Valvole proporzionali idrauliche e pneumatiche: cosa sono e come funzionano?
Una valvola proporzionale è un tipo di valvola di controllo che consente di dosare in modo continuo il flusso di un fluido – solitamente olio idraulico o aria compressa – in base a un segnale di controllo. A differenza delle valvole ON/OFF, una valvola proporzionale regola il livello di apertura in proporzione all’entità della tensione o della corrente in ingresso.
In pratica, viene utilizzato per il controllo preciso degli azionamenti, sia idraulici che pneumatici, dove la fluidità, la ripetibilità e la reattività sono fondamentali. È lo standard nei moderni sistemi di automazione industriale, nelle linee di produzione o nei sistemi di stampaggio a iniezione.
Valvola proporzionale idraulica – principio di funzionamento
Le valvole di questo tipo funzionano grazie a un elettromagnete, che converte un segnale elettrico (ad esempio 4-20 mA o 0-10 V) in una forza meccanica, responsabile dello spostamento del cursore che regola il flusso dell’olio. Il controllo può essere aperto o chiuso (con un circuito di feedback) e i sistemi retrofit integrano sempre più spesso sensori di posizione del cursore e compensazione digitale della precisione.
Valvola proporzionale pneumatica
Il principio di funzionamento è analogo, solo che al posto del fluido di lavoro il mezzo è l’aria compressa. Le valvole proporzionali pneumatiche sono utilizzate, tra l’altro, nei sistemi di movimentazione e assemblaggio, dove la precisione della forza di serraggio o dello spostamento ha un impatto diretto sulla qualità del processo.
I problemi più comuni e i sintomi dei guasti alle valvole proporzionali
- Funzionamento dell’attuatore non reattivo o non rispondente – può indicare un solenoide difettoso, la valvola non si apre in base al segnale.
- Salti di pressione nel sistema – perdite interne, contaminazione dei condotti, cursore inceppato.
- Errori del controller della valvola proporzionale: incompatibilità dei parametri, guasto dell’elettronica, del trasduttore o del sensore di posizione.
- Riscaldamento della valvola o funzionamento rumoroso – può indicare un cortocircuito interno o un sovraccarico elettrico.
- Risposta ritardata alla variazione del segnale: questo può essere causato dall’usura della bobina, da giochi meccanici o da guarnizioni usurate.
Per i sistemi che operano in condizioni difficili (ad esempio nella metallurgia, nelle fonderie, negli impianti chimici), una valvola proporzionale malfunzionante può portare rapidamente a costosi tempi di fermo. Per questo motivo, la diagnostica e il ricondizionamento regolari sono una parte obbligatoria della strategia di manutenzione.
Riparazione e ricondizionamento delle valvole proporzionali: cosa è possibile fare?
- Smontaggio e diagnostica dei componenti interni – in RGB Electronics smontiamo ogni valvola nei suoi componenti: solenoide, corpo, cursore, sensore di posizione. Controlliamo le condizioni meccaniche ed elettriche.
- Pulizia e rimozione dei detriti – pulizia di precisione a ultrasuoni, rimozione di depositi di olio, impurità metalliche e resine sintetiche.
- Sostituzione dei componenti usurati – guarnizioni, molle, filettature, perni del solenoide – tutti montati secondo le specifiche del produttore.
- Riparazione o sostituzione dell’elettronica – controller di valvole proporzionali – se il modulo elettronico è danneggiato, può essere riparato o sostituito (comprese le valvole con elettronica integrata).
- Test post-riparazione – ogni valvola viene sottoposta a test funzionali su banchi di prova dopo la riparazione – simuliamo le condizioni operative reali con la misurazione della portata, della pressione e della risposta del segnale di controllo.
Anche il feedback è prezioso: il rapporto di assistenza include una valutazione delle condizioni della valvola e raccomandazioni per un ulteriore utilizzo o aggiornamento. Per la valvola proporzionale Rexroth sono disponibili componenti originali che consentono di ripristinare le prestazioni dell’apparecchiatura secondo gli standard del produttore.
Perché il regolare ricondizionamento delle valvole proporzionali è vantaggioso?
L’allungamento della vita dei componenti idraulici e pneumatici non solo fa risparmiare sui pezzi nuovi, ma riduce anche il rischio di guasto dell’intero sistema. Il ricondizionamento delle valvole proporzionali, effettuato in condizioni controllate, ripristina i parametri operativi di fabbrica e garantisce la prevedibilità del processo.
Una valvola proporzionale di alta qualità, sia essa idraulica o pneumatica, è un componente altamente personalizzabile per un sistema specifico. Pertanto, un suo guasto non significa sempre che debba essere sostituita. La riparazione può ridurre i tempi di fermo e i costi fino al 60% rispetto a un componente nuovo.
Noi di RGB Electronics rigeneriamo valvole proporzionali dei più importanti produttori (tra cui Bosch Rexroth, Moog, Parker, Atos) in base alle specifiche tecniche. Eseguiamo gli ordini con una documentazione completa del processo, dall’accettazione ai test fino al protocollo finale.
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