Conoce qué son y cómo funcionan las válvulas hidráulicas

Las válvulas hidráulicas son equipos muy útiles en diferentes industrias; sin embargo, como su nombre lo dice, es precisamente en el ámbito hidráulico donde son empleadas, por eso es muy importante conocer con mayor detalle qué son y cómo funcionan nuestras válvulas oleo-hidráulicas (aceite).

Los equipos hidráulicos fueron diseñados para cumplir las necesidades que se pueden presentar en los diferentes ámbitos en la vida diaria de cualquier proceso que utilice diferentes equipos y herramientas, para campos tan diversos como lo son la aeronáutica, la metal-mecánica, la minería, la industria química, la petrolera, la construcción, las que se enfocan en tareas náuticas, así como todo lo relacionado con la oleo hidráulica.

Para la industria hidráulica existen equipos específicos, siendo algunos ejemplos, las válvulas hidráulicas, las cuales se caracterizan por tener varios tipos de funcionamientos y accionamientos, que permiten sacarles el mayor provecho en las diferentes actividades en las que se utilicen.

¿Qué son las válvulas hidráulicas?

Comenzaremos por los conceptos básicos, una válvula puede definirse como “un mecanismo-dispositivo que encausa, dirige o bloquea el flujo del aceite hacia un sistema hidráulico”. Este mismo concepto se divide en varias definiciones más, de acuerdo a cada válvula hidráulica que existe.

También -según la RAE- puede tratarse de un “mecanismo que impide el retroceso de un fluido que circula por un conducto”. Por lo tanto, son equipos que cuentan con las características necesarias para controlar el flujo – en nuestro caso – de aceite.

Por su amplia definición, este tipo de equipos se pueden considerar multifuncionales, porque abarcan una gran cantidad de áreas, aunque ya desmenuzando o desenvolviendo cada tipo de válvula, según su funcionamiento, se vuelve más sencillo ubicar los diferentes tipos de válvulas hidráulicas y en qué sistemas hidráulicos se pueden emplear, dependiendo del respectivo uso o necesidad que se ocupe en la máquina o sistema.

¿Cómo se clasifican las válvulas hidráulicas?

Después de hacer la distinción del concepto de Válvulas hidráulicas, tenemos que diferenciar los diferentes tipos de válvulas que existen, así como la forma en la que se accionan.

Las válvulas hidráulicas se pueden definir, según su funcionamiento, en válvulas hidráulicas direccionales, válvulas hidráulicas de control de presión y válvulas hidráulicas control de flujo.

Válvulas de control de presión

A este tipo de válvulas hidráulicas también se les conoce como válvulas limitadoras de presión. Su principal función es limitar la presión que hay en un circuito o en una bomba, por lo que se consideran una forma de seguridad en los procesos que tienen las industrias.

Estas válvulas se pueden dividir en varios tipos:

– De Alivio: Son válvulas que sirven para evitar que se rebase la presión máxima que puede tener un sistema o circuito, precisamente para que no haya falla alguna o accidentes.

– Reguladoras de presión: Con estas válvulas hidráulicas, la presión de salida puede mantenerse constante, incluso cuando la presión de entrada llega a estar elevada o muy variable.

– De secuencia/descarga: También se les conoce como válvulas de desconexión, porque al momento de recibir aceite de mando de un circuito que se encuentra con alta presión, se encargan de cambiar el caudal de baja presión por otro que no tiene presión.

– De contrabalance: Estas son muy utilizadas en la industria, porque ayudan a que las cargas en los cilindros o en los motores bajen con un control determinado. Para lograrlo, pasan por un ajuste de presión que es más alto que la máxima carga que puede tener un cilindro o un motor. En este tipo de válvulas influye mucho el émbolo, un componente que permite tener la velocidad de descenso más óptima.

Válvulas de Control de flujo

Estas válvulas hidráulicas tienen como función principal la de variar la velocidad que tiene un actuador (por ejemplo, un cilindro), el cual depende de la cantidad total de flujo, por lo que este tipo de válvula permite controlar el tiempo en que se llena el actuador o se vacía.

Estas válvulas de flujo se pueden encontrar en dos tipos:

– Estranguladoras: Su prioridad es la presión, pues es la que les permite funcionar correctamente. Además, este tipo de equipos tiene influencia directa en el caudal de un fluido, cuando son consumidores de efecto simple y cuando son consumidores de efecto doble.

– Reguladoras: En el caso de estas válvulas hidráulicas, no dependen directamente de la presión, sino del caudal que tiene un fluido, sin que sea determinante su viscosidad. La regulación que realizan estos aparatos puede ser de dos formas:

1. Por la entrada del actuador, es decir, sirve para elevar cargas porque la válvula se coloca entre una bomba y un actuador, para que de esta forma se controle la cantidad de fluido que puede entrar. Además, de manera paralela, otra válvula, pero de tipo limitadora, se encarga de desviar el líquido que no llega hasta el actuador.

2. Por la salida del actuador, es decir, sirve para controlar la salida que hace un fluido desde el actuador, un proceso en el que también se utiliza una válvula limitadora que retiene el fluido al salir.

Válvulas distribuidoras

Las válvulas hidráulicas direccionales o distribuidoras, como el nombre lo describe, dirigen el sentido del fluido, lo que no describe es que también lo puede bloquear, generando así un nuevo funcionamiento: válvulas hidráulicas check o que retienen el flujo.

Este tipo de válvulas hidráulicas se llaman de ese modo porque distribuyen o dirigen el flujo que tendrá un material. Dentro de la industria su uso principal es para poner en marcha o detener el paso de un componente específico.

Una característica de este tipo de válvulas es que influyen en el sistema de arranque que tienen los receptores, por ejemplo, los cilindros. Además, también suelen utilizarse para maniobrar otro tipo de válvulas, pues se pueden clasificar en tres tipos:

– Rotativas: También se conoce como disco rotativo, en la industria hidráulica se utiliza para regular el control de la aspiración que tienen las bombas de barrido con motores de dos tiempos.

– De asiento: Este tipo de válvulas hidráulicas cuentan con un cierre para que no haya ninguna fuga, también pueden unir o separar conexiones si se utiliza o se retira un componente estanqueizante.

– De corredera: Son válvulas que controlan el flujo de algún material, por ejemplo, el aceite. A partir de esto también pueden controlar el movimiento que tienen algunos consumidores hidráulicos, como los cilindros y los motores. Estas válvulas se subdividen en dos tipos, uno es de conexión directa en línea y el otro de montaje sobre placa.

Otro aspecto importante que se debe tener en cuenta de las válvulas hidráulicas tiene que ver con los accesorios de control, es decir, aquellos elementos que se utilizan para controlar dichas válvulas, por medio de los cuales se puede adaptar el funcionamiento básico de una válvula a las necesidades específicas de una fábrica o empresa.

SOLENOIDES: Son válvulas hidráulicas, las cuales son accionadas mediante una señal eléctrica, permite el control del flujo en varios sentidos, y pueden ser de tipo ON / OFF, es decir nos referimos a un elemento que convierte una señal eléctrica en una hidráulica, que cuenta con la presión necesaria para poder abrir o cerrar una válvula. Podemos describir a este accesorio como una bobina hecha de cobre que adentro tiene un núcleo ferromagnético que recibe tensión cuando la bobina se abre y cambia de posición, momento en que se realiza el cambio de señales que mencionamos antes (de eléctrica a hidráulica).

Servo Proporcionales: Funcionan de la misma forma que las Solenoides, la diferencia es que se puede controlar la velocidad del accionamiento.

Pilotos: Se trata de unos dispositivos hidráulicos que trabajan a partir de la señal que emite un sensor para modificar el comportamiento que tienen las válvulas en una instalación determinada. Además, los pilotos sirven como reguladores, porque con ellos se puede modular el caudal de un fluido, es decir, cerrar su paso, abrirlo o controlarlo.

Válvulas Check o de cierre

Se trata de válvulas que se utilizan en la industria para cerrar el paso de un fluido hacia un determinado sentido, al mismo tiempo que lo deja circular libremente en el sentido contrario al que cerró.

¿Cómo funcionan las válvulas hidráulicas?

Como hemos podido ver, las válvulas hidráulicas tienen un funcionamiento específico que depende completamente del tipo de equipo y las funciones que va a cubrir.

Sin embargo, de manera general podemos decir que una válvula inicia su funcionamiento cuando la cámara (elemento que está en la parte superior de una membrana) está conectada al exterior, entonces el agua, al llevar presión dentro de una tubería, empuja dicha membrana hacia arriba.

Después de estos pasos, la válvula se abre y el agua comienza a pasar. A partir de este punto intervienen accesorios o componentes específicos, por ejemplo, los pilotos que mencionamos anteriormente.

Este es el principio básico de funcionamiento a partir del cual las válvulas realizan sus funciones, que pueden ser muy variadas, dependiendo del tipo de soluciones que las empresas están buscando.

Por eso, muchas compañías buscan en el mercado diferentes modelos de que son las válvulas hidráulicas, para poder adaptarlas a sus necesidades específicas.

En México, Servicio Hidráulico Industrial (SHI) es un proveedor con más de 20 años de experiencia en ofrecer equipos de calidad de las mejores marcas que hay en el mundo, por lo que en SHI se pueden encontrar válvulas de algunos tipos que mencionamos en este artículo.