¿Qué es una válvula neumática? Cómo funciona y su función

Una válvula neumática, también conocida como válvula de control direccional, se utiliza principalmente para controlar y regular el flujo de aire. Se puede utilizar para realizar la función más simple, desde activar y desactivar una única ruta de flujo hasta el control proporcional de la presión y el flujo. válvulas neumáticas Se clasifican según su estilo, tipo, principio de diseño, tipo de operación, función, tamaño y aplicación.

¿Cómo funcionan? Lo explicaremos en este artículo, donde hablaremos sobre la funcionalidad de una válvula neumática, sus componentes, sus diferentes tipos y sus aplicaciones comunes.

Componentes de una válvula neumática

Antes de hablar sobre cómo funcionan estas válvulas, es importante analizar algunos de sus componentes clave.
Cuerpo de la válvula

Esta es la carcasa exterior de la válvula y generalmente está fabricada con materiales duraderos como latón, acero inoxidable o polímeros diseñados. Alberga los componentes internos y contiene puertos y pasajes mecanizados con precisión para guiar el flujo de aire a través de la válvula.

Solenoide 

Esta parte es responsable de proporcionar el movimiento mecánico para abrir o cerrar la válvula. Estas pueden ser neumáticas, hidráulicas o solenoides, dependiendo del tipo de válvula. Los actuadores neumáticos son más comunes en entornos hostiles.

Elemento de control (carrete o válvula)

Este es el componente más importante de una válvula neumática ya que regula el flujo de aire. Estos elementos de control vienen en dos configuraciones:

Carrete: Se utiliza un carrete cilíndrico para conectar o bloquear puertos, lo que proporciona un mejor control direccional general.

Poppet: en estos, un disco o deslizador de bola para cerrar firmemente la conexión. Estos ofrecen un mejor apagado y una fuga mínima.

Sellos de válvulas

Estos garantizan un funcionamiento hermético bajo configuraciones cambiantes de presión y temperatura. Los sellos suelen estar hechos de caucho, PTFE o nitrilo.

Al combinarse entre sí, estos componentes crean un sistema eficiente que regula la presión del aire sin fugas.

Funcionalidad de las válvulas neumáticas

Las válvulas neumáticas se utilizan para dirigir y regular el aire comprimido dentro de los sistemas neumáticos. Pero, ¿cómo lo hacen? En pocas palabras: son como controladores de tráfico que dictan cuándo y dónde fluye el aire. Sin embargo, son más que un simple interruptor de encendido y apagado, algunas válvulas incluso modulan el flujo de aire suavemente, lo que permite un mayor control sobre la velocidad o la presión del sistema.

Se utilizan principalmente para realizar diferentes funciones en un sistema.:

Control direccional: Estas válvulas dirigen el aire en patrones específicos para alimentar actuadores como cilindros, lo que les permite extenderse o retraerse de manera confiable.

Control de presión: Las válvulas neumáticas también regulan la presión del sistema ventilando el exceso de aire cuando se alcanzan los umbrales seguros. Esto evita la sobrepresión en aplicaciones precisas.

Control de flujo: Gestionan la velocidad del flujo de aire para garantizar una velocidad constante del actuador y estabilizar el rendimiento del sistema.

En general, las válvulas neumáticas convierten eficientemente las señales de aire comprimido en acciones mecánicas. Ofrecen un control rápido, confiable y preciso para sistemas automatizados modernos. 

Ya sea que desee simplemente activar y desactivar el flujo de aire, redirigirlo o ajustar con precisión la presión y los caudales, la válvula neumática adecuada puede hacer el trabajo por usted.

Tipos y diseños populares

Las válvulas neumáticas controlan la dirección, la presión y el flujo de aire en sistemas automatizados. Vienen en una variedad de diseños para servir este propósito.

1. válvulas de control direccional

Como sugiere su nombre, controlan la dirección del aire en un sistema. A menudo vienen en diseños de 2 vías, 3 vías y 4 vías.:

● Bidireccional: Se utilizan para control de encendido y apagado. Se utilizan para abrir o cerrar una única ruta entre dos puertos.

● 3 vías: Son ideales para cilindros de simple efecto y controlan un puerto de entrada, uno de salida y uno de escape. 

● 4 vías: Las válvulas de 4 vías vienen en configuraciones 4/2 o 5/2 y se utilizan en cilindros de doble acción para invertir el movimiento.

2. válvulas solenoides

La válvula solenoide es un tipo de válvula que está controlada por un electroimán (solenoide). Esta válvula se utiliza para controlar el flujo de líquido o gas en un sistema de tuberías. Las válvulas solenoides constan de dos partes principales: el solenoide (una bobina de alambre) y la válvula.

● Normalmente cerrado (NC): En la posición predeterminada (sin corriente eléctrica), la válvula está en un estado cerrado. Cuando se aplica una corriente eléctrica al solenoide, el campo magnético atrae el émbolo, de modo que la válvula se abre y permite el flujo.

● Normalmente abierto (NO): En la posición predeterminada, la válvula está en estado abierto. Cuando se aplica una corriente eléctrica al solenoide, el campo magnético atrae el émbolo, de modo que la válvula se cierra y detiene el flujo.

3. válvulas de control de presión

Estas válvulas controlan los niveles de presión seguros y constantes. Hay dos tipos comunes::

● válvula de alivio: Evacúan automáticamente el exceso de aire cuando la presión es demasiado alta.

● Reguladores de presión: Mantenga una presión de aire constante para aplicaciones sensibles.

4. válvulas de control de flujo

Están diseñados para controlar la velocidad del flujo de aire. Los tipos comunes incluyen:

● válvulas de aguja o de mariposa: Las válvulas de aguja se utilizan para el ajuste fino del flujo de aire.

● válvulas de escape rápido: Estas válvulas permiten evacuar el aire rápidamente para lograr carreras de retorno más veloces.

Si bien estos tipos y diseños son los más utilizados, existen otros tipos que incluyen válvulas de carrete y válvulas de asiento para aplicaciones especiales.

Aplicaciones comunes de las válvulas neumáticas

Las válvulas neumáticas se utilizan ampliamente en la automatización moderna debido a su confiabilidad y velocidad. Estas son algunas de las áreas en las que tienen un impacto:

Automatización industrial

En las plantas de fabricación modernas, se utilizan válvulas neumáticas para controlar actuadores neumáticos, brazos robóticos, transportadores y maquinaria de envasado. Permiten movimientos precisos y repetibles en líneas de producción de rápido movimiento.

Eficiencia energética

Las válvulas neumáticas son muy precisas y liberan exactamente la cantidad de aire necesaria a la presión adecuada, lo que hace que el sistema sea más eficiente energéticamente. Son la opción adecuada para usted si gestiona instalaciones de fabricación y desea reducir el impacto ambiental, las fugas y el desperdicio de energía.

Control preciso

La precisión es una de las características de las válvulas neumáticas de las que más se habla, y con razón. Ya sea que trabaje en el sector farmacéutico, de alimentos y bebidas o electrónico, pueden hacer que sus procesos estén más controlados. Son populares en todas las industrias porque mantienen altos estándares cuando se trata de monitorear con precisión el aire, el gas o el líquido que entra y sale de las válvulas.

Operaciones secuenciales

Las válvulas neumáticas no sólo son útiles en los sistemas automatizados; también son importantes para gestionar operaciones secuenciales en estos sistemas. Pueden realizar acciones en el momento adecuado y en el orden correcto. Esto es especialmente útil para las líneas de montaje de fábricas.

Las válvulas neumáticas también se utilizan en aplicaciones especializadas como robótica para pinzas y accionamientos, sistemas de frenado neumático en vehículos pesados y en maquinaria agrícola o de manipulación de materiales.

Conclusión

Las válvulas neumáticas son clave para la automatización moderna, ya que ofrecen un control y una regulación precisos del aire comprimido. Ofrecen control preciso de dirección, flujo y presión para hacer que nuestros sistemas sean más eficientes y seguros al mismo tiempo.

Comprender cómo funcionan y sus tipos comunes puede ayudarle a elegir el adecuado para sus aplicaciones. Por lo tanto, asegúrese de comprender completamente sus requisitos antes de elegir una válvula neumática.