Valvole di Pressione Idrauliche: Funzionamento e Tipologie

Le valvole oleodinamiche sono dispositivi essenziali nei sistemi oleodinamici, progettati per controllare e regolare il flusso del fluido idraulico all’interno di un circuito. Uno dei componenti più importanti all'interno di un circuito idraulico sono le valvole oleodinamiche.

Questi dispositivi distribuiscono un flusso di aria compressa o di olio (in questo caso si parla di controllo della direzione), oppure lo regolano, operando, invece, il controllo della portata. Le valvole sono dei dispositivi meccanici progettati per controllare il flusso di un fluido sia in fase liquida che gassosa: esistono diverse tipologie di valvole.

Funzioni Principali delle Valvole Oleodinamiche

Le valvole oleodinamiche svolgono diverse funzioni cruciali all'interno di un sistema idraulico:

Controllo della pressione: Le valvole di controllo della pressione sono progettate per gestire la pressione all’interno del sistema oleodinamico, mantenendola entro limiti di sicurezza. Queste valvole proteggono il circuito da eventuali sovrapressioni che potrebbero danneggiare i componenti.
Controllo del flusso: Le valvole di controllo del flusso regolano la quantità di fluido che scorre all’interno del sistema. Questo tipo di valvola è essenziale per controllare la velocità degli attuatori, come cilindri e motori idraulici, e garantire operazioni precise e sicure. Per accelerare o rallentare i flussi interviene il regolatore di portata detto anche valvola regolatore di flusso. Esse in oleodinamica si occupano della velocità e della regolamentazione del carico di un attuatore.
Controllo direzionale: Le valvole di controllo direzionale determinano il percorso che il fluido idraulico segue all’interno del sistema. Queste valvole dirigono il fluido verso specifici attuatori, controllando i movimenti e le operazioni del sistema oleodinamico. Le valvole per il controllo della direzione o direzionali dirigono il flusso di aria o di olio attraverso determinati orifizi.

Tipologie di Valvole

Esistono diverse tipologie di valvole, ciascuna progettata per specifiche applicazioni:

Valvole di intercettazione: Le valvole di intercettazione devono il loro nome al fatto che “intercettano” il flusso: consentono quindi solo il completo passaggio del fluido oppure il suo arresto, senza possibilità di regolazioni intermedie. Sono utilizzate, per esempio, per isolare componenti che vengono attivati solo in determinate circostanze o sono in manutenzione.
Valvole di regolazione: Le valvole di regolazione, come suggerisce il nome, consentono, invece, la regolazione della portata o della pressione del fluido grazie ad otturatori che possono assumere qualsiasi posizione intermedia.
Valvole speciali: Tra le valvole speciali si trovano le valvole di non ritorno o unidirezionali e le valvole di sicurezza. Quest’ultime sono usate soprattutto per evitare sovrapressioni negli impianti, ma anche per proteggere le membrane delle pompe.

Si possono ottenere modifiche sui flussi in un solo senso (con un ritorno nel tragitto opposto libero) attraverso un regolatore di portata unidirezionale che impedirà il passaggio degli olii in senso contrario. Abbiamo a disposizione valvole unidirezionali di non ritorno di differenti tipologie: in linea in acciaio al carbonio con tenuta a pistone e al carbonio con tenuta a sfera etc. Il dispositivo viene progettato in modo tale da interrompere meccanicamente il fluido quando esso percorre le condotte nella direzione opposta a quella desiderata. Solitamente vengono utilizzate per prevenire all’interno del sistema i ritorni di fluido che potrebbero danneggiare componenti degli impianti.

Componenti e Parametri di Scelta

Alcuni dei componenti e parametri principali da considerare nella scelta di una valvola includono:

Stelo Valvola: trasmette il moto tra attuatore e otturatore.
Tipologia di otturatore: Il primo parametro da considerare nella scelta di una valvola è la tipologia di otturatore perché questo determina la curva caratteristica della valvola, ovvero la variazione di portata in funzione della corsa dell’otturatore.

Nel caso dell’otturatore a piattello l’incremento della portata avviene quasi esclusivamente nella prima porzione di apertura dell’otturatore, dopo di che ulteriori incrementi della corsa determinano aumenti di portata quasi trascurabili. Per questo motivo l’otturatore a piattello viene anche detto “otturatore ad apertura rapida”. Con l’otturatore a caratteristica lineare si ottiene la linearità tra la corsa dell’otturatore e la portata, che quindi risulta proporzionale al grado di apertura della valvola. Con l’otturatore a caratteristica equi-percentuale, ad uguali incrementi della corsa di apertura corrisponde una percentuale costante di aumento della portata a parità di pressione differenziale.

Gli otturatori equi-percentuali vengono usati nelle applicazioni in cui la perdita di pressione del fluido viene prevalentemente assorbita dall’impianto e solo una piccola percentuale di essa rimane disponibile nella valvola; sono consigliati anche quando la portata è fortemente variabile o la pressione differenziale nella valvola subisce ampie fluttuazioni.

Diametro nominale del seggio: Il secondo parametro di progetto è il diametro nominale del seggio; questo viene individuato attraverso tabelle tecniche, noti il tipo di otturatore e il coefficiente di portata (CV).
Materiale: Ultimo parametro da considerare per la scelta di tipologia di valvola è il materiale, che dovrà essere adatto all’ambiente di esercizio.

Una delle valvole più usate in ambito industriale è la valvola a sfera. Questa valvola è caratterizzata da un otturatore a forma sferica dotato di un’apertura, generalmente circolare, che ha sezione costante lungo tutta la direzione di passaggio del flusso. Infine il problema del ristagno del fluido nell’otturatore è stato risolto grazie alla realizzazione di una valvola con un foro praticato nella sfera interna che evita depositi di liquidi quando la valvola viene chiusa.

Applicazioni Industriali

Le valvole oleodinamiche sono largamente utilizzate nei settori industriali per alimentare e controllare macchinari pesanti. Nei veicoli da costruzione, come escavatori e gru, le valvole oleodinamiche gestiscono il flusso e la pressione del fluido per azionare bracci, benne e altri componenti mobili. I condotti collegano la centrale di compressione o la pompa di alimentazione alle varie macchine utilizzatrici, rotanti o alternative.

Nelle valvole direzionali è installato in pratica sempre un elemento mobile come una spola o un cursore, un otturatore o una sfera. Scegliere le valvole direzionali, le valvole limitatrici di pressione o il regolatore di portata appropriato sarà semplice con il supporto dei nostri esperti.

Valvole Pneumatiche: Tipi e Funzioni

Il tipo di valvola è subordinato all’impianto pneumatico. I fattori importanti sono la funzione da eseguire, il tipo di pilotaggio e l’attacco. Le valvole impiegate nella pneumatica servono innanzitutto per il comando. Per poter comandare occorre energia, cercando di realizzare il massimo effetto con un consumo minimo. Come vie si considerano: attacchi alla rete di aria compressa, deviazioni per gli utilizzatori e aperture di scarico. I cosiddetti rubinetti dl intercettazione fanno parte delle valvole a due vie poiché essi hanno un attacco per l’alimentazione (1° via) ed un attacco per l’utilizzazione (2° via).

Le valvole regolatrici permettono di variare uno dei due parametri fondamentali dell’aria compressa che sono la portata e la pressione. Nei cilindri la prima influenza la velocità del movimento dello stelo, la seconda fa variare la forza esercitata.

Una valvola 3/2 è dotata di tre porte d’aria su due posizioni. Le due posizioni si riferiscono a due diverse posizioni di lavoro (ON, OFF) del nucleo dell’elettrovalvola pneumatica. Il nucleo della valvola controlla diversi passaggi di fluido quando la valvola guadagna e perde potenza. Il corpo della valvola pneumatica ha tre porte, cioè A, P e T, di cui una (P) è per l’ingresso e due (A & T) sono per l’uscita: una delle uscite è normalmente aperta e l’altra è normalmente chiusa.

Le valvole 3/2 possono essere suddivise in modalità normalmente chiusa e normalmente aperta. Una valvola 3/2 vie ha tre porte e due posizioni che possono essere azionate pneumaticamente, meccanicamente, manualmente o elettricamente tramite un’elettrovalvola.

Una valvola a 2 posizioni e 3 vie normalmente chiusa prevede che la circolazione del fluido sia inibita quando la bobina non è alimentata (l’ingresso e l’uscita sono chiusi), o che A e P siano scollegati ad alimentazione spenta e A e T siano collegati con l’alimentazione accesa. Una valvola a 2 posizioni e 3 vie normalmente aperta prevede che la circolazione del fluido sia permessa quando la bobina non è alimentata, o che A e P siano collegati con alimentazione spenta.

Le valvole a 3/2 vie possono essere progettate in diversi modi. Il meccanismo di tenuta delle valvole può essere un otturatore o una spola. Nelle valvole ad azionamento diretto, l’otturatore è mosso direttamente dall’attuatore. Nella progettazione di una valvola 3/2 è necessario considerare le condizioni di lavoro l’ambiente di un sistema pneumatico. In presenza di sostanze aggressive il corpo della valvola e le guarnizioni devono essere resistenti alla corrosione.

Una tipica applicazione per una valvola 3/2 è l’azionamento di un cilindro a semplice effetto. Un cilindro a semplice effetto ha una porta pneumatica per riempire e svuotare una camera d’aria. Il cilindro si muove in una direzione riempiendo la camera d’aria e torna indietro grazie alla forza di una molla. Le valvole a 3/2 vie sono adatte per applicazioni di soffiaggio, rilascio della pressione e vuoto.

Catalogo Oleodinamica Bolognese

All'interno del catalogo di Oleodinamica Bolognese, puoi trovare valvole per il controllo direzionale, della portata (non ritorno, distribuzione, selezione, regolazione, valvole di blocco SE e DE, strozzamento, etc.) e della pressione (valvole di massima, riduttrici di pressione).

Mec Fluid 2

Mec Fluid 2 progetta e produce un’ampia gamma di valvole ed elettrovalvole adatte anche per applicazioni che richiedono alte portate. Il focus principale di Mec Fluid fa riferimento a valvole ed elettrovalvole per vuoto diretto.

tag: #Idraulica