유압 시스템은 건설 장비 및 제조 기계에서 항공 우주 시스템 및 자동차 부품에 이르기까지 수많은 산업 응용 분야의 중추입니다. 이러한 시스템의 핵심에는 성능, 효율 및 정밀도를 결정하는 중요한 구성 요소가 있습니다 : 유압 흐름 제어 밸브. 유압 시스템 설계, 유지 보수 또는 작동과 관련된 모든 사람에게 이러한 밸브의 작동 방식을 이해하는 것이 필수적입니다.
유압 유량 제어 밸브는 시스템 내 유압 유체의 유량을 조절하도록 설계된 정밀 엔지니어링 장치입니다. 간단한 온 오프 밸브와 달리 흐름 제어 밸브는 유체 흐름에 가변적 인 제한을 제공하므로 연산자는 실린더 및 모터와 같은 유압 액추에이터의 속도와 힘을 미세 조정할 수 있습니다. 이 밸브는 본질적으로 유압 시스템의 "스로틀"역할을하며 유압 부품이 얼마나 빠르거나 느리게 작동하는지 제어합니다.
이 밸브의 주요 기능은 단순한 흐름 조절을 넘어 확장됩니다. 그들은 다양한 하중 조건에서 일관된 성능을 유지하고, 압력 변동을 보상하며, 유압 기계의 부드럽고 제어 된 움직임을 보장합니다. 이 수준의 제어 수준은 정밀 타이밍, 속도 조절 및 원활한 작동이 가장 중요하는 응용 분야에서 중요합니다.
유압 흐름 제어 밸브의 기본 원리는 유체 흐름의 제어 된 제한을 중심으로 진행됩니다. 유압 유체가 경로에서 제한을 겪으면 유량이 감소하는 반면 압력은 제한의 상류를 쌓습니다. 이 제한의 크기를 변경함으로써 유량 제어 밸브는 유량을 정확하게 조절할 수 있습니다.
대부분의 흐름 제어 밸브는 오리피스 원리에서 작동하며, 이곳에서 유체는 교정 된 개구부를 통과합니다. 개구부 크기가 변경됨에 따라 유량도 변경됩니다. 오리피스 크기, 압력 차동 및 유량 사이의 관계는 확립 된 유압 원리를 따릅니다.
밸브의 내부 메커니즘은 일반적으로 가변 제한을 만들기 위해 배치 할 수있는 스풀, 바늘 또는 팝 페트와 같은 움직일 수있는 요소로 구성됩니다. 이 요소는 밸브 설계 및 응용 프로그램 요구 사항에 따라 수동 조정, 스프링 하중 또는 전자 제어를 포함한 다양한 수단을 통해 작동됩니다.
바늘 밸브
바늘 밸브는 가장 간단한 형태의 흐름 제어를 나타내며, 정확하게 가공 된 시트 안팎으로 이동하는 테이퍼링 바늘을 특징으로합니다. 바늘이 조정됨에 따라 유효 유량 영역을 변경하여 유량을 잘 제어 할 수 있습니다. 이 밸브는 정확한 수동 조정이 필요한 응용 분야에서 탁월하며 계측 및 저 흐름 응용 분야에서 일반적으로 발견됩니다.
바늘 밸브의 설계는 매우 미세한 흐름 조정을 허용하므로 교정 목적 및 작은 유량 변화가 시스템 성능에 크게 영향을 줄 수있는 상황에 이상적입니다. 그러나 일반적으로 수동 조정이 필요하며 자주 유량 변화가 필요한 응용 프로그램에는 적합하지 않을 수 있습니다.
스로틀 밸브
고정 오리피스 밸브라고도하는 스로틀 밸브는 간단한 제한을 사용하여 흐름을 제어합니다. 기본 디자인이지만 많은 응용 분야에서 매우 효과적입니다. 이 밸브는 응용 프로그램 요구 사항에 따라 수동으로 조정 가능하거나 고정 될 수 있습니다. 기본 스로틀 밸브의 주요 제한은 유량이 밸브를 가로 지르는 압력 차동에 따라 다르다는 것입니다.
고급 스로틀 밸브 설계에는 압력 변화에도 불구하고 일관된 유속을 유지하기위한 압력 보상 메커니즘이 통합되어 있습니다. 이 기능을 사용하면 부하 조건이 변경되지만 일관된 액추에이터 속도가 필요한 응용 분야에 적합합니다.
압력 보상 유량 제어 밸브
이 정교한 밸브는 흐름 제어 기술의 상당한 발전을 나타냅니다. 그들은 작동 범위 내에서 밸브의 압력 변화에 관계없이 일정한 유속을 유지합니다. 이것은 압력 차동에 따라 오리피스 크기를 자동으로 조정하는 내부 압력 보상 메커니즘을 통해 달성됩니다.
압력 보상 설계에는 일반적으로 압력 변화에 반응하는 스프링로드 보상기 스풀이 포함됩니다. 다운 스트림 압력이 증가하면 보정기는 일정한 흐름을 유지하기 위해 오리피스를 자동으로 열립니다. 반대로, 다운 스트림 압력이 감소하면 오리피스는 흐름 증가를 방지하도록 제한됩니다.
비례 흐름 제어 밸브
비례 흐름 제어 밸브는 전자 제어 신호를 사용하여 유속을 조절합니다. 이 밸브는 전기 입력 신호 (일반적으로 전압 또는 전류)를 비례하는 흐름 출력을 변환합니다. 정확한 원격 제어 기능을 제공하며 자동화 시스템에 쉽게 통합 될 수 있습니다.
전자 제어는 시스템 피드백을 기반으로 동적 흐름 조정을 허용하여 폐 루프 흐름 제어, 프로그래밍 된 흐름 프로파일 및 컴퓨터 제어 시스템과의 통합과 같은 정교한 제어 전략을 가능하게합니다.
유압 흐름 제어 밸브의 내부 구조는 유형에 따라 다르지만 몇 가지 주요 구성 요소는 설계에서 일반적입니다. 밸브 바디는 모든 내부 구성 요소를 보관하고 유체 연결을위한 입구 및 출구 포트를 제공합니다. 정확한 내부 흐름 통로를 제공하면서 시스템 압력을 견딜 수 있어야합니다.
바늘, 스풀 또는 포펫이든 제어 요소는 흐름을 제어하는 가변 제한을 생성합니다. 이 구성 요소는 밸브의 작동 범위에서 매끄럽고 정확한 흐름 제어를 보장하기 위해 정확하게 제조되어야합니다. 작동 메커니즘은 제어 요소를 위치 시키며 수동, 스프링 작동 또는 전자 제어 일 수 있습니다.
밀봉 요소는 내부 및 외부 누출을 방지하여 효율적인 작동 및 시스템 신뢰성을 보장합니다. 이 씰은 밸브의 서비스 수명 동안 유압 유체 호환성 요구 사항, 압력주기 및 온도 변화를 견딜 수 있어야합니다.
압력 보상 밸브에서 보상기 어셈블리는 압력 조건에 따라 유효 오리피스 크기를 자동으로 조정합니다. 여기에는 일반적으로 압력 보상 기능을 가능하게하는 보상기 스풀, 스프링 및 관련 흐름 통로가 포함됩니다.
유압 흐름 제어 밸브의 적절한 설치는 최적의 성능과 수명에 중요합니다. 대부분의 밸브는 단방향 흐름을 위해 설계되었으므로 흐름 방향을 관찰해야합니다. 밸브는 조정 및 유지 보수를 위해 접근 가능한 위치에 연결되어 있어야하며 연결 및 서비스를위한 적절한 간격을 두어야합니다.
시스템 오염은 입자가 정확한 흐름 제어에 필요한 정확한 간격을 방해 할 수 있으므로 유량 제어 밸브의 주요 적입니다. 유량 제어 밸브의 상류에 적절한 여과가 필수적이며, 필터 등급은 일반적으로 밸브 제조업체에서 지정합니다.
유압 유체 점도가 온도에 따라 변화하여 흐름 특성에 영향을 미치기 때문에 온도 고려 사항도 중요합니다. 일부 응용 분야에는 특정 온도 범위를 위해 설계된 온도 보상 또는 밸브 선택이 필요할 수 있습니다.
흐름 제어 밸브는 수많은 산업 및 시스템에서 응용 프로그램을 찾습니다. 모바일 유압 장치에서는 굴삭기 암, 크레인 움직임 및 농업 구현 위치의 속도를 제어합니다. 산업용 응용 프로그램에는 제조 공정, 포지셔닝 시스템 및 자재 취급 장비의 사료 비율 제어가 포함됩니다.
정기적 인 유지 보수는 안정적인 작동을 보장하고 밸브 수명을 연장합니다. 여기에는 외부 구성 요소의 정기 검사, 조정 메커니즘 검증 및 시스템 오염 수준의 모니터링이 포함됩니다. 내부 유지 보수에는 일반적으로 마모 또는 손상에 대한 제어 요소의 씰 교체 및 검사가 포함됩니다.
일반적인 문제 해결 문제에는 오염 또는 마모 된 제어 요소를 나타낼 수 있으며, 원하는 유량을 달성 할 수 없을 수 있으며, 이는 내부 손상 또는 잘못된 밸브 크기를 제안 할 수있는 원하는 유량을 달성 할 수없는 불규칙한 흐름 제어가 포함됩니다. 이러한 실패 모드를 이해하면 유지 보수 직원이 문제를 신속하게 진단하고 해결하는 데 도움이됩니다.
