Tudo sobre válvulas hidráulicas

Neste artigo você entenderá tudo sobre válvulas hidráulicas através do conhecimento dos especialistas da Omega, em termos de tamanho e função, a fim de escolher a válvula ideal para sua utilização.


O que é uma válvula hidráulica e para que você precisa dela?

Uma válvula hidráulica é um sistema que direciona o fluxo de líquido e óleo através do sistema hidráulico. A direção do fluxo de óleo é determinada pela posição de um carretel, e o sistema hidráulico só consegue funcionar através de válvulas. Por esse motivo, é de suma importância sempre procurar o tipo correto de válvula hidráulica para a utilização a que se pretende.

As válvulas hidráulicas estão disponíveis em diversos tamanhos, e isso é determinado pela quantidade de fluxo máximo do sistema hidráulico que passa através da válvula, e a pressão máxima atingida. As válvulas hidráulicas estão disponíveis também em diferentes tipos de fixação: fixação em oleodutos, conexões de cartuchos, placas de fixação, etc.


Como a Omega pode te ajudar

A Omega possui experiência extensiva com válvulas hidráulicas e traz para o cliente um estoque de válvulas em diversos tamanhos e configurações de carretel. É com a Omega que você será capaz de suprir a necessidade de uma válvula hidráulica de alta qualidade, levando em consideração a enorme variedade de diferentes sistemas hidráulicos existentes.


Diferentes tipos de válvulas hidráulicas

Válvulas hidráulicas são habitualmente chamadas de componentes hidráulicos, e esses são divididos em três principais categorias: válvulas de controle direcional, válvulas de controle de pressão e válvulas de controle de fluxo. Abaixo nós adicionamos as válvulas hidráulicas proporcionais e de apoio separadas de acordo com cada categoria:


Válvulas de controle direcional

  • Válvula de checagem;
  • Válvula direcional de carretel;
  • Válvula de gatilho direcional.

Válvula de controle de pressão

  • Tarefa de controle: Válvula variável de regulador de pressão;
  • Tarefa de alternação: Válvula fixa de regulador de pressão.

Válvula de controle de fluxo

  • Válvula reguladora de pressão;
  • Válvula de controle.

Válvula hidráulica de eletricidade

  • Válvula hidráulica auxiliar;
  • Válvula hidráulica proporcional.

Válvulas diferentes trabalham de formas diferentes. Válvulas de checagem permitem o fluxo em uma direção e bloqueiam o fluxo da direção oposta. Já a válvula de controle direcional é mais utilizada para passar a pressão média em um modo ordenado para uma direção pré-definida. Válvulas de controle de pressão mudam quando atingem uma certa pressão, o ajuste pode ser feito diretamente na válvula. Válvulas de controle de fluxo regulam o fluxo, isto é feito através de um ajuste de tamanho nos furos da válvula.

Observe que válvulas hidráulicas proporcionais e válvulas de controle de apoio podem ser utilizadas para a realização de um controle direcional, controle de pressão e até mesmo controle de fluxo.


Válvulas de controle direcional

Válvulas de controle direcional podem controlar o início e a parada, bem como mudar a direção de fluxo da pressão moderada. Por esse motivo, elas também são chamadas de válvulas de substituição. Válvulas de controle direcional estão disponíveis como válvulas de carretel, válvulas de gatilho ou válvulas de deslize rotativo. Essas últimas, no entanto, não são mais comumente utilizadas devido a sua pouca pressão operacional.

O desempenho de uma válvula de controle direcional depende dos seguintes pontos:

  • Limite de poder dinâmico (como uma função de máximo fluxo e pressão);
  • Limite de poder estático (força aderente pode ser produzida entre o carretel e seu encaixe devido a mobilização);
  • Resistência de fluxo (resistência interna e queda de pressão);
  • Vazamentos (apenas para válvulas de carretel);
  • Tempo de substituição (tempo entre a força atuante e a realização do curso do elemento de controle).

Sua função é determinada pelo número de orifícios (excluem-se os orifícios de controle) que funcionam, e pelo número de posições de carretel. Uma válvula de controle inclui no mínimo dois carretéis (alternadores) de posição e dois orifícios funcionando. A mais comum é a válvula de 4/3 caminhos: quando a válvula possui quatro orifícios funcionando e três carretéis de posição.


Válvula de checagem

Uma válvula de checagem é o tipo mais simples de válvula de controle direcional em sistemas hidráulicos. Ela pode parar o fluxo de fluído em uma direção e permitir o fluxo livre na direção oposta, conhecida também como válvulas de não-retorno. Podem ser utilizadas como:

  • Válvulas de pré-preenchimento (anti-cavitação);
  • Válvulas de passagem secundária (pontos de supressão ou filtros de retorno);
  • Para de fluxo em uma direção;
  • Pré-tensionamento, criando um tipo de contrapressão;
  • Protetora de componentes hidráulicos contra surtos de pressão.

Grande parte desse tipo de válvula é de mola e utiliza uma bola ou chapa para selar o fluxo em uma direção. São desenhadas com fundilhos, e assim se tornam capazes de isolar circuitos sem vazamento. Bolas, chapas, gatilhos ou gatilhos com selagem macia são usados como elementos isolantes.

Existe um tipo especial de válvula de checagem que previne pistões ou cilindros êmbolos de descer e causar acidentes. Isto é chamado de válvula de linha de ruptura. Quando a linha se quebra, o fluxo através da válvula de linha de ruptura aumenta substancialmente, causando uma grande queda de pressão, o que cria uma força maior na bola, fechando-a imediatamente.

Outros tipos especiais dessas válvulas são as válvulas de checagem de pressão de pilotagem e válvulas de transporte. A de checagem de pressão de pilotagem permite o fluxo em qualquer direção através da aplicação de pressão de pilotagem. A de transporte permite o fluxo livre durante o maior pico de pressão operacional.


Válvula direcional de carretel

As válvulas direcionais de carretel incluem um carretel móvel situado no encaixe da válvula. Quando uma força atuadora move o carretel, o canal circular no encaixe é conectado ou separado. Este tipo de válvula possui algumas características únicas, como:

  • Custo baixo devido ao projeto simples;
  • Força de atuação baixa (devido a boa compensação de pressão);
  • Alto poder de substituição;
  • Poucas perdas (mesmo com vazamento do fluxo de óleo);
  • Grande variação de controle.

Elas podem ser operadas diretamente ou por piloto. Uma direta pode ser controlada por eletricidade com solenóides, mecanicamente com alavancas ou roldanas, ou controladas por sistemas hidráulicos ou pneumáticos. Seja direta ou por piloto, tudo depende da força atuante que se faz necessária para a movimentação do carretel, assim, o fluxo é que determina o tamanho da válvula direcional de carretel.

Quando as válvulas são operadas em sistemas hidráulicos de pressão operacional maior, perdas com vazamento ao redor do carretel e encaixe devem ser levadas em conta, especialmente em sistemas com pressão acima de 350 bar. A perda com vazamento é determinada pelo tamanho da lacuna entre o carretel e o encaixe e a viscosidade do fluído hidráulico.


Parâmetros comuns para válvulas de carretel:

  • Tamanhos nominais: NG6 e NG10 (chegando a até NG120 em válvulas de checagem de pressão de pilotagem);
  • Fluxo máximo: até 150 l/min (até 7.000 l/min em válvulas de checagem de pressão de pilotagem);
  • Máxima pressão: até 350 bar.

Válvula de gatilho direcional

Válvulas de gatilho operacional podem operar com uma pressão máxima de 1.000 bar. Elas são equipadas com um encaixe furado conexão rosqueada. É por isso que elas são comumente chamadas de válvulas hidráulicas de cartucho. A base móvel pode consistir de bolas, gatilhos ou chapas.

Características principais das válvulas hidráulicas de cartucho:

  • Não há vazamentos;
  • Vida longa do produto;
  • Pressão operacional máxima e contínua;
  • Características ótimas sem elementos isolantes adicionais.

O desenho da válvula permite que ela seja selada mais firmemente quando a pressão operacional aumenta. Seu fluxo máximo é limitado, comparado às válvulas de carretel. Fluxos maiores exigiriam cartuchos maiores para caber nos furos do encaixe, e a conexão rosqueada não aguentaria.


Parâmetros típicos de válvulas de gatilho:

  • Tamanho nominal: NG6 e NG10.
  • Fluxo máximo: até 60 l/min (chegando a 400 l/min em válvulas de checagem de pressão de pilotagem);
  • Pressão máxima: até 1.000 bar.

Válvula de controle de pressão

Todo interruptor de válvulas de controle de pressão vem com uma pressão pré-determinada, que é geralmente variável de acordo com a válvula por si só. Uma mudança na posição da válvula de controle de pressão (aberta ou fechada) ocorre gradualmente (por controle) ou subitamente (pelo interruptor). Elas podem ser subdivididas em Controladoras e Alternadoras.

Controladoras

  • Válvulas de alívio de pressão;
  • Válvulas de diminuição de pressão;
  • Válvulas de queda de pressão;
  • Válvulas de diferença de pressão;
  • Válvulas de pressão com um alternador elétrico.

Alternadoras

  • Válvulas de desligamento de pressão;
  • Válvulas sequenciais de pressão.

Válvulas sequenciais são utilizadas para direciona o fluxo para um circuito secundário. Quando o circuito hidráulico primário atinge a pressão predefinida, o fluxo é direcionado ao segundo circuito, válvulas de descarregamento são dirigidas remotamente pela pressão das válvulas de desligamento, que direcionam o fluxo para o tanque da pressão pré-definida em uma locação particular do circuito hidráulico quando este é atingido.

Os tipos mais comuns de válvulas de controle de pressão são as de alívio e redução. As de alívio controlam a pressão do sistema atenuando parte do tanque ou todo ele. As de redução de pressão diminuem a pressão a mais suprindo um subsistema hidráulico.

Válvulas de controle de pressão podem ser diretamente ou remotamente operadas, fluxos maiores necessitam de carretéis ou gatilhos maiores, o que aumenta a área de diâmetro da mola, que aumenta proporcionalmente. Já as remotas necessitam apenas de uma mola pequena, adequada para espaços compactados e com um fluxo de pressão mínimo de 650 l/min.


Válvulas de alívio de pressão

Existem duas válvulas de controle de pressão: uma é a válvula de alívio de pressão e a outra é a d redução. A de alívio possui uma capacidade de fluxo maior que a de redução porque a pressão liberada pode direcionar o fluxo para o tanque.

Válvulas de alívio de pressão são usadas em sistemas hidráulicos para limitar a pressão do sistema a um nível específico. Quando ele é atingido, a pressão é liberada, respondendo e alimentando ao excesso de fluxo, direcionando-o de volta ao tanque.


Válvulas de diminuição de pressão

Em contraste com a válvula de alívio de pressão, que afeta o nível da pressão pré-determinada alimentando o sistema hidráulico, a válvula de diminuição de pressão é usada para influenciar diretamente na pressão que sai do sistema hidráulico ou subsistema.

A redução (ou manutenção) da pressão que entra no sistema é adquirida através de um valor definido, que é abaixo da pressão variável que ocorre no principal circuito hidráulico. Assim é possível reduzir a pressão em uma parte do circuito para um nível menor que a pressão do sistema.


Válvula de controle de fluxo

Válvulas de controle administram o fluxo diminuindo ou aumentando a abertura do ponto de supressão. Isso ajuda a determinar a velocidade de movimento para os atuadores, o simples projeto de uma válvula de controle de fluxo é uma agulha, ou uma abertura longitudinal montada no oleoduto, e conectada a um parafuso que ajusta a abertura do ponto de supressão.

Estas são chamadas de válvulas reguladoras de pressão, e são regularmente usadas em combinação com uma válvula de checagem. Ela serve para o controle de velocidade em uma direção do fluxo. Sua desvantagem é que uma queda de pressão irá mudar o fluxo, dessa forma a velocidade do atuador móvel também será afetada. São divididas em dois tipos:


Válvulas reguladoras de pressão

  • Dependente viscoso;
  • Independente viscoso.

Válvulas de controle de fluxo

  • Válvulas de controle de fluxo de 2 caminhos;
  • Válvulas de controle de fluxo de 3 caminhos.

A diferença na pressão antes e depois do ponto de supressão determina o grau de fluxo através da válvula de supressão em uma configuração específica. Se a pressão cair, o ponto de supressão permanece o mesmo, bem como o fluxo de óleo que passa por ele. Isso permite uma operação através de velocidade constante, independente da carga.

Válvulas de controle de fluxo são usadas para influenciar no movimento dos atuadores mudando a abertura do fluxo (diminuindo ou aumentando) no ponto de supressão. Na verdade, estas são duas válvulas de controle de fluxo colocadas e montadas juntas. O ponto de supressão opera em uma configuração específica, mas a supressão de abertura varia com o piloto de pressão da carga.

Observe que os divisores de fluxo possuem uma constante especial: dividem um fluxo próximo em dois ou mais. Isto é utilizado para distribuir o fluxo de uma bomba única em diferentes sistemas de pressão.


Válvula reguladora de pressão

Estas válvulas vem em estruturas de pistão e agulha, mas também existem em forma de plugues com rotina axial ou radial. O abafamento das rotinas é mais preciso e provém mais variedade que as estruturas de pistão. A agulha reguladora de pressão tem uma desvantagem: uma grande quantidade de energia é necessária para movê-la muito pouco.

A diferença de pressão determina a quantidade de fluxo que passa pelo regulador de pressão. Em um sistema com cargas variantes (e portanto pressões que também variam), o fluxo que passa no regulador sempre será diferente.

É possível achar abafadores não-ajustáveis (fixos) para situações em que é necessário calibração contra surtos excessivos de pressão.


Válvula de controle de fluxo

Uma válvula de fluxo com pressão compensada possui um regulador de fluxo em todas as pressões. A válvula de 2 caminhos também é conhecida como válvula de série. A redução da pressão e o abafamento são colocados em série com cada uma. Em uma válvula de 3 caminhos, o alívio de pressão e o regulador são paralelos.

Ambas são bastante similares, a única diferença é que no último tipo o fluxo excessivo de óleo não é drenado através da válvula de segurança da bomba, mas pela válvula de controle de fluxo por si só. A bomba de pressão em uma válvula de 3 caminhos compensa uma pressão quase sempre igual à válvula de controle de fluxo, exercida pelo atuador mais a mola de pressão.

Observe que utilizar uma válvula de 3 caminhos aumenta a eficiência porque a pressão de sistema nunca será maior que a requerida para mover a carga. Com a de 2 caminhos isto não acontece, porque a bomba continua alimentando o sistema com óleo até que a pressão pré-definida da bomba de segurança (pressão de alívio) seja atingida.


Válvula hidráulica de eletricidade

Quando sua aplicação hidráulica necessita de um controle de fluxo muito preciso, as válvulas hidráulicas podem vir equipadas com controles eletrônicos mais avançados. Isso permite o uso do caminho indutivo medindo dispositivos que monitoram a posição do carretel continuamente para garantir sua posição correta.

Válvulas hidráulicas proporcionais são capazes de controlar a abertura de fluxo proporcional, ao invés de gradual, como é o caso da maior parte das válvulas hidráulicas padrão. O tipo mais simples de válvula hidráulica proporcional é um variante regulador de pressão controlado por uma alavanca manual.

Válvulas proporcionais de auxílio são geralmente classificadas como válvulas de alta performance. A distinção dá uma expectativa na indicação da performance, que tende a generalizar as verdadeiras diferenças entre os variados tipos de mecanismos hidráulicos auxiliares e proporcionais. Cada tipo tem sua performance única, seja controlando a pressão ou o fluxo.

Válvulas de apoio são controladas com um circuito fechado por um monitor, e alimentando de volta o carretel para um estágio de piloto (hidráulico ou pneumático), ou condutor (eletrônico). Válvulas hidráulicas proporcionais, por outro lado, movem o carretel principal na direção proporcional para um piloto externo com sinal para controle, e não possuem nenhum meio de alimentar de volta a válvula.


Válvula hidráulica de apoio

O estágio principal de uma válvula hidráulica de apoio é equipado com um sistema de medida de caminho para ajuste preciso. Esse sistema mede a posição exata do carretel principal e alimenta sua posição para a unidade de controle eletrônico. Se a posição indicada não é consistente, o sinal de controle a corrige.

Válvulas hidráulicas de auxílio são muito utilizadas para aplicações industriais e aeroespaciais.


Válvulas hidráulicas proporcionais

O tipo mais comum destas válvulas são as válvulas de controle direcional, válvulas de alívio de pressão, controladores de fluxos e reguladores de abafamento. Válvulas hidráulicas proporcionais convertem a abertura mecânica ou elétrica dos sinais diretamente proporcionais para um modo de corte, o movimento segue um sinal de entrada constante. Os diferentes tipos são:

  • Válvulas de controle direcional variado;
  • Válvulas de controle de fluxo;
  • Válvulas de alívio de pressão;
  • Válvulas de redução de pressão;
  • Válvulas de contrabalanço.

Aplicações mais comuns das válvulas hidráulicas proporcionais incluem guindastes e aplicações industriais, como moldagem por injeção.

COMENTÁRIOS

  1. Elvio luis melquiades fernandes disse:

    maravilhoso em pouco tempo aprendi muitas coisas e um conhecimento que não tinha estão todos de parabéns.

  2. Hermenegildo Abel Afonso disse:

    Foi bom ter lido, e aprendi muita coisa que não sabia , e gostaria trocar e absorver muito do vosso conhecimento.

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