HBH Série HBH

Visão geral do produto

A série HBH da ROSS Controls é uma família de sistemas de válvulas hidráulicas redundantes projetadas para aplicações críticas onde o bloqueio e a parada seguros são necessários para cilindros controlados hidraulicamente. Ao contrário dos sistemas de bloqueio e purga que liberam energia a jusante, a série HBH bloqueia o fluxo em ambas as direções na válvula, interrompendo o movimento do cilindro e mantendo-o em posição em caso de perda de pressão de alimentação e/ou energia elétrica, incluindo a capacidade de sustentar uma carga vertical por gravidade.

A série HBH utiliza elementos de válvula tipo cartucho como mecanismo de bloqueio primário, proporcionando vedação positiva e vazamento interno próximo de zero para retenção de carga. As válvulas piloto solenoides que controlam os cartuchos são do tipo carretel. Cada elemento de válvula tipo cartucho é equipado com interruptores de posição indutivos para monitoramento em tempo real por um sistema externo de controle de segurança elétrica, permitindo a verificação do estado da válvula exigida para arquiteturas de segurança de Categoria 4 / PL e.

Estão disponíveis dois tamanhos de corpo: D25 (envoltório ISO D25) para vazões de 0 a 90 gpm com conexões de flange de 1-1/2" ou 2", e D32 (envoltório ISO D32) para vazões de 0 a 145 gpm com conexões de flange de 2". Ambos os tamanhos são montados em linha usando conexões de flange e são orientados com o conjunto da válvula piloto solenóide acessível para manutenção. O design inviolável requer uma ferramenta especial para desmontagem, protegendo a integridade do sistema de segurança.

O sistema de válvulas HBH utiliza acionamento por solenóide piloto para ambos os tamanhos de corpo. Os solenóides devem operar de forma síncrona e ambos devem estar energizados para permitir o movimento do cilindro. Ao desenergizar qualquer um dos solenóides, os elementos do cartucho da válvula se fecham, bloqueando o fluxo e mantendo a carga do cilindro. Essa arquitetura garante que qualquer falha individual leve o sistema ao estado seguro (bloqueado).

Principais características de engenharia

• Elementos de bloqueio de cartucho tipo poppet - A função de bloqueio primária utiliza elementos de válvula de cartucho tipo poppet em vez de carretéis. Os assentos tipo poppet proporcionam uma vedação positiva e reduzem drasticamente o vazamento interno em comparação com as válvulas de carretel, permitindo uma retenção confiável da carga hidráulica em aplicações com cilindros verticais e com carga por gravidade.
• Arquitetura redundante de válvula dupla com monitoramento externo - Dois elementos de válvula tipo poppet independentes, equipados com interruptores de posição indutivos (um por elemento), permitem que um sistema externo de controle de segurança verifique se ambos os elementos estão na posição correta (bloqueados ou desbloqueados), suportando arquiteturas de segurança de máquinas de Categoria 4 / PL e de acordo com a norma ISO 13849-1.
• Capacidade de retenção de carga - A construção tipo poppet mantém uma carga vertical em posição mesmo em caso de perda de pressão hidráulica ou interrupção de energia elétrica. Isso é essencial para aplicações com cilindros suspensos e verticais, onde atuadores acionados por gravidade devem permanecer estacionários durante o acesso seguro.
• Alta capacidade de vazão - O modelo D25 suporta até 90 gpm e o D32 até 145 gpm, atendendo aos maiores circuitos de atuadores hidráulicos encontrados em máquinas industriais pesadas, como máquinas de fundição sob pressão, prensas de grande porte e sistemas de transferência de cargas pesadas.
• Conexões com flange de código - As conexões com flange de código de alta pressão, disponíveis nos tamanhos de corpo D25 e D32, proporcionam conexões sem vazamentos, classificadas para a pressão operacional total de 5000 psi, eliminando a variabilidade de engate da rosca das conexões de rosca reta SAE em portas de grande diâmetro.
• Operação por solenóide piloto - Os corpos dos modelos D25 e D32 utilizam acionamento por solenóide piloto para gerar as forças necessárias para deslocar os elementos do cartucho da válvula contra a pressão e o fluxo totais do sistema, garantindo um acionamento confiável em todas as condições de operação.
• Invólucro para Solenoide IP65 - Os solenoides são classificados para operação contínua de acordo com a norma VDE 0580, com conexões EN 175301-803 Forma A e classificação de proteção IP65, proporcionando proteção contra poeira e resistência a respingos de fluido em ambientes de máquinas hidráulicas.
• Design à prova de adulteração - Uma ferramenta especial à prova de adulteração, necessária para a desmontagem da válvula, impede que pessoal não autorizado modifique ou burle o sistema de segurança, mantendo a conformidade com as normas de segurança aplicáveis durante toda a vida útil do equipamento.
• Vedações em Buna-N para ampla compatibilidade com fluidos - As vedações em Buna-N (nitrila) em todo o sistema de válvulas proporcionam compatibilidade com fluidos hidráulicos à base de óleo mineral HLP e óleo vegetal HETG em toda a faixa de temperatura operacional recomendada.
• Construção do coletor em ferro fundido dúctil - O corpo da válvula e o coletor são construídos em ferro fundido dúctil com componentes internos de aço, proporcionando a integridade estrutural necessária para operação contínua a 5000 psi e resistência às cargas mecânicas e vibrações presentes em grandes máquinas hidráulicas.

Especificações técnicas

Especificações gerais

Classificações de temperatura

Faixas de temperatura operacional recomendadas para o sistema de válvulas da série HBH.

Importante: A viscosidade do fluido hidráulico deve permanecer dentro da faixa de projeto da válvula em toda a faixa de temperatura de operação. Fluidos muito viscosos na partida a frio ou muito fluidos em temperaturas elevadas podem afetar o tempo de resposta do cartucho da válvula e do carretel.

Dados de desempenho de fluxo

Capacidade de vazão, tamanhos de portas e pesos por tamanho de corpo. Ambos os tamanhos classificados para pressão máxima de operação de 5000 psi.

Certificações e Conformidade

Aplicações e setores típicos

Fundição sob pressão e fundição de metais

• Circuitos de cilindros de fechamento de molde e êmbolo de injeção em máquinas de fundição sob pressão, onde o molde deve ser mantido em posição durante a injeção e solidificação do metal. Os elementos de válvula HBH mantêm a força de retenção mesmo com flutuações na pressão hidráulica.
• Circuitos hidráulicos para acionamento de panelas de vazamento por inclinação e por gravidade, onde a panela deve ser parada e mantida em ângulos de vazamento precisos. A capacidade de retenção de carga impede a fluência induzida pela gravidade sob carga.
• Os circuitos do cilindro de deslocamento do sistema de pulverização de matrizes exigem uma parada e retenção seguras durante a inspeção ou manutenção da matriz entre as aplicações.

Operações de prensa vertical e chapa plana

• Aplicações de prensas hidráulicas de grande porte onde um pistão superior precisa ser travado firmemente na posição elevada antes que o pessoal tenha acesso à área da matriz. A construção tipo válvula de retenção impede o deslizamento descendente sob carga gravitacional.
• Circuitos de prensas de conformação a quente onde a ferramenta superior deve ser mantida a uma altura definida durante o carregamento do material. O sistema HBH mantém a posição apesar dos efeitos da expansão térmica no sistema hidráulico.
• Circuitos de prensas de moldagem de borracha e compósitos que exigem a fixação segura da cabeça da prensa durante a troca de moldes ou operações de inserção de material.

Transferência e posicionamento de cargas pesadas

• Circuitos de mesas elevatórias hidráulicas e plataformas elevatórias tipo tesoura em ambientes de fabricação e montagem onde a plataforma deve ser mantida na altura de trabalho com pessoal em pé sobre ela. O assento tipo poppet proporciona uma retenção de carga com vazamento próximo de zero.
• Circuitos de acionamento hidráulico para carros de transferência e shuttles hidráulicos em linhas de montagem automatizadas, onde o carro deve parar e manter a posição em uma estação de trabalho enquanto os operadores acessam a peça montada que está sendo transportada.
• Circuitos de talha hidráulica suspensa para elevação e posicionamento de peças, onde a carga deve ser mantida em altura por períodos prolongados durante o alinhamento do dispositivo de fixação.

Indústria Siderúrgica e Pesada

• Laminador de grande porte abriga cilindros hidráulicos de ajuste da linha de passagem que exigem parada e retenção seguras durante as operações de troca de cilindros.
• Circuitos hidráulicos de elevação e inclinação para equipamentos de manuseio de panelas de fundição de aço, onde a falha em manter a posição pode resultar em um derramamento catastrófico de metal fundido.
• Circuitos hidráulicos de guilhotina e tesoura para serviço pesado em centros de usinagem de aço, onde a lâmina superior deve ser mantida totalmente retraída durante o carregamento e alinhamento do material.
• Circuitos de cilindros hidráulicos em máquinas de lingotamento contínuo para ajuste do segmento guia da esteira, exigindo travamento seguro durante a manutenção em processo.

Silvicultura e Processamento de Papel

• Circuitos hidráulicos de alimentação e fixação para serras de toras grandes e serras de corte, onde o carro da serra deve ser parado e mantido imóvel durante a troca da lâmina ou desobstrução de travamentos.
• Circuitos hidráulicos de guindastes de bobina de papel onde a bobina deve ser mantida em posição elevada durante a preparação da emenda.

Marinha e Offshore

• Circuitos hidráulicos de guindastes e elevadores de convés em embarcações marítimas onde o pessoal trabalha sob cargas suspensas, exigindo sustentação positiva da carga independente da continuidade do fornecimento hidráulico.
• Circuitos de atuadores de válvulas hidráulicas em plataformas offshore onde o isolamento seguro e a manutenção da posição são necessários antes da intervenção em equipamentos submarinos.

Configuração de pedidos e números de modelo

O número do modelo da Série HBH identifica o tamanho do corpo, o tamanho da porta, o tipo de válvula, o material, a vedação, o monitoramento e a revisão. Selecione entre os tamanhos de corpo D25 e D32 e as configurações de porta correspondentes.

A série HBH está disponível apenas com solenoides de 24 VCC como padrão. Entre em contato com a ROSS Controls para outras necessidades de voltagem.

Ambas as solenoides devem ser acionadas de forma síncrona pelo sistema externo de controle de segurança. A desenergização de qualquer uma das solenoides deve resultar imediatamente na transição da válvula para o estado bloqueado (seguro).

Para o tamanho de corpo D25, especifique a configuração de porta com flange de código 1-1/2 (682F) ou flange de código 2 (692F).

Para aplicações que requerem fluidos diferentes de óleo mineral HLP ou óleo vegetal HETG, pressões acima de 5000 psi ou vazões acima de 145 gpm, entre em contato com a ROSS Controls.

Acessórios

Conectores elétricos para solenoides

A ROSS Controls oferece conectores pré-cabeados EN 175301-803 Forma A compatíveis com as conexões de solenoides da Série HBH. Disponíveis em configurações padrão e com iluminação para solenoides de 24 VCC.

Aviso: Não utilize conectores elétricos com supressores de surto. Os supressores de surto aumentam o tempo de desenergização do solenóide, atrasando a resposta da válvula ao estado seguro (bloqueado) e podendo comprometer o tempo de resposta da função de segurança.

Produtos e acessórios relacionados

• Válvulas hidráulicas de bloqueio e purga da série HBB - Sistemas redundantes de válvulas hidráulicas 3/2 para aplicações de bloqueio e purga, disponíveis nos tamanhos de corpo D03, D05 e D07, com vazões de até 50 gpm. https://www.rosscontrols.com/en/series/1311-hbb
• Válvulas hidráulicas de bloqueio duplo e parada da série HDBH - Sistema de válvula de bloqueio duplo redundante D03 com montagem tipo sanduíche para parada segura de atuadores hidráulicos em aplicações de manifold de válvulas direcionais. https://www.rosscontrols.com/en/series/1313-hdbh
• Válvula de bloqueio hidráulica LOX - Válvula de bloqueio hidráulica manual de 4 vias para isolamento de energia em conformidade com as normas da OSHA antes da manutenção, com fluxo de bomba de bypass e sangria a jusante. https://www.rosscontrols.com/en/series/3133-hydraulic-lockout-valve
• Sistema de Isolamento de Energia ElectroGuard - Sistema completo de isolamento de energia elétrica, pneumática e hidráulica com estações de bloqueio remoto certificadas para Categoria 4 / PL e. https://www.rosscontrols.com/en/series/1314-electroguard
• Válvulas hidráulicas de bloqueio e purga da série HBB - Sistemas redundantes de bloqueio e purga hidráulica para circuitos que requerem alívio de pressão a jusante em vez de retenção de carga. https://www.rosscontrols.com/en/series/1311-hbb

Perguntas frequentes (FAQ)

P: Qual a diferença entre Bloquear e Parar e Bloquear e Sangrar?

A: Bloqueio e Parada significa que a válvula bloqueia o fluxo em ambas as direções, interrompendo o movimento do cilindro e mantendo-o em posição. Bloqueio e Sangria significa que a válvula bloqueia o fornecimento e, simultaneamente, abre uma via de sangria para o tanque, aliviando a pressão a jusante. HBH é uma válvula de Bloqueio e Parada, projetada para aplicações que exigem retenção de carga. HBB é uma válvula de Bloqueio e Sangria, projetada para aplicações que exigem alívio de pressão a jusante.

P: Por que o HBH usa elementos de cartucho do tipo poppet em vez de bobinas?

A: Os elementos tipo poppet proporcionam uma vedação positiva com vazamento interno próximo de zero quando na posição bloqueada, o que é essencial para suportar uma carga por gravidade sem deformação. As válvulas de carretel apresentam vazamento interno inerente que permite uma lenta deriva do cilindro sob carga sustentada. A construção tipo poppet da HBH elimina esse risco para aplicações de atuadores verticais e com carga por gravidade.

P: A série HBH consegue suportar uma carga vertical se houver perda de pressão hidráulica?

R: Sim. Os elementos do cartucho tipo poppet fecham e travam na posição quando os solenoides são desenergizados. Uma vez fechados, os assentos do poppet mantêm sua força de vedação independentemente da pressão hidráulica de alimentação. A carga será mantida na posição mesmo se a pressão de alimentação cair a zero, o que é crucial para aplicações com cilindros suspensos e carregados verticalmente.

P: Que categoria de segurança e nível de desempenho podem ser alcançados?

A: Quando devidamente integrado a um sistema de controle de segurança externo de Categoria 4 / PL e que monitora as chaves de posição indutivas e controla os solenoides de forma síncrona, o sistema combinado pode atingir a Categoria 4 / PL e de acordo com a norma ISO 13849-1 e o nível de segurança SIL 3 de acordo com a norma IEC 61508. A ROSS Controls fornece dados de segurança funcional mediante solicitação.

P: Qual é a vazão e a pressão máximas?

A: O modelo D25 suporta vazões de 0 a 90 gpm e o modelo D32, de 0 a 145 gpm. Ambos os modelos têm pressão máxima de operação de 5000 psi (344 bar).

P: Que tipo de porta é usada na série HBH?

A: Os corpos dos modelos D25 e D32 utilizam conexões flangeadas de alta pressão de código 62. O modelo D25 está disponível com flanges de código 62 de 1-1/2 ou 2 polegadas. O modelo D32 utiliza flanges de código 62. As conexões flangeadas de código 62 são especificadas para sistemas hidráulicos de alta pressão e proporcionam conexões sem vazamentos, sem as limitações das conexões roscadas em portas de grande diâmetro.

P: Como os interruptores de posição são conectados ao controlador de segurança externo?

A: Cada chave de posição indutiva PNP utiliza um conector M12 de 5 pinos com codificação A. A pinagem do conector é: Pino 1 = alimentação +24 VCC, Pino 3 = Terra, Pino 2 = Saída NF (normalmente fechada), Pino 4 = Saída NA (normalmente aberta). O controlador de segurança externo deve monitorar as saídas NA e NF e detectar falhas, incluindo curtos-circuitos, falhas cruzadas e discrepâncias entre os dois sinais da chave.

P: A válvula HBH pode ser montada em qualquer orientação?

R: Sim, qualquer orientação de montagem é aceitável. A montagem horizontal é preferível para otimizar a dinâmica da válvula piloto do carretel e a drenagem. Consulte a ROSS Controls para verificar se a montagem vertical com válvulas piloto solenoides em orientação descendente é necessária para uma instalação específica.

P: Qual é o peso dos sistemas de válvulas HBH?

A: O modelo D25 pesa 50,9 kg (112,3 lb). O modelo D32 pesa 64,8 kg (142,8 lb). Ambos os tamanhos requerem equipamentos de içamento e amarração adequados para instalação e remoção. O modelo D32 inclui furos para parafusos de içamento com olhais M10x1,5.

P: A válvula HBH precisa de lubrificação?

A: A válvula HBH é lubrificada pelo fluido hidráulico que circula através dela. Não é necessária lubrificação externa ou suplementar. Mantenha a limpeza e a viscosidade do fluido hidráulico dentro das faixas recomendadas para garantir o acionamento confiável da válvula durante toda a sua vida útil.

P: Quais fluidos são compatíveis com a série HBH?

A: A série HBH é compatível com fluido hidráulico à base de óleo mineral, conforme HLP, HL-DIN 51524, e com óleo vegetal HETG, conforme VMDA 24568, com vedações de Buna-N. Para outros tipos de fluido, entre em contato com a equipe de engenharia da ROSS Controls para análise de compatibilidade.

P: A válvula HBH pode substituir uma válvula de contrabalanço?

A: A série HBH tem uma função diferente da válvula de contrabalanço. Uma válvula de contrabalanço proporciona retenção dinâmica de carga e proteção contra sobrecentro durante o movimento controlado do cilindro. A HBH proporciona bloqueio bidirecional positivo para uma função de parada de segurança. Em muitas aplicações, ambos os dispositivos são usados em conjunto: a válvula de contrabalanço gerencia o controle dinâmico do movimento e a HBH fornece a função de parada de segurança para acesso seguro à máquina.

P: Qual é a finalidade do design de desmontagem à prova de adulteração?

A: O design à prova de adulteração garante que apenas pessoal de manutenção treinado e com a ferramenta especial adequada possa desmontar o sistema de válvulas. Isso impede que pessoal não autorizado remova o dispositivo de segurança, burle as chaves de posição ou altere os componentes internos, o que comprometeria a integridade e a segurança do sistema hidráulico.

Diretrizes de Instalação e Manutenção

• Instale em qualquer orientação; a horizontal é preferencial. Consulte a ROSS Controls antes de instalar com as válvulas piloto solenoides orientadas para baixo.
• Assegure que a limpeza do fluido hidráulico atenda ou supere a norma ISO 4406 Classe 16/14/11. Fluido contaminado acelera o desgaste da sede da válvula de retenção e pode causar travamento ou vazamento pelos elementos da válvula.
• Verifique o torque dos parafusos da flange de acordo com a especificação SAE J518 antes de pressurizar. Flanges com torque insuficiente podem apresentar vazamentos sob pressão de operação.
• Ambas as solenoides devem ser conectadas para operação síncrona. Utilize um módulo de saída com classificação de segurança para energizar e desenergizar ambas as solenoides simultaneamente.
• Conecte ambos os interruptores de posição indutivos PNP ao sistema de controle de segurança externo. O CLP ou relé de segurança deve monitorar discrepâncias entre os estados dos interruptores dentro do tempo de resposta da função de segurança exigido.
• Não utilize conectores de supressão de surtos nas conexões do solenoide. Os supressores de surtos retardam a desenergização e aumentam o tempo necessário para atingir o estado seguro (bloqueado).
• Após a instalação, realize um teste de funcionamento sem carga para verificar a atuação do elemento de retenção, e em seguida verifique sob pressão total do sistema se a válvula suporta a carga de projeto sem deriva do cilindro.
• Para válvulas de grande porte (D32), utilize olhais de içamento M10x1,5 nos orifícios para parafusos de içamento fornecidos para uma instalação segura. A válvula D32 pesa 64,8 kg (142,8 lb).
• Antes da montagem, inspecione o coletor de válvulas e as superfícies de contato do flange quanto a entalhes ou rebarbas. Danos nas superfícies de vedação do flange podem resultar em vazamento externo.
• Documente a data de instalação da válvula, a pressão de operação do sistema e os parâmetros de integração do controlador de segurança para o arquivo de segurança da máquina exigido pela ISO 12100 e pela Diretiva de Máquinas.

Garantia e suporte global

A ROSS Controls oferece garantia de um ano para todos os seus produtos, cobrindo defeitos de material e fabricação a partir da data da compra.

O suporte técnico global está disponível através dos escritórios da ROSS Controls nos EUA (sede em Ferndale, Michigan), Canadá, Brasil, Alemanha, França, Reino Unido, Índia, China e Japão.

Entre em contato com a ROSS Controls USA pelo telefone +1-248-764-1800 ou (800) 438-7677 ou visite rosscontrols.com para configuração de produtos, suporte de engenharia de aplicação e serviços de localização de distribuidores.

Os dados de segurança funcional (MTTFd, cobertura de diagnóstico, parâmetros CCF) para uso nos cálculos de segurança ISO 13849-1 e IEC 61508 estão disponíveis mediante solicitação à ROSS Controls para as válvulas da série HBH.

Baixe o catálogo: https://www.rosscontrols.com/en/series/1312-hbh