La válvula solenoide es un componente automático básico que se utiliza para controlar la dirección del flujo de fluido y se considera parte del actuador.
Se usa ampliamente en sistemas de control mecánico y válvulas industriales para regular la dirección del fluido, controlando así el interruptor de la válvula.
Principio de funcionamiento de la válvula solenoide.
La válvula solenoide tiene una cavidad cerrada con múltiples orificios pasantes ubicados en diferentes posiciones. Cada uno de estos orificios conduce a un tubo de aceite independiente. En el centro de la cavidad hay una válvula, con dos electroimanes colocados a cada lado. Cuando se energiza la bobina magnética, el cuerpo de la válvula será arrastrado hacia cualquier lado. Este movimiento del cuerpo de la válvula regula el flujo de aceite bloqueando o abriendo diferentes orificios de drenaje de aceite.
El orificio de entrada de aceite normalmente está abierto, lo que permite que el aceite hidráulico fluya hacia los distintos tubos de drenaje de aceite y ejerza presión sobre el pistón del cilindro de aceite. Éste, a su vez, acciona el vástago del pistón y el dispositivo mecánico conectado. En esencia, el movimiento mecánico se controla regulando la corriente en el electroimán.
Clasificación de válvulas solenoides.
1. Las válvulas solenoides se dividen básicamente en tres categorías:
1) Electroválvula de acción directa:
Principio: La bobina del solenoide genera fuerza electromagnética cuando se energiza, lo que levanta la parte de cierre del asiento de la válvula y abre la válvula. Cuando se corta la energía, la fuerza electromagnética desaparece, lo que hace que el resorte presione la pieza de cierre nuevamente contra el asiento de la válvula, cerrando así la válvula.
Características: Es capaz de funcionar en condiciones de vacío, presión negativa y presión cero, aunque el diámetro generalmente está limitado a 25 mm o menos.
2) Electroválvula distribuida de acción directa:
Principio: La válvula opera mediante una combinación de acción directa y control piloto. Cuando no hay diferencia de presión entre la entrada y la salida, la fuerza electromagnética levanta directamente la pequeña válvula piloto y la parte de cierre de la válvula principal, lo que hace que la válvula se abra después de encender la alimentación.
Cuando se alcanza una presión diferencial inicial entre la entrada y la salida, la fuerza electromagnética impulsa la válvula pequeña, lo que hace que la presión en la cámara inferior de la válvula principal aumente y la presión en la cámara superior disminuya. Esto crea una presión diferencial que empuja la válvula principal hacia arriba.
Cuando se corta la alimentación, la válvula piloto utiliza la fuerza del resorte o una presión media para empujar la pieza de cierre hacia abajo, cerrando la válvula.
Características: La válvula puede funcionar en condiciones de diferencia de presión cero, vacío y alta presión. Sin embargo, requiere un gran consumo de energía y debe instalarse en posición horizontal.
3) Válvula solenoide operada por piloto:
Principio: Cuando se aplica energía, la fuerza electromagnética abre el orificio piloto, provocando una rápida caída de presión en la cámara superior. Esto crea una gran diferencia de presión alrededor de la pieza de cierre y la presión del fluido empuja la pieza de cierre hacia arriba, abriendo la válvula.
Cuando se corta la energía, el orificio piloto se cierra mediante la fuerza del resorte. La presión de entrada crea rápidamente una diferencia de presión baja a alta alrededor de la pieza de cierre de la válvula a través de la cámara del puerto de derivación, lo que hace que la presión del fluido empuje la pieza de cierre de la válvula hacia abajo, cerrando la válvula.
Características: El rango de presión del fluido tiene un límite superior alto y se puede instalar en cualquier ubicación (personalizable) siempre que cumpla con los requisitos de diferencial de presión del fluido.
2. La válvula solenoide se divide en seis subcategorías según la diferencia en la estructura, el material y el principio de la válvula:
Estructura de diafragma de acción directa, estructura de placa pesada paso a paso, estructura de diafragma piloto, estructura de pistón de acción directa, estructura de pistón de acción directa paso a paso, estructura de pistón piloto.
Precauciones para seleccionar la válvula solenoide
1. Aplicabilidad
El fluido en la tubería debe ser compatible con el medio especificado en el modelo seleccionado de la serie de electroválvulas.
La temperatura del fluido debe ser inferior a la temperatura calibrada de la válvula solenoide seleccionada.
La viscosidad líquida permitida de la válvula solenoide es generalmente inferior a 20 CST y debe observarse si excede 20 CST.
Cuando la presión diferencial de trabajo y la presión diferencial máxima de la tubería son inferiores a 0,04 MPa, se deben seleccionar tipos de acción directa y de acción directa de múltiples etapas, como las series ZS, 2W, ZQDF, ZCM.
Si la diferencia mínima de presión de trabajo es superior a 0,04 MPa, se puede seleccionar una válvula solenoide operada por piloto (presión diferencial).
La presión diferencial máxima de trabajo debe ser inferior a la presión máxima calibrada de la válvula solenoide.
Las válvulas solenoides normalmente funcionan de manera unidireccional, por lo que es importante considerar la presencia de diferencias de contrapresión. Si es necesario, se debe instalar una válvula de retención.
Si el fluido no está lo suficientemente limpio, se debe instalar un filtro antes de la válvula solenoide. La electroválvula requiere un mayor nivel de limpieza media.
Considere el diámetro del flujo y el diámetro de la boquilla.
La válvula solenoide normalmente está controlada por sólo dos posiciones del interruptor.
Si es posible, se debe instalar un ramal para facilitar el mantenimiento.
En caso de golpe de ariete, el tiempo de apertura y cierre de la válvula solenoide debe ajustarse según sea necesario.
Tenga en cuenta el impacto de la temperatura ambiente en la válvula solenoide.
El consumo de corriente y energía de la fuente de alimentación debe elegirse en función de la capacidad de salida.
La tensión de alimentación normalmente puede variar ±10%.
Es importante tener en cuenta que el valor de VA es alto durante el inicio de CA.
2. Fiabilidad
La válvula solenoide viene en dos tipos: normalmente cerrada y normalmente abierta.
Al seleccionar una válvula solenoide, normalmente se recomienda elegir el tipo normalmente cerrado, que está encendido y apagado.
Sin embargo, si el tiempo de apertura es largo y el tiempo de cierre es corto, es mejor elegir el tipo normalmente abierto.
Las pruebas de vida en fábrica son un tipo común de elemento de prueba. Sin embargo, es importante señalar que no existe una norma oficial para válvulas solenoides en China, por lo que se debe tener cuidado al elegir el fabricante.
Para los casos en los que el tiempo de acción es muy corto y la frecuencia es alta, generalmente se prefiere el tipo de acción directa. Para calibres más grandes, la serie rápida es la mejor opción.
3. Seguridad
Generalmente, las válvulas solenoides no son impermeables. Si las condiciones no permiten una válvula solenoide estándar, se recomienda seleccionar un tipo impermeable, que la fábrica puede personalizar.
Es importante asegurarse de que la presión nominal máxima calibrada de la válvula solenoide exceda la presión máxima en la tubería, ya que no hacerlo puede resultar en una vida útil reducida u otros accidentes.
Para líquidos corrosivos, se recomienda utilizar una válvula solenoide de acero inoxidable y para líquidos fuertemente corrosivos, se recomienda una válvula solenoide de plástico King (SLF).
En entornos explosivos, es necesario seleccionar los productos a prueba de explosiones correspondientes.
4. Economía
Muchas electroválvulas son aptas para uso universal, pero es importante elegir las opciones más económicas que cumplan con los tres criterios mencionados anteriormente.
