불도저가 칼날을 들어 올리거나 정밀한 공장 로봇 이동을 볼 때, 방향 제어 밸브라는 작지만 강력한 구성 요소가 있습니다.
이 안내서는 이러한 필수 부분에 대해 알아야 할 모든 부분, 필요한 부분에 대해 알아야 할 모든 것을 안내합니다.
방향 제어 밸브 란 무엇입니까?
방향 제어 밸브 (DCV)를 a로 생각하십시오유체 용 교통 관제사. 신호등이 교차로에서 자동차를 지시하는 것처럼 DCV는 기계의 다른 경로를 통해 유압유 또는 압축 공기를 지시합니다. 이 밸브는 유체 전력 시스템의 "뇌"이며, 유체는 어디로 가야하는지,시기를 알려줍니다.
왜 "Bang-Bang"밸브라고 불리는가?
많은 DCV는 라이트 스위치처럼 작동합니다. 완전히 켜져 있거나 완전히 꺼집니다. 중간에 위치가 없기 때문에 사람들이 때때로 "Bang-Bang"밸브라고 부릅니다. 그들이 전환 할 때, 그들은 빠르고 완전히합니다.
방향 제어 밸브는 어떻게 작동합니까?
기본 부분
모든 DCV에는 이러한 주요 구성 요소가 있습니다.
밸브 바디 :이것은 모든 것을 함께 붙잡는 집과 같습니다. 유체가 흐를 수있는 곳에 채널이 있습니다.
스풀 또는 포펫 :이것은 실제로 흐름을 제어하는 움직이는 부분입니다. 다른 경로를 열고 닫는 슬라이딩 도어처럼 생각하십시오.
포트 :파이프가 부착 된 연결 지점입니다. 그들은 일반적으로 레이블이 붙어 있습니다.
- P= 압력 (유체가 오는 곳)
- T= 탱크 (유체가 반환되는 곳)
- a와 b= 액추에이터 포트 (유체가 작동하는 곳)
액추에이터 :이것이 스풀을 움직이는 것입니다. 밀어 넣는 손잡이, 전기 코일 또는 유체 압력 일 수 있습니다.
흐름을 제어하는 방법
액추에이터가 스풀을 움직이면 밸브 본체 내부에 다른 구멍과 채널을 일치시킵니다. 이것은 유체가 흐르는 새로운 경로를 만듭니다. 그것은 다른 경로를 만들기 위해 퍼즐 조각 재배치와 같습니다.
방향 제어 밸브의 유형
그들이 움직이는 방법 (내부 디자인)
스풀 밸브
이들은 앞뒤로 미끄러지는 원통형 조각 (스풀)을 사용합니다. 그들은 한 조각을 움직이면 경로를 열고 다른 길을 닫는 슬라이딩 퍼즐과 같습니다. 다재다능하지만 약간의 누출을 허용합니다.
포펫 밸브
이들은 공, 원뿔 또는 디스크를 사용하여 좌석에서 들어 올려 흐름을 허용하거나 눌러 멈추게합니다. 병에 코르크를 생각해보십시오. 제거하면 액체가 흘러 나옵니다. 이 밸브는 누출이 거의없는 상태에서 매우 단단히 밀봉됩니다.
로타리 밸브
미끄러짐 대신, 이들은 회전하여 다른 통로를 정렬합니다. 그들은 다른 문을 열기 위해 자물쇠로 열쇠를 돌리는 것과 같습니다.
그들이 어떻게 운영되는지에 의해
수동 밸브
레버, 버튼 또는 페달을 사용하여 직접 작동합니다. 수동 자동차 변속기처럼 단순하고 신뢰할 수 있습니다.
솔레노이드 밸브
이들은 전기적으로 작동합니다. 전기 신호를 보내면 자기 코일이 밸브를 움직입니다. 밸브의 리모콘을 갖는 것과 같습니다.
파일럿 작동 밸브
이들은 유체 압력을 사용하여 밸브를 움직입니다. 자동차에서 파워 스티어링을 사용하는 것과 같이 큰 밸브를 움직이기 위해 많은 힘이 필요할 때 유용합니다.
위치와 항구의 수에 의해
이름 지정 시스템은 처음에는 혼란스러워 보일 수 있지만 실제로는 간단합니다.
- 2/2 밸브 :2 개의 포트, 2 개의 위치 (켜기/끄기 스위치와 같은)
- 3/2 밸브 :3 포트, 2 개의 위치 (단일 작용 실린더의 경우 공통)
- 4/2 밸브 :4 포트, 2 개의 위치 (이중 작용 실린더 표준)
- 4/3 밸브 :4 포트, 3 개의 위치 (중립 중간 위치 포함)
중앙 위치 (3 위치 밸브 용)
- 오픈 센터 :모든 항구가 함께 연결 - 집안의 모든 문을 여는 것과 같습니다.
- 폐쇄 센터 :모든 포트가 차단됩니다 - 모든 문을 닫는 것과 같이
- 탠덤 센터 :압력은 탱크에 연결되지만 액추에이터 포트는 차단됩니다
- 플로트 센터 :액추에이터 포트는 탱크에 연결되지만 압력이 차단됩니다
오른쪽 밸브 선택 : 키 사양
흐름 등급 (CV)
이것은 밸브가 처리 할 수있는 양을 알려줍니다. 1 psi 압력 강하에서 분당 갤런 (GPM)으로 측정됩니다. 정원 호스의 직경처럼 생각하십시오. 더 큰 숫자는 더 많은 흐름 용량을 의미합니다.
압력 등급
이것은 밸브가 안전하게 처리 할 수있는 최대 압력입니다. 일반적으로 PN (350 Bar의 경우 PN350) 또는 PSI로 표시됩니다. 이 한계를 초과하지 않거나 밸브가 실패 할 수 있습니다.
응답 시간
솔레노이드 밸브의 경우 일반적으로 밀리 초로 측정되는 위치를 빠르게 전환 할 수 있습니다. 빠른 움직임이 필요한 응용 프로그램의 경우 더 빠른 응답 시간이 더 좋습니다.
누설 클래스
이것은 밸브가 얼마나 잘 밀리는 지 평가합니다.
- 클래스 IV :일부 누출 (정격 흐름의 0.01%)
- 클래스 V :낮은 누출
- 클래스 VI :거품 운동 (거의 누출 없음)
단순에서 스마트로 : 제어 유형
온/오프 밸브 (표준 DCV)
이것들은 우리가 이야기 한 기본 "Bang-bang"밸브입니다. 그들은 완전히 열려 있거나 완전히 닫힙니다. 부품을 클램핑하거나 실린더를 완전히 확장하는 것과 같은 간단한 작업에 적합합니다.
비례 밸브
이들은 유체 흐름을위한 디머 스위치와 같습니다. ON/OFF 대신 유량을 제어하기 위해 부분적으로 개방 할 수 있습니다. 이것은 부드럽고 가변 속도 제어를 제공합니다. 부드러운 움직임을 원하는 크레인 작동과 같은 응용 프로그램에 적합합니다.
서보 밸브
이것들은 밸브 세계의 정밀 기기입니다. 그들은 매우 정확한 제어를 제공하며 정확한 위치 나 흐름을 유지하기 위해 피드백에 응답 할 수 있습니다. 비행 시뮬레이터 및 CNC 머신과 같은 고급 응용 프로그램에서 사용됩니다.
실제 응용 프로그램
건설 장비
- 굴삭기 :여러 4/3 밸브를 사용하여 붐, 팔, 버킷 및 회전을 제어하십시오. 파일럿 작동 비례 밸브는 작업자에게 원활한 제어를 제공합니다.
- 불도저 :DCV를 사용하여 블레이드 각도와 높이를 제어하고 추적 드라이브 시스템을 제어하십시오.
조작
- CNC 기계 :도구 클램핑에 Solenoid DCV를 사용하고 정확한 위치를 위해 비례 밸브를 사용하십시오.
- 조립 라인 :공압 DCV는 그리퍼, 리프터 및 분류 메커니즘을 작동합니다.
농업
- 트랙터 :멀티 스풀 밸브는 쟁기 및 모어와 같은 제어 구현을 차단합니다.
- 수확기 :DCV는 헤더 높이와 청소 팬 속도를 제어합니다.
항공 우주
- 항공기 착륙 장비 :서보 밸브는 확장 및 후퇴를위한 정확하고 안정적인 제어를 제공합니다.
- 비행 제어 :고성능 서보 밸브는 플라이 바이 와이어 시스템을 가능하게합니다.
시장 개요 : 누가 무엇을 만드는
Global Directional Control Valve 시장의 가치는 약 8-10 억 달러이며 연간 5-11%로 증가합니다. 주요 선수는 다음과 같습니다.
- Bosch Rexroth :강력한 유압 밸브 및 산업 4.0 통합으로 유명합니다
- Parker Hannifin :유압 및 공압 응용 분야 모두에 대한 광범위한 범위를 제공합니다
- Eaton/Danfoss :스마트 밸브 기술로 모바일 유압 장치가 강력합니다
- SMC :컴팩트 한 고 유량 설계를 갖춘 선행 공압 밸브 제조업체
- 축하:밸브 섬 및 디지털 플랫폼을 포함한 혁신적인 공압 솔루션
- Moog :까다로운 애플리케이션을위한 고정밀 서보 밸브
미래 : 스마트 밸브 및 산업 4.0
스마트 기능
최신 밸브는 모니터링하는 내장 센서로 더 똑똑해지고 있습니다.
- 온도
- 사이클 수
- 위치 피드백
- 유량
- 오염 수준
디지털 통합
새 밸브는 다음과 같은 프로토콜을 사용하여 통신 할 수 있습니다.
- IO- 링크
- 이더넷/IP
- profibus
- 모드 버스
이를 통해 진단 데이터를 중앙 제어 시스템으로 보낼 수있어 예측 유지 보수가 가능합니다.
예측 유지 보수
밸브가 실패하기를 기다리는 대신 스마트 시스템은 실시간 데이터를 기반으로 유지 보수가 필요한시기를 예측할 수 있습니다. 이것은 예상치 못한 가동 중지 시간을 줄이고 돈을 절약합니다.
일반적인 문제 해결
밸브는 작동하지 않습니다
가능한 원인 :전기 신호, 연소 코일, 낮은 파일럿 압력
솔루션 :전압을 확인하고, 수동 재정의 테스트, 파일럿 공기/오일 공급을 확인하십시오
느리거나 육포 움직임
가능한 원인 :내부 누출, 오염 된 유체, 잘못된 밸브 크기
솔루션 :누출, 유체 및 필터 변경, 밸브 사이징 확인을 테스트하십시오.
액추에이터 드리프트
가능한 원인 :잘못된 중심 위치, 마모 된 스풀, 외부 누출
솔루션 :밸브 구성을 확인하고 내부 마모를 테스트하고 연결을 검사하십시오
외부 누출
가능한 원인 :마모 된 물개, 느슨한 볼트, 금이 간 몸
솔루션 :씰을 교체하고 볼트 토크를 점검하고 손상을 검사하십시오
소음 또는 과열
가능한 원인 :캐비테이션, 밸브가 너무 작고 압력이 너무 높습니다
솔루션 :유체 레벨 확인, 밸브 사이징 확인, 릴리프 밸브 설정 조정
유지 보수 모범 사례
정기 검사
- 외부 누출을 확인하십시오
- 부식이나 손상을 찾으십시오
- 모든 연결이 빡빡했는지 확인하십시오
- 테스트 매뉴얼 재정의
유체 유지 보수
- 오염을 위해 정기적으로 샘플 유체
- 일정에 따라 필터를 변경합니다
- 시스템 온도를 140 ° F (60 ° C) 미만으로 유지하십시오.
- 적절한 유체 수준을 유지하십시오
예방 행동
- 고착을 방지하기 위해 주기적으로 사이클 밸브
- 예비 부품 재고를 유지하십시오
- 올바른 사용으로 운영자를 훈련시킵니다
- 문서 유지 보수 기록
올바른 선택
방향 제어 밸브를 선택할 때 다음 요소를 고려하십시오.
필요한 기능 :얼마나 많은 포트와 위치가 필요합니까?
압력과 흐름 :시스템 요구 사항은 무엇입니까?
유체 유형 :유압유, 공기, 물 또는 특수 유체?
제어 방법 :매뉴얼, 전기 또는 파일럿 운영?
환경:온도, 먼지, 위험 부위?
예산:초기 비용 대 장기 신뢰성
결론
방향 제어 밸브는 현대 기계의 이름없는 영웅입니다. 건설 현장의 굴삭기에서 조립 라인의 로봇에 이르기 까지이 밸브는 제어 모션을 가능하게합니다. 기술이 발전함에 따라 밸브는 더 똑똑하고 디지털 시스템과 더 통합되고 있지만 기본 작업은 유용한 작업을 만들기 위해 유체의 흐름을 제어합니다.
새로운 시스템을 설계하거나 기존 시스템 문제를 해결하거나 단순히 일이 어떻게 작동하는지 이해하려고 노력하든 방향 제어 밸브를 이해하면 매일 우리를 둘러싼 유체 전력 시스템을 이해하는 문이 열립니다.
DCV의 성공의 핵심은 올바른 밸브 유형을 특정 애플리케이션 요구와 일치시키고 올바르게 유지 관리하며 진화하는 기술로 최신 상태를 유지하는 것입니다. 이 기초를 사용하면 이러한 중요한 구성 요소에 대한 정보에 근거한 결정을 내릴 수 있습니다.
