비례 밸브는 기존의 온/오프 밸브와 폐쇄 루프 서보 밸브 사이에 위치하며 최신 유압 시스템에서 일반적인 구성 요소로 자리 잡았습니다.
비례 밸브의 종류
- 비례 압력 밸브: 비례 릴리프 밸브 및 비례 감압 밸브와 같은 유압 시스템의 압력을 제어합니다.
- 비례 유량 밸브: 비례 유량 제어 밸브와 같이 시스템의 유량을 제어합니다.
- 비례 방향 밸브: 유압 액추에이터의 이동 방향과 속도를 제어합니다.
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전자기 비례 방향 밸브의 특성
- 일반 방향 밸브와 마찬가지로 비례 솔레노이드는 직동식 비례 방향 밸브에서 제어 스풀을 직접 구동합니다.
- 구조적으로 3위치 4방향 스프링 중심의 표준 방향 밸브와 유사합니다.
- 스풀은 파일럿 작동 방향 밸브와 유사한 큰 스트로크를 가지고 있습니다.
- 액추에이터로 들어오고 나가는 흐름은 두 개의 제어 구멍에 의해 제약을 받습니다.
- 전자 컨트롤러와 함께 사용하면 오일 특성에 관계없이 램프 시간을 조정할 수 있어 가속 및 감속을 안정적으로 달성할 수 있습니다.
비례 방향 밸브
4WRA(E) 밸브는 4/2 방향 및 4/3 방향입니다. 비례 방향 밸브 직접 작동 및 서브플레이트 장착이 가능합니다. 중앙 나사산과 탈착식 코일이 있는 비례 솔레노이드에 의해 작동됩니다. 솔레노이드의 제어는 외부 증폭기(4WRA) 또는 내부 증폭기(4WRAE)를 통해 이루어질 수 있습니다.
특징
사이즈 6 및 10
최대 작동 압력 315bar
최대 작업 유량 42L/min(사이즈 6) ◆ 최대 작업 유량 42L/min(사이즈 6)
75L/min(사이즈 10)
전기 유압식 비례 방향 밸브
4WRKE 밸브는 2단계 비례 방향 제어 밸브입니다. 이 밸브는 흐름의 크기와 방향을 제어합니다. 주 단계는 위치 폐쇄 루프 제어로 밸브 스풀 위치가 더 큰 유량에서 유압력과 독립적이며 밸브는 파일럿 제어 밸브 (1), 밸브 본체 (8), 메인 밸브 스풀 (7), 커버 (5 및 6), 센터링 스프링 (4), 유도 위치 센서 (9) 및 감압 밸브 (3)로 구성되며 입력 신호가없는 경우 메인 밸브 스풀 (7)은 센터링 스프링 (4)에 의해 중앙 위치에 고정됩니다. 커버(5, 6)의 두 제어 챔버는 밸브 스풀(2)을 통해 오일 탱크에 연결되며, 메인 밸브 스풀(7)은 유도 위치 센서(9)를 통해 해당 전자 증폭기에 연결되어 메인 밸브 스풀(7)의 위치 변화와 증폭기의 합산점에서의 명령 값의 변화로 인해 차동 전압이 발생합니다.
특징
10~32 사이즈
최대 작동 압력 350bar
최대 작업 유량 1600L/min
3방향 비례 감압 밸브
3DREP6 타입 3방향 감압 밸브는 비례 솔레노이드에 의해 직접 작동됩니다. 전기 입력 신호를 비례 압력 출력 신호로 변환하는 데 사용되며, 비례 솔레노이드는 중앙 나사산과 분리 가능한 코일이 있는 제어 가능한 습식 핀 DC 솔레노이드입니다. 솔레노이드는 외부 증폭기(모델 3DREP) 또는 통합 증폭기(모델 3DREPE)에 의해 제어됩니다.
특징
사이즈 6
최대 작동 압력 100 bar
최대 작업 유량 15L/min
양방향 비례 유량 제어 밸브
2FRE...비례 유량 제어 밸브에는 양방향 기능이 있습니다. 제공된 전기 명령 값에 따라 압력 및 온도와 무관하게 해당 유량을 제어할 수 있습니다. 밸브는 기본적으로 밸브 본체(1), 유도식 위치 변환기가 있는 비례 솔레노이드(2), 측정 오리피스(3), 압력 보상기(4), 옵션 체크 밸브(6)로 구성됩니다.
특징
사이즈 6
최대 작동 압력 210bar
최대 작업 유량 25L/min
비례 밸브의 기술적 적용
차체 조립 용접을 예로 들어보겠습니다:
시승 전에 많은 자동차 부품은 제조 공정에서 이미 '모션 테스트'를 거칩니다. 용접 라인은 플랫폼에 쌓인 판금 부품을 조립하고 용접하며, 여러 스테이션과 세부적인 공정이 포함됩니다.
모든 리프팅 플랫폼은 작업 위치, 즉 용접 클램프 영역에 도달하기 위해 동기화되어야 합니다. 금속판 부품의 이송은 감속 단계에서 이루어지며, 접근 속도가 0.15m/s를 초과하지 않아야 하며 그렇지 않으면 부품이 정확하게 배치되지 않을 수 있습니다. 반면에 리프팅/하강 이송 단계에서는 시간을 절약하기 위해 빠르게 움직여야 합니다.
이러한 공정 요건은 모두 유압 비례 제어를 사용하여 달성됩니다. 비례 제어 시스템을 채택한 후 최대 속도가 크게 감소했습니다. 스로틀 밸브가 기존의 가속/감속 캠 메커니즘을 대체하고 유량 제어 밸브가 속도 조절을 처리하며 방향 밸브가 방향을 제어했습니다. 기존의 기계식 변속기 방식을 그대로 사용했다면 강한 충격과 낮은 정밀도, 유연성 저하를 피할 수 없었을 것입니다. 시스템은 더 복잡해지고 비용이 많이 들 것입니다.
유압 비례 제어는 관성이 크고 속도가 빠르며 가속도가 높은 시스템에 특히 적합하여 균형 잡히고 안정적인 작동이 가능합니다.
비례 밸브의 일반적인 문제 및 문제 해결
- 비례 솔레노이드가 작동하지 않습니다.: 커넥터 구성품의 노후화, 접촉 불량 또는 솔레노이드 와이어의 납땜 제거가 원인일 수 있습니다. 이 경우 멀티미터를 사용하여 테스트할 수 있습니다. 무한 저항이 감지되면 전선을 다시 납땜하고 커넥터를 수리한 다음 플러그를 단단히 다시 연결하세요. 비례 증폭기와 솔레노이드 사이의 전선이 끊어지거나 단자가 느슨한 경우에도 솔레노이드가 고장날 수 있습니다. 끊어진 전선을 교체하고 단단히 다시 연결하세요.
- 코일 노화, 코일 소손, 내부 단선 또는 과도한 온도 상승: 과도한 온도 상승은 비례 솔레노이드의 출력을 감소시켜 고장을 일으킬 수 있습니다. 입력 전류가 너무 높은지, 코일 절연에 결함이 있는지, 오염 물질로 인해 스풀이 고착되었는지 확인합니다. 원인을 파악하여 제거하고, 단선 또는 연소 문제가 있는 코일을 교체하세요.
- 부적절한 밸브 설치: 입구 및 출구 포트가 매니폴드에 올바르게 배치되지 않았거나 매니폴드 표면이 거칠어 오일 누출이 발생하는 경우 밸브를 올바르게 재설치하고 설치 표면을 처리한 후 밀봉 구성품을 설치합니다.
- 불안정한 흐름: 다음 사항을 확인하세요:
- 기름 오염: 유압 오일의 오염 물질이 스로틀이나 스풀을 막아 불안정하거나 걸림을 유발하여 유량 제어에 영향을 줄 수 있습니다.
- 오일 온도 변동: 유압 오일의 점도는 온도에 따라 변하며 과도한 온도 변화는 흐름 안정성에 영향을 줄 수 있습니다.
- 스풀 고착 또는 마모: 장기간 사용하거나 오염되면 스풀이 마모되거나 달라붙어 원활한 움직임을 방해하고 흐름이 불안정해질 수 있습니다.
- 부적절한 밸브 설계(선택)비례 밸브의 불안정한 흐름은 유압 오일의 상태, 온도 변화, 스풀 마모, 전기 신호 간섭 등 여러 가지 요인의 조합으로 인해 발생할 수 있습니다.
- 유압 오일을 깨끗하고 적절한 온도로 유지하세요;
- 비례 밸브를 정기적으로 유지 관리하고 스풀을 청소 및 검사합니다;
- 안정적인 전기 제어 신호를 보장합니다;
- 실제 작동 조건에 맞게 컨트롤러 파라미터를 조정합니다;
- 유압 시스템 설계를 최적화하여 외부 부하 및 압력 변동을 줄입니다.
체계적인 문제 해결과 최적화를 통해 비례 밸브의 유량 불안정 문제를 효과적으로 해결할 수 있습니다.
비용 효율적인 비례 밸브를 선택하는 방법
- 압력 등급 선택: 압력 변화는 파일럿 단계의 오리피스 직경을 변경하여 이루어집니다. 선택한 비례 압력 밸브의 정격은 시스템의 최대 작동 압력(이상적으로는 1-1.2배)보다 작아야 더 나은 분해능을 얻을 수 있습니다.
- 정격 유량 및 크기 선택: 비교적 평평한 유량-압력 곡선과 최소 설정 압력을 얻으려면 비례 압력 밸브의 정격 유량을 시스템 최대 유량의 1.2~2배로 설정하는 것이 좋습니다. 해당 크기는 제품 카탈로그에서 확인할 수 있습니다.
- 밸브 구조 선택: 피드백 루프가 내장된 비례 밸브는 그렇지 않은 밸브보다 더 나은 안정성과 동적 성능을 제공합니다. 기계식 유압 피드백이 있는 밸브는 간단하고 저렴하며 신뢰할 수 있으며, 히스테리시스가 3% 미만이고 반복성이 1% 이내입니다. 전기 피드백이 있는 비례 밸브는 1.5% 미만의 히스테리시스와 0.5% 이내의 반복성을 달성할 수 있습니다.
- 정확성: 비선형성, 히스테리시스, 분해능 및 반복성과 같은 전자 유압식 비례 밸브의 정적 파라미터는 제어 정확도에 직접적인 영향을 미칩니다. 시스템 정확도 요구 사항에 따라 적절하게 선택하세요.
비례 밸브의 개발 동향
산업 자동화가 증가함에 따라 비례 밸브의 개발 동향은 주로 다음과 같습니다:
- 디지털 제어: 더 많은 비례 밸브가 디지털 제어 기술을 채택하여 더 정밀한 제어 및 진단 기능을 달성하고 있습니다.
- 인텔리전스: 센서 및 네트워크 기술과 결합된 비례 밸브는 자가 진단 및 원격 제어를 실현할 수 있습니다.
- 에너지 효율성: 비례 밸브는 밸브 본체 설계 및 제어 알고리즘을 최적화하여 제어 정확도를 보장하면서 에너지 활용도를 향상시킬 수 있습니다.
결론
비례 밸브는 유압 제어 시스템의 핵심 구성 요소로 복잡한 작업 조건에서 정밀한 유체 제어를 제공합니다. 제어 기술이 발전함에 따라 비례 밸브의 적용 범위는 더욱 넓어질 것입니다.
FAQ: 비례 밸브
1. 비례 밸브와 서보 밸브의 차이점은 무엇인가요?
서보 밸브는 일반적으로 더 높은 동적 응답과 정확도를 제공하지만 오일 오염에 더 민감하고 일반적으로 더 비쌉니다.
비례 밸브는 더 높은 견고성과 낮은 수명 주기 비용으로 많은 산업 작업에 '충분히 좋은' 성능을 제공합니다.
2. 비례 밸브의 흐름이 불안정한 이유는 무엇인가요?
일반적인 원인으로는 스로틀 가장자리를 막는 오염된 오일, 점도 변화를 일으키는 큰 온도 변화, 마모되거나 달라붙은 스풀, 잘못된 밸브 선택 및 컨트롤러 튜닝 등이 있습니다.
오일 청결도와 온도부터 시작하여 전기 신호와 밸브 사이징을 점검하세요.
3. 비례 밸브는 얼마나 자주 유지 관리해야 하나요?
정해진 규칙은 없지만, 시스템 예방 유지보수 계획의 일환으로 오일 청결도, 필터 상태, 커넥터 무결성, 코일 온도를 정기적으로 점검하는 것이 좋습니다.
까다로운 시스템에서는 주기적인 기능 테스트와 보정이 필요할 수 있습니다.
4. 기존 밸브를 비례 밸브로 직접 교체할 수 있나요?
항상 그런 것은 아닙니다. 비례 밸브를 사용하려면 적절한 증폭기나 컨트롤러, 적절한 배선, 때로는 회로를 재설계해야 합니다.
그러나 이러한 업그레이드를 올바르게 설계하면 성능, 유연성 및 전반적인 생산성을 크게 향상시킬 수 있습니다.
레키스 유압 소개
레키스 유압은 유압 밸브 및 시스템 전문 제조업체로 산업 기계, 모바일 장비 및 에너지 애플리케이션을 위한 비례 방향 밸브, 비례 압력 밸브, 유량 제어 밸브, 카트리지 밸브 및 로직 밸브를 공급합니다.
10년 이상의 엔지니어링 경험, CNC 기반 생산 및 엄격한 품질 관리를 통해 Rekith는 전 세계 OEM 및 시스템 통합업체를 다음과 같이 지원합니다. 신뢰할 수 있는 제품 및 애플리케이션 수준 기술 지원
유압 시스템을 계획 중이거나 업그레이드할 때 4WRAE, 4WRKE, 3DREP6 또는 2FRE 유형과 같은 비례 밸브 선택에 도움이 필요한 경우 엔지니어링 팀이 실제 작동 조건에 따라 계산 지원 및 모델 권장 사항을 제공할 수 있습니다.
