공압회로 및 장치 - 공압 제어 밸브

공압 제어 밸브

 

공압 제어 시스템은 동력원(power unit), 신호 감지요소(signal element), 제어요소(control

element), 작업요소(working element) 등으로 구성되어 있다. 신호감지 요소와 제어요

소는 작업요소들의 작동순서에 영향을 미치며 이들을 밸브라고 한다. 밸브는 시작과

정지 그리고 방향을 제어하고, 유량과 압력을 제어 및 조절해주는 기능을 한다. 이러

한 밸브들을 기능에 따라 분류하면 다음과 같다.

-압력제어 밸브(pressure control valves) : 액추에이터의 속도제어 밸브

-유량제어 밸브(flow control valves) : 액추에이터의 속도제어 밸브

-방향제어 밸브(directional control valves) : 액추에이터의 방향제어 밸브

-논-리턴 밸브(non-return valve) : 역류 차단 밸브

-셧-오프 밸브(shut-off-valve) : 차단 밸브, 볼 밸브

 

1. 압력제어 밸브 

압력제어 밸브(pressure control valves)는 시스템의 압력과 액추에이터의 출력에 영향

을 미치거나 압력의 크기에 의해 제어되는 밸브를 말한다. 압력조절 밸브(pressure

regulating valve), 압력제한 밸브(pressure limit valve), 시퀀스 밸브(sequence valve)로

분류하며, 공압 회로에서 압력제어 밸브의 기능은 다음과 같다.

-적당한 압력을 사용하여 압축 공기의 기능은 다음과 같다.

-압축 공기의 압력을 일정한 압력 값으로 제어해서 안정한 압력을 공급한다.

-적당한 공기 압력을 사용하므로 공기의 신뢰성이 확보된다.

-이상 공기 압력에 대한 안정성을 확보한다.

-공기 압력의 유무를 전기신호로 감시한다.

 

(1) 압력조절 밸브(pressure regulating valve)

압력조절 밸브는 공기 압축기의 압력을 사용하는 공압기기의 적정 압력으로 일정

하게 조절하여 유지하는 밸브이며, 감압 밸브(reducing valve)라 한다.

 

(2) 릴리프 밸브

릴리프 밸브는 회로중의 압력이 최고 허용압력을 초과하지 않도록 하여, 회로중의

기기 파손을 방지하거나 과대 출력을 방지하기 위하여 사용하며, 압력 제한 밸브

(pressure limiting valve)라 한다. 직접 작동형과 간접 작동형이 있고 주로 안전밸

브로 사용된다.

 

(3) 시퀀스 밸브

공압 회로의 다수의 액추에이터를 사용할 때, 압력에 의해서 액추에이터의 작동순

서를 미리 정해두고 순서에 따라 동작하는 경우나, 일정한 압력을 확인하고 다음

동작이 진행되어야 하는 경우데 사용된다.

 

(4) 감압 밸브(압력 조절 밸브)

공기압축기에서 공급되는 고압의 압축공기를 감압시켜 회로내의 압축공기를 일정

하게 유지시켜 주는 밸브이다.

 

(5) 압력 스위치

압력 스위치는 유체의 압력이 설정 값에 도달할 때, 전기 접점을 개폐하는 기기를

말하며, 공압원의 압력이 저하되거나 상승되어 기계의 동작에 이상이 발생될 경우

가 있을 때 경보 신호를 울리거나 다음 공정의 압력신호 발생장치 등에 이용된다.

 

2. 유량 제어 밸브 

유량 제어 밸브는 공압회로의 유량을 일정하게 유지하거나 공압 액추에이터의 속도

및 회전수의 제어가 필요한 경우 압축공기의 배출유량이나 유입유량을 조절하기 위

하여 사용되며, 교축 밸브, 속도 제어 밸브, 급속 배기 밸브가 있다.

 

(1) 교축 밸브 

교축 밸브는 유로의 단면적을 교축하여 유량을 일정하게 조절하는 밸브이며, 니들

밸브와 밸브 시트 틈새를 공기가 통과할 때의 압력 강하를 이용한 것으로 안정성은

좋으나 제작 상 니들 밸브와 밸브시트가 완전 동심을 이루지 않아 틈새가 생기거나,

공기중의 먼지 등의 영향을 받아 미소 유량을 정밀하게 조정하는 것은 곤란하다.

 

(2) 속도 제어 밸브 

속도 제어 밸브는 유량을 조절하는 동시에 압축공기의 흐름 방향에 따라서 교축

작용을 하는 밸브이다. 일반적으로 스피드 컨트롤러라 하는 이 밸브는 교축 밸브

에 체크 밸브를 조합한 것이며, 공압 회로에서 실린더의 속도를 제어하기 위한 밸

브이다. 속도 제어 밸브의 사용방법에는 액추에이터에 공급되는 공기를 교축하는

미터 인(meter in) 회로와 배기되는 공기를 교축하는 미터 아웃(nerer out) 회로가

있으며, 공압 회로에서는 배기되는 공기를 교축하는 방법이 일반적으로 사용된다.

 

(3) 급속 배기 밸브(quick exhaust valve) 

공압 실린더의 속도를 증가시키거나 공기탱크의 공기를 급속히 방출할 필요가 있

을 때 사용하며, 공압 실린더에 가까운 배관 도중에 급속 배기 밸브를 부착하여

배기 공기를 급속히 방출하면 저항이 작아지므로 속도가 빨라지게 된다.

 

3. 방향 제어 밸브(directional control valves) 

공압 회로에서 액추에이터로 공급되는 압축 공기의 흐름 방향을 제어하고, 시동과 정

지 기능을 갖춘 밸브를 방향제어 밸브라 한다. 방향 제어 밸브는 공압 회로의 구성기

기 중 가장 중요한 역할을 하며 밸브의 기능, 구조, 조정방법에 따라 분류한다.