공압 솔레노이드 밸브란 무엇이며 가장 먼저 내려야 할 결정
공압 솔레노이드 밸브는 전기 코일을 사용하여 압축 공기를 열거나 닫거나 방향을 바꾸는 전자 기계식 방향 밸브입니다. 대부분의 자동화 프로젝트에 대한 가장 직접적인 대답은 밸브 기능을 먼저 선택한 다음 유량 크기, 전압 및 장착 스타일을 선택하는 것입니다.
복동 실린더를 제어하는 경우, 5/2 파일럿 작동형 밸브 전통적인 출발점이다. 단동 실린더를 제어하는 경우, 3/2 밸브 일반적으로 충분합니다. 공기를 차단하거나 방출하기만 하면 되는 경우, 2/2 밸브 일을 할 것입니다.
실제 선택 프로세스에는 밸브 기능 정의, 필요한 유량 계산, 전기 및 설치 조건 일치의 세 단계가 포함됩니다. 아래 섹션에서는 신뢰할 수 있는 기계와 만성적인 유지 관리 문제 사이의 차이를 만드는 특정 기술 사항과 함께 모든 단계를 자세히 설명합니다.
공압 솔레노이드 밸브는 어떻게 작동합니까?
작동 원리는 개념적으로 간단합니다. 전기 코일은 자기장을 생성하고, 자기장은 플런저나 전기자를 움직이며, 그 움직임은 밸브 본체 내부의 스풀이나 포핏을 이동시킵니다. 이동된 요소는 공기가 한 방향 또는 다른 방향으로 흐를 수 있도록 서로 다른 포트를 연결합니다.
- 코일 – 전기 에너지를 자기력으로 변환합니다.
- 플런저 또는 뼈대 – 자기장에 반응하여 움직입니다.
- 코어 튜브 – 움직이는 부분을 안내하고 보호합니다.
- 복귀 스프링 – 전원이 제거되면 밸브를 정상 위치로 되돌립니다.
- 스풀 또는 포펫 – 포트 간의 연결을 변경합니다.
- 밸브 본체 – 입구, 출구 및 배기 포트를 운반합니다.
- 씰과 좌석 – 내부 통로를 분리하여 유지하고 누출을 통제하십시오.
직동식 솔레노이드 밸브
직동식 밸브에는 최소 작동 압력이 필요하지 않습니다. 코일은 리턴 스프링과 시스템 압력에 맞서 스풀이나 포핏을 움직일 수 있을 만큼 강해야 합니다. 자력은 제한되어 있으므로 일반적으로 유량이 적고 포트 크기가 작은 경우에는 직동형 밸브가 사용됩니다. 단동 실린더, 파일럿 제어 회로 및 공기 배출 응용 분야에 적합합니다. 제로 압력에서 안정적인 전환이 필요한 저유량 서비스의 경우 CKT VT307 직동식 시트 밸브 3방향 솔레노이드 밸브 전형적인 예이다.
VT307 시리즈 직동 시트 밸브 3방향 솔레노이드 밸브 공급업체, OEM/ODM Fa CKT 공압은 중국 도매 VT307 시리즈 직동 시트 밸브 3방향 솔레노이드 밸브 공급업체이자 OEM/ODM 공장인 VT307 시리즈 시트 밸브입니다. 제품보기 → 파일럿 작동형 솔레노이드 밸브
파일럿 작동식 밸브는 작은 솔레노이드를 사용하여 공기를 더 큰 스풀의 한쪽 끝으로 보냅니다. 그러면 공기압이 스풀을 움직입니다. 이 설계는 밸브가 높은 유량을 처리하는 동안 코일을 작게 유지할 수 있기 때문에 효율적입니다. 그 대신 파일럿 작동식 밸브에는 일반적으로 약 0.1~0.15MPa , 안정적으로 변속합니다. 0.4 ~ 0.8MPa의 일반적인 공장 공기의 경우 다음과 같은 5/2 파일럿 작동식 밸브를 사용하십시오. CKT 4V 시리즈 파일럿 작동형 5방향 솔레노이드 밸브 복동 실린더 제어를 위한 표준 빌딩 블록입니다.
4V 시리즈 파일럿 작동식 5방향 솔레노이드 밸브 공급업체, OEM/ODM 공장 - Zheji CKT 공압은 중국 도매 4V 시리즈 파일럿 작동식 5방향 솔레노이드 밸브 공급업체 및 OEM/ODM 공장, 4V 시리즈 파일럿 작동식 솔레노이드 밸브입니다. 제품보기 → 공압 솔레노이드 밸브 유형: 포트 구성 설명
공압 솔레노이드 밸브는 일반적으로 작동 포트 수와 위치 수라는 두 가지 숫자로 설명됩니다. 3/2 밸브에는 3개의 포트와 2개의 위치가 있습니다. 5/2 밸브에는 5개의 포트와 2개의 위치가 있습니다. 첫 번째 숫자는 압축 공기가 공급되고 배출되는 방식을 정의하므로 회로를 계획할 때 더 중요합니다.
2/2-Way 밸브
2포트, 2위치 밸브는 기본적으로 공기용 ON/OFF 밸브입니다. 이는 공기 준비 장치 뒤, 진공 회로 내부 또는 라인을 간단히 열거나 닫아야 하는 모든 곳에서 사용됩니다. 밸브는 한 라인만 차단하면 되므로 구조가 콤팩트합니다. 작은 라인의 경우, CKT 2V025 직동식 2방향 솔레노이드 밸브 대표적인 옵션으로 일반적으로 상시 폐쇄형 구성으로 제공됩니다.
2V025 시리즈 직동식 2방향 솔레노이드 밸브 공급업체, OEM/ODM 공장 - Zhe CKT 공압은 중국 도매 2V025 시리즈 직동 2방향 솔레노이드 밸브 공급업체 및 OEM/ODM 공장입니다. 2V025 시리즈는 중국 도매 2V025 시리즈 직동 솔레노이드 밸브 공급업체입니다. 제품보기 → 3/2-Way 밸브
3개의 포트와 2개의 위치로 인해 이 밸브는 단동 실린더용 클래식 밸브가 되었습니다. 포트 1은 공급, 포트 2는 실린더, 포트 3은 배기입니다. 일반적으로 닫힌 3/2 밸브에서는 코일에 전원을 공급하면 공기가 포트 1에서 포트 2로 보내집니다. 전원을 차단하면 포트 2에서 포트 3으로 배기됩니다. 3방향 밸브는 더 큰 밸브를 조종하고, 진공 발생기를 작동하고, 부품을 배출하는 데에도 사용됩니다.
5/2-Way 밸브
5개의 포트와 2개의 위치가 복동 실린더의 표준 선택입니다. 밸브에는 공급 포트 1개, 실린더 포트 2개, 배기 포트 2개가 있습니다. 한 위치에서는 공급 장치가 첫 번째 실린더 포트에 연결되고 두 번째 실린더 포트는 배기됩니다. 다른 위치에서는 공급이 두 번째 실린더 포트로 전환되고 첫 번째 포트가 배기됩니다. 이 교대 연결은 실린더 로드를 확장하고 수축시킵니다.
5/3-Way 밸브
5포트, 3위치 밸브는 5/2 밸브에 중앙 위치를 추가합니다. 중앙 위치는 폐쇄 센터, 배기 센터 또는 압력 센터일 수 있습니다. 폐쇄형 센터는 실린더를 중간 위치에서 확실하게 정지시키는 데 널리 사용됩니다. 배기 센터는 실린더가 뜨는 것을 허용합니다. 압력 센터는 두 포트 모두에 가압을 유지합니다. 중앙 유형은 두 솔레노이드의 전원이 차단될 때 실린더의 작동 방식을 변경합니다.
| 구성 | 포트 | 직위 | 일반적인 응용 |
|---|---|---|---|
| 2/2 | 2 | 2 | 간단한 온/오프 공기 공급, 진공 전환 |
| 3/2 | 3 | 2 | 단동 실린더, 파일럿 밸브 |
| 5/2 | 5 | 2 | 복동 실린더 |
| 5/3 | 5 | 3 | 복동 실린더 with intermediate stop |
직접 작동과 파일럿 작동: 실제 비교
직동식 밸브와 파일럿 작동식 밸브 사이의 선택은 품질에 관한 것이 아닙니다. 그것은 작동 범위에 관한 것입니다. 직동식 밸브는 압력이 0일 때 작동하지만 유량 용량이 더 낮습니다. 파일럿 작동식 밸브는 더 작은 코일로 더 높은 유량을 처리할 수 있지만 최소한의 압력이 필요합니다. 아래 표에는 기계 설계자가 이에 대해 생각해야 하는 방식의 차이점이 요약되어 있습니다.
| 기준 | 직접 연기 | 파일럿 운영 |
|---|---|---|
| 최소 압력 | 0MPa | 일반적으로 0.1~0.15MPa |
| 코일 force needed | 흐름 용량에 비해 높음 | 공기가 변속을 보조하기 때문에 더 낮습니다. |
| 흐름 용량 | 주어진 신체 크기에 비해 더 낮음 | 특정 신체 크기에 비해 더 높음 |
| 일반적인 포트 크기 | 1/8~1/4인치 | 1/4~3/8인치 이상 |
| 다음에 가장 적합합니다. | 파일럿 회로, 소형 실린더, 저유량 서비스 | 메인 액추에이터 공급, 고주기 시스템 |
실제로 대부분의 생산 기계에서는 동일한 포트 크기의 직동 밸브에 대한 유량 요구량이 너무 높기 때문에 메인 실린더 공급을 위해 파일럿 작동식 밸브를 사용합니다. 직동 밸브는 파일럿 제어 또는 공기 공급이 차단될 수 있는 응용 분야에 사용됩니다.
평상시 닫힘, 평상시 열림 또는 쌍안정?
솔레노이드 밸브의 기본 상태에 따라 코일의 전원이 차단될 때 발생하는 상황이 결정됩니다. 이는 전력 손실 후 밸브 위치가 동작을 중지하거나 압력을 해제하거나 프로세스 실행을 유지할 수 있기 때문에 기능적 결정만큼이나 안전 결정입니다.
상시 닫힘 밸브
상시 닫힘 밸브에서는 코일이 꺼지면 공급 포트가 차단됩니다. 일반적인 응용 분야는 단동 실린더입니다. 전원이 제거되면 실린더 공기가 배출되고 실린더는 스프링 위치로 돌아갑니다. 이는 일반적으로 수직 리프팅 또는 클램핑 장치에 가장 안전한 선택입니다.
상시 열림 밸브
일반적으로 열린 밸브에서는 코일이 꺼져 있을 때 공급이 밸브를 통해 흐릅니다. 이는 기계를 의도적으로 정지하지 않는 한 냉각 공기 흐름이나 윤활 공급을 계속해야 하는 경우에 유용합니다. 또한 정지 상태에서 열려 있는 덤프 밸브로 사용할 수도 있습니다.
쌍안정 또는 래칭 밸브
쌍안정 밸브는 두 가지 안정 상태를 가지며 지속적인 코일 전원 없이 마지막 위치를 유지합니다. 코일은 스위칭 중에만 전원이 공급되므로 에너지 소비가 적고 더 시원하게 작동합니다. 제한 사항은 정의된 오류 방지 위치가 없으므로 제어 시스템이 전력 손실 상태를 명시적으로 처리해야 한다는 것입니다.
구매 전 확인해야 할 주요 사양
솔레노이드 밸브는 매우 다르게 작동하면서 동일하게 보일 수 있습니다. 아래 사양표는 새 기계용 밸브를 주문하기 전에 반드시 검토해야 할 최소한의 체크리스트입니다.
| 사양 | 중요한 이유 | 일반적인 범위 |
|---|---|---|
| 접속구경 | 피팅 연결을 정의하고 최대 흐름을 제한합니다. | 1/8, 1/4, 3/8, 1/2인치 PT, NPT 또는 G 나사산 |
| 이력서 유량계수 | 밸브가 통과할 수 있는 공기의 양을 나타냅니다. Cv가 높을수록 실린더 이동이 더 빨라집니다. | 대부분의 솔레노이드 밸브의 경우 0.2 ~ 3.0 |
| 작동 압력 | 직동식 밸브는 종종 0MPa에서 시작합니다. 파일럿 작동식 밸브에는 최소 압력이 필요합니다. | 0~1.0MPa 직접; 0.15~0.9MPa 파일럿 |
| 공급 전압 | PLC 출력, 릴레이 또는 전원 공급 장치와 일치해야 합니다. | DC24V, AC110V, AC220V |
| 소비전력 | 열 상승과 PLC 카드가 밸브를 직접 구동할 수 있는지 여부에 영향을 미칩니다. | 소형 산업용 밸브의 경우 2~5W |
| 응답 시간 | 고속 기계의 사이클 시간과 동기화에 영향을 줍니다. | 밸브 크기에 따라 10~50ms |
| 온도 범위 | 씰과 코일 재질이 작업 한계를 설정합니다. | 일반적으로 0~60°C; 특수 변형으로 범위 확장 |
| 인클로저 등급 | 먼지와 물 튀김으로부터 코일을 보호합니다. | 세척 환경을 위한 IP65 |
이 사양 중, Cv 엔지니어가 가장 자주 과소평가하는 매개변수입니다. 작은 3/2 밸브의 Cv는 약 0.3입니다. 이는 소구경 실린더에는 적합하지만 속도로 움직이는 63mm 보어 실린더에는 너무 작습니다. 대략적인 사이징 규칙으로 Cv가 최소한인 밸브를 선택하십시오. 20~30% 더 높음 귀하가 계산한 요구 사항보다 이로 인해 라인 손실, 피팅 및 노화된 씰에 대한 여유가 남습니다. 계산은 실린더 용량과 필요한 스트로크 속도를 기반으로 하며 실린더 제조업체의 데이터를 통해 확인해야 합니다.
설치 문제는 압력 불일치와 밀봉 불량으로 인해 발생하는 경우가 많습니다. 포트 연결과 씰 재료가 어떻게 상호 작용하는지 자세히 알아보려면 다음을 읽어보세요. 압력 매칭 및 설치 밀봉 기술 개요 .
장착 스타일: 인라인, 매니폴드 및 서브 베이스
인라인 장착
인라인 장착은 밸브가 일반적으로 각 포트에 튜브 피팅을 사용하여 공기 라인에 직접 설치됨을 의미합니다. 교체도 간단하고 이해도 쉽습니다. 이는 하나 또는 두 개의 실린더가 있는 기계 또는 공간이 중요하지 않은 개조 작업에 적합한 선택입니다.
매니폴드 장착
매니폴드 장착은 공유 공급 및 배기 갤러리가 있는 공통 베이스에 여러 개의 밸브를 배치합니다. 배관을 줄이고 배선을 더욱 깔끔하게 하며 문제 해결을 단순화합니다. 대부분의 5/2 솔레노이드 밸브 제품군은 2개, 4개, 6개 이상의 스테이션을 위한 매니폴드 플레이트를 제공합니다. 매니폴드 레이아웃을 결정하기 전에 필요한 밸브 시리즈가 매니폴드 장착 버전으로 제공되는지 확인하십시오. 공압 제어 구성요소 범위를 검토하는 것부터 시작할 수 있습니다. CKT 제품 카탈로그 .
서브 베이스 또는 모듈식 장착
서브 베이스 장착은 밸브 본체를 베이스에서 분리합니다. 배관을 방해하지 않고 밸브를 제거할 수 있습니다. 이는 대형 밸브와 빠른 교체가 중요한 유지 관리가 많이 필요한 응용 분야에 일반적입니다.
애플리케이션 중심 선택 및 실제 체크리스트
단동실린더
단동 실린더의 경우 3/2 밸브를 사용하십시오. 실린더가 스프링 리턴형인 경우, 전원을 제거한 후 실린더를 복귀시키려면 상시 닫힘 밸브를 선택하십시오. 스트로크 속도를 한 방향으로 제어해야 하는 경우 실린더 포트에 속도 제어 밸브를 추가하십시오.
복동실린더
복동 실린더의 경우 5/2 밸브를 사용하십시오. 실린더를 중간 위치에서 정지시켜야 하는 경우에는 중앙이 닫힌 5/3 밸브를 사용하십시오. 긴 스트로크 또는 높은 사이클 속도의 경우 더 큰 Cv를 선택하고 응답 시간을 확인하십시오. 또한 압력이 동일하지 않으면 드리프트가 발생할 수 있으므로 두 실린더 포트의 힘 균형도 고려하십시오.
진공 취급
많은 진공 시스템은 진공을 켜고 끄기 위해 진공 발생기 바로 앞에 3/2 또는 2/2 솔레노이드 밸브를 사용합니다. 공작물 방출을 위해 급속 배기 밸브 또는 진공 안전 밸브가 부품을 더 빠르게 방출합니다. 진공 발생기가 흐름을 처리하기 때문에 솔레노이드 밸브 크기가 클 필요는 없습니다. 벤투리로의 파일럿 흐름만 전환하면 됩니다. 여기에는 소형 직동 밸브가 특히 유용합니다.
오랜 솔레노이드 밸브 실적을 보유한 제조업체는 이러한 선택 과정을 단순화할 수 있습니다. 2002년 4V 솔레노이드 밸브로 시작해 광범위한 내부 제조 공압 부품 범위로 확장한 CKT Pneumatic은 이 분야에서 실제 엔지니어링 역사를 가진 공급업체의 한 예입니다.
주문할 준비가 되면 다음 체크리스트를 사용하십시오.
- 단동식, 복동식, 파일럿 또는 진공 등 액추에이터 유형을 정의합니다.
- 필요한 유량을 계산 또는 추정하고 이를 최소 Cv로 변환합니다.
- 포트 구성을 선택하십시오: 2/2, 3/2, 5/2 또는 5/3.
- 작동 전압을 선택하고 PLC가 돌입 전류 및 유지 전류를 공급할 수 있는지 확인하십시오.
- 최소 파일럿 압력에 대한 사용압력 범위를 확인하십시오.
- 장착 스타일(인라인, 매니폴드 또는 서브 베이스)을 선택하십시오.
- 주변 온도와 씰 재질의 호환성을 확인하십시오.
- 밸브가 세척 장소나 먼지가 있는 장소 근처에 있는 경우 외함 등급을 확인하십시오.
문제 해결 및 유지 관리
일반적인 결함 및 수정 사항
| 증상 | 가능한 원인 | 실용적인 수정 |
|---|---|---|
| 밸브가 움직이지 않음 | 파일럿 압력 없음; 스풀이 걸렸다 | 공급 및 파일럿 압력을 점검하십시오. 깨끗한 스풀 |
| 코일 overheats | 전압이 잘못되었습니다. 지속적인 의무 | 전압 일치; 의무를 줄이거나 냉각을 개선하십시오. |
| 실린더 크립 | 내부 누출; 씰 마모 | 씰 교체 또는 밸브 교체 |
| 윙윙거리는 소리 | 느슨한 코어; AC 코일 에어 갭 | 장착을 조이세요. 코일이 손상된 경우 교체하십시오. |
| 느린 작동 | 낮은 Cv; 막힌 소음기 또는 배기 장치 | 이력서를 확인하세요. 배기 소음기와 배관을 청소하십시오. |
예방 유지 관리 팁
- 압축 공기를 깨끗하고 건조한 상태로 유지하고, 공기 필터를 정기적으로 점검하십시오.
- 입구 압력은 밸브 종류별 정격 범위 내로 유지하십시오.
- 스풀이 들러붙는 것을 방지하려면 최소한 한 달에 한 번 유휴 밸브를 순환하십시오.
- 고온 응용 분야에서는 코일과 씰을 더 자주 검사하십시오.
- 밸브 사양에서 요구하지 않는 한 윤활유를 추가하지 마십시오. 많은 최신 밸브에는 사전 윤활 처리되어 있습니다.
- 배기가 차단되면 밸브가 더 작은 밸브처럼 작동할 수 있으므로 손상된 소음기를 교체하십시오.
공압 솔레노이드 밸브에 대해 자주 묻는 질문
2/2와 3/2 솔레노이드 밸브의 차이점은 무엇입니까?
2/2 밸브에는 두 개의 포트와 두 개의 위치가 있습니다. 단순히 하나의 항공 노선을 열거 나 닫습니다. 3/2 밸브에는 3개의 포트와 2개의 위치가 있습니다. 장치에 공기를 공급한 다음 동일한 라인을 배출할 수 있습니다. 실린더 또는 파일럿 챔버를 교대로 가압하고 배기해야 할 경우 3/2 밸브를 사용하십시오.
직동식 솔레노이드 밸브는 압력이 0일 때 작동할 수 있습니까?
예. 직동식 밸브는 이동하는 데 최소 압력이 필요하지 않습니다. 0 MPa부터 정격 압력까지 작동합니다. 따라서 메인 라인이 완전히 차단될 수 있는 파일럿 제어 회로 및 소유량 애플리케이션에 적합합니다.
필요한 Cv를 어떻게 계산합니까?
실린더 보어, 스트로크 및 원하는 사이클 시간부터 시작하십시오. 분당 공기 소비량과 사용 가능한 압력을 사용하여 필요한 Cv를 찾습니다. 계산 소프트웨어가 없으면 간단한 규칙을 사용하십시오. 계산된 수치보다 Cv가 20~30% 더 높은 밸브를 선택한 다음 실린더 제조업체의 데이터로 확인하십시오.
솔레노이드 밸브가 과열되는 이유는 무엇입니까?
가장 일반적인 원인은 잘못된 전압, 간헐적 사용 등급의 코일에 대한 지속적인 전원 공급, 코일 주변의 열 방출 부족 등입니다. 코일 정격, 공급 전압 안정성 및 애플리케이션의 듀티 사이클을 확인하십시오.
어떤 전압을 선택해야 합니까?
DC24V는 안전하고 간단하며 대부분의 컨트롤러와 호환되므로 PLC 제어 기계에 가장 일반적으로 선택됩니다. AC110V 및 AC220V는 여전히 단순한 회로나 레거시 패널에 사용됩니다. 짧은 과전압이라도 코일을 소손시킬 수 있으므로 전압을 정확하게 일치시키십시오.
상시 열림 또는 상시 폐쇄 밸브를 선택해야 합니까?
필요한 오류 방지 동작을 기준으로 선택하세요. 전원이 차단된 상태에서 공기 흐름을 멈추거나 실린더를 수축시켜야 하는 경우 상시 닫힘을 사용하십시오. 전원이 차단된 상태에서 압력 손실을 방지하거나 냉각을 유지하기 위해 공기 흐름을 유지해야 하는 경우 상시 열림을 사용하세요.
