압력 제어 시퀀스 밸브와 압력 스위치

공압 제어 밸브

시퀀스 밸브

시퀀스 밸브는 두 개의 이상의 분기 회로를 가진 회로 내에서 그 작동 순서를 회로의 압력으로 제어하는 밸브를 말합니다. 즉, 회로 내의 압력 상승을 검출하여 밸브를 열고, 2차 측으로 압력을 전달하여 실린더나 방향 제어 밸브를 움직여 작동 순서를 제어합니다. 릴리프 밸브와 거의 동일한 기능이지만 설정 공기 압력에 도달하면 밸브가 완전히 일시에 열리는 점이 릴리프 밸브와 다른 점입니다. 시퀀스 밸브 구조로는 1차 측 공기 압력은 조정 스프링으로 눌려 있는 포핏 밸브 밑면에서 위쪽으로 가압하고 있습니다. 1차 측 공기 압력이 설정된 공기 압력을 초과하면 포핏이 천천히 열리며 1차 측 공기 압력이 포핏의 전면적에 작용하여 급속히 전부 열리게 되고 1차 측 공기 압력은 2차 측으로 유입되어 다른 회로로 전달되어 1차 측 공기 압력이 떨어지면 포핏이 닫히고 2차 측 공기 압력은 체크 밸브에서 역류되어 배기됩니다.

시퀀스 밸브를 사용함으로써 순서 작동이 이루어지거나 회로 내의 공기 압력을 이용하는 것이므로 확실성에 다소 문제가 있어 신뢰도가 요구되는 곳에는 리밋 밸브나 리밋 스위치에 의한 회로를 이용하는 것이 좋습니다.

이 밸브를 사용하여 두 개의 실린더를 순차 작동시키는 회로를 아래와 같이 나타내었으며 전자 밸브 EV(1V1)의 위치를 변환시켜 공기를 실린더 1의 헤드측으로 공급하면 실린더 로드는 전진합니다. 실린더가 전진 중에는 실린더 내의 공압이 배관망 압력보다 떨어지므로 시퀀스 밸브는 동작할 수 없고, 실린더 1이 전전 완료하면 압력 공압 작동 밸브 MV(2V1)가 위치 변환되어 실린더 2가 전진을 시작합니다. 이와 같이 시퀀스 밸브는 앞 실린더가 동작 완료된 후에 다음 실린더를 동작시키는 역할을 하는 밸브입니다. 여기서 주의할 점은 시퀀스 밸브의 설정압력은 배관망 압력과 같거나 조금 낮게 설정하여야 한다는 것입니다.

압력 스위치

압력 스위치는 유체의 압력이 규정치에 도달할 때 전기 접점을 개폐하는 기기를 말하며 공압원의 압력이 저하되어 기계의 작동상 이상이 발생될 우려가 있을 때에 작동회로에 인터록을 걸어 정지시키거나, 경보 신호를 울리거나, 어느 일정 이상 압력으로 상승되었을 때, 다음 공정의 입력 신호 발생 장치 등에 주로 이용되고 있습니다. 압력 스위치의 구조는 압력을 받는 수압부, 전기적 ON-OFF 신호를 발생하는 접점부 및 압력을 설정하는 설정부로 구성되어 있으며, 압력부에서 압력을 감지하여 설정치와 비교한 후 설정치 이상 또는 이하가 될 대 수압부의 변위로 직접 또는 레버에 의해 마이크로 스위치를 작동시켜 전기 접점의 개폐로 전기적 신호를 발생합니다. 종류로는 다이어프램형, 벨로우즈형, 부르동 관형 및 피스톤형이 있습니다.

다이어프램형 압력 스위치는 가동 부분에 마찰이 없으므로 히스테리시스가 적고, 구조에 따라서는 다이어프램의 변위를 직접 전기 접점의 개폐에 사용하므로 고정도의 안정도니 성능이 얻어집니다. 마이크로 스위치를 직접 누르는 형식은 마이크로 스위치 자신의 개폐 동작 틈새에 상당하는 입력 신호 압력의 폭인 차압이 작으므로 5kgf/㎠ 정도의 공압용으로 많이 이용됩니다.

벨로우즈형 압력 스위치는 수압부에 벨로우즈를 이용한 것으로 입력 신호 압력이 벨로우즈에 들어가면 압력설정 스프링의 압축력과 벨로우즈 발생력이 평형될 때까지 레버가 반시계 방향으로 움직이며, 마이크로 스위치는 레버에 의해 작동됩니다. 벨로우즈의 재질은 인청동, 베리움동, 스테인리스강 등이 사용되며 주로 10~20 kgf/㎠ 정도의 압력에 사용됩니다.

부르동 관형 압력 스위치는 압력계에 사용되는 부르동 관을 압력 스위치에 이용한 것으로 정도가 높고 내구성이 우수하지만 설정 압력 범위를 초과하여 고압이 걸리는 경우에는 부르동 관에 왜곡이 발생하는 단점이 있습니다. 부르동 관은 인청동, 베리움동, 스테인리스강으로 만들어지며 10~800 kgf/㎠ 정도의 압력 범위에서 압력 스위치로 이용되며 공기 압력용으로는 그다지 사용되지 않습니다.

피스톤형 압력 스위치는 수압부에 피스톤고 저항 스프링을 조합한 것으로 변위는 매우 크지만 피스톤의 섭동부에 누설 방지용 실이 있어야 하므로 마찰이 커서 정밀도는 좋지 않고 주로 10~1000kgf/㎠ 정도의 압력에서 고압의 유압용으로 이용됩니다.