Válvulas de Control Direccional: Tipos y Aplicaciones

Accionamiento Directo

Una válvula de control direccional de accionamiento directo puede ser manual o accionada por solenoide. La expresión "accionamiento directo" implica que algún tipo de fuerza se aplica directamente al carrete, haciendo que el carrete se desplace. En nuestro ejemplo, al energizar el solenoide o bobina se crea un campo electromagnético que tiende a tirar de la armadura hacia dentro del campo magnético. Mientras esto ocurre, el eje de impulsión conectado desplaza el carrete en la misma dirección mientras comprime el resorte de retorno. Mientras el carrete de la válvula se desplaza, el puerto P se abre al puerto A y el puerto B se abre a T, o sea, al depósito. Esto permite que el cilindro se extienda. Cuando el espiral se desenergiza, los resortes de retorno desplazan el carrete de vuelta a su posición central.

Accionada por Piloto

Para el control de sistemas que requieren flujos de gran caudal, normalmente de más de 35 galones por minuto, se deben usar las válvulas de control direccional accionadas por piloto, debido a que se necesita más fuerza para desplazar el carrete. La válvula superior, denominada válvula accionada por piloto, se usa para desplazar hidráulicamente la válvula inferior, o válvula principal. Para lograr esto, se manda aceite desde una fuente externa o interna hacia la válvula accionada por piloto. Cuando se energiza la válvula accionada por piloto, se manda aceite a un lado del carrete principal. Esto desplaza el carrete, abriendo el puerto de presión hacia el puerto de trabajo y dirigiendo el flujo de retorno de vuelta al depósito.

Todas las válvulas de control direccional de tipo de "carrete" presentan una ligera fuga junto al carrete. Esta fuga puede hacer que un cilindro se extienda bajo presión o se desplace hacia abajo bajo carga. La aplicación puede requerir el uso de una válvula de retención accionada por piloto junto con un centro flotante.

Meter-In Meter-Out

Meter-in es el método utilizado para colocar una válvula de control de flujo de tal manera que quede restringido el flujo del fluido al actuador. En este circuito, sin una válvula de control de flujo el cilindro se extiende y se retracta a una velocidad no restringida. Cuando colocamos una válvula de control de flujo en el circuito, esta válvula restringe el flujo al cilindro, reduciendo la velocidad de extensión del cilindro. La válvula de retención permite que el flujo de retorno se desvíe del control de flujo cuando se invierte la dirección del flujo.

Cuando trasladamos el control de flujo a la otra línea, el cilindro se extiende a una velocidad sin restricción. Podemos restringir el flujo al cilindro de tal manera que se retracte a una velocidad reducida. La ventaja de meter-in es que ofrece gran precisión con una carga positiva. Sin embargo, cuando la carga va más allá del centro, la carga pasa a ser negativa o descontrolada. El cilindro ya no controla la carga. Cuando la carga se descontrola, se produce una cavitación del cilindro. Aunque meter-in constituye normalmente la mejor colocación para controlar una velocidad constante, debido a que también amortigua los transitorios de presión y flujo, en ciertas aplicaciones puede ser necesario aplicar el meter-out. Para aplicar el meter-out simplemente se debe cambiar la dirección en la que se permite que pase el flujo a través de la válvula retención inversa. Esto hace que el fluido se mida a medida que sale del actuador, lo que representa lo contrario de lo que ocurre con meter-in.

Una ventaja del meter-out es que se evita que el cilindro se descontrole y por lo tanto que se produzca la cavitación. Una desventaja del meter-out es que se produce una intensificación de la presión. Esto puede ocurrir cuando hay una razón importante área-diferencial entre el vástago y el pistón. Al aplicar el meter-out sobre el lado del vástago del cilindro sin una carga, se intensifica la presión sobre el lado del vástago. Esto puede producir daño a los sellos del vástago. Meter-in y meter-out presentan distintas ventajas y desventajas. El tipo de colocación de la válvula de control de flujo dependerá de la aplicación.