Válvulas de segurança integradas para movimento não intencional do veículo

Válvulas de segurança integradas para movimento não intencional do veículo

Desde 1º de janeiro de 2012, a norma EN 81-1/2+A3 exige um requisito adicional de segurança contra movimentos involuntários da cabina (UCM, na sigla em inglês) para novos elevadores e grandes modernizações. Posteriormente, esse requisito também foi incorporado à norma atual, EN 81-20/-50. O objetivo é impedir o UCM com as portas abertas. Diversas soluções para elevadores de tração e hidráulicos foram propostas para atender a essa exigência. Todas elas introduzem componentes mecânicos, elétricos e eletrônicos adicionais que complicam as instalações, aumentam os custos e reduzem a eficiência energética em certa medida. A Blain Hydraulics apresentou duas novas soluções de UCM para o setor de elevadores hidráulicos durante a Interlift (p. 88). Este artigo explica seus conceitos e discute suas vantagens.

A solução UCM mais aplicada

O sistema de contrapeso já era necessário para elevadores de tração devido ao próprio contrapeso. Embora as análises de risco de um elevador hidráulico adequadamente projetado não exijam um sistema de segurança adicional de contrapeso, como a norma EN 81-20/-50 o impõe a todos os elevadores, estes também necessitam desse sistema.

A alteração UCM exige a detecção de UCM, o acionamento do atuador, a interrupção do movimento dentro de uma determinada distância e a manutenção da cabine parada. Isso é gerenciado pela adição de um dispositivo de segurança redundante para controlar os movimentos de subida e descida. Considerando todas as soluções UCM existentes, alcançar a segurança UCM é muito mais simples para elevadores hidráulicos do que para elevadores de tração. A solução mais utilizada e simples é adicionar uma segunda válvula de retenção na linha do cilindro para o movimento de descida e incluir contatores de motor adicionais em série para o movimento de subida.

A solução para a subida foi resolvida imediatamente, mas a introdução da segunda válvula de retenção poderia ter sido um problema. Felizmente, Blain já possuía uma solução existente, a válvula de bloqueio de pressão L10, para a descida. A L10, uma válvula de retenção operada por solenoide, é conectada entre a válvula de controle do elevador e o cilindro. Na subida, a válvula de retenção abre com o fluxo de óleo, permitindo que o óleo passe para o cilindro. Na descida, o óleo não pode passar pela L10 a menos que a bobina do solenoide esteja energizada. Para iniciar a descida, ambas as bobinas do solenoide, na L10 e na válvula de controle, precisam estar energizadas. Dessa forma, é fornecida segurança redundante na descida. A bobina da válvula L10 é desenergizada para parar a cabina em caso de parada não controlada (UCM). A detecção de UCM pode ser feita, por exemplo, por um sensor magnético colocado a no máximo 150 mm abaixo do nível do piso. A válvula L10 e sua conexão com a válvula de controle são mostradas na Figura 1.

Novas Soluções

O L10 é uma solução simples da Blain Hydraulics que foi replicada por muitos outros fabricantes de elevadores hidráulicos. Por outro lado, apresenta algumas desvantagens, como ser volumoso, superaquecer o óleo, ter baixa eficiência energética, dificuldades de montagem e risco de vazamento externo. Essas desvantagens são completamente eliminadas com a introdução do L10 integrado: iL10 e L20.

A iL10 é uma válvula de bloqueio operada por solenoide, projetada como um dispositivo de segurança contra o movimento descendente do UCM (Unidade de Controle de Movimento) em elevadores hidráulicos. Trata-se de uma solução compacta, projetada para ser integrada ao flange inferior de válvulas do tipo EV. Basicamente, o flange da iL10 substitui o flange inferior existente em válvulas de controle do tipo EV, tornando-as compatíveis com o movimento descendente do UCM. Pode ser facilmente aplicada a válvulas dos tipos EV e SEV de 1 a 2 polegadas. Todos os ajustes descendentes padrão, bem como o ajuste automático, são possíveis.
O fechamento da válvula de abaixamento de emergência é o mesmo para o iL10. Portanto, não haverá dificuldade em realizar os ajustes da válvula. A Figura 2 mostra a conexão do iL10 com uma válvula de controle EV100.

Não foi possível duplicar uma solução similar à iL10 devido ao tamanho dos flanges inferiores das válvulas de controle da série EV de 3/4". Em vez disso, as válvulas L10 de 3/4" existentes foram redesenvolvidas e integradas às válvulas da série EV de 3/4", eliminando a necessidade de conexões e adaptadores. Este novo desenvolvimento, L20, possui o mesmo princípio de funcionamento da L10, mas gera uma queda de pressão insignificante e oferece um design compacto, facilidade de montagem, ausência de risco de vazamento externo e maior eficiência energética. A Figura 3 ilustra esse aspecto.

Como funciona o iL10

O flange iL10 possui um pistão de travamento interno (LP) e um solenóide (A3), conforme mostrado na Figura 4. O pistão de travamento é utilizado para travar o pistão principal da válvula de controle EV na posição fechada quando o elevador está subindo ou parado. Para a descida, a bobina do solenóide A3 no iL10 e as bobinas de descida na válvula de controle devem ser energizadas. Energizar apenas as bobinas de descida na válvula de controle EV não permite a descida. Quando o elevador se move para baixo mais de 150 mm com as portas abertas, o controlador do elevador detecta uma situação de UCM (Unidade de Controle de Descida) e desenergiza a bobina do solenóide (A3) na válvula iL10. O elevador desacelera e para em até 800 mm de movimento descendente com menos de 1 g de desaceleração.

Vantagens do iL10 e do L20

Design compacto

O iL10 é totalmente integrado às válvulas SEV e EV de 1-1/2 e 2 polegadas. Basicamente, trata-se de um flange inferior modificado que substitui o flange existente na válvula de controle. O L20 é totalmente integrado às válvulas EV de 3/4 de polegada. Como não são necessárias conexões ou adaptadores adicionais, o tamanho da unidade completa permanece compacto ou até mesmo inalterado (como no caso do iL10).

Compatibilidade

Os modelos iL10 e L20 podem ser integrados às válvulas de controle Blain existentes sem a necessidade de alterar qualquer tubulação ou conector, sendo, portanto, ideais também para projetos de reforma.

Instalação

Os modelos iL10 e L20 podem ser encomendados pré-montados com uma nova válvula de controle Blain ou como uma atualização para tornar uma válvula Blain existente compatível com o sistema UCM. O iL10 substitui o flange de descida da válvula Blain e não requer uma conexão de tanque separada. Uma conexão de tanque separada, como a do modelo L20, é necessária para a atualização. No entanto, para válvulas novas, montadas em fábrica, nenhuma conexão de tanque separada é necessária.

Poupança

Qualquer dispositivo conectado à linha de fluxo aumenta a perda de pressão e, consequentemente, o tamanho do motor, o consumo de energia e a temperatura do óleo. Os modelos integrados iL10 e L20 são soluções energeticamente eficientes devido às perdas de pressão nulas ou insignificantes. O flange do iL10 está localizado na válvula de controle; portanto, não causa perda de pressão adicional ao sistema hidráulico. Por outro lado, como o L20 é integrado e foi projetado de forma inteligente para reduzir as perdas de pressão (em 80%), ele gera uma quantidade insignificante de perda de pressão.

Em sistemas hidráulicos, a perda de pressão é convertida em calor e influencia rapidamente a temperatura do óleo. Perdas de pressão adicionais em elevadores de uso frequente podem elevar a temperatura do óleo a um valor crítico, tornando necessário o uso de um resfriador de óleo. Ao contrário de outras soluções, os flanges iL10 e L20 são seguros para uso frequente sem gerar calor excessivo.

Como o iL10 e o L20 são integrados, o risco de vazamento externo é reduzido e não são necessárias conexões adicionais. Dessa forma, as soluções oferecem economia considerável em conexões e tempo de instalação.

Qualidade de viagem

As válvulas de controle de elevadores possuem uma pressão mínima de trabalho abaixo da qual o controle do fluxo de óleo se torna problemático. Qualquer queda de pressão adicional reduz ainda mais a pressão mínima de controle e deteriora a qualidade do deslocamento descendente. Como os modelos iL10 e L20 não causam perda de pressão adicional (ou causam apenas uma quantidade insignificante), eles podem ser usados ​​com segurança em aplicações de baixa pressão sem comprometer a qualidade do deslocamento.

Conclusões

Os dois novos produtos complementam as válvulas de controle Blain existentes, sendo integrados internamente. Eles atendem aos requisitos para prevenção de UCM (Undercraft Modified - Modificação de Condução Não Controlada), em conformidade com as normas EN 81-20/-50. Os modelos iL10 e L20 não apenas simplificam a montagem geral, como também eliminam a necessidade de adaptadores e conexões adicionais, proporcionando uma solução compacta, reduzindo custos de instalação e oferecendo maior eficiência energética.

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