|
하이드로 쿠션형 밸브의 응용
하이드로 쿠션형 밸브는 릴리프 밸브로서 또는 시퀀스 밸브로서는 응용 외에도 언로드 밸브, 카운터 밸런스 밸브로서의 응용 등 다양한 형태로 이용되고 있다.
릴리프 밸브로서의 응용
(내부 파일럿, 내부 드레인)
그림 1(a)에서 밸브의 상부에 있는 나사를 돌려 스프링을 조정하면 일에 필요한 힘을 스플에 세트할 수 있다. 이것을 설정 압력이라 한다.
이것으로 스플은 스프링력에 의하여 아래쪽으로 눌려 입구(1차측)에서 출구(2차측)쪽으로 가는 흐름의 길을 막는다.
그림 1(b)와 같이 회로 압력이 내부 파일럿 압력으로서 스플의 설정 압력 이상으로 되면 스플이 밀어 올려져 입구(1차측)에서 출구(2차측)쪽으로 닫혀 있던 오일의 통로를 열어 설정 압력 이상의 압력유를 오일 탱크로 되돌린다.
|
|
|
그림 1. 릴리프 밸브로서의 응용(내부 파일럿, 내부 드레인) |
|
|
|
그림 2. 릴리프 밸브로 사용한 유압회로의 구조도 |
|
|
|
그림 3. 릴리프 밸브로 사용한 유압회로의 유압기호 |
이 경우, 드레인은 밸브 출구(2차측)의 오일과 함께 오일 탱크로 되돌아 가므로 압력의 발생이 없다. 따라서 내부 드레인의 구조면 된다.
또 파일럿에 대해서는 다른 실린더의 압력에 의하여 스플을 움직이는 것이 아니라, 릴리프 밸브로서 펌프의 입구(1차측) 압력을 제어하므로 내부 파일럿이면 된다.
그림 2는 릴리프 밸브로서 사용한 유압회로를 구조도로 나타낸 것이고 그림 3은 유압회로를 유압기호로 나타낸 것이다.
시퀀스 밸브로서의 응용(1)
(내부 파일럿, 외부 드레인)
그림 4에 시퀀스 밸브(내부 파이럿, 외부 드레인)의 내부 구조를 제시한다.
|
|
|
그림 4 시퀀스 밸브로서의 응용(내부파일럿, 외부드레인) |
시퀀스 밸브는 자동화의 한 방법으로 사용되었는데 순서 밸브라고도 하며, 2개의 실린더등 액추에이터를 순차적으로 작동시켜 일을 한다.
그 작용은 방향변환 밸브를 전진 위치로 하면 먼저 A의 실린더 로드가 전진하여 일을 하고 이어서 B의 실린더 로드가 전진하여 다음의 일을 한다. 일이 끝아 방향변환 밸브를 후진 위치로 변환하면 2개의 실린더는 순서대로 원래의 위치로 되돌아 간다.
그림 5의 설명에 앞서 A 실린더의 유압력을 3MPa(30kgf/cm²), B의 실린더에 필요한 유압력 역시 3MPa(30kgf/cm²)라 가정하면, 시퀀스 밸브의 조건으로서 릴리프 밸브의 설정 압력은 시퀀스 밸브의 설정 압력보다 높아야 한다.
따라서 시퀀스 밸브에는 B 실린더에 필요한 유압력 3MPa(30kgf/cm²)를 나사와 스프링을 사용하여 설정 압력으로 세트한다. 다음에는 릴리프 밸브의 설정압력으로서 시퀀스 밸브의 설정 압력보다 높은 4MPa(40kgf/cm²)를 세트한다.
이밖에 압력에 관계하는 것으로 펌프의 출력 7MPa(70kgf/cm²), 체크 밸브의 스프링력을 0.3MPa(3kgf/cm²)로 한다. 이것에 의해 시퀀스 회로에 대하여 그 작용의 변이에 따라 설명한다.
방향변환 밸브의 전진 위치로 변환하면 펌프의 압력유는 방향변환 밸브의 P포트에서 A포트를 지나서 그 앞에 있는 관이음의 크로스 E에 의하여 3방향으로 나누어진다.
3방향 오일 흐름의 길을 더듬어가 보면 전혀 오일을 흘리지 않는 길, 그 앞에 밸브에 설정 압력 이상의 유압력을 걸지 않으면 흐르지 않는 길, 압력유의 흐름을 하나도 방해하는 것이 없는 길로 나누어져 있다.
이것을 그림으로 풀어 보면, 한쪽 압력유는 A 압력계로, 다른 압력유는 실린더 A의 포트에 들어 가서 피스톤에 의하여 밀어내진 다음, B포트에서 방향변환 밸브의 B포트, T포트를 거쳐 오일탱크로 되돌아 간다.
나머지 한쪽, 즉 크로스 E에서 다른 쪽으로 나누어진 압력유는 다시 관이음의 티즈 F에 의하여 2방향으로 나누어지는데. 하나는 체크 밸브에 이르지만 여기에서 막혀 더 이상 앞으로 갈 수가 없다.
또 하나의 흐름은 시퀀스 밸브의 입구(1차측)로 들어 가려 하나 시퀀스 밸브의 내부에서는 설정 압력 3MPa(30kgf/cm²)의 힘에 의하여 스프링이 스플이 아래쪽으로 눌러 입구(1차측)에서 출구(2차측)로의 길을 막고 있으므로 지날 수가 없다.
이상의 이유로 실린더 A가 먼저 피스톤 로드를 늘려 일을 한다. 이때, 실린더 B는 아직 움직일 수 없다.
다음에 그림 6을 보면 실린더 A의 피스톤 로드가 전진하여 공작물에 닿아 정지하면 스트로크 앤드(엔드단)가 되므로 실린더내의 압력유는 갈 곳이 없게 된다.
펌프의 출력은 7MPa(70kgf/cm²)이므로 압력유는 계속 흘러 나온다. 목적지가 없어진 압력유는 릴리프 밸브의 스프링에 설정된 설정 압력 4MPa(40kgf/cm)와 힘겨루기를 하게 된다.
따라서 이때의 회로 압력은 시퀀스 밸브에 설정된 설정 압력 3MPa(30kgf/cm²)로 된다.
회로 압력이 계속 상승하여 시퀀스 밸브의 설정 압력 3MPa(30kgf/cm²)보다 높아지면 스플이 밑에서 위로 밀려 올라 간다. 그러면 펌프에서 나온 압력유가 시퀀스 밸브의 입구(1차측)에서 출구(2차측)로 빠져 나가, 실린더 B의 A포트로 들어 간다. 그리고 피스톤에 작용하므로 실린더 B는 실린더 A에 이어 피스톤 로드를 전진시켜 일을 한다.
다음에 그림 7에서 일이 끝아 방향변환 밸브를 중립(뉴트럴)으로 변환하면, 실린더 A, 실린더 B 모두 압력이 차단되므로 방향변환 밸브 앞의 압력이 없어진다.
동시에 시퀀스 밸브의 내부 파일럿 압력도 없어지므로 스플이 스프링의 설정 압력에 의하여 밑으로 눌려지므로 원래의 위치로 되돌아가, 입구(1차측)에서 출구(2차측)로의 압력유의 흐름을 다시 막는다.
그림 8에서 방향변환 밸브를 후진 위치로 변환하면 펌프에서 나온 압력유가 실린더 A, 실린더 B의 각 포트에 대하여 동시에 들어가려 한다.
그러나 A, B의 두 실린더에서는 오일의 흐름을 방해하는 저항의 크기가 다르다. 즉 실린더 A에서는 압력유가 방향변환 밸브의 B포트에서 실린더 A의 B포트에, 또 실린더 A의 A포트에서는 방향변환 밸브의 A포트, T포트를 거쳐 오일 탱크로 되돌아 간다.
이 사이에 압력유의 흐름을 방해하는 저항이 없으므로 실린더 A의 피스톤 로드는 실린더 B에 앞서 왼쪽으로 되돌아 간다.
한편, 티즈J에서는 실린더 B의 B포트에도 압력유가 들어 가려 하나 들어 갈 수 없다. 그 원인은 실린더 B의 A포트 앞쪽에서 유로가 관이임의 티즈 G에 의하여 2방향으로 나누어져 있는데, 그 하나의 흐름은 시퀀스 밸브의 출구(2차측)에 맞닿아 오일의 멈추기 때문이다.
또 하나의 압력유의 흐름은 체크 밸브에 이르는데 밸브안에 들어 있는 스프링의 힘 0.3MPa(3kgf/cm²)가 오일의 흐름을 방해하는 것이다.
따라서 실린더 A가 먼저 되돌아 가도 실린더 B는 아직 되돌아 가지 못하는 것이다.
다시 한번 살펴 보기로 하자. 실린더 A에 있어서 실린더 A의 피스톤 로드가 왼쪽으로 돌아 간 다음, 실린더 A는 스트로크 엔드가 되므로 릴리프 밸브의 설정 압력이 작용하여 회로내의 압력이 높아진다.
높아진 회로압이 다음에 체크 밸브의 스프링력 0.3MPa(3kgf/cm²)이상으로 되면 체크 밸브가 열린다. 그러면 실린더 B의 A포트에서 압력유가 체크밸브를 빠져 나가, 방향변환 밸브의 A포트에서 T포트를 거쳐 오일 탱크로 되돌아 간다. 이렇게 해서 실린더 B의 피스톤 로드도 실린더 A에 이어 되돌아 가게 되는 것이다.
이상을 정리해 보면 A, B 2개의 실린더중 실린더 A의 유압회로에는 압력유의 흐름을 방해하는 것이 아무것도 없는 데 대하여 실린더 B에의 유압회로에는 압력유의 흐름을 방해하는 것이 있다.
따라서 압력유는 실린더 A, B 가운데 방해가 없는 실린더 A를 골라 먼저 흐르고 실린더 A를 골라 먼저 흐르고 실린더 A의 작업이 끝난 다음에야 비로소 실린더 B가 움직이는 것이다.
드레인에 대하여서는 시퀀스 밸브의 출구(2차측) 앞에 실린더 B가 있어 압력 발생이 따르므로 출구에서 나갈 수가 없다. 그러므로 외부 드레인을 위하여 밸브 바깥쪽에 길을 만들고 오일 탱크에 되돌린다. 그림 9는 시퀀스 회로의 유압 회로도이다. |
: MS Excel 2007
: MS Powerpoint 2007 
: MS Word 2007 
: 한글뷰어 2007
: Adobe Acrobat Reader 
: DWG Viewer 
: Autodesk Inventor View 
HOME > 메카백과 > 
제목
댓글 
대표이사 : 김현주