¿Qué son las válvulas de cartucho hidráulico?

Válvulas de cartucho hidráulico son un tipo de válvulas hidráulicas que se atornillan directamente en la cavidad de la válvula como instalación roscada.

Las válvulas hidráulicas, de hecho, son solo "dispositivos que pueden cambiar el grado de apertura de una ruta de flujo de líquido". Ésta es la naturaleza de la hidráulica. Solo partiendo de esta naturaleza hidráulica nos ayudará a comprender plenamente los efectos y fenómenos de la hidráulica y los sistemas hidráulicos reales. La válvula hidráulica es el componente más crítico en el sistema de control hidráulico, el sistema hidráulico puede funcionar sin una bomba pero no puede estar sin una válvula hidráulica instalada.
Desde el desarrollo de la tecnología hidráulica, los tipos de válvulas hidráulicas han sido extremadamente variados y se pueden clasificar desde diferentes perspectivas, por ejemplo:
Desde una perspectiva funcional, se pueden dividir en válvulas direccionales, válvulas de secuencia, válvulas de alivio de presión, válvulas reductoras de presión, válvulas de flujo (válvulas de velocidad), etc .;
Desde el punto de vista estructural, se puede dividir en una válvula deslizante, válvula de bola, válvula de asiento, válvula de cono deslizante, etc .;
Desde el punto de vista de control que se puede dividir en manual, móvil, hidráulico, neumático, accionamiento de interruptor electromagnético, electrohidráulico, accionamiento proporcional electromagnético;
Desde el punto de vista del trabajo, se puede dividir en válvulas de encendido y apagado y válvulas reguladoras continuas, y muchas más.

válvula de cartucho hidráulico no tiene carcasa de válvula porque no tienen carcasa después de la fabricación, deben instalarse en un bloque con la misma cavidad de válvula o bloque integrado para funcionar.

Debido a que no hay carcasa de válvula, todas las partes funcionales están integradas en la cavidad de bloque integrada. Por lo tanto, muchas válvulas de cartucho hidráulico pueden comprimirse en un bloque integrado, por lo que la estructura es muy compacta. Cuanto más complejo es el sistema hidráulico, más importante es esta ventaja. En comparación con otros métodos de montaje, el sistema hidráulico que consiste en válvulas de cartucho es el más compacto.

Los bloques integrados que usan válvulas de cartucho heredan todas las ventajas de los colectores de válvulas de placa. Y debido a la compacidad, el volumen y el peso del colector, y la pérdida de presión se pueden reducir aún más.

Debido a su tamaño compacto, su pequeño tamaño, su ligera y alta integración de la válvula de cartucho hidráulico, se reduce el costo inicial del sistema o unidad hidráulica. Debido a la baja posibilidad de fugas, baja pérdida de presión, menos calor y alta confiabilidad, los costos operativos de todo el sistema también se pueden reducir, por lo tanto, la aplicación de válvulas de tubería, válvulas modulares ha sido muy competitiva.
Hay dos tipos principales de válvulas de cartucho hidráulico: montado deslizamiento y montado a rosca.

Válvula de cartucho hidráulico deslizante:

La válvula de cartucho del tipo de deslizamiento, que comúnmente se denomina cartucho de tipo panel, también se conoce como válvula de cartucho de dos vías o válvula lógica. Por lo general, requiere válvulas de control piloto adicionales para y su trabajo.

Las válvulas de cartucho de tipo tapa se deben aplicar en grupos de colectores.

Este tipo de válvula de cartucho hidráulico se presiona contra la placa de cubierta en el colector. Debido a la función única y la estructura relativamente simple, la válvula de cartucho deslizante de tipo tapa es fácil de agrandar. Por lo tanto, no tiene comparación con caudales grandes (aproximadamente mayores que 1000 L / min).

Válvula de cartucho hidráulico roscada:
Válvula de cartucho atornillada (o válvula de cartucho roscada) válvula de cartucho de tornillo.
El principio de funcionamiento de la válvula de cartucho roscado no es fundamentalmente diferente de otras formas, pero la estructura es diferente, y los componentes principales están dispuestos axialmente.

Las válvulas de cartucho con rosca hidráulica usan roscas para atornillar en los orificios de montaje en el bloque colector o bloque de válvulas para realizar independientemente una o más funciones hidráulicas, como válvulas de alivio, conmutación de solenoide, válvulas de control de flujo, equilibrio y más.

El colector o bloque de válvulas proporciona una carcasa de presión solo para el sello externo de la válvula de cartucho hidráulico roscado y no hay otras partes móviles, por lo tanto, el requisito de precisión no es muy alto, y el uso de herramientas de taladro de molde puede brindar conveniencia para procesar y fabricar la cavidad de la válvula del cartucho.
Debido a su estructura compacta, casi todas las válvulas de cartucho hidráulico se concentran en un único bloque integrado. Por lo tanto, si es necesario, si una válvula de cartucho no funciona y es difícil identificar cuál en la condición de trabajo, todo el colector puede reemplazarse fácilmente, reduciendo así el tiempo de inactividad causado por las reparaciones. hora.

Debido a que la estructura de la válvula de cartucho hidráulico es relativamente simple, las piezas se pueden procesar fácilmente, no hay piezas fundidas, hay muchas partes comunes con intercambiabilidad de encordados, y es fácil combinarlas en válvulas con diferentes funciones, y es conveniente para producción en masa. Por lo tanto, el costo de producción es menor que el de las válvulas modulares con la misma función.

Gracias a esta serie de ventajas, las válvulas de cartucho hidráulico atornilladas se han vuelto indispensables para la hidráulica moderna, especialmente para equipos hidráulicos móviles.

Debe saber antes de la selección de la característica de la válvula del cartucho hidráulico:
Después de una comprensión detallada y clara de los requisitos, se pueden determinar los requisitos específicos para las características requeridas de la válvula del cartucho hidráulico y hacer una selección de la válvula del cartucho hidráulico, como por ejemplo:

1) Permitir presión

2) La presión a establecer

3) Presión de reinicio aceptable

4) Flujo de trabajo máximo

5) Pérdida de presión aceptable

6) Fugas internas aceptables, uso de la estructura de la boquilla o del carrete

7) Tiempo de respuesta (tiempo de conmutación): de acción directa o operado por piloto

8) Tiempo de reinicio

9) Medio de presión para determinar el material de sellado requerido

(0) Posición de instalación, dirección del flujo.

11) Voltaje de funcionamiento y determinar el consumo actual
Luego, de acuerdo con estos requisitos específicos y requisitos característicos, elija o solicite a los proveedores el uso de válvulas hidráulicas.

La válvula de cartucho hidráulico es esencialmente un dispositivo mecánico que puede cambiar la apertura del canal de flujo. Algunas válvulas de cartucho pueden aceptar señales de comando externas, como controles manuales, motorizados, neumáticos, hidráulicos o electrónicos. Algunas válvulas de cartucho se ven afectadas por las fuerzas físicas internas, como la fuerza del resorte, la presión, la presión diferencial o la fricción. El carrete se mueve bajo estas fuerzas y se mantiene en la posición de equilibrio forzado. El tamaño resultante de la abertura del paso del flujo, junto con el estado de otros componentes en el sistema, determina la dirección del flujo, la velocidad del flujo, la presión del sistema, el movimiento y la parada.

Por lo tanto, para comprender las características de la válvula de cartucho hidráulico, tome la estructura del núcleo de la válvula y la forma de apertura, el método de conducción y la fuerza que actúa sobre el núcleo de la válvula es muy importante. El carrete mencionado aquí se refiere a aquellas partes de la válvula de cartucho hidráulico que se pueden mover durante el funcionamiento y que cambiarán la abertura del paso de flujo después del movimiento.

La forma de la bobina y el disco del cartucho hidráulico se puede dividir aproximadamente en dos categorías principales: válvula de sellado de la bobina y válvula de sellado de la válvula:
Válvula de cartucho hidráulico tipo carrete
La válvula de cartucho hidráulico tipo carrete está sellada por una superficie cilíndrica del carrete y siempre hay un espacio, por lo que las fugas son inevitables. Además, esta brecha se hace más y más grande a medida que el trabajo se desgasta. Esto, en un aspecto, limita su vida laboral. Su ventaja es que se puede hacer con cobertura cero, apertura previa, cero a cero y varias formas de ranuras previas para lograr una variedad de golpes deseados.

Válvula de cartucho hidráulico de sellado de vástago
La válvula de cartucho hidráulico del tipo de sellado de asiento está sellada por el sello de contacto de línea, que teóricamente puede estar libre de fugas y tener propiedades de autocompensación por desgaste, lo que resulta en una vida útil más larga. Cuando el carrete es un turno, el puerto de flujo se abre inmediatamente. La respuesta rápida y sensible son otras ventajas. Sin embargo, cuando funciona la válvula de cartucho hidráulico de sellado de asiento, vibra fácilmente y genera un zumbido. Además, es difícil para la válvula de sellado de asiento lograr una curva de área de apertura de carrera.

Las válvulas de cartucho hidráulico de sellado de vástago también vienen en muchas formas, tales como válvulas de bola, válvulas esféricas de asiento, válvulas de asiento, válvulas de asiento de carrete y válvulas de asiento planas.
La válvula de bola tiene una estructura simple y de bajo costo. Sin embargo, dado que la bola se puede girar en cualquier dirección, la línea de sellado entre el asiento de la válvula y el asiento de la válvula a menudo fluctúa, por lo que no se garantiza la capacidad de sellado. Debido a la apertura limitada, solo se puede usar en sistemas de flujo pequeños.
Debido a la parte guía de la válvula de asiento, la línea de sellado entre el núcleo de la válvula y el asiento de la válvula se puede mantener básicamente sin cambios, por lo que este tipo de sellado es relativamente confiable y ampliamente utilizado. Debido a que los requisitos del proceso son más altos que la válvula de bola, el costo es mayor.

Cuando se completa el ensamblaje de la válvula del cartucho de resorte, el fabricante generalmente adopta el método de martillar. La fuerza de martilleo es aproximadamente 200 ~ 300N presión estática para compensar una pequeña cantidad de desviación posicional que puede ocurrir durante el procesamiento, y el contacto de línea teórico realmente se cambia. Pequeño contacto superficial, de modo que la fuga es esencialmente cero.
Las válvulas de asiento esférico también se sellan mejor cuando se desvían ligeramente, lo cual es mejor que la válvula de resorte en este punto.
Las características de la válvula de retención del carrete y del cartucho hidráulico de la válvula de retención son bastante diferentes. La válvula de asiento está mal piloteada y, por lo tanto, solo se usa para aberturas pequeñas y un caudal reducido de sistemas hidráulicos. El asiento del carrete tiene una buena guía y puede tener grandes aberturas, son casi los únicos que se usan en sistemas hidráulicos de alto flujo que requieren alta presión. Sin embargo, la superficie cilíndrica guía y el disco de sellado deben tener una alta concentricidad; de lo contrario, no se puede garantizar el sellado.

Comparación entre Spool, Poppet y Spool Poppet Of Cartridge Valve:

La forma de la unidad principal de la válvula de cartucho
Actualmente hay varias formas de conducir el componente central de la válvula del cartucho.
1. Acción directa
La presión hidráulica desde el extremo supera directamente la fuerza del resorte y empuja la válvula hacia arriba y abre el canal. El resorte está conectado al puerto lateral a través del pequeño orificio en el cuerpo de la válvula o en el asiento principal, por lo que no hay contrapresión.
Existen Las válvulas de alivio de presión hidráulica, la válvula de retención de cartucho hidráulico está diseñado para este tipo.
Características: Se requiere una gran área efectiva, respuesta sensible, corto tiempo de conmutación, buenas características de reinicio y fuertes resortes. El asiento también puede ser una válvula de carrete.

2. Tipo diferencial
La presión hidráulica en el costado actúa sobre la diferencia de área del disco para vencer la fuerza del resorte directamente, elevar el disco. La cámara de resorte está conectada a la cara del extremo a través de un pequeño orificio en el asiento principal, por lo que no hay contrapresión.
La válvula de alivio de presión hidráulica generalmente adopta este diseño, y la forma de la válvula de mariposa es usualmente válvula de carrete.
Características: El área efectiva del anillo puede ser muy pequeña, de modo que se puede usar un resorte más débil para obtener un caudal mayor; El tiempo de conmutación es más corto.

3 · Piloto diferencial
Difiere de la vibración. Hay un pequeño orificio en el costado de la válvula de mariposa principal, que conecta el puerto lateral y la cámara de resorte.
El orificio en la cara final de la tapa principal puede cerrarse o abrirse mediante la válvula piloto.
Si el orificio de la cara está cerrado, como acción directa. Como la cámara de resorte está conectada al puerto lateral, la presión es la misma. Por lo tanto, la fuerza efectiva de la presión del puerto lateral en el carrete principal es hacia abajo y tiende a cerrar el canal principal. La presión en el puerto frontal abre la válvula de mariposa principal y abre el canal.
Si el orificio de la cara está abierto, es un tipo diferencial. Debido a que el pequeño orificio en la cara frontal del carrete principal es significativamente más grande que el orificio pequeño en el costado, la presión en la cámara del resorte es la misma que en el orificio de la superficie del extremo. Por lo tanto, la presión efectiva de la presión del puerto lateral en el carrete principal es hacia arriba, tendiendo a empujar el cabezal principal y abrir el canal principal. La presión del puerto cara a cara es hacia abajo hacia el asiento principal y tiende a cerrar el canal principal.
LA la válvula de solenoide cartucho usa este diseño interno.

4 · Operación piloto
Compuesto por el nivel principal y un nivel piloto. Después de que se abre la etapa piloto, el flujo piloto pasa a través del pequeño orificio en el asiento principal.
La diferencia de presión resultante impulsa el asiento principal. Comúnmente utilizado para la válvula de alivio de presión del cartucho hidráulico y así sucesivamente. El asiento principal es generalmente una válvula de carrete y también tiene una válvula de asiento.
Características: Debido a que el resorte principal solo necesita superar la diferencia de presión y no necesita ser muy fuerte, el asiento principal puede hacerse grande para pasar a través del flujo grande. El tiempo de cambio es más largo.
Debido a que los orificios son usualmente muy pequeños y su diámetro es usualmente inferior a 1mm, para evitar la contaminación por contaminantes, el filtro 150um generalmente debe proporcionarse en los puertos de la válvula.

5. Piloto controlado externamente
El piloto voló a través del disco principal controlado por una o más válvulas de control externas, tales como: válvula de alivio de presión de cartucho hidráulico, válvulas de descarga de cartucho controladas externamente, válvulas de solenoide de cartucho y válvulas proporcionales de cartucho. El núcleo suele ser de tipo poppet o de tipo spool con control muy flexible.