Perché un'elettrovalvola direzionale non si sposta quando energizzata?

Un'elettrovalvola direzionale che non si sposta quando energizzata è un elemento familiare in qualsiasi officina idraulica. La bobina è calda, la tensione del terminale è corretta e la bobina rimane parcheggiata nella sua posizione centrata. Quando ciò accade su un trattore sollevatore o su una mietitrebbia, la macchina gira al minimo e l'operatore perde un ciclo di lavoro. La colpa non è quasi mai della valvola stessa: è quasi sempre qualcosa a cui è collegata.

La risposta diretta: cosa impedisce a un'elettrovalvola direzionale di spostarsi quando è energizzata?

La causa più comune è che la bobina non sviluppa una forza magnetica sufficiente per spostare la bobina contro la molla di ritorno. Quattro condizioni producono questo risultato:

• Guasto elettrico nella bobina, nel connettore o nel cablaggio di alimentazione
• Pressione pilota insufficiente all'interno della valvola
• Contaminazione nel foro della bobina
• Difetto meccanico nella molla di ritorno o nel gruppo perno bagnato

Nel servizio sul campo, circa un terzo dei guasti ai turni è riconducibile al circuito elettrico, un quarto alla contaminazione e il resto si divide tra problemi di pressione e usura meccanica. Queste non sono categorie isolate: si sovrappongono e ciascuna restringe il percorso diagnostico.

Guasto elettrico: resistenza della bobina, caduta di tensione e problemi al connettore

I guasti elettrici causano la maggior parte dei problemi alle elettrovalvole direzionali. Una bobina che rileva un circuito aperto, una tensione di alimentazione che scende al di sotto del valore nominale di pull-in o un connettore DIN corroso bloccano la bobina prima che inizi a muoversi.

Misurare la resistenza della bobina a freddo, quindi confrontarla con il valore nominale. Per un'elettrovalvola da 24 V CC, una bobina tipica legge tra 25 e 50 ohm. Per una bobina da 12 V CC, l'intervallo tipico è compreso tra 8 e 20 ohm. Una lettura pari o vicina allo zero significa che la bobina è in cortocircuito; una lettura nell'ordine dei megaohm significa che è stato aperto.

La caduta di tensione è altrettanto importante. Mettere un multimetro sui terminali della bobina mentre la valvola è eccitata. Se l'alimentazione indica 24 V sulla batteria ma solo 18 V sulla bobina, una cattiva massa o un cavo sottile stanno rubando la forza di cui ha bisogno la bobina. Anche la resistenza della bobina cambia con la temperatura, quindi testare sempre la bobina a freddo prima di giudicarla.

Cause idrauliche: bassa pressione, contaminazione e inceppamento delle bobine

Quando la bobina tira correttamente e la bobina continua a rifiutarsi di spostarsi, il problema è quasi sempre idraulico. La contaminazione è in cima alla lista, seguita da una bassa pressione pilota e da un alesaggio della bobina che si è usurato oltre i limiti di tolleranza.

Le elettrovalvole pilotate necessitano di una pressione pilota minima per spostare la bobina. I produttori in genere specificano un intervallo compreso tra 8 e 15 bar. Se il sistema funziona al di sotto di tale valore, l'olio pilota non può spingere la bobina contro la molla, non importa quanto sia forte il segnale elettrico.

Se la valvola è del tipo a tre posizioni con centraggio a molle, controllare anche le molle di centraggio. Una molla rotta fa scivolare la bobina da un lato e le impedisce di raggiungere la posizione centrale, il che rende ancora più difficile lo spostamento successivo.

La contaminazione è la seconda causa. Una particella da 10 micron all'interno del foro della bobina può creare un attrito sufficiente a mantenere la bobina in posizione. In una mietitrebbia che lavora nei campi, polvere e detriti del raccolto entrano nel sistema attraverso guarnizioni rotte e aste usurate, quindi il corpo della valvola diventa il primo punto da ispezionare.

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Fattori meccanici e di costruzione: solenoidi con perno bagnato, molle di ritorno e dimensionamento della valvola

La qualità meccanica decide se un'elettrovalvola direzionale si sposta in modo affidabile durante la sua durata. Una molla di ritorno debole, un tubo con perno bagnato deformato o un corpo valvola selezionato con un'apertura troppo piccola possono tutti produrre guasti intermittenti o permanenti.

Il design con perno bagnato, in cui il perno del solenoide scorre nell'olio idraulico all'interno del tubo, modifica il modello di guasto rispetto ai solenoidi con perno secco. Le valvole a perno bagnato dissipano meglio il calore ma dipendono fortemente dalla pulizia dell'olio. Un perno rigato o un tubo piegato aumentano l'attrito finché la forza magnetica non lo supera più. Quello dell'azienda analisi tecnica della progettazione di elettrovalvole a perno bagnato in valvole direzionali a solenoide idrauliche lo spiega in dettaglio.

Il dimensionamento della valvola è altrettanto importante. Se viene selezionata una valvola direzionale con una portata molto inferiore alla portata effettiva del sistema, la caduta di pressione attraverso la bobina aumenta, la forza di cambio diminuisce e la valvola potrebbe bloccarsi durante la transizione. Ciò è particolarmente visibile sui circuiti di sollevamento del trattore, quando la valvola è installata su un cilindro idraulico di grandi dimensioni con una richiesta di flusso elevata.

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Come diagnosticare un'elettrovalvola direzionale passo dopo passo

La diagnosi segue una sequenza fissa: controllare il circuito elettrico, misurare la pressione, ispezionare la bobina e solo dopo aprire il corpo valvola. Cambiare le parti prima di questa sequenza fa perdere tempo e spesso lascia intatto il guasto originale. Assicurarsi che la linea pilota sia libera prima di incolpare la valvola, perché un filtro pilota bloccato o un tubo pilota collassato producono lo stesso sintomo di una bobina guasta.

1. Misurare la resistenza della bobina e la tensione di alimentazione sul connettore. Confermare che la bobina non sia aperta o in corto.
2. Eccitare la valvola e ascoltare un clic. Un clic significa che la bobina e lo stantuffo si stanno muovendo.
3. Misurare la pressione del sistema all'ingresso della valvola. Confrontarlo con il requisito della pressione pilota nel manuale.
4. Con la valvola diseccitata, rimuovere il coperchio e tirare manualmente la bobina. Se la bobina non si muove liberamente, è presente contaminazione.
5. Controllare la molla di ritorno per eventuali deformazioni o rotture. Sostituire il kit molla se la bobina e la bobina si verificano ma la valvola continua a non spostarsi.
6. Se la valvola supera tutti i test, verificare come a l'elettrovalvola direzionale controlla il flusso idraulico e il percorso del circuito.

Quando riparare o sostituire un'elettrovalvola direzionale

Se la valvola ha una bobina sostituibile o un kit di molle standard, ripararla è solitamente più economico della sostituzione completa. Ma una volta che il foro della bobina è rigato o l'alloggiamento è rotto, la riparazione non è più un'opzione.

La stessa logica decisionale si applica alla molla di ritorno. Un kit molle è una riparazione a basso costo, mentre una sostituzione completa della valvola modifica le caratteristiche della valvola nel circuito. Adattare la nuova portata nominale al sistema prima di ordinare, perché una valvola con una portata nominale maggiore di quella necessaria al circuito si sposterà più velocemente ma produrrà picchi di pressione più profondi.