ES2306148T3 - Uso de un dispositivo de conmutacion para un sistema hidraulico de alta presion. - Google Patents
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Abstract
Uso de un dispositivo de conmutación para un sistema hidráulico de alta presión para el servicio de dispositivos tensores hidráulicos de tornillos, con - una válvula distribuidora de asiento (10, 17), cargada en la dirección de cierre mediante alta presión de una bomba de alta presión (2), con un espacio de alta presión (13) unido con una tubería de alta presión (5) que bajo carga de alta presión cierra una tubería de retorno (16) de alta presión libre de presión, - un émbolo de control (22) que desplaza la válvula distribuidora de asiento (10, 17) en la dirección de apertura para establecer una unión entre la tubería de alta presión (5) y la tubería de retorno (16) de alta presión cuando éste se carga de forma controlada con baja presión de una bomba de baja presión (3), - una válvula de conmutación (23) controlable de forma intencionada que establece o interrumpe a elección una unión con una tubería de retorno (24) de baja presión que, al interrumpir la unión con la tubería de retorno (24) de baja presión origina la carga del émbolo de control (22) con baja presión de la bomba de baja presión (3) y, de esta manera, el desplazamiento de la válvula distribuidora de asiento (10, 17) en la dirección de apertura y - un motor (1) que acciona la bomba de alta presión (2) y la bomba de baja presión (3), acoplada con aquella, para el circuito de control de baja presión.
Description
Uso de un dispositivo de conmutación para un
sistema hidráulico de alta presión.
La invención se refiere al uso de un dispositivo
de conmutación para un sistema hidráulico de alta presión para el
servicio de dispositivos tensores hidráulicos de tornillos.
Sistemas hidráulicos de alta presión se usan en
numerosos campos industriales para distintos fines. Un campo de
aplicación es el accionamiento de distintas herramientas. Estas
herramientas deben ser lo más pequeñas y manejables posibles y,
además, poder aplicar fuerzas muy altas. Los dispositivos tensores
hidráulicos de tornillos son por ejemplo herramientas de este tipo.
Debido al volumen de construcción reducido deseado es preciso elegir
lo suficientemente alta la presión en el sistema de alta presión
para conseguir las fuerzas requeridas. Las bombas usadas para este
fin suministran presiones entre 700 y 3.000 bar. Las válvulas
actualmente disponibles en el mercado para controlar presiones por
encima de 1.000 bar están configuradas como válvulas de cierre
manuales, mientras que para presiones hasta 1.000 bar se conocen
válvulas distribuidoras de asiento accionadas directamente mediante
electroimanes.
Tal como indica su denominación, las válvulas de
cierre manuales no permiten un telemando mientras que las válvulas
electromagnéticas accionadas de forma directa tienen un tipo de
construcción muy grande y pesado debido a las elevadas fuerzas
requeridas para abrir o cerrar estas válvulas y, no obstante, no son
apropiadas para presiones superiores a 1.000 bar.
En el documento
WO-A-97/042062 se describe una
válvula de cierre hidráulica con control piloto, con un taladro de
control en forma de orificio ciego en una carcasa de válvula en el
cual desembocan en el extremo cerrado del taladro de control una
conexión de entrada A y a una distancia de la conexión de entrada A
una conexión de salida B, con un asiento de válvula configurado de
forma concéntrica en el taladro de control entre las conexiones A y
B que presenta una superficie de obturación con una sección
transversal de asiento F1, con un émbolo de control que presenta en
un extremo un collar terminal con una superficie de obturación que
actúa junto con la superficie de obturación del asiento de válvula,
estando el collar terminal unido por medio de un vástago de émbolo
con un collar central que cierra el taladro de control en el extremo
colindante con la conexión B y está guiado de forma obturada en la
carcasa de válvula, en la que el vástago de émbolo penetra por el
asiento de válvula, la superficie de obturación del collar terminal
está enfrentada al collar central y la superficie de obturación del
asiento de válvula está dirigida hacia la entrada de la conexión A,
por lo que el émbolo de control y el asiento de válvula actúan
conjuntamente con un sentido de cierre en la dirección de A a B. En
el extremo del collar central, el émbolo de control está unido con
un collar de control piloto guiado de forma obturada en la carcasa
de válvula en un taladro de control piloto, estando el taladro de
control piloto unido en un extremo de forma concéntrica con el
taladro de control y cerrado en un extremo opuesto mediante una
tapa, y pudiendo cargarse con un medio a presión una cámara de
control piloto formada entre el collar de control piloto y la tapa
mediante un dispositivo de control piloto accionado de forma
hidráulica, neumática o electrohidráulica.
El objetivo de la invención consiste en crear un
dispositivo de conmutación para un sistema hidráulico de alta
presión para el servicio de dispositivos tensores hidráulicos que
presente un volumen de construcción reducido y sea apropiado para un
telemando a presiones superiores a 1.000 bar hasta 3.000 bar y
más.
Basándose en este objetivo se propone el uso de
un dispositivo de conmutación para un sistema hidráulico de alta
presión para el servicio de dispositivos tensores hidráulicos de
tornillos según la reivindicación 1.
Debido a que la válvula de conmutación sólo
controla la baja presión para el émbolo de control es posible
configurar la misma como válvula electromagnética sencilla que se
puede mandar a distancia por cable o por radio. Es posible
configurar el émbolo de control, que puede cargarse de forma
controlada con baja presión, con un diámetro tan grande que sea
capaz de abrir la válvula distribuidora de asiento cargada con alta
presión, siendo no obstante posible configurar la disposición de tal
manera que ocupe poco espacio y presente un peso reducido.
El dispositivo de conmutación puede disponerse
de manera que ocupe particularmente poco espacio cuando la válvula
distribuidora de asiento se compone de un bloque de válvula con un
espacio de alta presión unido con una tubería de alta presión y de
un cono de válvula que cierra bajo el efecto de alta presión una
tubería de retorno libre de presión, estando el émbolo de control
dispuesto en el bloque de válvula de forma coaxial con el cono de
válvula.
El cono de válvula puede apoyarse en un asiento
de válvula formado por una disminución del diámetro del espacio
cilíndrico de alta presión mientras que el empujador de válvula en
el cono de válvula está conducido a través de un taladro que
corresponde a la reducción del diámetro y está cargado por el émbolo
de control, partiendo de este taladro la tubería de retorno.
Preferentemente, la válvula de conmutación puede
disponerse en la tubería de retorno de baja presión.
La invención se describe a continuación más
detalladamente con referencia a un ejemplo de realización
representado en el dibujo.
Un motor de accionamiento 1, en general un motor
eléctrico, acciona una bomba de alta presión 2 y una bomba de baja
presión 3 acoplada con esta. Ambas bombas 2, 3 aspiran líquido
hidráulico de un depósito 4. La bomba de alta presión 2 impulsa
líquido hidráulico a través de una válvula de retención 6 a una
tubería de alta presión 5 en la que la presión puede ajustarse
mediante una válvula reguladora de presión 7 a una presión hasta
3.000 bar. La presión existente en la tubería de alta presión 5
puede leerse en un presiómetro 8. La alta presión existe en la
tubería de alta presión 5 sólo mientras que una tubería de
derivación 9 no esté unida con una tubería de retorno 16 de alta
presión que desemboca en el depósito 4. La descarga de presión de la
tubería de alta presión 5 se efectúa mediante un cono de válvula 17
dispuesto en un bloque de válvula 10. Este cono de válvula 17 está
dispuesto en un espacio de alta presión 13 del bloque de válvula 10
y cargado por alta presión a través de la tubería de derivación 9
unida con un tapón 14. El cono de válvula 17 está guiado mediante
un vástago de guía 18 y cargado en la dirección de cierre por la
presión en la tubería de alta presión 5 y en la tubería de
derivación 9 así como por un resorte 19. El cono de válvula 17 se
apoya en un escalón formado por un taladro 15 coaxial de diámetro
inferior con el espacio cilíndrico 15 de alta presión. Del taladro
15 bifurca la tubería de retorno 16 de alta presión libre de presión
que desemboca en el depósito 4.
Por el taladro 15 penetra un empujador de
válvula 20, unido con el cono de válvula 17 y cargado por un émbolo
de control 22 dispuesto de forma coaxial con el taladro 15 y el cono
de válvula 17. El émbolo de control 22 está guiado de forma obturada
en un taladro correspondiente en el bloque de válvula 10 y en el
lado opuesto al cono de válvula 17 puede cargarse con la baja
presión suministrada por la bomba de baja presión 3 a través de una
tubería de baja presión 11 y un taladro en un tapón 21.
La presión en la tubería de baja presión 11 se
regula mediante una válvula reguladora de presión 12 a una presión
ajustada de tal manera que el émbolo de control 22, que presenta un
mayor diámetro que el taladro 15, sea capaz de desplazar el cono de
válvula 17 contra la alta presión en el espacio de alta presión 13
en la dirección de apertura. Esto se consigue por el hecho de que
una válvula electromagnética 23, dispuesta en una tubería de retorno
de baja presión 24 y unida con la tubería de baja presión 11, se
cierra de la posición abierta representada, en la que el líquido
hidráulico suministrado por la bomba de baja presión 3 vuelve a
través de la tubería de retorno de baja presión 24 directamente al
depósito 4, por lo que en la tubería de baja presión 11 se establece
la presión ajustada mediante la válvula reguladora de presión 12 y
desplaza el émbolo de control 22 junto con el empujador de válvula
20 que levanta el cono de válvula 17 de su asiento, estableciéndose
de esta manera la unión entre la tubería de alta presión 5 y la
tubería de retorno de alta presión 16 libre de presión.
El accionamiento de la válvula electromagnética
23 requiere sólo fuerzas reducidas, por lo que el tamaño de
construcción de esta válvula electromagnética 23 es muy pequeño. El
bloque de válvula 10 puede realizarse también con dimensiones
reducidas, ya que sólo debe alojar el émbolo de control 22 así como
el cono de válvula 17 con su vástago de guía 18 y el empujador de
válvula 20.
Gracias a las bajas fuerzas requeridas para el
accionamiento de la válvula electromagnética 23 se facilita un
telemando sin problema por cable o por radio, por lo que para el
servicio de un dispositivo tensor hidráulico de tornillos sólo se
requiere una persona, mientras que hasta la actualidad se han
necesitado dos operadores de los cuales uno ha manejado el
dispositivo tensor hidráulico de tornillos y el otro la válvula
manual de cierre en la bomba hidráulica de alta presión.
Claims (5)
1. Uso de un dispositivo de conmutación para un
sistema hidráulico de alta presión para el servicio de dispositivos
tensores hidráulicos de tornillos, con
- -
- una válvula distribuidora de asiento (10, 17), cargada en la dirección de cierre mediante alta presión de una bomba de alta presión (2), con un espacio de alta presión (13) unido con una tubería de alta presión (5) que bajo carga de alta presión cierra una tubería de retorno (16) de alta presión libre de presión,
- -
- un émbolo de control (22) que desplaza la válvula distribuidora de asiento (10, 17) en la dirección de apertura para establecer una unión entre la tubería de alta presión (5) y la tubería de retorno (16) de alta presión cuando éste se carga de forma controlada con baja presión de una bomba de baja presión (3),
- -
- una válvula de conmutación (23) controlable de forma intencionada que establece o interrumpe a elección una unión con una tubería de retorno (24) de baja presión que, al interrumpir la unión con la tubería de retorno (24) de baja presión origina la carga del émbolo de control (22) con baja presión de la bomba de baja presión (3) y, de esta manera, el desplazamiento de la válvula distribuidora de asiento (10, 17) en la dirección de apertura y
- -
- un motor (1) que acciona la bomba de alta presión (2) y la bomba de baja presión (3), acoplada con aquella, para el circuito de control de baja presión.
2. Uso del dispositivo de conmutación de acuerdo
con la reivindicación 1 en el cual la válvula distribuidora de
asiento se compone de un bloque de válvula (10) con un espacio de
alta presión (13) unido con una tubería de alta presión (5) y de un
cono de válvula (17) que cierra bajo carga con alta presión una
tubería de retorno (16) de alta presión libre de presión, estando el
émbolo de control (22) dispuesto en el bloque de válvula (10) de
forma coaxial con el cono de válvula (17).
3. Uso del dispositivo de conmutación de acuerdo
con la reivindicación 2 en el cual el cono de válvula (17) se apoya
en un asiento de válvula formado por una disminución del diámetro
del espacio cilíndrico de alta presión (13), en el cual un empujador
de válvula (20), cargado por el émbolo de control (22), en el cono
de válvula (17) está guiado en un taladro (15) que corresponde a la
disminución del diámetro y en el cual la tubería de retorno de alta
presión (16) sale del taladro (15).
4. Uso del dispositivo de conmutación de acuerdo
con una de las reivindicaciones 1 a 3 en el cual la válvula de
conmutación (23) es una válvula electromagnética que se puede mandar
a distancia.
5. Uso del dispositivo de conmutación de acuerdo
con una de las reivindicaciones 1 a 4 en el cual la válvula de
conmutación (23) está dispuesta en la tubería de retorno de baja
presión (24).
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