Válvula de 3 vías y 2 posiciones: aplicaciones, criterios de selección y orientación práctica

Imagine una abrazadera en un dispositivo de ensamblaje: un cilindro de simple efecto empuja la mandíbula para cerrarla, un resorte la tira hacia atrás y solo una línea de aire llega al cilindro. En el momento en que la bobina pierde energía, esa única línea debe vaciarse en algún lugar seguro. Ese "en algún lugar" es el tercer puerto, y es la razón por la que existe una válvula de 3 vías y 2 posiciones.

La versión corta: Tres puertos, dos posiciones, una línea de trabajo. El puerto 1 es de suministro, el puerto 2 alimenta al actuador, el puerto 3 ventila a la atmósfera. Energizada, la válvula presuriza la línea; Cuando se desenergiza, un resorte devuelve el mecanismo, la línea se ventila y el resorte del cilindro impulsa el pistón a su posición original. Si su actuador necesita dos líneas de aire independientes, deténgase aquí. Esa es una válvula 5/2, y forzar una 3/2 en el trabajo deja un lado del pistón atrapado permanentemente.

Leyendo el nombre: puertos primero, posiciones segundo

La notación es un recuento, no una descripción del flujo. El primer dígito es cuántos puertos de conexión existen en el cuerpo; el segundo es cuántos estados estables puede contener el mecanismo interno. Una válvula de 3 vías y 2 posiciones nunca descansa en un tercer estado medio abierto: cada cambio es un cambio completo.

Diferentes tradiciones de dibujo etiquetan esos tres puertos de manera diferente, y ahí es donde comienzan muchos errores de puesta en servicio:

Una trampa de denominación más: en el manejo de fluidos de proceso, "válvula de tres vías" generalmente significa una válvula mezcladora o desviadora: dos entradas en una salida o una entrada dividida entre dos salidas. Se trata de un componente diferente de la válvula neumática 3/2 direccional descrita aquí, aunque ambas tienen tres puertos. Cuando realice el pedido, proporcione la función: normalmente cerrado, solenoide único, retorno por resorte, tamaño del puerto, voltaje de la bobina.

Dos posiciones, un resorte: lo que realmente se mueve dentro

La mayoría de las válvulas industriales 3/2 son monoestables: un solenoide, un resorte de retorno y una posición de reposo. Predominan dos diseños internos, y la elección determina cómo se comporta la válvula a lo largo de su vida.

Diseño de muñeca. Un disco o bola sella contra un asiento mecanizado. Las fugas son efectivamente nulas cuando están cerradas, el aire contaminado se tolera mejor y la válvula resiste la presión de suministro sin una línea piloto. La compensación es una mayor fuerza de cambio y un flujo ligeramente menor para el mismo tamaño de cuerpo.

Diseño de carrete. Un carrete lapeado se desliza en un orificio, abriendo puertos a medida que sus tierras pasan por ellos. Es compacto, rápido y fluye bien, pero necesita aire limpio y seco y puede transportar una pequeña cantidad de fugas por el terreno.

En reposo, una válvula 3/2 normalmente cerrada bloquea el puerto 1 y conecta el puerto 2 con el puerto 3, de modo que la línea del actuador se ventila y el resorte del cilindro puede devolver el pistón. Energice la bobina y el estado se invierte: 1 alimenta a 2 y 3 se sella. Una versión normalmente abierta invierte la lógica: la línea se presuriza en reposo y se ventila cuando se enciende, lo cual es la elección correcta cuando la condición segura está "sujetada" o "retenida" en lugar de "liberada".

Existen versiones 3/2 de doble solenoide y mantienen su última posición ante una pérdida de energía, pero con una sola línea de trabajo, la versión de retorno por resorte es más sencilla de cablear, más sencilla de solucionar problemas y más barata de almacenar como repuesto.

Donde una válvula 3/2 es la herramienta adecuada

Busque esta válvula siempre que el trabajo sea "presurizar una línea y luego soltarla":

• Cilindros de simple efecto con retorno por resorte para sujeción, expulsión, marcado y accionamiento de compuertas o compuertas pequeñas.
• Control de soplado y cuchilla de aire en estaciones de llenado, envasado e inspección, donde el aire debe detenerse instantáneamente entre ciclos.
• Aspiración encendida/apagada con un eyector: la ruta de ventilación dedicada permite que la ventosa se libere rápidamente en lugar de sangrar.
• Aire piloto para válvulas de proceso más grandes, donde un pequeño 3/2 desplaza la señal que impulsa un actuador grande.
• Ciclos de presurización de tanques y recipientes, y accesorios de prueba de fugas que necesitan un llenado y vaciado rápidos.
• Servicio de cierre de agua, aire y gas inerte cuando se requiere una función de encendido/apagado con una línea aguas abajo ventilada.

Lo que todos ellos comparten es una única línea controlada. En el momento en que hay que controlar independientemente una segunda línea (un cilindro de doble efecto que debe extenderse y retraerse bajo potencia), tres puertos ya no son suficientes.

Para los compradores que comparan estilos de carrocería y opciones de bobinas uno al lado del otro, la gama de válvulas direccionales es el lugar más rápido para comenzar.

Gama de válvulas direccionales neumáticas: válvulas solenoides y colectores Compare las válvulas solenoides V4 y M4 5/2 con opciones de colector SU, SV y SW; El recuento de puertos ayuda a distinguir las familias para diferentes necesidades del sistema. Ver producto →

3/2 vs 2/2 vs 5/2: elija por actuador, no por hábito

Las tres familias resuelven problemas diferentes y el recuento de puertos es la forma más rápida de diferenciarlos.

Una válvula 2/2 todavía aparece en los cilindros de simple efecto en diseños de bajo costo, y el aire escapa a través del suministro una vez que se cierra la línea. Funciona, pero la retracción es lenta y el recorrido del escape no está controlado. El tercer puerto dedicado le brinda al cilindro una ruta corta y limpia hacia la atmósfera, razón por la cual los tiempos de retracción son notablemente más cortos con la misma presión de suministro. Para conocer más de cerca, lea nuestra nota en el diferencia entre los tipos de electroválvulas 2/2 y 3/2 .

La lista de verificación de especificaciones que los compradores realmente necesitan

La mayoría de las devoluciones y paradas de líneas se remontan a un parámetro que nadie anotó. Fije estos antes de comparar citas:

Instalación y los fallos que siguen.

Casi todas las válvulas 3/2 "fallidas" que vemos son un filtro, un silenciador o un problema de cableado en lugar de un carrete desgastado. El patrón es lo suficientemente consistente como para comprobarlo en este orden:

• Retorno lento o incompleto. Casi siempre es un silenciador de escape obstruido o una línea del puerto 3 de tamaño insuficiente. Tire del silenciador y vuelva a probar antes de reemplazar la válvula.
• El cilindro se arrastra mientras está desenergizado. Daños en el asiento debido a restos de tubería o a un asiento mantenido abierto por virutas. Coloque un prefiltro de 40 µm delante del cuerpo.
• Sin cambio, bobina caliente. Voltaje incorrecto, una bobina de CC en un suministro de CA o un desajuste en el ciclo de trabajo. Compare la etiqueta con el suministro real, no con la válvula que reemplazó.
• Charla en el cambio. Presión de suministro demasiado cerca del diferencial mínimo del piloto, o agua en la galería del piloto después de un apagado en frío.
• Fuga en el puerto 3 cuando está energizado. Un sangrado leve es normal en un carrete pequeño; un flujo continuo significa una tierra desgastada y un cuerpo de reemplazo.
• Ciclismo errático. Enchufe DIN suelto, clavijas oxidadas o un neutro compartido que retroalimenta la bobina.

Para la puesta en servicio, utilice la anulación manual para confirmar la ruta del aire antes de energizar cualquier cosa y configure la unidad de preparación de aire para que suministre aire seco y filtrado a 5 µm o mejor. Los serpentines en áreas de lavado deben tener el conector apuntando hacia abajo para que el agua no pueda acumularse en el tapón.

Mientras varios actuadores de simple efecto se encuentran juntos, un colector integrado elimina la mayor parte de los tubos y los puntos de fuga que los acompañan.

Manifold neumático convencional para grupos de válvulas direccionales compactas El diseño de colector integrado reduce el uso de tubos para actuadores de simple efecto agrupados, con piezas reemplazables, cableado D-SUB opcional y una presión de trabajo de 0,15 a 0,8 MPa. Ver producto →

Notas de compra para compradores OEM y de mantenimiento

Dos válvulas con el mismo tamaño de puerto pueden diferir en un factor de dos en flujo y años en vida útil, y la hoja de datos rara vez lo muestra. Haga tres preguntas antes de aprobar a un proveedor:

1. ¿El caudal indicado se mide a la presión a la que realmente funciona la máquina, con el silenciador instalado? Un Cv de banco sin limitador de escape favorece todas las válvulas del mercado.
2. ¿Qué material de junta se monta de serie? ¿Se puede cambiar sin pedir una carrocería nueva? El uso de agua y glicol termina rápidamente con NBR.
3. ¿La bobina se puede reemplazar por sí sola y el repuesto está disponible en semanas en lugar de meses? La falla de la bobina es la falla de campo más común y una válvula que debe reemplazar por completo detiene la línea por más tiempo.

La consistencia del lote importa más que la primera muestra. Una planta que instala 200 válvulas por mes nota cuando los índices de primavera varían entre lotes, porque los tiempos de ciclo varían con ellos. Los proveedores que ejecutan pruebas automatizadas de final de línea en cada unidad, en lugar de muestreo, son aquellos cuyo quinto envío coincide con el primero.

¿Tiene en mente un tamaño de puerto, un medio y un estado de reposo específicos? Envía los datos a través de nuestro pagina de contacto y los compararemos con los cuerpos y bobinas disponibles y no al revés.

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