Válvulas Hidráulicas de Cartucho
Conheça as válvulas hidráulicas do tipo cartucho e suas funções
Por Gustavo Marinho, CFPHS | 14 de Junho de 2020
As válvulas de cartucho do tipo “rosca” foram pioneiras na década de 1970 e rapidamente adotadas por muitos fabricantes importantes. As válvulas de cartucho tornaram-se populares porque permitem o projeto rápido de circuitos hidráulicos personalizados usando um bloco manifold. Os blocos manifolds podem variar de duas válvulas a 50 ou mais e são facilmente fabricados com pouco investimento, usando equipamentos e ferramentas padrão.
Normalmente essas válvulas referem às válvulas direcionais, de pressão e de controle de fluxo que são parafusadas em uma cavidade rosqueada. Também conhecidas como válvulas de encaixe de 2/2 vias ou válvulas lógicas, as válvulas de cartucho geralmente desempenham um papel crucial nos sistemas hidráulicos. Ser pequeno, econômico e ter rápidas velocidades de comutação permite a produção de circuitos baratos, fáceis de manter e altamente confiáveis.
Sumário
O que é uma válvula de cartucho?
Quando e necessário ter um circuito de alta vazão e controle sem vazamentos essas válvulas fornecem a solução perfeita. Geralmente são utilizadas de forma integrada em manifolds, mas também podem ser encontradas em corpos individuais e desempenham um papel muito importante na indústria de “Fluid Power” como um todo.
As válvulas cartucho estão disponíveis nos estilos de “rosca” e de “encaixe”. Essas válvulas do tipo slip-in de dois pórticos foram projetadas para serem instaladas em cavidades comuns do setor, em conformidade com as normas ISO 7368 (anteriormente DIN 24342). Essas válvulas podem ser vistas tanto no circuito principal do sistema hidráulico quanto nos circuitos piloto.
Ao usar várias combinações de dispositivos de pilotagem, poppets ou bobinas, é possível obter uma ampla gama de funções direcionais, de pressão e de controle de vazão. A versão de 160 mm dessas válvulas podem trabalhar com vazões extremamente altas – até 25.000 lpm (6.605 gpm) e pode suportar pressões de 42 MPa (6.090 psi).
A proliferação de fabricantes nos primeiros dias levou a uma variedade de configurações de cavidades, muitas vezes exclusivas para cada fabricante de válvulas. Hoje, os estilos de válvulas de cartucho se enquadram em três categorias principais – a válvula de cavidade comum, a cavidade de válvula flutuante e a válvula de cavidade métrica, prevalecente na Europa.
As válvulas de cartucho agora abrangem uma vasta gama de funções com amplos recursos de vazão e pressão conforme dito anteriormente e continuam a se desenvolver juntamente com controles eletrônicos cada vez mais acessíveis e avançados.
Ter uma cavidade comum dá aos designers maior flexibilidade, permitindo que eles selecionem produtos de vários fabricantes que trocarão facilmente. No entanto, devido às variações, é sempre melhor verificar se as peças são realmente intercambiáveis.
Por exemplo, um manifold projetado para uma marca de válvulas solenóides pode não ter folga suficiente entre as peças ao usar uma marca diferente, porque os padrões não tratam dos tamanhos das bobinas. Fabricantes como Sun Hydraulics vem mudando o mercado como um todo em termos de cavidade, visto que praticamente estabeleceram um padrão com seu modelo único de cavidade.
Funções
Uma ampla variedade de tipos de válvulas cartuchos permite que os engenheiros e designers encontrem praticamente qualquer função de controle hidráulico na forma de cartuchos – com muito poucas limitações. Aqui estão as funções de controle disponíveis hoje na configuração de cartuchos:
· Válvulas de alivio
· Válvulas de sequência
· Válvulas redutoras de pressão
· Válvulas de retenção
· Válvulas de retenção operadas por piloto
· Válvulas de contrabalanço
· Válvulas de controle de vazão (com compensação de pressão e sem pressão, fixas, prioritárias, divisor proporcional)
· Válvulas solenoides proporcionais
· Válvulas de elemento logico etc.
Conclusão
Com o avanço dos requisitos de complexidade dos manifolds das maquinas e equipamentos atuais, a utilização de válvulas tipo cartucho vem se mostrando uma solução incrível devido as vantagens intrínsecas da utilização das mesmas. Projetar manifolds para mais de seis ou oito cartuchos já foi considerado arriscado por causa de custos potencialmente altos de retrabalho devido a erros de usinagem, e a limpeza e rebarbação que eram frequentemente difíceis.
Agora, devido a facilidade e melhoria dos softwares CAD, juntamente com as máquinas CNC, esse fator foi consideravelmente reduzido junto com as preocupações com a fabricação. Como resultado, manifolds 20 ou mais cavidades de cartucho, estão se tornando cada vez mais comuns e são excelentes soluções do ponto de vista de design.
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