유공압 시스템 (3) 제어 밸브

제어 밸브

- 유량, 압력 또는 흐름의 방향을 제어하는 것.

 

압력 제어밸브 P = F/A

1. 릴리프 밸브 : 최고압을 한정

- 작동형 릴리프 밸브

- 전량 압력 : 밸브가 완전히 열려서 펌프의 토출량이 전부 탱크로 갈때의 압력

- 크래킹 압력 : 오리피스 부분이 열려 기름이 탱크로 흐르기 시작할 때의 압력

- 압력 오버라이드 : 전량압력 - 크래킹 압력 {이 값이 클 수록 밸브의 성능 불량, 포핏 진동시킴}

- 관로압이 설정최고압에 가까워지면 자동적으로 2차측에 유체를 배출하여 과부하로부터 보호. {Normally closed, NC}

- 채터링 현상 : 포핏 개폐가 연속적이여서 생기는 문제. {밸런스 피스톤형 릴리프 밸브}

1-1. 릴리프 밸브를 사용한 유압회로의 예

- 고압 릴리프 밸브 : 실린더 전진 시 고압 제한

- 저압 릴리프 밸브 : 실린더 후진 시 저압 제한 

2. 감압 밸브 : 압력 감소{Normally opened, NO}

3. 시퀀스 밸브 : 작동 순서 규제

4. 무부하 밸브 : 적정압 (cut off cut in) 유지

5. 카운터 밸런스 밸브 : 방향 제어

6. 압력 스위치 : 압력 차를 전기회로의 스위치로 활용

7. 유압 안전퓨즈

 

★기호

pilot : 좌측 하단 점선 / 저장 탱크 : 하단 山 모양 기호 / 우측 M : 스프링 / 좌측 상단 ㄷ 자 점선 : 순환 구조

감압 밸브와 릴리프 밸브 차이는 "순환 구조 방향" 에 있다.

 

 

 

 

 

 

 

 

유량 제어밸브

 

- Q = Av {운동 속도 제어} {가변 오리피스로 유로 단면적 변화}

- 가변 토출형 펌프를 쓰면 효율좋으나 고가임. 그래서 정토출형 + 릴리프 + 유량제어밸브 사용하여 유량이 많은 곳에 쓰임

1. 고정 교축 밸브

2. 가변 교축 밸브 : 단면적이 변화함. {압력 보상 없음}

- 니들 밸브 : 나사 봉의 끝이 원추로 되어있어 이 부분과 오리피스의 간격이 가변함. ( 이물질로 막힐 위험 높음)

- 미터형 교축 밸브 : 체크밸브가 역류를 막음. 

3. 압력보상부 유량 밸브

- 일정한 단면적의 교축을 흐르더라도 전후의 압력차에 의해 유량이 변화하므로 일정한 유량을 위해 압력 보상장치가 필요

일정하다.

4. 유량 분배 밸브

- 분류기

★기호

 

 

- 미터 인 회로 (유량 제어 밸브와 체크밸브를 이용)

 

회로의 효율

- 미터 아웃 회로 (동일)

 

 

- 브리드 오프 회로 : 펌프토출중 일부를 탱크로 보냄. 릴리프 밸브를 통하지 않기에 효율이 좋다.

 

 

 

 

 

 

 

방향 제어밸브

 

- 위치는 사각형의 갯수로, 포트는 사각형 한개당 연결된 외부와의 연결점

A,B : 작업 포트 / P,R : 압력 포트 (P : 펌프끝단 연결,R : 복귀 펌프)

 

1. 체크밸브 (포트밸브)

- 직렬형 체크밸브 : 직선관 도중에 연결하여 사용

- 앵글형 체크밸브 : 흐름을 90도 제어

2위치. 압력이 더 빨리 빠지게 도와줌.

 

 

 

2. 구조상의 밸브 분류

 

시트 밸브

- 밸브 요소 (포핏) 이 시트에 밀착하여 통로를 차단. (직각 운동)

 

포트 밸브

- 밸브 요소가 흐름 통로의 개구면과 평행.

- 겹침 요소가 미소 틈새의 교축 작용으로 밀봉

- 체크밸브에 해당

- 로터리 밸브(회전형), 스풀 밸브(직선형)

 

조작방식 상의 분류

- 인력 조작 밸브 : 수동식, 밟기식, 소용량

- 기계 조작 밸브 : 캠, 링크 등

- 솔레노이드 조작 밸브 : 전자력

- 파일럿 조작 밸브 : 간접적

- 자동 밸브 : 압력, 유량, 방향에 자동 대응

 

3. 방향 전환 밸브

- 정상위치 : 조작력 없음

- 중립위치 : 3위치 밸브의 중앙

- 극한위치 : 좌우의 양 위치

 

 

4. 방향 제어 밸브의 고장

- 귀환 포트에 과부압 시

- 귀환스프링의 불량, 먼지, 온도로 인한 열팽창이나 서브플레이트의 변형