Uma válvula direcional consiste em um corpo de válvula com passagens internas e uma parte móvel chamada carretel. O carretel pode conectar ou bloquear as passagens internas. Na maioria das válvulas hidráulicas industriais padrão, o carretel é cilíndrico — esse tipo é chamado de válvula direcional de carretel, ou simplesmente válvula de carretel. As válvulas de carretel são o tipo de válvula direcional mais utilizado em hidráulica industrial. Este capítulo explica seus tipos, construção, princípios de funcionamento e métodos de controle.

Válvula direcional de quatro vias

O primeiro tipo de válvula direcional a ser considerado é aquela com quatro passagens internas: uma passagem de pressão, uma passagem de retorno (tanque) e duas passagens de trabalho. Esta é a válvula direcional de quatro vias — assim chamada devido às quatro passagens diferentes em seu corpo. A válvula direcional de quatro vias controla cilindros hidráulicos ou motores hidráulicos para inverter o sentido de rotação.

Função da válvula de quatro vias em um circuito

Todas as válvulas direcionais consistem em um corpo de válvula e um carretel interno móvel. O carretel possui pelo menos duas posições — duas posições finais. Essas duas posições são representadas no símbolo gráfico da válvula direcional por duas caixas separadas. Em cada caixa, setas indicam como as passagens internas do corpo da válvula estão conectadas quando o carretel está nessa posição. Ao representar uma válvula direcional com um símbolo gráfico, ambas as caixas devem estar conectadas. Ao inseri-la em um circuito, apenas uma das caixas deve ser conectada ao circuito. Dessa forma, quando o atuador se move em uma direção, o caminho do fluxo interno na válvula direcional fica claramente indicado. Quando a outra caixa do símbolo precisar representar o atuador se movendo na direção oposta, basta deslizar a outra caixa suavemente para dentro do circuito.

Uma válvula direcional com apenas duas posições de carretel é chamada de válvula de duas posições.

Figura 10-1 Válvula direcional de quatro vias. O símbolo de duas caixas representa as duas posições do carretel. Apenas uma caixa se conecta ao circuito por vez; ao mover o carretel, a caixa se alterna, invertendo o cilindro.

Função do circuito da válvula de quatro vias

Quando o carretel está em uma posição final, a passagem de pressão se conecta à passagem de trabalho A e a passagem de retorno se conecta à passagem de trabalho B. Quando o carretel muda para a outra posição final, a passagem de pressão se conecta à passagem de trabalho B e a passagem de retorno se conecta à passagem de trabalho A. A mudança da posição final do carretel inverte a direção do fluxo de óleo para o cilindro hidráulico, estendendo ou retraindo a haste.

Válvula direcional de três vias

Uma válvula direcional de três vias possui três passagens internas: uma passagem de pressão, uma passagem de retorno e uma passagem de trabalho. Sua função é: quando o carretel está em uma posição final, pressuriza a porta de trabalho; quando está na outra posição final, despressuriza a porta de trabalho. Em outras palavras, a válvula de três vias alterna a pressurização e a despressurização de uma única porta de trabalho.

Função do circuito da válvula de três vias

Uma válvula de três vias pode controlar atuadores de ação simples, como cilindros de êmbolo com retorno por mola. Nessas aplicações, a válvula de três vias, em uma posição, alimenta a extremidade livre da haste do cilindro com óleo pressurizado; quando comutada para a outra posição, o fluxo para o atuador é bloqueado e a passagem do atuador se conecta à passagem de retorno dentro do corpo da válvula, permitindo que a haste do cilindro se retraia por gravidade ou força da mola.

Quando a válvula de três vias está na posição que conecta a passagem de trabalho à passagem de retorno, um cilindro de êmbolo montado verticalmente pode retrair-se por gravidade, enquanto uma haste de cilindro com retorno por mola retrai-se pela força da mola.

Em aplicações hidráulicas industriais, as válvulas de três vias são raramente encontradas. Se uma função de três vias for necessária, geralmente utiliza-se uma válvula de quatro vias com uma das portas de trabalho bloqueada.

Figura 10-3: Válvula direcional de três vias controla cilindros de ação simples (com retorno por mola). Uma posição pressuriza; a outra conecta o cilindro ao tanque e permite que a mola retraia a haste.

Válvula direcional de duas vias

Uma válvula direcional de duas vias possui apenas duas passagens — essas duas passagens podem ser conectadas ou desconectadas pelo carretel. Quando o carretel está em uma posição final, a passagem de fluxo através da válvula está aberta; quando está na outra posição final, a passagem está fechada.

Função do circuito da válvula de duas vias

A válvula direcional de duas vias funciona como um interruptor liga/desliga em um circuito. Essa função é utilizada em muitos sistemas como um dispositivo de segurança ou para isolar e conectar diversos componentes dentro do sistema.

Classificações e especificações das válvulas direcionais

As válvulas direcionais utilizadas em sistemas hidráulicos industriais são encontradas em diversos tamanhos básicos: 1/4", 3/8", 1/2", 3/4" e 1-1/4" (6,35 mm, 9,5 mm, 12,7 mm, 19,05 mm e 31,75 mm). Em aplicações industriais, elas são geralmente classificadas pela sua capacidade de vazão média, e não pelo tamanho da porta. Por exemplo, as capacidades nominais são: 3–10 gpm (11,37–37,9 lpm), 10–20 gpm (37,9–45,48 lpm), 40 gpm (75,8 lpm), 80 gpm (303,2 lpm) e 160 gpm (379 lpm). Na vazão nominal, a queda de pressão de P para A ou de B para T é de aproximadamente 40 psi (2,76 bar).

Carretel da válvula direcional

O carretel da válvula direcional de quatro vias que vimos é um eixo com três seções cilíndricas de grande diâmetro chamadas de anéis de contato. O espaçamento igual entre os três anéis define este como um carretel de três anéis de contato. A maioria das válvulas direcionais hidráulicas industriais possui carretéis de dois ou quatro anéis de contato. Válvulas com vazão nominal menor geralmente utilizam carretéis de dois anéis de contato; carretéis de quatro anéis de contato são mais comuns em válvulas com vazão nominal maior.

Figura 10-5 Carretéis de válvulas direcionais. Carretéis com duas ranhuras são comuns em válvulas menores; carretéis com quatro ranhuras, em válvulas maiores. O número e a posição das ranhuras determinam quais passagens são conectadas ou bloqueadas em cada posição do carretel.

Válvula de quatro vias montada em subplaca

A válvula direcional de quatro vias descrita acima possui quatro portas. Normalmente, as portas de pressão e retorno estão em um lado do corpo da válvula, enquanto as duas portas de trabalho estão no lado oposto. Essa disposição das portas é muito semelhante ao símbolo gráfico de uma válvula direcional. Para facilitar a instalação, a maioria das válvulas direcionais hidráulicas industriais utiliza um projeto de montagem em placa de base: o corpo da válvula é parafusado a uma placa de base que se conecta às linhas do sistema. As portas da válvula montada em placa de base estão na face inferior do corpo da válvula.

Operadores de válvulas direcionais

Vimos que o carretel da válvula direcional pode ser posicionado em uma extremidade ou na outra. O movimento do carretel pode ser feito por meios mecânicos, elétricos, hidráulicos, pneumáticos ou manuais.

Operação manual

Uma válvula direcional acionada por força muscular é chamada de válvula manual. Existem muitos tipos de dispositivos de acionamento manual, incluindo alavancas, botões e pedais. O mecanismo de acionamento mecânico mais comum é um pino de came cuja extremidade superior possui um rolete — quando o came do atuador se move para baixo e atinge o rolete, o carretel se desloca para outra posição. No acionamento manual, a sequência de ação e o controle da válvula direcional devem ser determinados pela intenção do operador. Se a válvula direcional precisar se deslocar em uma posição específica do atuador, pode-se utilizar uma válvula direcional com acionamento mecânico.

Controle piloto

Os carretéis das válvulas direcionais também podem ser deslocados usando pressão piloto pneumática ou hidráulica. Para carretéis de quatro canais, a pressão piloto atua nos canais do carretel em ambas as posições finais. Para carretéis de dois canais, a pressão piloto atua em um único pistão piloto.

Controle por Solenoide (Eletromagnético)

A forma mais comum de controlar uma válvula direcional é com um solenoide (eletroímã). Um solenoide é um dispositivo eletromecânico que converte energia elétrica em força e movimento mecânico linear. O atuador correspondente em um sistema hidráulico é o cilindro hidráulico.

Solenoide do tipo seco

Dos dois tipos de solenoides, o tipo seco é o modelo mais antigo. Ele funciona com base em princípios eletromagnéticos básicos e consiste em um núcleo de ferro em forma de "T", uma bobina e uma estrutura em forma de "C". Devido ao formato do núcleo de ferro e da estrutura que envolve a bobina, esse tipo às vezes é chamado de eletroímã "CT". O ferro é um bom condutor magnético, enquanto o ar tem baixa condutividade magnética. O princípio de funcionamento do solenoide tipo seco é o seguinte: o campo magnético atrai o núcleo de ferro para dentro da bobina, reduzindo a grande resistência magnética causada pelo entreferro no centro da bobina. À medida que o núcleo de ferro se move para dentro, o entreferro diminui gradualmente, a força eletromagnética aumenta e a força eletromagnética quando o núcleo de ferro está dentro da bobina é maior do que quando está fora.

Solenoide do tipo úmido

O solenóide úmido é um projeto relativamente novo no campo da hidráulica industrial. Comparado aos projetos com entreferro, a vantagem do solenóide úmido é a melhor dissipação de calor e a eliminação das vedações da haste de acionamento, que podem causar vazamentos em solenóides secos, aumentando a confiabilidade.

Construção de solenóide do tipo úmido

Um solenóide do tipo úmido consiste em uma bobina, uma estrutura retangular, uma haste de acionamento, uma armadura (núcleo de ferro) e um tubo guia. A bobina é encapsulada na estrutura retangular; ambos são selados com plástico. Este conjunto possui um orifício passante que atravessa o centro da bobina e ambos os lados da estrutura — este orifício se encaixa no tubo guia. O tubo guia contém a armadura. O tubo guia é encaixado sob pressão no corpo da válvula direcional; a cavidade interna do tubo guia se conecta à passagem de retorno da válvula direcional, de modo que a armadura fica imersa no óleo do sistema — por isso é chamada de "armadura úmida".

Como funciona o solenóide do tipo úmido

Quando a corrente flui pela bobina, esta gera um campo magnético, intensificado pela trilha magnética retangular de ferro ao redor da bobina e pela armadura no centro da bobina. Quando a corrente é aplicada à bobina da armadura úmida, a armadura móvel fica parcialmente fora da bobina. O campo magnético produzido pela corrente atrai a armadura, que atinge a haste de acionamento conectada mecanicamente ao carretel da válvula, deslocando a válvula direcional. À medida que o carretel se desloca, a armadura entra completamente na bobina, concentrando o campo magnético da bobina totalmente na trilha magnética de ferro.

O ferro é um bom condutor magnético, enquanto o óleo que envolve a armadura e a haste de acionamento tem uma condutividade magnética muito baixa. O princípio de funcionamento do solenóide úmido é o seguinte: o campo magnético atrai a armadura para dentro, reduzindo o grande entreferro no centro da bobina. À medida que a armadura se move para dentro, o entreferro diminui gradualmente, a força eletromagnética aumenta e, quando a armadura está totalmente dentro da bobina, a força eletromagnética é maior do que fora dela.

Figura 10-9 Solenoide do tipo úmido. A armadura fica imersa em óleo hidráulico (daí o termo "úmido"), eliminando a vedação dinâmica da haste de acionamento. Melhor dissipação de calor e confiabilidade em comparação com o tipo seco.

Zumbido do ar condicionado

Nos Estados Unidos, a energia para controle industrial é tipicamente CA (corrente alternada). A corrente CA nos EUA oscila entre zero e o pico positivo, retorna a zero e ao pico negativo, e volta a zero a 60 ciclos por segundo (60 Hz). Quando a corrente está no pico positivo ou negativo, o campo magnético e a força eletromagnética são máximos. À medida que a corrente diminui, passando por zero, o campo magnético e a força também diminuem, fazendo com que a carga do solenoide com mola (normalmente o carretel da válvula com mola) empurre o núcleo de ferro ou a armadura para fora. Quando o campo e a força se aumentam novamente, eles puxam o núcleo de ferro ou a armadura de volta para dentro. Esse movimento cria o zumbido, ruído ou vibração característicos do solenoide — o zumbido CA.

Anel de curto-circuito (bobina de sombreamento)

Para reduzir o ruído CA e aumentar a força de acionamento do solenoide, utiliza-se um anel de curto-circuito (bobina de sombreamento) para compensação. Em solenoides do tipo seco, o anel de curto-circuito é um anel de cobre fixado à estrutura em forma de C. Em solenoides do tipo úmido, trata-se de um anel de cobre na extremidade da haste de acionamento do tubo guia. Quando o solenoide opera, o anel induz uma corrente que fica defasada em relação à corrente de trabalho aplicada. Dessa forma, quando o campo magnético principal da bobina está em seu mínimo, o campo magnético do anel de curto-circuito é suficiente para manter o núcleo de ferro ou a armadura, reduzindo significativamente o ruído CA.

Correntes parasitas

O campo magnético CA pulsante pode criar pequenas correntes parasitas no solenoide — essas são correntes de Foucault, que fluem em pequenos circuitos no caminho magnético de ferro, consumindo energia e gerando calor, reduzindo a força de empuxo de saída do solenoide. Para minimizar os efeitos das correntes de Foucault, lâminas metálicas finas são usadas para fabricar a estrutura em C e o núcleo de ferro do solenoide seco. As lâminas metálicas são isoladas umas das outras por camadas de óxido. O campo magnético passa facilmente ao longo do caminho magnético normal das lâminas, mas, devido às camadas isolantes, as correntes de Foucault não podem fluir entre as lâminas. Como a estrutura em C é feita empilhando lâminas isoladas, ela é comumente chamada de "pilha de estrutura em C". Para solenoides úmidos, a minimização das correntes de Foucault utiliza lâminas de ferro isoladas para a estrutura retangular, mas isso não se aplica à armadura, pois os solenoides úmidos são mais potentes que os secos. Do ponto de vista da durabilidade, fabricar a armadura a partir de lâminas não é viável — em solenoides do tipo úmido, a armadura é uma peça sólida.

Corrente de pico do solenoide

A corrente alternada (CA) nas bobinas do solenoide produz uma força eletromagnética que desloca o carretel da válvula direcional, mas também gera calor, eventualmente queimando a bobina. Quanto maior a corrente que flui pela bobina do solenoide, maior a tendência de falha. Se o solenoide não se mover para fechar o entreferro, a bobina conduzirá uma corrente muito alta, causando superaquecimento. Ao contrário dos sistemas hidráulicos, onde o fluxo é relativamente constante, nos sistemas elétricos normais a corrente está relacionada à resistência — maior resistência significa menor corrente e menos calor. Como o calor afeta significativamente a vida útil do solenoide, o objetivo é usar a menor corrente possível, produzindo força de deslocamento suficiente. Isso é alcançado projetando bobinas com impedância CA (resistência reativa) adequada.

A impedância possui dois componentes: a resistência intrínseca do material condutor ao fluxo de elétrons — o cobre apresenta menor resistência que o alumínio — e o efeito de impedância produzido pelo campo eletromagnético ao redor dos enrolamentos da bobina. Esse campo magnético impede ou limita a corrente que entra na bobina. Quanto mais forte o campo, menor a corrente nos enrolamentos da bobina do solenoide.

Quando o solenoide é energizado pela primeira vez, o núcleo de ferro móvel, ou armadura, fica parcialmente fora da bobina, criando um grande entreferro no centro da bobina. O campo magnético não é muito forte nessa posição; a resistência à corrente provém principalmente da resistência do condutor, produzindo uma grande corrente de pico nas espiras da bobina. À medida que o núcleo de ferro, ou armadura, se move para dentro, o entreferro se fecha gradualmente e a corrente diminui. Quando o núcleo de ferro, ou armadura, está totalmente encaixado, a impedância é máxima e a corrente alternada é mínima.

A corrente de pico de partida, quando o solenoide é energizado pela primeira vez, é várias vezes maior que a corrente de manutenção quando totalmente encaixado. Se uma interferência mecânica impedir o encaixe completo do núcleo de ferro ou da armadura, uma corrente muito alta entra na bobina, gerando calor intenso. Em solenoides secos não encapsulados, isso derrete os componentes plásticos na extremidade da bobina; em solenoides secos ou úmidos encapsulados, causa o rompimento da vedação plástica. Em ambos os tipos, o isolamento do fio queima imediatamente e, em um ou dois minutos, a bobina entra em curto-circuito — isso é o que acontece quando um carretel travado impede o deslocamento do solenoide.

Figura 10-10 Corrente de pico versus corrente de manutenção em um solenóide CA. Quando energizado pela primeira vez, o grande entreferro permite uma alta corrente de pico (várias vezes a corrente de manutenção). Uma vez totalmente encaixado, a impedância aumenta e a corrente diminui. Um carretel travado (o entreferro nunca fecha) significa corrente de pico sustentada — queima garantida da bobina.

Solenoides de classificação contínua

Um solenóide de operação contínua pode permanecer energizado por um longo período sem superaquecer. A capacidade de dissipação de calor do solenóide é suficiente para dissipar a maior parte do calor gerado pela menor corrente de manutenção que passa pela bobina. A maioria das válvulas direcionais hidráulicas industriais utiliza solenóides de operação contínua.

Limitações do solenoide

As válvulas direcionais controladas por solenoides apresentam algumas limitações. Primeiro, os solenoides convencionais não podem ser usados em ambientes úmidos ou explosivos. Segundo, quando a vida útil da válvula direcional precisa ser especialmente longa, os solenoides controlados eletricamente geralmente também são evitados. Talvez a maior desvantagem dos solenoides seja a força de comutação limitada que podem produzir. De fato, para válvulas direcionais maiores, a força de comutação necessária é bastante grande. Para válvulas maiores (1/4" ou 3/8" / 6,35 mm ou 9,5 mm), uma válvula direcional com solenoide é geralmente montada na parte superior e, durante a comutação, o fluxo da válvula menor é introduzido no lado correspondente do carretel da válvula maior. Esse tipo é chamado de válvula direcional piloto operada por solenoide.

Falha no solenoide

O calor é a principal causa de falha em solenoides de válvulas direcionais de ação direta, geralmente causada por travamento do solenoide, alta temperatura ambiente ou baixa tensão (força de deslocamento insuficiente para assentar completamente o núcleo de ferro ou a armadura).

Travamento do solenoide

Um carretel emperrado impede que o núcleo de ferro ou a armadura se encaixem completamente, fazendo com que a bobina do solenoide consuma continuamente uma corrente de pico muito alta. O solenoide não consegue dissipar o enorme calor gerado, acabando por queimar a bobina. Embora o fluxo excessivo através da válvula possa causar o emperramento do solenoide, a interferência mecânica com o movimento do carretel é a causa mais comum. Contaminantes (como lodo, lascas de metal, areia do núcleo e fita de PTFE) podem emperrar o carretel, ou o carretel pode ser emperrado por rebarbas entre o carretel e o corpo da válvula. Partículas de oxidação do óleo e verniz de óleo podem se acumular no carretel, fazendo com que o espaço entre o carretel e o corpo da válvula desapareça — a limpeza com solvente pode remover o verniz de óleo. Uma placa de montagem deformada também pode causar o emperramento do solenoide — quando os parafusos de montagem são apertados, o corpo da válvula pode se curvar ligeiramente, limitando o movimento do carretel e queimando a bobina. Os requisitos de planicidade da placa de montagem normalmente situam-se entre 0,0003 e 0,0005 polegadas (0,00762 a 0,0127 mm).

Em solenoides do tipo seco, à medida que o núcleo de ferro do solenoide é puxado para dentro da bobina, ocorre desgaste entre o núcleo de ferro e a estrutura em C. Ao desmontar esse tipo de solenoide, recomenda-se reinstalar o núcleo de ferro em sua posição original. Caso contrário, a parte desgastada não se alinhará corretamente, o núcleo de ferro não se encaixará completamente e o solenoide emitirá um zumbido, indicando falha iminente.

Às vezes, ambas as solenoides em uma válvula direcional de solenoides duplos podem ser energizadas simultaneamente — isso significa que um núcleo de ferro ou armadura se encaixa completamente enquanto o outro está travado. O resultado é a queima da bobina de uma das solenoides. A energização simultânea de ambas as solenoides geralmente é causada por uma falha no dispositivo de controle elétrico ou por um erro de fiação.

Alta temperatura ambiente

Quando a corrente elétrica puxa o núcleo de ferro ou a armadura do solenoide, o calor gerado precisa ser dissipado pela bobina. Se a temperatura do ar ambiente estiver muito alta, a dissipação de calor fica prejudicada e a bobina pode queimar. Isso pode ocorrer se a ventilação for inadequada ou se o equipamento operar próximo a fontes de calor.

Baixa tensão

Para um solenóide de 110 V, 60 Hz, quando a tensão da linha cai para cerca de 100 V, a força eletromagnética produzida é insuficiente para assentar completamente o núcleo de ferro ou a armadura dentro do período de tempo projetado. Devido ao tempo prolongado de corrente de pico, o solenóide opera em uma temperatura mais alta, eventualmente causando falha. Às vezes, os primeiros sinais de queima da bobina são ruídos de zumbido ou vibração. Problemas de baixa tensão são comuns em muitas usinas de grande consumo de energia. Se houver suspeita de baixa tensão, a concessionária de energia pode instalar um medidor de registro de 24 horas para verificar as condições reais.

Válvula direcional de três posições

Nos exemplos anteriores, discutimos uma válvula direcional de duas posições (com duas posições finais). Em algumas aplicações, utiliza-se uma válvula direcional de três posições. A terceira posição central é uma posição neutra ou de transição. O símbolo gráfico de uma válvula direcional de três posições possui três retângulos — o retângulo central representa a posição central e as conexões internas quando o carretel está no centro.

Válvula de três posições com mola central

O tipo mais comum de válvula direcional de três posições é a de centro por mola. Essa válvula possui molas em ambas as extremidades para manter o carretel na posição central quando nenhum dos solenoides está energizado.

Figura 10-12 Válvula direcional de três posições com mola central. As molas mantêm o carretel no centro quando ambos os solenoides estão desenergizados. A posição central determina o que acontece com a carga do cilindro quando a máquina é parada.

Condições do centro

Existem quatro configurações comuns para a posição central. A escolha da condição central determina o comportamento do circuito quando a válvula direcional está no centro (nenhum dos solenoides energizado):

Figura 10-13 Quatro configurações de posição central. A escolha depende dos requisitos do circuito: se o cilindro deve manter a posição, flutuar livremente ou se a bomba deve descarregar quando a válvula estiver centrada.

Válvulas direcionais proporcionais

As válvulas direcionais padrão alternam entre posições discretas (aberto/fechado). As válvulas direcionais proporcionais permitem que o carretel seja posicionado em qualquer posição entre totalmente aberto e totalmente fechado, com uma relação suave entre o sinal elétrico de entrada e a posição do carretel e a vazão. Isso possibilita o controle continuamente variável tanto da direção quanto da vazão com uma única válvula.

Válvulas direcionais operadas por piloto

Para aplicações de grande vazão, onde a força do solenoide é insuficiente para deslocar diretamente o carretel principal, utiliza-se um projeto operado por piloto. Uma pequena válvula piloto, acionada por solenoide, direciona a pressão piloto para deslocar o carretel principal, que é maior. Esse projeto de dois estágios permite que solenoides pequenos controlem vazões muito altas — a válvula piloto realiza a comutação e a pressão piloto realiza o trabalho de movimentar o carretel principal.

Figura 10-14 Válvula direcional operada por piloto. A pequena válvula piloto operada por solenoide (acima) direciona a pressão piloto para acionar o carretel principal maior (abaixo). Esse projeto permite que solenoides pequenos controlem válvulas principais de alto fluxo.

Válvulas direcionais solenoides proporcionais

No dispositivo de controle, o sinal de reversão e o sinal de entrada chegam simultaneamente. O sinal de "erro" gerado entre os dois aciona o dispositivo de controle para energizar proporcionalmente um dos solenoides "A" ou "B". Ao ser energizado, o solenoide converte o sinal em uma força. O solenoide proporcional, centralizado no corpo da válvula, juntamente com a mola de polarização da válvula piloto, converte essa pressão de controle em uma posição do carretel piloto. O sensor de posição LVDT conecta-se diretamente ao carretel da válvula principal, sendo sua função fornecer feedback automático ao carretel piloto.

Válvula direcional diferencial de pressão (controle por motor de torque)

A válvula direcional diferencial de pressão é do tipo de três estágios — com a válvula piloto como primeiro estágio e a válvula principal como segundo estágio. A válvula piloto é mais complexa, consistindo em um motor de torque, molas, tubos de jato e um carretel ajustável com tampas de extremidade piloto e um LVDT (transdutor de deslocamento variável linear). O segundo estágio (válvula principal) é semelhante ao de outras válvulas direcionais operadas por piloto.

Construção da válvula piloto de primeiro estágio

A válvula piloto consiste em um motor de torque, um tubo de jato, um carretel com molas esquerda e direita e componentes similares. O tubo de jato direciona a pressão de controle para cada extremidade do carretel. A válvula piloto é semelhante em tipo à válvula direcional centrada por mola.

Válvula principal do segundo estágio

O segundo estágio (válvula principal) é semelhante a outros tipos de válvulas direcionais proporcionais e não será repetido aqui.

Operação da válvula piloto

A corrente do sinal de controle elétrico flui através dos enrolamentos do motor de torque entre os dois solenoides. A comparação e a diferença dos sinais elétricos determinam a direção do campo magnético do motor de torque. Dependendo de qual solenoide tiver o sinal mais forte, o jato é direcionado para pressurizar uma das extremidades do carretel piloto. Ao mesmo tempo, a saída do dispositivo de controle aumenta o fluxo para um dos lados do carretel da válvula direcional até o valor proporcional, aumentando gradualmente o fluxo para esse lado até atingir o valor proporcional.

Conceitos-chave — Capítulo 10