KR200192283Y1 - 유량제어밸브 - Google Patents

Abstract

본 고안은 예로, 사출 성형기, 다이캐스팅 머신, 유압프레스, 중장비 등등의 유압시스템에 사용되는 유량제어밸브에 관한 것으로, 오일이 유입되는 입구(22)와 입구(22)에 축선상으로 연통된 실린더 삽입구멍(24)을 갖는 밸브몸체(20)와; 상기 밸브몸체(20)의 입구(22) 내주면에 장착되고 공급오일에 포함된 이물질을 여과하기 위해 수많은 동선(32)으로 촘촘하게 밀착 구성시킨 여과체(30)와; 상기 밸브몸체 (20)의 실린더 삽입구멍(24)에 내설되고 상기 입구(22)측으로 개방된 스풀 삽입구멍(42)을 갖으며 원주상에 관통된 수개의 포트(44)를 갖는 실린더(40)와; 상기 실린더(40)의 내주면에 슬라이딩 가능하게 설치되고 원주상에 그루브(52) 및 이 그루브에 연결된 수개의 포트(54)를 갖아서 상기 실린더(40)의 포트(44) 단면적을 제어하는 스풀(50)과; 상기 스풀(50)을 실린더(40)내에서 입구(22)측으로 탄성력으로 저항하는 스프링수단(60)과; 상기 밸브몸체(20)의 실린더 삽입구멍(24)에 나사결합되어 상기 실린더(40)를 고정하고, 축선상에 관통된 출구(72)를 갖는 밸브캡(70)을 포함한 것을 특징으로 하여 밸브의 오일 막힘을 방지하고 신뢰성 있는 압력조절 작동을 가능토록 하여 여과효율의 극대화를 꾀할 수 있다.

Description

유량제어밸브{Flow Control Valve}

본 고안은 예로, 사출 성형기, 다이캐스팅 머신, 유압프레스, 중장비 등등의 유압시스템에 사용되는 유량제어밸브에 관한 것으로, 특히 오일여과 시스템에서 유압유의 불순물을 제거하는 기능을 갖도록 하여 밸브의 오일 막힘을 방지하고 신뢰성 있는 압력조절 작동을 가능토록 하여 여과효율의 극대화를 꾀할 수 있도록 한 유량제어밸브에 관한 것이다.

일반적으로 유압시스템에 사용되는 작동유는 액튜에이터를 작동시키기 위한 유압유로서, 오일탱크와 오일펌프 그리고 액튜에이터를 순환하게 되어 있다.

이러한 작동유는 기계의 작동 오일로서 규정된 순도 및 점도를 유지해야 기계 효율 및 시스템의 수명에 좋은 영향을 주게 된다.

따라서 작동유를 사용하는 모든 유압장치 및 기계에는 오일중에 포함된 오염물질이나 금속분을 제거하기 위한 여과장치를 가져야 한다.

이를 위해 종래에는 유압유 메인공급라인에 분기된 오일여과공급통로를 갖고, 이 오일여과공급통로에 오일필터의 여과장치를 연결 설치하여 유압시스템의 작동중에는 작동유의 일부가 오일필터를 거쳐 여과된 후 오일탱크로 순환하도록 되어 있다.

그리고, 종래에는 오일필터로 유입되는 고압을 저압으로 제어하기 위해 오일필터의 입구측에 직접적으로 유량제어밸브가 설치되어 있다.

상기 유량제어밸브는 오일필터내의 여과압력이 증가하면 유량제어밸브의 입,출구측 압력차가 일정하게 조절되어 일정 유량의 오일을 공급하게 되어 있다.

그런데 오일펌프를 통과한 작동유에 이물질(펌프의 흡입구측 오일필터를 통과한 이물질로서 대략 40∼60미크론 이하의 입자임)로 인해 유량제어밸브의 오일막힘현상이 발생하여 오일필터로 작동유가 공급되지 못하는 등 유량제어밸브가 고유한 압력조절 기능을 발휘할 수 없어 여과효율이 떨어지는 경우가 발생하게 된다.

이럴 경우 유압시스템의 장치는 여과된 오일을 얻지 못해 기계효율이 저하되고, 배관, 호스 및 각종 밸브에 침전물 누적이 발생될 뿐만 아니라 기계수명을 단축시키는 문제점이 발생된다.

본 고안은 상기와 같은 사정을 감안하여 창안된 것으로, 유량제어밸브의 입구에 이물질 제거기능 수단을 추가로 설치하여 밸브가 제기능으로 작동할 수 있도록 하여 여과시스템에 적용시 여과효율을 향상시키고 오일의 수명을 연장하여 교환비용을 줄이고, 유압시스템의 보호에 적합토록 한 유량제어밸브를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구체적인 수단은,

유량제어밸브는,

오일이 유입되는 입구(22)와 입구(22)에 축선상으로 연통된 실린더 삽입구멍 (24)을 갖는 밸브몸체(20)와;

상기 밸브몸체(20)의 입구(22) 내주면에 장착되고 공급오일에 포함된 이물질을 여과하기 위해 수많은 동선(32)으로 촘촘하게 밀착 구성시킨 여과체(30)와;

상기 밸브몸체(20)의 실린더 삽입구멍(24)에 내설되고 상기 입구(22)측으로 개방된 스풀 삽입구멍(42)을 갖으며 원주상에 관통된 수개의 포트(44)를 갖는 실린더(40)와;

상기 실린더(40)의 내주면에 슬라이딩 가능하게 설치되고 원주상에 그루브 (52) 및 이 그루브에 연결된 수개의 포트(54)를 갖아서 상기 실린더(40)의 포트 (44) 단면적을 제어하는 스풀(50)과;

상기 스풀(50)을 실린더(40)내에서 입구(22)측으로 탄성력으로 저항하는 스프링수단(60)과;

상기 밸브몸체(20)의 실린더 삽입구멍(24)에 나사결합되어 상기 실린더(40)를 고정하고, 축선상에 관통된 출구(72)를 갖는 밸브캡(70)을 포함한 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안의 실시예에 적용되는 유량제어밸브의 단면도.

도 2는 도 1의 A-A선에서 본 확대단면도.

도 3은 본 고안의 유량제어밸브를 적용한 오일 여과 유압회로도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20 : 밸브몸체 22 : 입구

30 : 밸브막힘방지용 여과체 40 : 실린더

42 : 스풀삽입구멍 44 : 포트

50 : 스풀 52 : 그루브

54 : 포트 60 : 스프링

70 : 밸브캡 72 : 출구

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 실시예에 적용되는 유량제어밸브의 단면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선에서 본 확대단면도이고, 도 3은 본 고안의 유량제어밸브를 적용한 오일 여과 유압회로도이다.

도 1,3에 도시된 바와 같이 본 고안의 유량제어밸브(10)는, 오일이 유입되는 입구(22)와 입구(22)에 일축선상으로 연통된 실린더 삽입구멍(24)을 갖는 밸브몸체 (20)가 구비되어 있고, 상기 밸브몸체(20)의 입구(22)에는, 입구(22) 내주면에 장착되고 펌프(P)에서 토출된 공급오일에 포함된 이물질을 걸러내기 위해 수많은 동선(32)으로 촘촘하게 밀착 구성시킨 밸브보호용 여과체(30)가 설치되어 있다.

상기 밸브보호용 여과체(30)는 본 고안의 특징부로서 도 2에서와 같이 밸브 입구(22)의 내경안에 소정의 작은 직경으로 일정 길이의 강선(32)을 촘촘히 밀착시켜 압입하여 설치된 것으로, 도 3의 유압회로도에서 펌프(P)측 필터(F)에서 여과안된 미세한 이물질(금속분, 오염물질 등) 대략 40미크론 이하의 입자를 여과시키게 되어 있다.

상기 밸브몸체(20)의 실린더 삽입구멍(24)에는 입구(22)측으로 개방된 스풀 삽입구멍(42)을 갖으며 소원통부(41) 원주상에 관통된 수개의 포트(44)를 갖는 실린더(40)가 내설되어 있고, 상기 실린더(40)의 대원통부(43) 외주면에는 오일의 누설방지를 위한 실링(47)이 조립되어 있다.

상기 실린더(40)의 내주면에는 원주상에 그루브(52) 및 이 그루브에 연결된 수개의 포트(54)를 갖아서 상기 실린더(40)의 포트(44) 단면적을 제어하는 스풀 (50)이 슬라이딩 가능하게 설치되어 있다.

또, 상기 스풀(50)에는 전면에 밸브보호용 여과체(30)를 통과한 오일이 유입되는 포트(51)를 가지고, 그의 후면에는 포트(53)를 갖는 압력판(55)이 조립되어 있다.

상기 실린더(40)의 스풀 삽입구멍(42)내에는 상기 스풀(50)을 실린더(40)내에서 입구(22)측으로 탄성력으로 저항하는 스프링(60)이 설치되어 있다.

즉, 스프링(60)의 일단은 스풀 삽입구멍(42)의 안쪽면에 지지되어 있고 타단은 스풀(50)의 후단면에 지지되어 있다.

그리고 상기 밸브몸체(20)의 실린더 삽입구멍(24)에는 상기 실린더(40)를 고정하고, 축선상에 나사로 관통된 출구(72)를 갖는 밸브캡(70)이 나사결합되어 있다.

이와 같이 구성된 본 고안의 유량제어밸브(10)의 작용을 도 3의 유압회로도에 적용하여 설명한다.

도 3에서 구동모터(M)에 의해 유압펌프(P)가 구동하게 되면 탱크(T)내의 오일이 오일필터(F)에서 1차적으로 여과되어 유압펌프(P)의 출구측 메인유압유 공급통로(2)로 압송되어 방향제어밸브(5)에 의해 액튜에이터(6)가 작동하고, 일부는 메인유압유 공급통로(2)에서 분기된 오일여과 공급통로(4)로 공급된다.

이때 유량제어밸브(10)의 입구(22)측 즉, 밸브 보호용 여과체(30)의 전면에는 펌프(P)의 송출 전압이 걸리게 된다.

이 전압으로 오일여과 공급통로(4)로 공급되는 오일은 밸브보호용 여과체 (30)의 아주 미세한 수많은 틈새를 통과하면서 펌프(P)측 필터(F)에서 여과안된 오일을 2차적으로 걸러낸다.

이후 고압의 오일은 스풀(50) 및 실린더(40)의 각 포트(54,44)를 통하고 실린더(40)의 소원통부(41)의 외주면과 밸브몸체(20)의 내주면 틈새의 유체통로를 경유하여 실린더(40)의 후단부측으로 빠져 밸브캡(70)의 출구(72)를 거쳐서 압력이 저하되고, 저하된 이 오일은 오일공급호스(7)를 경유하여 오일필터(100)에 의해 완전히 여과된 후 리턴라인(8)을 통해 탱크(T)로 복귀한다.

이때, 유량제어밸브(10)의 입,출구(22,72)측 차압은 실린더(40)의 포트(44)의 단면적을 변화시켜 항상 일정하다.

즉, 입구(22)측 압력이 작으면 포트(44)의 단면적은 적어지고, 반대로 입구 (22)측 압력이 증가하면 포트(44)의 단면적은 증가하게 밸브(10)가 동작하면서 압력이 조절된다.

따라서 본 고안에 의하면 밸브(10) 입구측으로부터 밸브보호용 여과체(30)에 의해 2차적으로 걸러진 오일이 유입되므로 밸브(10)의 신뢰성 있는 작동을 기대할 수 있는 것이다. 즉, 밸브(10)가 이물질이나 불순물이 섞인 오일로 인해 종래와 같이 밸브막힘 현상이 발생되어 그 기능을 상실하는 일은 없다.

이같이 밸브(10)의 안전한 동작으로 밸브(10)의 출구(72)측에는 일정한 유량의 저압이 유지되므로 오일필터(100)의 여과효율을 극대화할 수 있다.

또한, 밸브(10)의 정상 작동으로 인해 오일필터가 그 본래의 기능을 최대한 발휘하게 되므로 오일 수명이 수배 이상 증가하는 효과가 있고, 오일에 의한 기계 고장을 획기적으로 줄일 수 있다.

부가적으로 밸브(10)의 출구측에 연결된 오일공급호스(7)에는 저압이 걸리기 때문에 파손의 염려가 없다.

상술한 바와 같이 본 고안에 의하면 오일필터를 고압으로부터 보호하기 위한 유량제어밸브에 일체로 오일의 막힘을 방지할 수 있는 여과체를 설치하여 밸브의 신뢰성이 있는 동작으로 오일필터의 여과효율을 극대화할 수 있다.

따라서 본 고안은 각종 오일을 필요로 하는 기계 및 장치의 오일여과 시스템에 유용하게 적용하여 기계의 효율을 높이고, 오일의 수명을 연장하고 교환시기를 늦출 수 있는 등의 이점을 갖는다.

Claims (1)

1. 유량제어밸브는,

   오일이 유입되는 입구(22)와 입구(22)에 축선상으로 연통된 실린더 삽입구멍 (24)을 갖는 밸브몸체(20)와;

   상기 밸브몸체(20)의 입구(22) 내주면에 장착되고 공급오일에 포함된 이물질을 여과하기 위해 수많은 동선(32)으로 촘촘하게 밀착 구성시킨 여과체(30)와;

   상기 밸브몸체(20)의 실린더 삽입구멍(24)에 내설되고 상기 입구(22)측으로 개방된 스풀 삽입구멍(42)을 갖으며 원주상에 관통된 수개의 포트(44)를 갖는 실린더(40)와;

   상기 실린더(40)의 내주면에 슬라이딩 가능하게 설치되고 원주상에 그루브 (52) 및 이 그루브에 연결된 수개의 포트(54)를 갖아서 상기 실린더(40)의 포트 (44) 단면적을 제어하는 스풀(50)과;

   상기 스풀(50)을 실린더(40)내에서 입구(22)측으로 탄성력으로 저항하는 스프링수단(60)과;

   상기 밸브몸체(20)의 실린더 삽입구멍(24)에 나사결합되어 상기 실린더(40)를 고정하고, 축선상에 관통된 출구(72)를 갖는 밸브캡(70)을 포함한 것을 특징으로 하는 유량제어밸브.