de forma similar a una puerta "no" en los elementos lógicos, y por lo tanto, la gente también se refiere a ella como una válvula lógica.
Además, podemos dividir las válvulas de cartucho en dos categorías en función del origen del aceite de control. La primera categoría son las válvulas de cartucho de control externo. En estas válvulas, una fuente de alimentación independiente suministra el aceite de control, y la presión en los puertos A y B o la dirección de control en el circuito de aceite no influyen en esta presión.
Por otro lado, la segunda categoría son las válvulas de cartucho de control interno. En estas válvulas, el sistema dirige el aceite de control a la válvula blanca de los puertos A o B. Dentro de esta categoría, distinguimos además dos tipos: carretes con orificios de amortiguación y carretes sin orificios de amortiguación. Cabe destacar que las válvulas de cartucho de control interno son las más utilizadas debido a sus versátiles aplicaciones.
2. Válvulas de cartucho con control direccional
Existen dos tipos de válvulas de retención y válvulas direccionales.
(1) Válvula de cartucho unidireccional. Como se muestra en la Figura 2, conectamos el puerto X a A o B, creando una válvula unidireccional. El método de conexión es diferente, su dirección de conducción también es diferente. El primero pA> pB, válvula de cono cerrada, A y B no pueden ser; pB> pA y alcanzó la presión de apertura, válvula de cono abierta, aceite de B a A. El último puede ser similar para analizar la conclusión.
(2) Válvula de cartucho unidireccional controlada por piloto. Si conecta una válvula direccional hidráulica de tres vías y dos posiciones a la tapa de control para cambiar la presión en el puerto X, se convierte en una válvula de retención controlada por líquido, como se muestra en la figura 3. Si no hay presión hidráulica en X, la válvula está en la posición mostrada en la figura. Cuando ( p_A > p_B ), A y B están conectados, y A fluye hacia B. Sin embargo, cuando ( p_B > p_A ), A y B no se conectan. Si hay presión hidráulica en K`, la válvula piloto de tres vías de dos posiciones se invertirá. En esta posición, el puerto X está conectado al depósito de aceite, y A y B están conectados. El caudal de aceite depende de la presión en los puntos A y B.
(3) Válvula de cartucho de dos posiciones y dos vías. Como se muestra en la figura 4, la válvula de cono está abierta en el estado representado, conectando A y B. Si la válvula direccional electromagnética energizada conmutación, y pA>pB, la válvula de cono cerrada, A, B aceite cortado, es decir, válvula de dos vías.
(4) Válvula de cartucho de tres vías y dos posiciones. Como se muestra en la Figura 5, en el estado ilustrado, el lado izquierdo de la válvula de cono está abierto, el lado derecho de la válvula de cono está cerrado, es decir, A, O está conectado, P, A no pasa. Al energizar la válvula solenoide, ésta conecta P a A y evita que A se conecte a O. Esta configuración funciona como una válvula de tres vías de dos posiciones.
(5) Válvula de cartucho de cuatro vías y dos posiciones. Como se muestra en la figura 6, las válvulas de cono izquierda 1 y derecha 2 se abren en el estado ilustrado. Esta configuración logra una conexión entre A y O, y entre B y P. Cuando se energiza la válvula solenoide, ésta abre las válvulas de cono izquierda 2 y derecha 1. Esta configuración conecta A con P y B con O. Funciona como una válvula de cuatro vías de dos posiciones.
(6) Válvula de cartucho de tres posiciones y cuatro vías. Como se muestra en la Fig. En el estado ilustrado de la Figura 7, cerramos las cuatro válvulas de cono, por lo que A, B, P y O no se conectan. Al energizar el solenoide izquierdo, éste abre las válvulas de cono izquierda 2 y derecha 1. Esta configuración conecta A a P y B a O. Cuando el solenoide derecho se energiza, abre las válvulas de cono izquierda 1 y derecha 2. Como resultado, conecta A a P y B a O. Como resultado, conecta A a O y B a P. Esta configuración funciona como una válvula de cuatro vías de tres posiciones. Si utiliza más de una válvula piloto junto con varias válvulas principales, puede crear un sistema complejo. Puede combinar este sistema en una válvula direccional de cartucho de dos vías. Esta configuración proporciona funcionalidades que las válvulas direccionales ordinarias no pueden alcanzar.
3. Válvulas de cartucho de control de presión
En el puerto de control de la válvula de cartucho con válvula de presión piloto diferente, se puede obtener una variedad de diferentes tipos de válvula de control de presión. La figura 8 (a) muestra una válvula de alivio de acción directa utilizada como válvula piloto. Esta configuración controla la válvula principal y la representamos en el diagrama esquemático de la válvula de alivio. El aceite a presión de la cavidad A pasa a través del orificio de amortiguación a la cavidad de control y a la válvula piloto, y al orificio B y al depósito. Mediante el uso de la válvula piloto, puede ajustar la presión de apertura de la válvula de cono. El principio es el mismo que el de una válvula de alivio pilotada. Si en la Fig. 8 (a), cuando la cámara B no está conectada al tanque sino a la carga, se trata de una válvula de secuencia. En la Fig. 8 (b), si se energiza la válvula direccional accionada por solenoide de 2 vías y 2 posiciones, se utiliza como válvula de descarga.
La figura 8 (c) muestra el diagrama esquemático de la válvula reductora de presión. El carrete principal utiliza un carrete de válvula de corredera normalmente abierto. B es la entrada y A es la salida. La presión en la cavidad A pasa a través de los orificios de amortiguación y a través de la cavidad de control y la válvula piloto. El principio de funcionamiento es el mismo que el del diagrama piloto ordinario. Consulte la figura 8 para ver la válvula reductora de presión de tipo cartucho de control de presión.
Puede crear una válvula de alivio electrohidráulica de cartucho de dos vías utilizando una válvula de alivio proporcional como válvula piloto. Esta es una alternativa al uso de la válvula de alivio de acción directa que se muestra en la figura.
4. Válvula de cartucho de control de flujo
Como se muestra en la figura 9, la tapa de control de la válvula de cartucho incluye un regulador de recorrido del carrete. Este regulador ajusta la apertura del carrete. Al ajustar la apertura del carrete, se permite que la válvula de cono funcione como una válvula de control de caudal. Además, si conecta una válvula reductora de presión diferencial constante en serie con la válvula de mariposa de cartucho de dos vías, creará una válvula de control de velocidad de cartucho de dos vías. Además, si sustituye el dispositivo de ajuste manual de la válvula de mariposa por un solenoide proporcional, podrá utilizar una válvula de mariposa electrohidráulica proporcional de cartucho de dos vías.
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