공압 밸브란 무엇인가요? 작동 원리와 기능

공압 밸브는 방향 제어 밸브라고도 하며, 주로 공기 흐름을 제어하고 조절하는 데 사용됩니다. 단일 흐름 경로를 켜고 끄는 가장 간단한 기능부터 압력과 흐름을 비례적으로 제어하는 데 사용할 수 있습니다. 공압 밸브 스타일, 유형, 디자인 원리, 작업 유형, 기능, 크기 및 응용 분야에 따라 분류됩니다.

그렇다면 공압 밸브는 어떻게 작동할까요? 이 글에서는 공압 밸브의 기능, 구성 요소, 다양한 유형, 그리고 일반적인 용도에 대해 살펴보겠습니다.

공압 밸브의 구성 요소

이러한 밸브의 기능에 대해 이야기하기에 앞서, 밸브의 핵심 구성 요소에 대해 논의하는 것이 중요합니다.
밸브 바디

이것은 밸브의 외부 케이스이며 일반적으로 황동, 스테인리스 스틸 또는 엔지니어링 폴리머와 같은 내구성 있는 재료로 제작됩니다. 여기에는 내부 구성 요소가 들어 있으며 밸브를 통한 공기 흐름을 유도하는 정밀하게 가공된 포트와 통로가 포함되어 있습니다.

액추에이터 

이 부분은 밸브를 열거나 닫는 기계적 운동을 제공하는 역할을 합니다. 밸브의 종류에 따라 공압식, 유압식 또는 솔레노이드식이 될 수 있습니다. 공압 액추에이터는 혹독한 환경에서 더 흔하게 사용됩니다.

제어 요소(스풀 또는 포펫)

이는 공기 흐름을 조절하므로 공압 밸브의 가장 중요한 구성 요소입니다. 이러한 제어 요소는 두 가지 구성으로 제공됩니다.:

스풀: 원통형 스풀은 포트를 연결하거나 막는 데 사용되어 전반적인 방향 제어를 개선합니다.

포펫: 연결부를 단단히 닫는 디스크나 볼 슬라이더입니다. 이 제품은 더 나은 차단 기능과 최소한의 누출 기능을 제공합니다.

밸브 씰

이러한 장치는 변화하는 압력 및 온도 설정에서도 기밀 작동을 보장합니다. 씰은 종종 고무, PTFE 또는 니트릴로 만들어집니다.

이러한 구성 요소를 결합하면 누출 없이 공기압을 조절하는 효율적인 시스템이 만들어집니다.

공압 밸브의 기능

공압 밸브는 공압 시스템 내에서 압축 공기를 유도하고 조절하는 데 사용됩니다. 하지만 그들은 어떻게 이런 일을 할까요? 간단히 말해서, 그들은 마치 교통 관제사와 같아서 공기가 언제 어디로 흐르는지 지시하는 것과 같습니다. 하지만 이러한 밸브는 단순한 온/오프 스위치가 아닙니다. 일부 밸브는 공기 흐름을 부드럽게 조절하여 시스템의 속도나 압력을 보다 효과적으로 제어할 수 있습니다.

이들은 주로 시스템에서 다양한 기능을 수행하는 데 사용됩니다.:

방향 제어: 이러한 밸브는 특정 패턴으로 공기를 공급하여 실린더와 같은 액추에이터에 전원을 공급하고, 이를 통해 안정적으로 확장 또는 축소할 수 있습니다.

압력 제어: 공압 밸브는 안전한 한계점에 도달하면 과도한 공기를 배출하여 시스템 압력을 조절합니다. 이를 통해 정밀한 적용 시 과도한 압력이 발생하는 것을 방지할 수 있습니다.

흐름 제어: 이들은 일관된 액추에이터 속도를 보장하고 시스템 성능을 안정화하기 위해 공기 흐름의 속도를 관리합니다.

결론적으로, 공압 밸브는 압축 공기 신호를 기계적 동작으로 효율적으로 변환합니다. 그들은 현대 자동화 시스템에 대해 빠르고 안정적이며 정확한 제어를 제공합니다. 

공기 흐름을 간단히 켜고 끄거나, 방향을 바꾸거나, 압력과 흐름 속도를 정밀하게 조절하려는 경우 적합한 공압 밸브가 해당 작업을 수행할 수 있습니다.

인기 있는 유형 및 디자인

공압 밸브는 자동화 시스템에서 공기의 방향, 압력 및 흐름을 제어합니다. 이러한 목적에 맞게 다양한 디자인이 제공됩니다.

1. 방향 제어 밸브

이름에서 알 수 있듯이, 이들은 시스템 내의 공기 방향을 제어합니다. 이들은 종종 2방향, 3방향 및 4방향 디자인으로 제공됩니다.:

● 2방향: 이는 켜짐/꺼짐 제어에 사용됩니다. 두 포트 사이의 단일 경로를 열거나 닫는 데 사용됩니다.

● 3방향: 이들은 단동 실린더에 이상적이며 하나의 입구, 하나의 출구 및 하나의 배기 포트를 제어합니다. 

● 4방향: 4방향 밸브는 4/2 또는 5/2 구성으로 제공되며, 복동 실린더에서 역방향 운동을 위해 사용됩니다.

2. 솔레노이드 밸브

솔레노이드 밸브는 전자석(솔레노이드)으로 제어되는 밸브 유형입니다. 이 밸브는 파이프 시스템에서 액체나 기체의 흐름을 제어하는 데 사용됩니다. 솔레노이드 밸브는 솔레노이드(와이어 코일)와 밸브라는 두 가지 주요 부분으로 구성됩니다.

● 일반적으로 닫힘(NC): 기본 위치(전류 없음)에서는 밸브가 닫힌 상태입니다. 솔레노이드에 전류가 흐르면 자기장이 플런저를 끌어당겨 밸브가 열리고 흐름이 허용됩니다.

● 일반적으로 열려 있음(NO): 기본 위치에서는 밸브가 열린 상태입니다. 솔레노이드에 전류가 흐르면 자기장이 플런저를 끌어당겨 밸브가 닫히고 흐름이 멈춥니다.

3. 압력 조절 밸브

이 밸브는 안전하고 안정적인 압력 수준을 제어합니다. 두 가지 일반적인 유형은 다음과 같습니다.:

● 릴리프 밸브: 압력이 너무 높아지면 자동으로 과도한 공기를 배출합니다.

● 압력 조절기: 민감한 용도에는 일정한 공기압을 유지하세요.

4. 유량 제어 밸브

이들은 공기 흐름 속도를 제어하도록 설계되었습니다. 일반적인 유형은 다음과 같습니다.:

● 니들 밸브 또는 스로틀 밸브: 바늘 밸브는 공기 흐름을 정밀하게 조절하는 데 사용됩니다.

● 빠른 배기 밸브: 이 밸브는 빠른 복귀 스트로크를 위해 공기를 빠르게 배출할 수 있도록 해줍니다.

이러한 유형과 디자인이 가장 일반적으로 사용되지만, 특수 용도의 스풀 밸브와 포펫 밸브도 다른 유형에 포함됩니다.

공압 밸브의 일반적인 응용 분야

공압 밸브는 신뢰성과 속도 면에서 현대 자동화 분야에서 널리 사용됩니다. 그들이 영향을 미치는 몇 가지 영역은 다음과 같습니다.:

산업 자동화

현대식 제조 공장에서는 공압 밸브를 사용하여 공기 구동식 액추에이터, 로봇 팔, 컨베이어, 포장 기계를 제어합니다. 빠르게 움직이는 생산 라인에서 정확하고 반복 가능한 동작이 가능합니다.

에너지 효율

공압 밸브는 매우 정밀하여 적절한 압력에서 필요한 만큼의 공기를 정확하게 방출하므로 시스템의 에너지 효율성이 더욱 높아집니다. 제조 시설을 운영하고 환경에 미치는 영향, 누출, 에너지 낭비를 줄이고 싶다면 이 제품이 적합합니다.

정밀한 제어

정밀도는 공압 밸브의 특징 중 가장 자주 거론되는 부분이며, 이는 당연한 일입니다. 제약, 식음료, 전자 분야에서 일하든, 이를 통해 프로세스를 보다 효과적으로 제어할 수 있습니다. 이러한 밸브는 밸브 안팎으로 들어오는 공기, 가스, 액체를 정확하게 모니터링하는 데 높은 기준을 유지하기 때문에 업계 전반에 걸쳐 인기가 높습니다.

순차적 작업

공압 밸브는 자동화 시스템에서 편리하게 사용될 뿐만 아니라, 이러한 시스템에서 순차적 작업을 관리하는 데도 중요합니다. 그들은 올바른 시기에 올바른 순서로 행동을 수행할 수 있습니다. 이 기능은 특히 공장 조립 라인에 유용합니다.

공압 밸브는 그리퍼와 구동을 위한 로봇, 중장비의 공기 제동 시스템, 자재 취급 또는 농업 기계와 같은 특수 응용 분야에도 사용됩니다.

결론

공압 밸브는 압축 공기의 정밀한 제어와 조절을 제공하므로 현대 자동화의 핵심입니다. 이 제품은 정확한 방향, 흐름 및 압력 제어를 제공하여 시스템을 보다 효율적이고 안전하게 만들어줍니다.

각각의 기능과 일반적인 유형을 이해하면 응용 분야에 적합한 것을 선택하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그러므로 공압 밸브를 선택하기 전에 요구 사항을 철저히 이해해야 합니다.