KR101320443B1 - A servo valve - Google Patents

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Abstract

본 발명은 서보밸브에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 유압작동유에 포함되는 오염물질을 제거하기 위한 서보밸브의 필터를 서보밸브 시스템의 운전정지 없이 교환할 수 있는 서보밸브에 관한 것이다.
본 발명에 따른 서보밸브는 파일럿 유압작동유를 이용하여 엑추에이터를 동작시키기 위한 서보밸브에 있어서, 상기 유압작동유에 포함된 오염물질을 거르는 제1필터, 제2필터와, 상기 제1필터 또는 제2필터의 필터 전후의 차압을 측정하는 차압센서와, 상기 제1필터 또는 제2필터를 선택할 수 있는 방향절환밸브와, 상기 방향절환밸브의 선택에 따라 미사용 필터의 관로를 차단하는 셔틀밸브를 포함하여 이루어진다.
본 발명은 서보밸브에 이중화 필터를 구비시킴으로써 서보밸브의 오염물질 제거를 서보밸브 시스템의 운전정지 없이 실시할 수 있으며, 차압센서를 통해 필터의 막힘 상태를 감시할 수 있다.The present invention relates to a servovalve, and more particularly, to a servovalve capable of replacing a filter of a servovalve for removing contaminants contained in hydraulic hydraulic oil without stopping the operation of the servovalve system.
In the servovalve according to the present invention, a servovalve for operating an actuator using pilot hydraulic fluid includes a first filter, a second filter, and the first filter or a second filter for filtering contaminants contained in the hydraulic fluid. And a differential pressure sensor for measuring the differential pressure before and after the filter, a direction switching valve for selecting the first filter or the second filter, and a shuttle valve for shutting off the unused filter pipe according to the selection of the direction switching valve. .
According to the present invention, by providing a redundant filter in the servo valve, the pollutant removal of the servo valve can be performed without stopping the operation of the servo valve system, and the clogging state of the filter can be monitored through the differential pressure sensor.

Description

서보밸브{A SERVO VALVE}Servo Valve {A SERVO VALVE}

본 발명은 서보밸브에 관한 것으로서, 서보밸브의 파일럿 유압작동유에 포함된 오염물질을 제거하기 위한 이중화 필터를 구비하여 서브밸브 시스템의 운전정지 없이 교환할 수 있는 서보밸브에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a servovalve, and includes a redundancy filter for removing contaminants contained in pilot hydraulic oil of a servovalve and which can be replaced without stopping operation of a subvalve system.

발전소 서보밸브 시스템은 터빈밸브 유압작동기의 개도 상태를 조정하며, 유압탱크, 유압펌프, 서보밸브, 터빈밸브 유압작동기(엑츄에이터), 배관들을 포함하는 것으로, 서보밸브는 컨트롤타입의 터빈밸브 유압작동기에 설치되며 입력전류에 비례하여 유량을 출력하는 밸브로서, 터빈밸브 유압작동기의 개도 상태를 조정하는 핵심부품이다. 참고로, 도 1은 통상의 유압 서보밸브 시스템 참고도이다.
The power plant servovalve system adjusts the opening state of a turbine valve hydraulic actuator and includes a hydraulic tank, a hydraulic pump, a servo valve, a turbine valve hydraulic actuator (actuator), and pipes. This valve is installed and outputs the flow rate in proportion to the input current. It is a key component to adjust the opening state of the turbine valve hydraulic actuator. For reference, Figure 1 is a reference diagram of a conventional hydraulic servovalve system.

한편, 서보밸브는 파일럿 유압작동유가 노즐로 공급되며, 토크모터의 변위발생시 노즐에 압력변화가 발생되어 서보밸브 양단에 압력차를 발생하며 서보밸브 스풀의 변위를 발생하게 되는데, 파일럿 유압작동유는 서보밸브의 내장 필터를 통하여 여과되어 노즐로 공급하게 된다. 그런데, 서보밸브의 내장필터가 막힐 경우 노즐로 공급되는 유압공급이 안되어 동작이 불가능해지고, 내장필터가 막힘이 진행되어도 운전중에는 막힘 여부를 알 수 없는 문제점이 있었다.On the other hand, the servo valve is supplied with the pilot hydraulic oil to the nozzle, and when the displacement of the torque motor occurs, a pressure change occurs in the nozzle to generate a pressure difference across both ends of the servo valve, and displacement of the servo valve spool. It is filtered through the built-in filter of the valve and supplied to the nozzle. However, when the built-in filter of the servovalve is blocked, the hydraulic supply supplied to the nozzle is not possible, and operation becomes impossible, and even if the built-in filter is clogged, there is a problem in which it is not known during operation.

이와 관련하여, 한국공개특허 제1997-66551호에서는 도 2에 도시한 바와 같이, 간단한 조직에 의해 영점 조정이 가능하고, 사전에 유압 서보밸브의 정상 동작 여부를 테스트하게 되므로, 유압 제어 시스템에 채용되었을 경우 정밀 제어가 가능하고, 고장 수리시 안전한 상태에서 작업을 수행하게 되므로 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 유압 서보밸브 테스트 장치가 개시되었다. In this regard, in Korean Patent Laid-Open Publication No. 1997-66551, as shown in FIG. 2, the zero point adjustment is possible by a simple structure, and the hydraulic servovalve is tested in advance so that it can be employed in a hydraulic control system. In this case, the hydraulic servovalve test apparatus has been disclosed that can precisely control and prevent a safety accident since the work can be performed in a safe state.

그러나, 종래의 서보밸브 시스템은 배관에 고압의 유압작동유가 유입되고 있기 때문에 운전중에는 서보밸브를 분리할 수 없는 구조이며, 이에 내장필터의 막힘으로 인하여 서보밸브에 고장이 발생하게 되면 서보밸브 시스템 전체의 운전을 중지하지 않고서는 고장난 서보밸브의 교체가 불가능하므로, 이러한 서보밸브 교체과정에서 막대한 경제적 손실을 초래하는 문제점이 있었다.However, the conventional servovalve system is a structure in which the servovalve cannot be separated during operation because high pressure hydraulic fluid flows into the piping. Since it is impossible to replace the failed servo valve without stopping the operation of the servo valve, there is a problem that causes a huge economic loss in the servo valve replacement process.

본 발명은 유압작동유에 포함된 오염물질을 제거하기 위한 이중화 필터를 구비하여 발전소 서보밸브 시스템의 운전정지 없이 오염물질을 제거할 수 있는 서보밸브를 제공함에 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a servovalve capable of removing contaminants without stopping operation of a power plant servovalve system by providing a redundant filter for removing contaminants contained in hydraulic oil.

또한, 본 발명은 차압센서를 구비하여 그를 통해 필터의 막힘 상태를 감시할 수 있는 서보밸브를 제공함에 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a servo valve having a differential pressure sensor that can monitor the filter clogging state.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 서보밸브는 파일럿 유압작동유를 이용하여 엑추에이터를 동작시키기 위한 서보밸브에 있어서, 상기 유압작동유에 포함된 오염물질을 거르는 제1필터(111), 제2필터(112)와, 상기 제1필터 또는 제2필터의 필터 전후의 차압을 측정하는 차압센서(120)와, 상기 제1필터 또는 제2필터를 선택할 수 있는 방향절환밸브(130)와, 상기 방향절환밸브(130)의 선택에 따라 미사용 필터의 관로를 차단하는 셔틀밸브(140)를 포함하고, 상기 서보밸브의 관로는, 파일럿포트(P)와 방향절환밸브(130)를 연결하는 파일럿포트연결관로; 상기 방향절환밸브(130)와 제1필터(111), 제2필터(112)를 연결하는 2개의 방향절환밸브연결관로; 상기 제1필터(111), 제2필터(112)와 셔틀밸브(140)를 연결하는 2개의 필터연결관로; 상기 셔틀밸브(140)와 차압센서(120)를 연결하는 셔틀밸브연결관로; 상기 차압센서(120)와 상기 파일럿포트연결관로를 연결하는 차압센서연결관로를 포함하며, 상기 셔틀밸브(140)에 의해 2개의 필터연결관로 중 상기 유압작동유의 압력이 낮은 필터연결관로는 차단하고, 2개의 필터연결관로 중 상기 유압작동유의 압력이 높은 필터연결관로는 상기 셔틀밸브연결관로와 연결하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the servo valve according to the present invention is a servo valve for operating an actuator using a pilot hydraulic oil, the first filter 111 for filtering contaminants contained in the hydraulic oil, The second filter 112, the differential pressure sensor 120 for measuring the differential pressure before and after the filter of the first filter or the second filter, the direction switching valve 130 to select the first filter or the second filter and And a shuttle valve 140 for blocking the pipe of the unused filter according to the selection of the direction switching valve 130, and the pipeline of the servo valve connects the pilot port P and the direction switching valve 130 to each other. Pilot port connector; Two direction switching valve connecting pipes connecting the direction switching valve 130, the first filter 111, and the second filter 112; Two filter connection pipes connecting the first filter 111, the second filter 112, and the shuttle valve 140; A shuttle valve connection pipe connecting the shuttle valve 140 and the differential pressure sensor 120; And a differential pressure sensor connection pipe connecting the differential pressure sensor 120 and the pilot port connection pipe, and blocking the filter connection pipe with the low pressure of the hydraulic oil from the two filter connection pipes by the shuttle valve 140. The filter connection pipe of which the pressure of the hydraulic oil is high among the two filter connection pipes may be connected to the shuttle valve connection pipe.

본 발명은 서보밸브에 있어서, 서보밸브에 이중화 필터를 구비시킴으로써 서보밸브의 오염물질 제거를 서보밸브 시스템의 운전정지 없이 실시할 수 있으며, 차압센서를 구비하여 그를 통해 필터의 막힘 상태를 감시할 수 있다.According to the present invention, in the servo valve, by providing a redundant filter in the servo valve, contaminants of the servo valve can be removed without stopping the operation of the servo valve system. A differential pressure sensor is provided to monitor the clogging of the filter. have.

도 1은 통상의 유압 서보밸브 시스템 참고도
도 2는 종래의 유압 서보밸브 테스트 장치 참고도
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 서보밸브의 투시사시도
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 서보밸브의 저면투시도
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 서보밸브의 측면절단 투시도
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 서보밸브의 일부 투시도
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 서보밸브의 참고도1 is a reference diagram of a conventional hydraulic servovalve system
2 is a reference diagram of a conventional hydraulic servo valve test apparatus
3 is a perspective view of a servo valve according to an embodiment of the present invention;
Figure 4 is a bottom perspective view of the servo valve according to an embodiment of the present invention
5 is a side cutaway perspective view of a servovalve according to an embodiment of the present invention;
Figure 6 is a partial perspective view of the servo valve according to an embodiment of the present invention
7 is a reference diagram of a servovalve according to an embodiment of the present invention;

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 서보밸브의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the servovalve according to the present invention.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 서보밸브의 투시사시도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 서보밸브는 유압작동유에 포함된 오염물질을 거르는 제1필터(111), 제2필터(112)와, 상기 제1필터(111) 또는 제2필터(112)의 필터 전후의 차압을 측정하는 차압센서(120)와, 상기 제1필터 또는 제2필터를 선택할 수 있는 방향절환밸브(130)와, 상기 방향절환밸브(130)의 선택에 따라 미사용 필터의 관로를 차단하는 셔틀밸브(140)를 포함하여 이루어진다. 참고로, 서보밸브의 일측에는 통상의 서보밸브와 마찬가지로 토크모터가 장착되는 토크모터장착부(TM)가 구비된다.3 is a perspective view of a servovalve according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the servovalve according to an embodiment of the present invention includes a first filter 111, a second filter 112, and the first filter 111 for filtering contaminants included in hydraulic oil. Alternatively, the differential pressure sensor 120 for measuring the differential pressure before and after the filter of the second filter 112, the direction switching valve 130 to select the first filter or the second filter, and the direction switching valve 130 Optionally comprises a shuttle valve 140 for blocking the pipe of the unused filter. For reference, one side of the servovalve is provided with a torque motor mounting part TM on which a torque motor is mounted, as in a normal servovalve.

한편, 본 발명의 일실시예에 의한 서보밸브의 관로는 파일럿포트(P)와 방향절환밸브(130)를 연결하는 파일럿포트연결관로; 상기 방향절환밸브(130)와 제1필터(111), 제2필터(112)를 연결하는 2개의 방향절환밸브연결관로; 상기 제1필터(111), 제2필터(112)와 셔틀밸브(140)를 연결하는 2개의 필터연결관로; 상기 셔틀밸브(140)와 차압센서(120)를 연결하는 셔틀밸브연결관로; 상기 차압센서(120)와 상기 파일럿포트연결관로를 연결하는 차압센서연결관로를 포함하여 이루어진다.
On the other hand, the pipeline of the servo valve according to an embodiment of the present invention pilot port connecting pipe for connecting the pilot port (P) and the direction switching valve 130; Two direction switching valve connecting pipes connecting the direction switching valve 130, the first filter 111, and the second filter 112; Two filter connection pipes connecting the first filter 111, the second filter 112, and the shuttle valve 140; A shuttle valve connection pipe connecting the shuttle valve 140 and the differential pressure sensor 120; It comprises a differential pressure sensor connecting pipe connecting the differential pressure sensor 120 and the pilot port connection pipe.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 서보밸브의 저면투시도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 서보밸브도 통상의 서브밸브와 같이 포트((Port)들을 구비하여 터빈밸브 유압작동기에 장착되어 연결되는데, 파일럿 포트(P)를 통하여 파일럿 유압작동유가 노즐로 공급하게 된다. 한편, 본 발명의 일실시예에 의한 서보밸브는 파일럿 유압작동유를 상기 방향절환밸브(130)를 통과후 제1필터(111) 또는 제2필터(112)에서 여과되어 노즐에 공급하게 되는 것이다. 이때 상기 차압센서(120)는 필터링 전의 방향절환밸브의 유압작동유 공급압력과 필터링 후의 유압작동유 압력 간의 차압을 측정한다.
Figure 4 is a bottom perspective view of the servo valve according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 4, the servo valve according to an embodiment of the present invention is also equipped with a port ((Port) like a conventional sub-valve is mounted mounted to the turbine valve hydraulic actuator, through the pilot port (P) The pilot hydraulic oil is supplied to the nozzle On the other hand, the servo valve according to an embodiment of the present invention passes the pilot hydraulic oil through the direction switching valve 130 and then the first filter 111 or the second filter 112. The differential pressure sensor 120 measures the differential pressure between the hydraulic oil supply pressure of the directional control valve before filtering and the hydraulic oil pressure after filtering.

도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 서보밸브의 측면절단 투시도이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 서보밸브는 상기 파일럿 포트(P)를 통하여 파일럿 유압작동유(PO)가 방향절환밸브(130) 및 차압센서(120)로 흐르게 된다. 상술한 바와 같이, 이때 상기 차압센서(120)는 필터링 전의 방향절환밸브의 유압작동유 공급압력(참고로, 빨간색으로 표시)과 필터링 후의 유압작동유 압력(참고로, 보라색으로 표시) 간의 차압을 측정한다.
5 is a side cutaway perspective view of a servovalve according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, in the servo valve according to the exemplary embodiment of the present invention, the pilot hydraulic oil PO flows through the pilot port P to the direction switching valve 130 and the differential pressure sensor 120. As described above, the differential pressure sensor 120 measures the differential pressure between the hydraulic oil supply pressure (referenced in red) of the directional control valve before filtering and the hydraulic oil pressure (referenced in purple) after filtering. .

도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 서보밸브의 일부 투시도이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 서보밸브는 상기 방향절환밸브(130)의 설정에 따라 유압작동유(PO)가 제1필터(111) 또는 제2필터(112)로 공급된다. 한편, 상기 제1필터(111) 또는 제2필터(112)를 통과한 유압작동유(PO)(참고로, 제1필터로 통하는 유압작동유는 노란색, 제2필터로 통하는 유압작동유는 파란색으로 표시)는 셔틀밸브(140)로 흐르게 된다. 상기 셔틀밸브(140)는 일종의 역지 차단밸브로 미사용 유로를 격리시켜 즉, 미사용 필터의 관로를 차단하여 운전중 필터교체가 가능하도록 한다.
6 is a partial perspective view of a servovalve according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, in the servo valve according to the exemplary embodiment of the present invention, the hydraulic oil PO may be transferred to the first filter 111 or the second filter 112 according to the setting of the directional valve 130. Supplied. On the other hand, the hydraulic oil (PO) passed through the first filter 111 or the second filter 112 (reference, the hydraulic oil to the first filter is yellow, the hydraulic oil to the second filter is displayed in blue) Is flowed to the shuttle valve (140). The shuttle valve 140 is a kind of check shutoff valve to isolate the unused flow path, that is, to block the pipe of the unused filter so that the filter can be replaced during operation.

도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 서보밸브의 참고도이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 서보밸브는 상기 서틀밸브(140)를 통과한 유압작동유(참고로, 보라색으로 표시)를 차압센서(120) 및 노즐로 공급하게 되는 것이다.
7 is a reference diagram of a servovalve according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 7, the servo valve according to an embodiment of the present invention is to supply the hydraulic oil (for reference, indicated in purple) passing through the servo valve 140 to the differential pressure sensor 120 and the nozzle will be.

상기한 바와 같은 구성 및 작용은 하나의 실시예로서 본 발명의 청구범위를 제한하는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 변경하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경과 수정이 가능함은 본 발명이 속하는 분야에 종사하는 자에게는 자명한 것이다. The configuration and operation as described above are not limited to the claims of the present invention as an embodiment, and various changes and modifications are possible within the scope of not changing the technical spirit of the present invention. It is obvious to those who are engaged.

111: 제1필터 112: 제2필터
120: 차압센서 130: 방향절환밸브
140: 셔틀밸브 TM: 토크모터장착부
P: 파일럿 포트 PO: 유압작동유111: first filter 112: second filter
120: differential pressure sensor 130: directional control valve
140: shuttle valve TM: torque motor mounting portion
P: Pilot port PO: Hydraulic oil

Claims (2)

파일럿 유압작동유를 이용하여 엑추에이터를 동작시키기 위한 서보밸브에 있어서,
상기 유압작동유에 포함된 오염물질을 거르는 제1필터(111), 제2필터(112)와, 상기 제1필터 또는 제2필터의 필터 전후의 차압을 측정하는 차압센서(120)와, 상기 제1필터 또는 제2필터를 선택할 수 있는 방향절환밸브(130)와, 상기 방향절환밸브(130)의 선택에 따라 미사용 필터의 관로를 차단하는 셔틀밸브(140)를 포함하고,
상기 서보밸브의 관로는, 파일럿포트(P)와 방향절환밸브(130)를 연결하는 파일럿포트연결관로; 상기 방향절환밸브(130)와 제1필터(111), 제2필터(112)를 연결하는 2개의 방향절환밸브연결관로; 상기 제1필터(111), 제2필터(112)와 셔틀밸브(140)를 연결하는 2개의 필터연결관로; 상기 셔틀밸브(140)와 차압센서(120)를 연결하는 셔틀밸브연결관로; 상기 차압센서(120)와 상기 파일럿포트연결관로를 연결하는 차압센서연결관로를 포함하며,
상기 셔틀밸브(140)에 의해 2개의 필터연결관로 중 상기 유압작동유의 압력이 낮은 필터연결관로는 차단하고, 2개의 필터연결관로 중 상기 유압작동유의 압력이 높은 필터연결관로는 상기 셔틀밸브연결관로와 연결하는 것을 특징으로 하는 서보밸브.In the servo valve for operating the actuator using the pilot hydraulic oil,
The first filter 111, the second filter 112, and the differential pressure sensor 120 for measuring the differential pressure before and after the filter of the first filter or the second filter to filter the contaminants contained in the hydraulic oil; Including a direction switching valve 130 for selecting a first filter or a second filter, and a shuttle valve 140 for blocking the unused filter pipe in accordance with the selection of the direction switching valve 130,
Pipe line of the servo valve, a pilot port connecting pipe for connecting the pilot port (P) and the direction switching valve 130; Two direction switching valve connecting pipes connecting the direction switching valve 130, the first filter 111, and the second filter 112; Two filter connection pipes connecting the first filter 111, the second filter 112, and the shuttle valve 140; A shuttle valve connection pipe connecting the shuttle valve 140 and the differential pressure sensor 120; It includes a differential pressure sensor connecting pipe connecting the differential pressure sensor 120 and the pilot port connection pipe,
Shut off the filter connection pipe of the low pressure of the hydraulic oil of the two filter connection pipe line by the shuttle valve 140, the filter connection pipe of the high pressure of the hydraulic oil of the two filter connection pipe path Servo valve characterized in that the connection with. 삭제delete
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