유압밸브(4)

취급상의 주의

 

설정압력의 결정방법

1차측 고압에 대해서 2차측의 설정압력은 1MPa 이상의 차이가 나도록 결정한다.

 

서지 압력 (Surge Pressure)

내부 구조와 같이 초기 상태에서는 1차측과 2차측은 열린 상태이다. 이 때문에 2차측 압력이 급격하게 상승하면 밸브 작동 지연에 의하여 2차측 압력은 설정 압력을 초과한 서지압력이 발생하게 된다.

 

일반적으로는 20% 정도의 서지압력이 생긴다고 말할 수 있으며, 1차측 압력과 2차측 압력(설정압력)의 차가 큰 만큼 서지 압력은 높게 생긴다.

 

이 때문에 2차측에 부착되어 있는 압력게는 안전을 위하여 1차측에 달려있는 압력계와 같이 고압용의 것을 사용한다.

 

설정압력의 불안정화

감압 밸브는 완전히 닫힌 상태와 비슷한 상태로 사용되는 경우가 많으며, 작동유 중의 이물질이 있으면 2차측 압력이 안정되기 어렵다. 이 때문에 40μm 이하의 미세한 필터를 사용하면 설정 압력이 안정된다.

 

니들밸브의 마모

스플형의 경우 포핏 밸브가 마모되는 것은 앞서 기술한 릴리프 밸브와 같다.

 

감압중에는 포핏 밸브부가 계속 작동하기 때문에 릴리프 밸브 보다도 마모가 빠른 경우가 많기 때문에 주의를 요한다.

 

드레인 배압 (Drain Back Pressure)

드레인 배압만큼 2차측의 압력이 상승하므로 가능한 한 저압이 되도록 한다. 릴리프 밸브와는 다르게 2차측도 고압으로 되기 때문에 외부 드레인으로 한다.

 

파일럿 압력 제어 (Pilot Pressure Control)

릴리프 밸브와 같이 감압 밸브에서도 파일럿 압력 포트(X포트)를 이용하여 다양한 원격 제어가 가능하다.

 

사용방법

유압 장치의 압력원이 사용압 이상이므로 그 압력을 사용압까지 감압하여 사용하고 싶을 때에 부착한다.

 

- 펌프 시동시는 압력조정핸들을 완전히 열어 놓으면 라인에 고압이 작용하지 않기 때문에 안전하다.

- 핸들의 방향은 90도 단위로 어느 쪽으로 돌리더라도 사용 가능하다.

- 감압밸브의 드레인라인은 배압이 작용하지 않도록 해야 한다.

- 더러운 기름, 먼지 등 이물질은 고장의 원인이 되므로 주의를 요한다.

 

감압밸브의 분해 점검방법

① 파일럿부 부착볼트를 풀고 스프링과 메인스풀을 분해한다.

    점검 : O링에 흠이 나지 않았는가. 매인스풀이 가볍게 움직이는가를 조사한다.

 

② 하측의 본체 커버를 풀고 O링, 쿠션스풀, 쿠션스프링을 분해

    점검 : O링에 흠이 나지 않았는가, 메인스풀이 가볍게 움직이는가를 조사한다.

    점검 : 체크밸브가 가볍게 움직이며 체크밸브시트부와 본체측 밸브시트에 흠이 없는가를 조사한다.

 

③ 파일럿부의 조정나사 가이드를 풀고 O링, 파일럿 스프링, 파일럿 밸브를 빼낸다.

    점검 : O링에 흠여부와 파일럿밸브 및 밸브시트에 틈이 있는지 조사한다.

 

④ 불량부품이 있으면 새부품으로 교환한다.

 

⑤ 조립

    감압밸브의 전 부품들을 깨끗한 세척제(경유)로 세척하고 에어건으로 부품에 묻은 세척제 성분을 완전히

    제거한 후 작동유를 도포해서 조립을 행한다. 조립순서는 분해의 역순이다.

    부품의 조립은 중요하여 특히 O링을 파손시키지 않도록 주의해야 한다.

 

압력 제어 밸브

압력 제어 밸브는 사용 목적별로 네가지로 구분해서 밸브의 명칭이 릴리프밸브(안전밸브), 시퀀스밸브(순서밸브), 카운터밸런스밸브(배압밸브), 언로드밸브(무부하밸브)로 구분되고, 다른 압력제어 밸브와 다르게 다양한 용도로 사용할 수 있는 밸브이다.

 

압력 제어 밸브는 구조상 밸브의 개폐는 파일럿 압력에 의하여 행하여 지는데, 이 파일럿 압력을 밸브 내부에서 접속시키면 내부 파일럿, 외부에서 접속시키면 외부 파일럿이라고 한다.

 

밸브의 설정압을 제어하는 핸들부 내부에 쌓이는 잔압을 드레인 시킬 때, 밸브내부를 통하여 드레인 시키는 구조면 내부드레인, 별도 배관에 의하여 외부접속을 시키면 외부 드레인 이라고 한다. 

 

릴리프밸브 목적으로는 전용의 릴리브 밸브가 따로 있고 압력 오버라이드 특성도 나쁘기 때문에 사용되지 않는다.

 

직동형 시퀀스 밸브

가스켓형 직동식 시퀀스밸브(체크밸브 비내장형)의 작동원리는 아래와 같다.

 

- A포트의 압력은 메인 스풀내에 오리피스를 지나 제어 통로를 거쳐 메인 스풀 오른쪽의 단면적에 작용하는 압력에 의하여,

 

- 스프링을 밀어 메인 스풀을 왼쪽으로 움직이게 해서 설정압력 이상으로 되면 A→B포트로의 통로가 열린다

 

- X포트는 외부 파일럿 포트이고 이것을 사용할 때에는 메인 스풀내의 오리피스를 막아서 사용해야 한다.

 

파일럿 작동식 시퀀스 밸브

파일럿 작동식 시퀀스 밸브에는 체크밸브 비내장형과 체크밸브 내장형의 2가지가 있으며 밸브와 작동원리는 동일하다.

 

밸브 하부측의 커버에 파일럿부가 있고 이 곳의 파일럿 포트(X포트)는 무두렌치볼트로 체결이 되어 있는 상태에서는 시퀀스 밸브의 입구(A포트)측의 압력에 의한 내부 파일럿형으로 이용하는 경우이며, X포트를 열어서 외부의 압력ㅇ르 이용하는 경우는 외부 파일럿형이라고 한다.

 

이 밸브의 하부측 커버안에 있는 작은 스풀은 파일럿 압력을 받고 있어 메인 스풀을 밀어 올려 A포트에서 B포트로 유량이 흐르게 된다.

 

밸브의 상부측에는 밸브 압력을 조정하는 핸들이 상부측 커버속에 내장되어 있고 드레인 포트(Y포트)를 갖고 있는 구조로서 여기서 상부측의 커버부를 드레인부라고 하며 드레인 포트는 내부 드레인용으로 또는 외부 드레인용으로 구분해서 사용할 수 있다.

 

즉, 시퀀스밸브의 하부측은 파일럿측이고 상부측은 드레인측이다.

 

시퀀스 밸브의 내부 드레인과 외부 드레인의 구분 사용 방법 TIP

A포트를 통해 들어온 압력이 있는 작동유는 스풀이 상하 작동을 해야 하는 밸브 구조상 스플이 삽입된 본체의 내경과 스풀의 외경 사이에는 허용된 미끄럼 공차로 인한 틈새가 있게 되어,

 

이곳으로 유압뉴는 새어나가 상부측 커버쪽으로 흘러 들어가게 되고, 이것이 누적되어 상부측 커버 내부의 공간의 체적을 다 채우게 되면 내압이 쌓여 스풀의 작동을 못하게 되므로,

 

이를 해결하기 위해서는 반드시 외부로 드레인을 시켜야 잔압을 해제 시킬 수가 있게 되어 밸브의 정상적인 작동을 하게 한다.

 

시퀀스 밸브 및 카운터 밸런스 밸브로 사용될 때는 A포트(In Port)와 B포트(Out Port) 양쪽 모두가 압력을 받는 실린더의 전진 및 후진 라인에 부착되는 조건에 사용하게 되므로,

 

위와 같은 현상이 발생하는 것은 피할 수 없으므로 반드시 외부 드레인 방식으로 사용하여야 밸브의 작동 불능과 같은 트러블을 막을 수 있다.

 

그러나 릴리프 밸브 및 언로딩 밸브용으로 사용될 때는 B포트측이 탱크측으로 흐르는 용도로 사용하기 때문에,

 

밸브 내부의 피스톤 외경의 틈새로 밸브의 내압이 상부 커버측으로 넘어가는 유량(Over Flow)이 발생하지 않기 때문에 스풀의 작동에 방해되는 현상이 없게 되어 내부 드레인방식으로 사용해도 무방하다.

 

그래서 시퀀스 밸브를 용도별로 사용시에 반드시 파일럿과 드레인을 내부 및 외부로 구별해서 사용하는 것이 중요하다.