¿Por qué una válvula direccional de solenoide no cambia cuando se energiza?

Una válvula direccional de solenoide que no cambia cuando se energiza es una parada familiar en cualquier taller hidráulico. La bobina se siente caliente, el voltaje del terminal se lee correctamente y el carrete aún permanece estacionado en su posición centrada. Cuando esto sucede en un elevador de tractor o en una cosechadora, la máquina está inactiva y el operador pierde un ciclo de trabajo. La falla casi nunca es la válvula en sí; casi siempre es algo a lo que está conectada la válvula.

La respuesta directa: ¿Qué impide que una válvula direccional de solenoide cambie cuando se energiza?

La causa más común es que la bobina no desarrolla suficiente fuerza magnética para mover el carrete contra el resorte de retorno. Cuatro condiciones producen ese resultado:

• Falla eléctrica en la bobina, conector o cableado de suministro.
• Presión piloto insuficiente dentro de la válvula
• Contaminación en el orificio del carrete
• Defecto mecánico en el resorte de retorno o en el conjunto del pasador húmedo

En el servicio de campo, aproximadamente un tercio de las fallas en los turnos se deben al circuito eléctrico, una cuarta parte a la contaminación y el resto se divide entre problemas de presión y desgaste mecánico. Éstas no son categorías aisladas: se superponen y cada una estrecha el camino del diagnóstico.

Fallo eléctrico: resistencia de la bobina, caída de voltaje y problemas con el conector

Las fallas eléctricas causan la mayor parte de los problemas de las válvulas direccionales de solenoide. Una bobina que lee un circuito abierto, un voltaje de suministro que cae por debajo del índice de extracción o un conector DIN corroído detiene el carrete antes de que comience a moverse.

Mida la resistencia de la bobina en frío y luego compárela con el valor nominal. Para una válvula solenoide de 24 VCC, una bobina típica lee entre 25 y 50 ohmios. Para una bobina de 12 V CC, el rango típico es de 8 a 20 ohmios. Una lectura en o cerca de cero significa que la bobina ha hecho un cortocircuito; una lectura en el rango de megaohmios significa que se ha abierto.

La caída de voltaje es igualmente importante. Coloque un multímetro en los terminales de la bobina mientras la válvula está energizada. Si el suministro indica 24 V en la batería pero solo 18 V en la bobina, una mala conexión a tierra o un cable delgado están robando la fuerza que necesita el carrete. La resistencia de la bobina también cambia con la temperatura, así que siempre pruebe la bobina en frío antes de juzgarla.

Causas hidráulicas: baja presión, contaminación y carretes pegados

Cuando la bobina tira correctamente y el carrete aún se niega a cambiar, el problema casi siempre es hidráulico. La contaminación se encuentra en la parte superior de la lista, seguida de una presión piloto baja y un diámetro interior del carrete que se ha desgastado fuera de tolerancia.

Las válvulas solenoides operadas por piloto necesitan una presión piloto mínima para mover el carrete. Los fabricantes suelen especificar un rango de 8 a 15 bar. Si el sistema funciona por debajo de eso, el aceite piloto no puede empujar el carrete contra el resorte, sin importar cuán fuerte sea la señal eléctrica.

Si la válvula es un modelo de tres posiciones centrado por resorte, revise también los resortes de centrado. Un resorte roto hace que el carrete se desplace hacia un lado e impide que alcance la posición centrada, lo que dificulta aún más el siguiente cambio.

La contaminación es la segunda causa. Una partícula de 10 micrones dentro del orificio del carrete puede crear suficiente fricción para mantener el carrete en su lugar. En una cosechadora que trabaja en el campo, el polvo y los restos de cosecha ingresan al sistema a través de sellos rotos y varillas desgastadas, por lo que el cuerpo de la válvula se convierte en el primer lugar a inspeccionar.

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Factores mecánicos y de construcción: solenoides de pasador húmedo, resortes de retorno y tamaño de válvulas

La calidad mecánica decide si una válvula direccional de solenoide cambia de manera confiable durante su vida útil. Un resorte de retorno débil, un tubo de pasador húmedo deformado o un cuerpo de válvula seleccionado con un puerto demasiado pequeño pueden producir fallas intermitentes o permanentes.

El diseño de pasador húmedo, donde el pasador del solenoide corre en el aceite hidráulico dentro del tubo, cambia el patrón de falla en comparación con los solenoides de pasador seco. Las válvulas de pasador húmedo disipan mejor el calor pero dependen en gran medida de la limpieza del aceite. Un pasador rayado o un tubo doblado aumentan la fricción hasta que la fuerza magnética ya no los supera. la empresa Análisis técnico del diseño de solenoide de pasador húmedo en válvulas direccionales de solenoide hidráulicas. explica esto en detalle.

El tamaño de la válvula es igualmente importante. Si se selecciona una válvula direccional con un caudal nominal muy inferior al flujo real del sistema, la caída de presión a través del carrete aumenta, la fuerza de cambio disminuye y la válvula puede atascarse en la transición. Esto es especialmente visible en los circuitos de elevación de los tractores, cuando la válvula está instalada en un cilindro hidráulico de gran tamaño con una gran demanda de caudal.

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Cómo diagnosticar una válvula direccional solenoide paso a paso

El diagnóstico sigue una secuencia fija: verificar el circuito eléctrico, medir la presión, inspeccionar el carrete y solo entonces abrir el cuerpo de la válvula. Cambiar piezas antes de esta secuencia es una pérdida de tiempo y, a menudo, deja intacta la falla original. Asegúrese de que la línea piloto esté despejada antes de culpar a la válvula, porque un filtro piloto bloqueado o una manguera piloto colapsada produce el mismo síntoma que una bobina fallada.

1. Mida la resistencia de la bobina y el voltaje de suministro en el conector. Confirme que la bobina no esté abierta ni en cortocircuito.
2. Energice la válvula y escuche un clic. Un clic significa que la bobina y el émbolo se están moviendo.
3. Mida la presión del sistema en la entrada de la válvula. Compárelo con el requisito de presión piloto en el manual.
4. Con la válvula desenergizada, retire la tapa y tire del carrete con la mano. Si el carrete no se mueve libremente, hay contaminación.
5. Verifique que el resorte de retorno no esté deformado o roto. Reemplace el kit de resorte si la bobina y el carrete revisan pero la válvula aún no se mueve.
6. Si la válvula pasa todas las pruebas, verifique cómo funciona La válvula direccional de solenoide controla el flujo hidráulico. y el trazado del circuito.

Cuándo reparar o reemplazar una válvula direccional de solenoide

Si la válvula tiene una bobina reemplazable o un kit de resorte estándar, repararla suele ser más económica que el reemplazo completo. Pero una vez que el orificio del carrete está rayado o la carcasa está agrietada, la reparación deja de ser una opción.

La misma lógica de decisión se aplica al resorte de retorno. Un kit de resorte es una reparación de bajo costo, mientras que un reemplazo completo de la válvula cambia las características de la válvula en el circuito. Haga coincidir la nueva clasificación de flujo con el sistema antes de realizar el pedido, porque una válvula con un flujo nominal mayor que el que necesita el circuito cambiará más rápido pero producirá picos de presión más profundos.