WO2021162468A1 - 방폭형 유압 비례밸브 - Google Patents

방폭형 유압 비례밸브 Download PDF

Info

Publication number
WO2021162468A1
WO2021162468A1 PCT/KR2021/001817 KR2021001817W WO2021162468A1 WO 2021162468 A1 WO2021162468 A1 WO 2021162468A1 KR 2021001817 W KR2021001817 W KR 2021001817W WO 2021162468 A1 WO2021162468 A1 WO 2021162468A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
explosion
proof
port
open
rod
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/001817
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이경수
Original Assignee
이경수
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이경수 filed Critical 이경수
Publication of WO2021162468A1 publication Critical patent/WO2021162468A1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0603—Multiple-way valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/04—Construction of housing; Use of materials therefor of sliding valves
    • F16K27/048—Electromagnetically actuated valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • F16K37/0025—Electrical or magnetic means

Definitions

  • the present invention relates to an explosion-proof hydraulic proportional valve, which can change the pressure and flow rate in a hydraulic circuit through electrical settings, and to an explosion-proof hydraulic proportional valve that can be used in an explosion-proof environment with an explosion-proof structure.
  • valve actuator opens and closes the on-off valve while operating by the pneumatic pilot signal selectively provided from the solenoid valve.
  • valve actuator and the solenoid valve are electrically operated, a spark may be generated in the electric part during operation.
  • valve actuators and solenoid valves When these valve actuators and solenoid valves are installed and used in facilities that handle flammable or ignitable fluids, there is a risk of explosion by ignition of flammable fluids by sparks generated from these parts.
  • the valve actuator and the solenoid valve are equipped with an explosion-proof (explosion prevention) structure.
  • the main body case of the actuator in which the electric component wires and wires are embedded close the lower end of the upper case to the inner wall of the lower case to seal the internal space. Even if sparks are generated from electrical components installed inside the body case by such a sealed structure, they are blocked from propagating to the outside of the body case to prevent explosion.
  • the conventional explosion-proof solenoid valve structure has to control the opening and closing operations (opening and closing) of the opening/closing unit in both directions, it consumes a lot of power and it is difficult to individually control the opening and closing operations of the opening/closing unit.
  • the present invention is to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to proportionally control the pressure and flow rate in the hydraulic circuit with respect to the input current through electrical settings, and the explosion-proof coil is impregnated with epoxy can be formed through
  • the spool is moved in a straight direction to be locked in the open or closed position, and when the magnetic force of the explosion-proof coil is dissipated, the spool is moved in a straight direction by the return elastic force of the elastic member to move to the open or closed position
  • the spool is precisely positioned at the open or closed position, so the accuracy of opening and closing can be secured, and the spool can be moved to the port open or closed position by the return elastic force of the elastic member.
  • An explosion-proof hydraulic proportional valve includes a pair of housings each having an operating chamber therein and disposed to correspond to the front and rear sides; a valve block having an internal passage in communication with one side of the operating chamber in a state coupled to one side of the housing, and having a plurality of ports to communicate with the passage; a pair of opening/closing units connected to each other to open and close the port in a state of being installed in the operating chambers; a pair of explosion-proof coils respectively installed inside the operation chambers and configured to change the opening/closing state of the opening/closing units by forming a magnetic force by power transmitted from the outside; and a pair of terminal units each electrically connected to the explosion-proof coil and having a power supply unit therein for controlling whether power is supplied or not;
  • the opening/closing units may include a rod which is installed to be reciprocally movable in the front and rear directions in the operation chambers, and the spool formed at the front end moves to an open or closed position of the port;
  • the plunger is moved to an open or closed position of the port when the magnetic force of the explosion-proof coil is formed, and the elastic member applies an elastic force to the rod when the magnetic force of the explosion-proof coil is dissipated to open the port. Or characterized in that it is moved to the closed position.
  • the elastic member is characterized in that one end is supported or coupled to the rear surface of the second space portion, and the opposite end is coupled to the rod to apply a compressive or tensile elastic force.
  • an explosion-proof washer is further coupled, and the explosion-proof washer is formed through a hollow back and forth so that the rod is through-coupled, and the hollow inner circumferential surface is the outer circumferential surface of the rod. It is characterized in that it is closely adhered to a shape corresponding to the
  • the spools of the opening and closing units are respectively formed at the front end of the rod, and are simultaneously moved to the open or closed position of the port in a state where the opposite ends are interconnected.
  • the terminal unit when the power is supplied to the power supply unit for a predetermined time or longer, detects this, and automatically controls the current to be reduced by half.
  • the pressure and flow rate in the hydraulic circuit can be proportionally controlled with respect to the input current through electrical setting, and the explosion-proof coil can be formed through epoxy impregnation.
  • the spool When the magnetic force of the explosion-proof coil is formed, the spool is moved in a straight direction and locked in the open or closed position, and when the magnetic force of the explosion-proof coil is dissipated, the spool is moved in a straight direction by the return elastic force of the elastic member and moved to the open or closed position, Since the spool is precisely positioned in the open or closed position, the accuracy of opening and closing can be ensured.
  • the present invention can control only the opening/closing state in one direction, thereby reducing power consumption required for control, and the spool can be moved to the port open or closed position by the return elastic force of the elastic member, which facilitates control.
  • the device compact with one proportional valve, rather than controlling multi-stage pressure by converting the solenoid valve to water or sequence control by combining several devices (solenoid valve, pressure reducing valve, etc.) and connecting the piping.
  • the pressure loss is also reduced, and it has the effect that it can be used in an explosive environment.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view for showing a state in which the opening and closing unit of the explosion-proof hydraulic proportional valve according to the present invention is moved to the open position.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view for showing a state in which the opening/closing unit of the explosion-proof hydraulic proportional valve according to the present invention is moved to the closed position.
  • FIG 3 is a cross-sectional view illustrating a state in which the housing of the explosion-proof hydraulic proportional valve according to the present invention, the opening/closing unit, and the explosion-proof coil are applied as a pair to both sides of the valve block.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the opening/closing unit of the explosion-proof hydraulic proportional valve according to FIG. 3 is moved to an open or closed position.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a state in which the opening/closing unit of the explosion-proof hydraulic proportional valve according to the present invention is moved to the open position
  • FIG. 2 is a state in which the opening/closing unit of the explosion-proof hydraulic proportional valve according to the present invention is moved to the closed position
  • 3 is a cross-sectional view to show a state in which the housing of the explosion-proof hydraulic proportional valve according to the present invention, the opening/closing unit, and the explosion-proof coil are applied as a pair to both sides of the valve block
  • FIG. 4 is according to FIG. It is a cross-sectional view to show the state that the opening/closing unit of the explosion-proof hydraulic proportional valve is moved to the open or closed position.
  • Explosion-proof hydraulic proportional valve according to the present invention can change the pressure and flow rate in the hydraulic circuit through electrical setting, and change the flow direction of the working fluid in the hydraulic circuit, so that the actuator (not shown) starts, stops, and moves in the direction of movement.
  • the explosion-proof hydraulic proportional valve according to the present invention is designed to meet the requirements of the pressure-proof explosion-proof (Ex d IIC, IP66 or higher) structure. Therefore, the pressure loss can be reduced as the device can be compacted through a single proportional valve without performing multi-step pressure control by connecting the piping and converting the solenoid valve to water or sequence control. When the abnormality occurs, it has a function to control the pressure to rise no more except for the set pressure.
  • the explosion-proof hydraulic proportional valve includes a housing 100 , a valve block 200 , an opening/closing unit 300 , and an explosion-proof coil 400 .
  • the operation chamber 110 is formed in a predetermined area inside the housing 100 , and the terminal part 120 may be formed at one side of the housing 100 .
  • the operation chamber 110 is a space for installing the opening/closing unit 300 and the explosion-proof coil 400 to be described later, and the operation chamber 110 may be formed to have a predetermined length along the front-rear direction of the housing 100 .
  • one end of the operation chamber 110 in the longitudinal direction may be opened to one side of the housing 100 to communicate in the same line with the passage 210 of the valve block 200 to be described later.
  • the terminal part 120 has a predetermined space therein, and a control circuit (not shown) for controlling the driving of the opening/closing unit 300 to be described later may be installed in the internal space of the terminal part 120 .
  • an external power source may be electrically connected to the power supply unit 125 through the inside of the terminal unit 120 , and the power supply unit 125 may be electrically connected to an explosion-proof coil 400 to be described later.
  • an amplifier may be built in the terminal unit 120 , and the power unit 125 may be connected to the built-in amplifier 126 to drive the explosion-proof hydraulic proportional valve according to a DC voltage signal.
  • the fluid flow direction and pressure can be controlled according to the electrical control signal, the port can be opened or closed by controlling the size of the gap between the valve housing and the spool, and the size of the open or closed port 220 can be controlled.
  • the spool 311 slidably arranged in the valve block and the electromagnetically driven plunger 320 are combined.
  • the plunger 320 presses the spool 311, and the position of the spool 311 with respect to the valve block 200 is adjusted, so that for each port 220 formed in the valve block 200, The supply and discharge of pressurized oil is controlled.
  • the operation chamber 110 is formed in a state spaced apart in front of the first space 111 and the first space 111 in which a plunger 320 to be described later is movably positioned back and forth therein. and a second space 112 in which an elastic member 330 to be described later is installed may be formed therein.
  • the valve block 200 is coupled to one side of the housing 100 , and a passage 210 is formed in the valve block 200 along the front-rear direction to communicate with one end of the operating chamber 110 in the longitudinal direction. .
  • At least one port 220 is formed in the valve block 200 so that a fluid of a predetermined pressure can move, and the port 220 may be formed in a state in communication with the passage 210 .
  • the passage 210 may be connected in line with the operation chamber 110 , and a spool 311 , which will be described later, is movably disposed in the passage 210 to an open position or a closed position of the port 220 .
  • the port 220 may include a first port 221 for supplying pressure for supplying a fluid of a predetermined pressure, and a second port 222 for discharging a fluid of a predetermined pressure to move to the outside.
  • first port 221 and the second port 222 may be formed to selectively proceed with supply or discharge. That is, the first port 221 may be supplied or discharged, and the second port 222 may also be formed to be supplied or discharged.
  • Such a port 220 may be formed in plurality, may be selectively opened or closed by a change in the position of the spool 311 to be described later.
  • a ring-shaped explosion-proof washer 500 may be further coupled between the second space portion 112 and the passage 210 , and the explosion-proof washer 500 is formed through the hollow back and forth so that the rod 310 is through-coupled. do.
  • the hollow of the explosion-proof washer 500 may have a shape corresponding to the outer circumferential surface of the rod 310 , and in this case, the hollow inner circumferential surface may be in close contact with the outer circumferential surface of the rod 310 .
  • the opening/closing unit 300 is configured to open and close the port 220 inside the operation chamber 110, and the opening/closing unit 300 includes a rod 310, a plunger 320, an elastic member 330, and a plunger. It may be provided as a guide 340 .
  • the rod 310 is installed to be reciprocally movable in the front-rear direction inside the operation chamber 110 , and the rod 310 has a predetermined length along the longitudinal direction of the operation chamber 110 .
  • the front end of the rod 310 is disposed while being inserted into the passage 210 of the valve block 200 , and the spool 311 is coupled to the front end of the rod 310 .
  • the spool 311 is movably disposed to an open position or a closed position of the port 220 in the passage 210 , and the port 220 is opened and closed by a change in the position of the spool 311 .
  • the outer peripheral surface of the spool 311 and the inner peripheral surface of the passage 210 may be spaced apart.
  • the port 220 of the 210 moves to the closed position, the outer peripheral surface of the spool 311 and the passage
  • the inner peripheral surface of 210 may be in contact.
  • the plunger 320 is a configuration that is moved to the open or closed position of the port 220 by the formation and extinction of the magnetic force of the explosion-proof coil 400, and the plunger 320 is a core material so that it can be moved by the formation and disappearance of the magnetic force. It can be crafted using
  • the plunger 320 is coupled to a portion of the rod 310 , and may have a cylindrical shape in the radial direction, and may have a larger diameter than the rod 310 .
  • the outer circumferential surface of the plunger 320 may be moved back and forth in a state in close contact with the inner circumferential surface of the first space portion 111 , and the first space portion 111 has a length through which the plunger 320 may be moved.
  • the front end of the plunger 320 may be spaced apart from the front of the first space 111 to the rear when the rod 310 moves to the open or closed position of the port 220 .
  • the plunger 320 may be in close contact with a shape corresponding to the rear surface of the first space 111 .
  • one side of the plunger guide 340 may have a tapered shape.
  • At least one orifice 350 is provided on one side of the rod 310 of the opening/closing unit 300, and the flow of fluid through the orifice 350 is a plunger when a current passes through the explosion-proof coil or when no current flows. It can be controlled while being closed or opened by the movement of 320 .
  • the explosion-proof hydraulic proportional valve of the present invention can be used to control the start, stop, and change of the movement direction of the actuator by changing the flow direction of the hydraulic oil in the hydraulic circuit.
  • explosion-proof coil 400 may be formed through epoxy impregnation for explosion-proof.
  • the spool 311 may be accurately positioned at an open or closed position of the port 220 .
  • the elastic member 330 is configured to move the rod 310 to an open or closed position when the magnetic force of the explosion-proof coil 400 is dissipated in a state installed in the second space 112 .
  • the elastic member 330 may use a coil spring form.
  • one end of the elastic member 330 is supported or coupled to the rear surface of the second space 112 , and the opposite end is attached to the rod 310 . They can be combined to apply a compressive or tensile elastic force.
  • the elastic member 330 can be applied not only in the form of a coil spring but also in various forms, and when the elastic member 330 is applied in the form of a coil spring, the rod 310 in the inner space of the elastic member 330 is It can be coupled in a perforated state.
  • Such an elastic member 330 may move the spool 311 to the closed position of the port 220 by applying a return elastic force to the rod 310 when the magnetic force of the explosion-proof coil 400, which will be described later, is dissipated.
  • the explosion-proof coil 400 is installed inside the operation chamber 110 and is configured to convert the opening/closing state of the opening/closing unit 300 by forming a magnetic force by power transmitted from the outside.
  • the explosion-proof coil 400 may be installed in a form that surrounds the radial direction of the plunger 320 from the outside, and an external power source is electrically connected to the power supply unit 125 through the terminal part 120 to the explosion-proof coil 400 .
  • the plunger 320 is moved to the open or closed position of the port 220 by forming a magnetic force.
  • the elastic member 330 may apply an elastic force to the rod 310 when the magnetic force of the explosion-proof coil 400 is dissipated to move it to the open or closed position of the port 220 .
  • the spool 311 may be moved to the open position of the port 220 while the elastic member 330 is compressed or relaxed by the movement of the rod 310 .
  • the elastic member 330 may be relaxed or compressed while moving the rod 310 , and the spool 311 may be moved to the closed position of the port 220 .
  • the spool 311 may stand by at the open position of the port 220 by the compressive or tensile elastic force of the elastic member 330 .
  • the spool 311 may be moved to the closed position of the port 220 while the elastic member 330 is compressed by the movement of the rod 310 .
  • control unit (not shown) is provided in the terminal unit 120, and the control unit (not shown) detects when power is supplied to the power supply unit 125 for a predetermined time or more, and controls the current to be automatically reduced by half. This indicates that heat generation can be suppressed and overheating can be prevented.
  • an explosion-proof hydraulic proportional valve according to another aspect of the present invention, a pair of housing 100, a valve block 200, a pair of opening/closing unit 300, and a pair of explosion-proof as shown in FIGS. 3 and 4 It includes a coil 400 .
  • the pair of housings 100 are disposed to correspond to the front and rear directions, and the operation chamber 110 is formed in a predetermined area inside the housings 100 , and the terminal part 120 is formed on one side of the housing 100 . can be
  • the operation chamber 110 is a space for installing the opening/closing unit 300 and the explosion-proof coil 400 to be described later, and the operation chamber 110 may be formed to have a predetermined length along the front-rear direction of the housing 100 .
  • one end of the operation chamber 110 in the longitudinal direction may be opened to one side of the housing 100 to communicate in the same line with the passage 210 of the valve block 200 to be described later.
  • the terminal part 120 has a predetermined space therein, and a control circuit (not shown) for controlling the driving of the opening/closing unit 300 to be described later may be installed in the internal space of the terminal part 120 .
  • an external power source may be electrically connected to the power supply unit 125 through the inside of the terminal unit 120 , and the power supply unit 125 may be electrically connected to an explosion-proof coil 400 to be described later.
  • an amplifier may be built in the terminal unit 120 , and the power unit 125 may be connected to the built-in amplifier 126 to drive the explosion-proof hydraulic proportional valve according to a DC voltage signal.
  • the built-in amplifier 126 is for driving the explosion-proof hydraulic proportional valve according to the DC voltage signal, and it is possible to precisely control the spool, low oil leakage, and specific flow rate for a long time.
  • Lines connected to the built-in amplifier are connected to the + and - poles to supply power, the third line outputting an output value of about 10 [V] from the amplifier, and the variable resistor It may be composed of a fourth line that receives a value and input a control value, and a fifth line that is used with devices such as a switch and stops the operation of the amplifier when electricity is connected in an emergency situation.
  • the built-in amplifier is used as a switch valve and the preset value is connected to the switch, it can be used as an ON/OFF valve like a sol valve, and the maximum and minimum values can be output.
  • PLC Programmable Logic Controller
  • a method of receiving and controlling a current of 0 to 20 mA from the outside, and a resistor may be used to convert a current value into a voltage.
  • the above-described embodiment of the built-in amplifier is illustrative and not limited thereto.
  • the operation chamber 110 is formed in a state spaced apart in front of the first space 111 and the first space 111 in which a plunger 320 to be described later is movably positioned back and forth therein. and a second space 112 in which an elastic member 330 to be described later is installed may be formed therein.
  • the valve block 200 has front and rear both ends respectively coupled to the corresponding surfaces of the housings 100 , and the housings 100 may be coupled to correspond to each other in both directions with respect to the valve block 200 .
  • a passage 210 is formed in the front-rear direction in the valve block 200 , and the passage 210 of the valve block 200 may communicate with the operation chambers 210 on both sides, respectively.
  • At least one port 220 is formed in the valve block 200 so that a fluid of a certain pressure can move, and the port 220 may be formed in a state in communication with the passage 210 .
  • the passage 210 may be connected in line with the operation chamber 110 , and a spool 311 , which will be described later, is movably disposed in the passage 210 to an open position or a closed position of the port 220 .
  • the port 220 may include a first port 221 for supplying pressure for supplying a fluid of a predetermined pressure, and a second port 222 for discharging a fluid of a predetermined pressure to move to the outside.
  • Such a port 220 may be formed in plurality, may be selectively opened or closed by a change in the position of the spool 311 to be described later.
  • a ring-shaped explosion-proof washer 500 may be coupled between the second space portions 112 and the passage 210, respectively, and the explosion-proof washer 500 penetrates back and forth through the hollow so that the rod 310 is through-coupled. is formed
  • the hollow of the explosion-proof washer 500 may have a shape corresponding to the outer circumferential surface of the rod 310 , and in this case, the hollow inner circumferential surface may be in close contact with the outer circumferential surface of the rod 310 .
  • the pair of opening/closing units 300 are respectively installed inside the housings 100 , and the opening/closing units 300 are configured to open and close the ports 220 in the operation chambers 110 .
  • the opening and closing units 300 are mutually interlocked by explosion-proof coils 400 to be described later in a state in which they are respectively installed inside the housings 100 , and the opening and closing units 300 include a rod 310 and a plunger 320 . , the elastic member 330 and the plunger guide 340 may be provided.
  • the rod 310 is installed to be reciprocally movable in the front-rear direction inside the operation chamber 110 , and the rod 310 has a predetermined length along the longitudinal direction of the operation chamber 110 .
  • the front ends of the rods 310 are respectively inserted into the passages 210 through both sides of the valve block 200 , and the spools 311 may be coupled to the front ends of the rods 310 , respectively.
  • the spool 311 is movably disposed to an open position or a closed position of the port 220 in the passage 210 , and the port 220 is opened and closed by a change in the position of the spool 311 .
  • the outer peripheral surface of the spool 311 and the inner peripheral surface of the passage 210 may be spaced apart.
  • the port 220 of the 210 is moved to the closed position, the outer circumferential surface of the spool 311 and the inner circumferential surface of the passage 210 may be in contact.
  • the plunger 320 is a configuration that is moved to the open or closed position of the port 220 by the formation and extinction of the magnetic force of the explosion-proof coil 400, and the plunger 320 is a core material so that it can be moved by forming in the magnetic force. It can be crafted using
  • the plunger 320 is coupled to a portion of the rod 310 , and may have a cylindrical shape in the radial direction, and may have a larger diameter than the rod 310 .
  • the outer circumferential surface of the plunger 320 may be moved back and forth in a state in close contact with the inner circumferential surface of the first space portion 111 , and the first space portion 111 has a length through which the plunger 320 may be moved.
  • the front end of the plunger 320 may be spaced apart from the front of the first space 111 to the rear when the rod 310 moves to the open or closed position of the port 220 .
  • the plunger 320 may be in close contact with a shape corresponding to the front surface of the first space 111 .
  • the front end of the plunger 320 is the front of the first space 111 and It may be in close contact with a corresponding shape to be latched.
  • the spool 311 may be accurately positioned at an open or closed position of the port 220 .
  • the elastic member 330 is configured to move the rod 310 to an open or closed position when the magnetic force of the explosion-proof coil 400 is dissipated in a state installed in the second space 112 .
  • the elastic member 330 may use a coil spring form.
  • one end of the elastic member 330 is supported or coupled to the rear surface of the second space 112 , and the opposite end is attached to the rod 310 . They can be combined to apply a compressive or tensile elastic force.
  • the elastic member 330 can be applied not only in the form of a coil spring but also in various forms, and when the elastic member 330 is applied in the form of a coil spring, the rod 310 in the inner space of the elastic member 330 is It can be coupled in a perforated state.
  • the pair of explosion-proof coils 400 are installed inside the operation chamber 110 and are configured to convert the opening/closing state of the opening/closing unit 300 by forming a magnetic force by power transmitted from the outside.
  • the explosion-proof coils 400 may be installed in a form that surrounds the radial direction of the plunger 320 from the outside. can be connected
  • the plunger 320 is moved to the open or closed position of the port 220 by forming a magnetic force.
  • the elastic member 330 may apply an elastic force to the rod 310 when the magnetic force of the explosion-proof coils 400 is dissipated to move it to an open or closed position of the port 220 .
  • the spool 311 may be moved to the open position of the port 220 while the elastic member 330 is compressed or relaxed by the movement of the rod 310 .
  • the elastic member 330 is relaxed or compressed while moving the rod 310 , and the spool 311 may be moved to the closed position of the port 220 .
  • the spool 311 may stand by at the open position of the port 220 by the compressive or tensile elastic force of the elastic member 330 .
  • the spool 311 may be moved to the closed position of the port 220 while the elastic member 330 is compressed by the movement of the rod 310 .
  • the controller may detect this and control the current to be automatically reduced by half.
  • the spool 311 when the magnetic force of the explosion-proof coil 400 is formed, the spool 311 is moved in a linear direction to be locked in an open or closed position, and when the magnetic force of the explosion-proof coil 400 is dissipated, the spool 311 is an elastic member By moving in the straight direction by the return elastic force of 330 and moving to the open or closed position, the spool 311 is precisely positioned at the open or closed position, thereby ensuring the accuracy of opening and closing.
  • the present invention can control only the opening or closing state (open or closed) in one direction, thereby reducing power consumption required for control, and the spool 311 is moved to the port open or closed position by the return elastic force of the elastic member 330 . It can be moved to make it easy to control.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Abstract

본 발명은, 단자부에 입력되는 입력 전류에 대하여 비례적으로 압력과 유량을 제어하는 것으로, 전기적 설정을 통해 유압 회로 내의 압력과 유량을 변경할 수 있으며, 방폭구조로 폭발 위험이 있는 환경에서도 사용할 수 있는 방폭형 유압 비례밸브를 제안한다.

Description

방폭형 유압 비례밸브
본 발명은 방폭형 유압 비례밸브에 관한 것으로, 전기적 설정을 통해 유압 회로 내의 압력과 유량을 변경할 수 있으며, 방폭구조로 폭발 위험이 있는 환경에서도 사용할 수 있는 방폭형 유압 비례밸브에 관한 것이다.
일반적으로, 유체이송관의 포트의 개폐를 자동으로 제어하기 위하여 유체이송관의 적소에 여러가지 타입의 개폐밸브가 설치되어 사용된다.
이러한 개폐밸브는 전기-공압식 밸브 액츄에이터의 작동에 의해 개폐작동을 한다.
그리고 밸브 액츄에이터는 솔레노이드밸브에서 선택적으로 제공되는 공압 파이롯 신호에 의해 작동하면서 개폐밸브를 개폐 작동시킨다.
그런데, 상기 밸브 액츄에이터와 솔레노이드 밸브는 전기적으로 작동하게 되므로, 작동중에 전기부품에서 스파크(spark)가 발생하는 경우가 있다.
이러한 밸브 액츄에이터와 솔레노이드밸브가 인화성 또는 발화성 유체를 취급하는 설비에 설치되어 사용되는 경우, 이들 부품들에서 발생하는 스파크에 의해 인화성 유체가 점화되어 폭발할 위험이 있다.
이러한 폭발위험을 방지하기 위하여, 상기 밸브 액츄에이터와 솔레노이드밸브에는 방폭(폭발방지) 구조를 갖추고 있다.
예를 들면, 밸브 액츄에이터의 경우, 전기부품선과 배선이 내장된 액츄에이터의 본체 케이스는 상부 케이스의 하부 끝단을 하부 케이스의 내측벽에 밀착하게 결하여 내부 공간을 밀폐한다. 이와 같은 밀폐구조에 의해 본체 케이스의 내부에 설치된 전기부품에서 스파크가 발생하더라도 본체 케이스 외부로 전파되지 않도록 차단하여 폭발을 방지한다.
또한 솔레노이드 밸브의 경우, 통상 인디케이터와는 별도로 구비되어 인디케이터의 몸체 외측에 결합되므로, 인디케이터의 방폭구조와는 별도로 자체의 방폭구조를 마련한다.
그런데, 종래의 방폭형 솔레노이드 밸브 구조는 개폐유닛의 양 방향 개폐 동작(개방 및 폐쇄)을 제어해야 하므로, 전원 소모량이 많고, 개폐유닛의 개방 및 폐쇄 동작을 개별적으로 제어하는데 어려움이 있었다.
본 발명과 관련된 선행 문헌으로는 대한민국 등록실용 제20-0204737호 (2000.09.18.)가 있으며, 상기 선행 문헌에는 방폭 밸브가 개시되어 있다.
이에 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 본 발명의 목적은 전기적 설정을 통해 유압 회로 내의 압력과 유량을 입력 전류에 대하여 비례적으로 제어할 수 있으며, 방폭 코일은 에폭시 함침을 통하여 형성될 수 있다.
또한, 방폭 코일의 자기력 형성시 스풀이 직선 방향으로 이동되어 개방 또는 폐쇄 위치에 걸림 위치되고, 방폭 코일의 자기력 소멸시 스풀이 탄성부재의 복귀 탄성력에 의해 직선 방향으로 이동되어 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시킴으로써, 스풀이 개방 또는 폐쇄 위치에 정확하게 위치되므로 개폐의 정확성을 확보할 수 있고, 탄성부재의 복귀 탄성력에 의해 스풀을 포트 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시킬 수 있어 제어가 용이한 방폭형 유압 비례밸브를 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 방폭형 유압 비례밸브는, 내부에 작동실이 각각 형성되며, 전후측에 대응되게 배치되는 한 쌍의 하우징; 상기 하우징의 일측에 결합된 상태로 내부의 통로가 상기 작동실의 일측과 연통되며, 상기 통로와 연통되도록 복수의 포트가 형성되는 밸브 블록; 상기 작동실들의 내부에 각각 설치된 상태로 대응되게 연동되어 상기 포트를 개폐시키는 한 쌍의 개폐유닛; 상기 작동실들의 내부에 각각 설치되며, 외부에서 전달되는 전원에 의해 자기력을 형성시켜 상기 개폐유닛들의 개폐 상태를 전환시키는 한 쌍의 방폭코일; 및 상기 방폭 코일과 각각 전기적으로 연결되어, 전원의 공급 여부를 제어하는 전원부를 내부에 구비한 한쌍의 단자부를 포함하며; 상기 개폐유닛들은, 상기 작동실들의 내부에서 전후 방향을 따라 왕복이동 가능하게 설치되며, 전단에 형성된 스풀이 포트의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동되는 로드; 상기 방폭 코일들의 자기력 형성 및 소멸에 의해 상기 포트의 개방 또는 폐쇄위치로 이동되는 플런저; 상기 플런저의 위치를 가이드 하는 플런저 가이드; 및 상기 작동실에 설치되며, 상기 방폭 코일의 자기력 소멸시 상기 로드를 상기 포트를 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시키는 탄성부재를 포함하며; 상기 플런저 가이드 일측이 전방으로 갈수록 직경이 점진적으로 커지는 테이퍼 형상이며; 상기 단자부에 입력되는 입력 전류에 대하여 비례적으로 압력과 유량을 제어하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 플런저는, 상기 방폭 코일의 자기력 형성시 상기 포트의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동되며, 상기 탄성부재는, 상기 방폭 코일의 자기력 소멸시 상기 로드에 탄성력을 작용시켜, 상기 포트의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시키는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 탄성부재는, 일단이 상기 제2공간부의 후면에 지지 또는 결합되고, 반대되는 타단이 상기 로드에 결합되어 압축 또는 인장 탄성력을 작용시키는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 제2공간부와 상기 통로의 사이에는, 방폭 와셔가 더 결합되며, 상기 방폭 와셔는, 상기 로드가 관통 결합되도록 중공 전후로 관통 형성되며, 상기 중공의 내주면이 상기 로드의 외주면과 대응되는 형상으로 밀착되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 개폐유닛들의 스풀은, 상기 로드의 전단에 각각 형성되며, 마주보는 일단이 상호 연결된 상태에서 상기 포트의 개방 또는 폐쇄 위치로 동시에 이동되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 단자부는, 상기 전원부에 전원이 일정시간 이상 들어오는 경우, 이를 감지하여, 자동으로 전류가 반으로 줄어들 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 전기적 설정을 통해 유압 회로 내의 압력과 유량을 입력 전류에 대하여 비례적으로 제어할 수 있으며, 방폭 코일을 에폭시 함침을 통하여 형성될 수 있다.
방폭 코일의 자기력 형성시 스풀이 직선 방향으로 이동되어 개방 또는 폐쇄 위치에 걸림 위치되고, 방폭 코일의 자기력 소멸시 스풀이 탄성부재의 복귀 탄성력에 의해 직선 방향으로 이동되어 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시킴으로써, 스풀이 개방 또는 폐쇄 위치에 정확하게 위치되므로 개폐의 정확성을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명은 일 방향의 개폐 상태만을 제어할 수 있어 제어시 필요한 전력 소모를 줄일 수 있고, 탄성부재의 복귀 탄성력에 의해 스풀을 포트 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시킬 수 있어 제어가 용이한 효과를 갖는다.
또한, 여러 기기(전자밸브, 감압밸브 등)를 조합하여 배관 접속하여 수도 또는 시퀀스 제어로 전자밸브를 변환해서 다단계의 압력을 제어하는 것이 아닌, 한 개의 비례밸브로 장치를 콤팩트 하게 할 수 있으며, 압력 손실도 작아지고, 폭발 위험이 있는 환경에서 사용할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 단자부의 전원부에 전원이 일정시간 이상 들어오는 경우, 이를 감지하여, 자동으로 전류가 반으로 줄어들 수 있도록 제어하여 발열을 억제할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 방폭형 유압 비례밸브의 개폐유닛이 개방 위치로 이동된 상태를 보여주기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 방폭형 유압 비례밸브의 개폐유닛이 폐쇄 위치로 이동된 상태를 보여주기 위한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 방폭형 유압 비례밸브의 하우징과 개폐유닛 및 방폭 코일을 밸브 블록의 양측에 한 쌍으로 적용한 상태를 보여주기 위한 단면도이다.
도 4는 도 3에 따른 방폭형 유압 비례밸브의 개폐유닛이 개방 또는 폐쇄 위치로 이동된 상태를 보여주기 위한 단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우, 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 방폭형 유압 비례밸브의 개폐유닛이 개방 위치로 이동된 상태를 보여주기 위한 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 방폭형 유압 비례밸브의 개폐유닛이 폐쇄 위치로 이동된 상태를 보여주기 위한 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 방폭형 유압 비례밸브의 하우징과 개폐유닛 및 방폭 코일을 밸브 블록의 양측에 한 쌍으로 적용한 상태를 보여주기 위한 단면도이고, 도 4는 도 3에 따른 방폭형 유압 비례밸브의 개폐유닛이 개방 또는 폐쇄 위치로 이동된 상태를 보여주기 위한 단면도이다.
본 발명에 따른 방폭형 유압 비례밸브는, 전기적 설정을 통해 유압 회로 내의 압력과 유량을 변경할 수 있으며, 유압 회로에서 작동 유체의 흐름 방향을 전환하여, 액츄에이터(미도시)의 시동, 정지 및 운동 방향의 변환 등을 제어하기 위해 사용되는 장치이다.
또한, 본 발명에 따른 방폭형 유압 비례밸브는 내압방폭(Ex d IIC, IP66등급이상)구조의 요구사항에 적합하게 설계된 것으로, 압력 제어 시 전자 밸브, 감압 밸브(또는 릴리프 밸브)등 여러 기기를 조합하여 배관 접속하여 수도 또는 시퀀스 제어로 전자밸브를 변환해서 다단계의 압력 제어를 진행하지 않고 한 개의 비례밸브를 통하여 장치를 콤팩트 하게 할 수 있어 압력 손실도 작아질 수 있으며, 압력을 설정하여 설정값의 이상이 되면 설정한 압력 이외에는 더 이상 압력이 상승 못하게 제어 하는 기능을 갖는다.
또한, 스풀 형식 밸브로 스풀 축방향의 정적 추력평형이 얻어지며, 스풀 원주둘레에 가느다란 홈을 구비하여, 측압 평형이 가능하도록 한다.
도 1과 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 방폭형 유압 비례밸브는 하우징(100)과, 밸브 블럭(200)과, 개폐유닛(300) 및, 방폭 코일(400)을 포함한다.
먼저, 하우징(100)의 내부에는 작동실(110)이 일정 넓이로 형성되며, 하우징(100)의 일측에는 단자부(120)가 형성될 수 있다.
작동실(110)은, 후술 될 개폐유닛(300)과 방폭 코일(400)들을 설치하기 위한 공간으로, 작동실(110)은 하우징(100)의 전후 방향을 따라 일정 길이로 형성될 수 있다.
여기서, 작동실(110)의 길이 방향측 일단은 하우징(100)의 일측으로 개방되어 후술 될 밸브 블럭(200)의 통로(210)와 동일 선상으로 연통될 수 있다.
단자부(120)는, 내부에 일정 공간이 형성되며, 단자부(120)의 내부 공간에는 후술 될 개폐유닛(300)의 구동을 제어하기 위한 제어 회로(미도시)등이 설치될 수 있다.
그리고, 단자부(120)의 내부를 통해 외부의 전원이 전원부(125)에 전기적으로 연결 될 수 있고, 전원부(125)는 후술 될 방폭 코일(400)과 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 단자부(120)에는 앰프(Amp)가 내장될 수 있으며, 전원부(125)는 내장형 앰프(126)와 연결되어, 방폭형 유압 비례밸브를 직류 전압신호에 따라 구동할 수 있다.
따라서, 전기 제어 신호에 따라 유체 흐름 방향, 압력 제어가 가능하며, 밸브 하우징과 스풀 사이의 갭 크기를 제어하여 포트를 개방 또는 폐쇄할 수 있으며, 개방 또는 폐쇄되는 포트(220)의 크기를 제어할 수 있다.
즉, 여자 전류에 따라서 압유의 공급압을 제어할 수 있는 방폭형 유압 비례밸브로서, 밸브 블럭 내에 슬라이드 가능하게 배치된 스풀(311)과, 전자 구동식 플런저(320)가 조합되어 있다. 여자 전류의 인가에 따라서 플런저(320)가 스풀(311)을 압박하고, 밸브 블럭(200)에 대한 스풀(311)의 위치가 조정되어, 밸브 블럭(200)에 형성된 각 포트(220)에 대한 압유의 공급 및 배출이 제어된다.
더 상세히 설명하면, 작동실(110)은 내부에 후술 될 플런저(320)가 전후로 이동 가능하게 위치되는 제1공간부(111) 및, 제1공간부(111)의 전방에 이격된 상태로 형성되며, 내부에 후술 될 탄성부재(330)가 설치되는 제2공간부(112)가 형성될 수 있다.
밸브 블럭(200)은, 하우징(100)의 일측에 결합되는 것으로, 밸브 블럭(200)의 내부에는 작동실(110)의 길이 방향측 일단과 연통되도록 통로(210)가 전후 방향을 따라 형성된다.
그리고, 밸브 블럭(200)에는 일정 압력의 유체가 이동될 수 있도록 적어도 하나 이상의 포트(220)가 형성되며, 포트(220)는 통로(210)와 연통된 상태로 형성될 수 있다.
통로(210)는, 작동실(110)과 동일 선상으로 연결될 수 있으며, 통로(210)의 내부에는 후술 될 스풀(311)이 포트(220)의 개방 위치 또는 폐쇄 위치로 이동 가능하게 배치된다.
포트(220)는, 일정 압력의 유체를 공급하기 위한 압력 공급용 제1 포트(221)와, 일정 압력의 유체를 외부로 이동시키기 위한 배출용 제2 포트(222) 등이 형성될 수 있다.
또한, 제1 포트(221) 및 제2 포트(222)는 공급 또는 배출을 선택적으로 진행할 수 있도록 형성될 수 있다. 즉, 제1 포트(221)는 공급 또는 배출이 가능하며, 제2 포트(222)도 역시 공급 또는 배출이 가능하도록 형성될 수 있다.
이와 같은 포트(220)는, 복수로 형성될 수 있으며, 후술 될 스풀(311)의 위치 변경에 의해 선택으로 개방되거나 폐쇄될 수 있다.
한편, 제2공간부(112)와 통로(210)의 사이에는 링 형상의 방폭 와셔(500)가 더 결합될 수 있으며, 방폭 와셔(500)는 로드(310)가 관통 결합되도록 중공 전후로 관통 형성된다.
여기서, 방폭 와셔(500)의 중공은 로드(310)의 외주면과 대응되는 형상을 가질 수 있으며, 이 경우 중공의 내주면이 로드(310)의 외주면과 대응되는 형상으로 밀착될 수 있다.
개폐유닛(300)은, 작동실(110)의 내부에서 포트(220)를 개폐시키기 위한 구성으로, 개폐유닛(300)은 로드(310)와, 플런저(320), 탄성부재(330) 및 플런저 가이드(340)로 구비될 수 있다.
로드(310)는, 작동실(110)의 내부에서 전후 방향을 따라 왕복이동 가능하게 설치되는 것으로, 로드(310)는 작동실(110)의 길이 방향을 따라 일정 길이를 갖는다.
여기서, 로드(310)의 전단은 밸브 블럭(200)의 통로(210)에 삽입된 상태로 배치되고, 로드(310)의 전단에는 스풀(311)이 결합된다.
스풀(311)은, 통로(210)의 내부에서 포트(220)의 개방 위치 또는 폐쇄 위치로 이동 가능하게 배치되는 것으로, 스풀(311)의 위치 변경에 의해 포트(220)가 개폐된다. 예를 들어, 스풀(311)이 통로(210)의 포트(220) 개방 위치로 이동시 스풀(311)의 외주면과 통로(210)의 내주면이 이격 위치될 수 있고, 반대로 스풀(311)이 통로(210)의 포트(220) 폐쇄 위치로 이동시 스풀(311)의 외주면과 통로
(210)의 내주면이 접촉될 수 있다.
플런저(320)는, 방폭 코일(400)의 자기력 형성 및 소멸에 의해 포트(220)의 개방 또는 폐쇄위치로 이동되는 구성으로, 플런저(320)는 자기력에 형성에 의해 이동될 수 있도록 코어 소재를 이용해 제작할 수 있다.
여기서, 플런저(320)는 로드(310)의 일부분에 결합되는 것으로, 반경 방향이 원통 형상을 가질 수 있고, 로드(310)보다 더 큰 직경을 가질 수 있다.
그리고, 플런저(320)의 외주면은 제1공간부(111)의 내주면에 밀착된 상태에서 전후로 이동될 수 있고, 제1공간부(111)는 플런저(320)가 이동될 수 있는 길이를 갖는다.
또한, 플런저(320)의 전단은 로드(310)가 포트(220)의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동하는 경우, 제1공간부(111)의 전면으로부터 후방으로 이격 위치될 수 있다.
반면, 플런저(320)는 로드(310)가 포트(220)의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시 후진하여 제1공간부(111)의 후면에 대응되는 형상으로 밀착될 수 있다.
아울러, 플런저 가이드(340)의 일측이 테이퍼 형상을 가질 수 있다.
또한, 개폐유닛(300)의 로드(310)의 일측에는 적어도 하나의 오리피스(350)을 구비하며, 오리피스(350)를 통해 유체의 흐름을 방폭 코일에 전류를 통할 때 또는 전류가 통하지 않을 때 플런저(320)의 움직임에 의해 닫히거나 열리면서 제어될 수 있다.
따라서, 본 발명의 방폭형 유압 비례밸브는, 유압 회로에서 작동유의 흐름 방향을 전환하여, 액츄에이터의 시동, 정지 및 운동 방향의 변환 등을 제어하기 위해 사용될 수 있다.
또한, 방폭 코일(400)은 방폭을 위해 에폭시 함침을 통하여 형성될 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 로드(310)가 포트(220)의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동되는 경우, 플런저(320)의 전단은 제1공간부(111)의 전면과 대응되는 형상으로 밀착되어 걸림 위치될 수 있다.
이때, 플런저(320)는 제1공간부(111)의 전면과 밀착되는 위치에 걸림 위치되므로, 스풀(311)이 포트(220)의 개방 또는 폐쇄 위치에 정확하게 위치될 수 있다.
탄성부재(330)는, 제2공간부(112)에 설치된 상태에서 방폭 코일(400)의 자기력 소멸시 로드(310)를 포트가 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시키기 위한 구성이다.
여기서, 탄성부재(330)는 코일 스프링 형태를 사용할 수 있는데, 이 경우 탄성부재(330)의 일단은 제2공간부(112)의 후면에 지지 또는 결합되고, 반대되는 타단이 로드(310)에 결합되어 압축 또는 인장 탄성력을 작용시킬 수 있다.
그리고, 탄성부재(330)는 코일 스프링 형태뿐 아닌 다양한 형태로도 적용이 가능하며, 탄성부재(330)를 코일 스프링 형태로 적용하는 경우, 탄성부재(330)의 내부 공간에 로드(310)가 관통된 상태로 결합될 수 있다.
이와 같은 탄성부재(330)는, 후술 될 방폭 코일(400)의 자기력 소멸시 로드(310)에 복귀 탄성력을 작용시켜 스풀(311)을 포트(220)의 폐쇄 위치로 이동시킬 수 있다.
방폭 코일(400)은, 작동실(110)의 내부에 설치되며, 외부에서 전달되는 전원에 의해 자기력을 형성시켜 개폐유닛(300)의 개폐 상태를 전환시키기 위한 구성이다.
여기서, 방폭 코일(400)은 플런저(320)의 반경 방향을 외부에서 감싸는 형태로 설치될 수 있고, 방폭 코일(400)에는 단자부(120)를 통해 외부의 전원이 전원부(125)에 전기적으로 연결될 수 있다.
예를 들어, 플런저(320)는 방폭 코일(400)에 전원이 인가되는 경우, 자기력 형성에 의해 포트(220)의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동된다.
그리고, 탄성부재(330)는 방폭 코일(400)의 자기력 소멸시 로드(310)에 탄성력을 작용시켜, 포트(220)의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시킬 수 있다.
즉, 방폭 코일(400)에 의한 자기력 형성시 탄성부재(330)가 로드(310)의 이동에 의해 압축 또는 이완되면서 스풀(311)이 포트(220)의 개방 위치로 이동될 수 있다.
반면, 방폭 코일(400)의 자기력 소멸시 탄성부재(330)가 이완 또는 압축되면서 로드(310)를 이동시키고, 스풀(311)이 포트(220)의 폐쇄 위치로 이동될 수 있다.
이와 다르게, 탄성부재(330)의 압축 또는 인장 탄성력에 의해 스풀(311)이 포트(220)의 개방 위치에 대기할 수 있다.
반면, 방폭 코일(400)에 의한 자기력 형성시 탄성부재(330)가 로드(310)의 이동에 의해 압축되면서 스풀(311)이 포트(220)의 폐쇄 위치로 이동될 수 있다.
또한, 단자부(120) 내에는 제어부(미도시)를 구비하며, 제어부(미도시)가 전원부(125)에 전원이 일정시간 이상 들어오는 경우, 이를 감지하여, 자동으로 전류가 반으로 줄어들 수 있도록 제어하여 발열을 억제할 수 있으며 과열되는 것을 방지할 수 있는 것을 나타낸다.
이하, 본 발명의 다른 형태에 따른 방폭형 유압 비례밸브는, 도 3과 4에서처럼 한 쌍의 하우징(100)과, 밸브 블럭(200)과, 한 쌍의 개폐유닛(300) 및, 한 쌍의 방폭 코일(400)을 포함한다.
한 쌍의 하우징(100)은, 전후 방향에 대응되게 배치되는 것으로, 하우징(100)들의 내부에는 작동실(110)이 일정 넓이로 형성되고, 하우징(100)의 일측에는 단자부(120)가 형성될 수 있다.
작동실(110)은, 후술 될 개폐유닛(300)과 방폭 코일(400)들을 설치하기 위한 공간으로, 작동실(110)은 하우징(100)의 전후 방향을 따라 일정 길이로 형성될 수 있다.
여기서, 작동실(110)의 길이 방향측 일단은 하우징(100)의 일측으로 개방되어 후술 될 밸브 블럭(200)의 통로(210)와 동일 선상으로 연통될 수 있다.
단자부(120)는, 내부에 일정 공간이 형성되며, 단자부(120)의 내부 공간에는 후술 될 개폐유닛(300)의 구동을 제어하기 위한 제어 회로(미도시)등이 설치될 수 있다.
그리고, 단자부(120)의 내부를 통해 외부의 전원이 전원부(125)에 전기적으로 연결 될 수 있고, 전원부(125)는 후술 될 방폭 코일(400)과 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 단자부(120)에는 앰프(Amp)가 내장될 수 있으며, 전원부(125)는 내장형 앰프(126)와 연결되어, 방폭형 유압 비례밸브를 직류 전압신호에 따라 구동할 수 있다.
내장형 앰프(126)는 방폭형 유압 비례밸브를 직류 전압신호에 따라 구동하기 위한 것으로 정확한 스풀, 낮은 누유, 긴시간에 구체적인 유량조절이 가능하다.
내장형 앰프에 연결되는 라인(Line)으는 +극과 -극과 연결되어 전원을 공급하는 제1,2 선과, 앰프에서 약 10[V]의 출력값이 출력되는 제3 선과, 가변저항에서 출력되는 값을 입력 받아 제어값이 입력되는 제4 선과, 스위치 등과 같은 장치와 함께 사용되며, 비상 상황에서 전기가 연결되면 앰프 작동을 중단시키는 역할을 하는 제5 선으로 구성될 수 있다.
내장형 앰프를 스위치 밸브로 사용하여 사전 설정 값을 스위치와 연결하여 사용할 경우 솔밸브와 같이 ON/OFF 밸브로 사용할 수 있으며, 최대값과 최소값을 출력할 수 있다.
또한, PLC(Programmable Logic Controller) 제어를 통해 PLC가 있는 외부 전원 릴리스 블록과 연결하여 사용할 경우, PLC에서 0 내지 10 VDC 출력하여 제어할 수 있으며, 디지털 출력(Digital Output)에서 비상 스위치(Emergency Switch)처럼 사용할 수 있다.
또한, mA 제어를 통해 외부 전류원과 연결하여 사용시, 외부로부터 0 내지 20 mA의 전류를 받아 제어하는 방식과, 저항을 사용하여 전류값을 전압으로 전환할 수 있다. 상술된 내장형 앰프의 실시예는 예시적인 것으로 이에 제한되는 것은 아니다.
더 상세히 설명하면, 작동실(110)은 내부에 후술 될 플런저(320)가 전후로 이동 가능하게 위치되는 제1공간부(111) 및, 제1공간부(111)의 전방에 이격된 상태로 형성되며, 내부에 후술 될 탄성부재(330)가 설치되는 제2공간부(112)가 형성될 수 있다.
밸브 블럭(200)은, 하우징(100)들의 대응면에 전후측 양단이 각각 결합되는 것으로, 밸브 블럭(200)을 기준으로 양 방향에 하우징(100)들이 대응되게 결합될 수 있다.
여기서, 밸브 블록(200)의 내부에는 통로(210)가 전후 방향을 따라 형성되며, 밸브 블록(200)의 통로(210)는 양측의 작동실(210)들에 각각 연통될 수 있다.
그리고, 밸브 블록(200)에는 일정 압력의 유체가 이동될 수 있도록 적어도 하나 이상의 포트(220)가 형성되며, 포트(220)는 통로(210)와 연통된 상태로 형성될 수 있다.
통로(210)는, 작동실(110)과 동일 선상으로 연결될 수 있으며, 통로(210)의 내부에는 후술 될 스풀(311)이 포트(220)의 개방 위치 또는 폐쇄 위치로 이동 가능하게 배치된다.
포트(220)는, 일정 압력의 유체를 공급하기 위한 압력 공급용 제1 포트(221)와, 일정 압력의 유체를 외부로 이동시키기 위한 배출용 제2 포트(222) 등이 형성될 수 있다.
이와 같은 포트(220)는, 복수로 형성될 수 있으며, 후술 될 스풀(311)의 위치 변경에 의해 선택으로 개방되거나 폐쇄될 수 있다.
한편, 제2공간부(112)들과 통로(210)의 사이에는 링 형상의 방폭 와셔(500)가 각각 결합될 수 있으며, 방폭 와셔(500)는 로드(310)가 관통 결합되도록 중공 전후로 관통 형성된다.
여기서, 방폭 와셔(500)의 중공은 로드(310)의 외주면과 대응되는 형상을 가질 수 있으며, 이 경우 중공의 내주면이 로드(310)의 외주면과 대응되는 형상으로 밀착될 수 있다.
한 쌍의 개폐유닛(300)은, 하우징(100)들의 내부에 각각 설치되는 것으로, 개폐유닛(300)들은 작동실(110)들의 내부에서 포트(220)를 개폐시키기 위한 구성이다.
여기서, 개폐유닛(300)들은 하우징(100)들의 내부에 각각 설치된 상태에서 후술 될 방폭 코일(400)들에 의해 상호 연동되는 것으로, 개폐유닛(300)들은 로드(310)와, 플런저(320), 탄성부재(330) 및 플런저 가이드(340)로 구비될 수 있다.
로드(310)는, 작동실(110)의 내부에서 전후 방향을 따라 왕복이동 가능하게 설치되는 것으로, 로드(310)는 작동실(110)의 길이 방향을 따라 일정길이를 갖는다.
여기서, 로드(310)의 전단은 밸브 블록(200)의 양측을 통해 통로(210)에 각각 삽입된 상태로 배치되고, 로드(310)들의 전단에는 스풀(311)이 각각 결합될 수 있다.
스풀(311)은, 통로(210)의 내부에서 포트(220)의 개방 위치 또는 폐쇄 위치로 이동 가능하게 배치되는 것으로, 스풀(311)의 위치 변경에 의해 포트(220)가 개폐된다.
예를 들어, 스풀(311)이 통로(210)의 포트(220) 개방 위치로 이동시 스풀(311)의 외주면과 통로(210)의 내주면이 이격 위치될 수 있고, 반대로 스풀(311)이 통로(210)의 포트(220) 폐쇄 위치로 이동시 스풀(311)의 외주면과 통로(210)의 내주면이 접촉될 수 있다.
플런저(320)는, 방폭 코일(400)의 자기력 형성 및 소멸에 의해 포트(220)의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동되는 구성으로, 플런저(320)는 자기력에 형성에 의해 이동될 수 있도록 코어 소재를 이용해 제작할 수 있다.
여기서, 플런저(320)는 로드(310)의 일부분에 결합되는 것으로, 반경 방향이 원통 형상을 가질 수 있고, 로드(310)보다 더 큰 직경을 가질 수 있다.
그리고, 플런저(320)의 외주면은 제1공간부(111)의 내주면에 밀착된 상태에서 전후로 이동될 수 있고, 제1공간부(111)는 플런저(320)가 이동될 수 있는 길이를 갖는다.
또한, 플런저(320)의 전단은 로드(310)가 포트(220)의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동하는 경우, 제1공간부(111)의 전면으로부터 후방으로 이격 위치될 수 있다.
반면, 플런저(320)는 로드(310)가 포트(220)의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시 전진하여 제1공간부(111)의 전면에 대응되는 형상으로 밀착될 수 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 개폐유닛(300)들의 로드(310)가 포트(220)의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동되는 경우, 플런저(320)의 전단은 제1공간부(111)의 전면과 대응되는 형상으로 밀착되어 걸림 위치될 수 있다.
이때, 플런저(320)는 제1공간부(111)의 전면과 밀착되는 위치에 걸림 위치되므로, 스풀(311)이 포트(220)의 개방 또는 폐쇄 위치에 정확하게 위치될 수 있다.
탄성부재(330)는, 제2공간부(112)에 설치된 상태에서 방폭 코일(400)의 자기력 소멸시 로드(310)를 포트를 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시키기 위한 구성이다.
여기서, 탄성부재(330)는 코일 스프링 형태를 사용할 수 있는데, 이 경우 탄성부재(330)의 일단은 제2공간부(112)의 후면에 지지 또는 결합되고, 반대되는 타단이 로드(310)에 결합되어 압축 또는 인장 탄성력을 작용시킬 수 있다.
그리고, 탄성부재(330)는 코일 스프링 형태뿐 아닌 다양한 형태로도 적용이 가능하며, 탄성부재(330)를 코일 스프링 형태로 적용하는 경우, 탄성부재(330)의 내부 공간에 로드(310)가 관통된 상태로 결합될 수 있다.
한 쌍의 방폭 코일(400)은, 작동실(110)의 내부에 설치되며, 외부에서 전달되는 전원에 의해 자기력을 형성시켜 개폐유닛(300)의 개폐 상태를 전환시키기 위한 구성이다.
여기서, 방폭 코일(400)들은 플런저(320)의 반경 방향을 외부에서 감싸는 형태로 설치될 수 있고, 방폭 코일(400)들에는 단자부(120)를 통해 외부의 전원이 전원부(125)에 전기적으로 연결될 수 있다.
예를 들어, 플런저(320)는 방폭 코일(400)에 전원이 인가되는 경우, 자기력 형성에 의해 포트(220)의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동된다.
그리고, 탄성부재(330)는 방폭 코일(400)들의 자기력 소멸시 로드(310)에 탄성력을 작용시켜, 포트(220)의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시킬 수 있다.
즉, 방폭 코일(400)들에 의해 자기력 형성시 탄성부재(330)가 로드(310)의 이동에 의해 압축 또는 이완되면서 스풀(311)이 포트(220)의 개방 위치로 이동될 수 있다.
반면, 방폭 코일(400)들에 의해 자기력 소멸시 탄성부재(330)가 이완 또는 압축되면서 로드(310)를 이동시키고, 스풀(311)이 포트(220)의 폐쇄 위치로 이동될 수 있다.
이와 다르게, 탄성부재(330)의 압축 또는 인장 탄성력에 의해 스풀(311)이 포트(220)의 개방 위치에 대기할 수 있다.
반면, 방폭 코일(400)들에 의해 자기력 형성시 탄성부재(330)가 로드(310)의 이동에 의해 압축되면서 스풀(311)이 포트(220)의 폐쇄 위치로 이동될 수 있다.
또한, 제어부(미도시)는 전원부(125)에 전원이 일정시간 이상 들어오는 경우, 이를 감지하여, 자동으로 전류가 반으로 줄어들 수 있도록 제어할 수 있다.
결과적으로, 본 발명은 방폭 코일(400)의 자기력 형성시 스풀(311)이 직선 방향으로 이동되어 개방 또는 폐쇄 위치에 걸림 위치되고, 방폭 코일(400)의 자기력 소멸시 스풀(311)이 탄성부재(330)의 복귀 탄성력에 의해 직선 방향으로 이동되어 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시킴으로써, 스풀(311)이 개방 또는 폐쇄 위치에 정확하게 위치되므로 개폐의 정확성을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명은 일 방향의 개폐 상태(개방 또는 폐쇄)만을 제어할 수 있어 제어시 필요한 전력 소모를 줄일 수 있고, 탄성부재(330)의 복귀 탄성력에 의해 스풀(311)을 포트 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시킬 수 있어 제어가 용이하다.
지금까지 본 발명에 따른 방폭형 유압 비례밸브에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. 즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (7)

  1. 내부에 작동실이 각각 형성되며, 전후측에 대응되게 배치되는 한 쌍의 하우징;
    상기 하우징의 일측에 결합된 상태로 내부의 통로가 상기 작동실의 일측과 연통되며, 상기 통로와 연통되도록 복수의 포트가 형성되는 밸브 블록;
    상기 작동실들의 내부에 각각 설치된 상태로 대응되게 연동되어 상기 포트를 개폐시키는 한 쌍의 개폐유닛;
    상기 작동실들의 내부에 각각 설치되며, 외부에서 전달되는 전원에 의해 자기력을 형성시켜 상기 개폐유닛들의 개폐 상태를 전환시키는 한 쌍의 방폭코일; 및
    상기 방폭 코일과 각각 전기적으로 연결되어, 전원의 공급 여부를 제어하는 전원부를 내부에 구비한 한쌍의 단자부를 포함하며;
    상기 개폐유닛들은, 상기 작동실들의 내부에서 전후 방향을 따라 왕복이동 가능하게 설치되며, 전단에 형성된 스풀이 포트의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동되는 로드;
    상기 방폭 코일들의 자기력 형성 및 소멸에 의해 상기 포트의 개방 또는 폐쇄위치로 이동되는 플런저;
    상기 플런저의 위치를 가이드 하는 플런저 가이드; 및
    상기 작동실에 설치되며, 상기 방폭 코일의 자기력 소멸시 상기 로드를 상기 포트를 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시키는 탄성부재를 포함하며;
    상기 플런저 가이드 일측이 전방으로 갈수록 직경이 점진적으로 커지는 테이퍼 형상이며;
    상기 단자부에 입력되는 입력 전류에 대하여 비례적으로 압력과 유량을 제어하는 것을 특징으로 하는 방폭형 유압 비례밸브.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 작동실은,
    내부에 상기 플런저가 전후로 이동 가능하게 위치되는 제1공간부 및, 상기 제1공간부의 전방에 이격된 상태로 형성되며, 내부에 상기 탄성부재가 설치되는 제2공간부가 형성되며,
    상기 플런저의 전단은,
    상기 로드가 상기 포트의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시 후퇴하여 상기 제1공간부의 후면에 대응되는 형상으로 밀착되며, 상기 로드가 상기 포트의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시 전진하여 상기 제1공간부의 전면으로부터 밀착 위치되는 것을 특징으로 하는 방폭형 유압 비례밸브.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 플런저는,
    상기 방폭 코일의 자기력 형성시 상기 포트의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동되며,
    상기 탄성부재는,
    상기 방폭 코일의 자기력 소멸시 상기 로드에 탄성력을 작용시켜, 상기 포트의 개방 또는 폐쇄 위치로 이동시키는 것을 특징으로 하는 방폭형 유압 비례밸브.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 탄성부재는,
    일단이 상기 제2공간부의 후면에 지지 또는 결합되고, 반대되는 타단이 상기 로드에 결합되어 압축 또는 인장 탄성력을 작용시키는 것을 특징으로 하는 방폭형 유압 비례밸브.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2공간부와 상기 통로의 사이에는,
    방폭 와셔가 더 결합되며,
    상기 방폭 와셔는,
    상기 로드가 관통 결합되도록 중공 전후로 관통 형성되며, 상기 중공의 내주면이 상기 로드의 외주면과 대응되는 형상으로 밀착되는 것을 특징으로 하는 방폭형 유압 비례밸브.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 개폐유닛들의 스풀은,
    상기 로드의 전단에 각각 형성되며, 마주보는 일단이 상호 연결된 상태에서 상기 포트의 개방 또는 폐쇄 위치로 동시에 이동되는 것을 특징으로 하는 방폭형 유압 비례밸브.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 단자부는,
    상기 전원부에 전원이 일정시간 이상 들어오는 경우, 이를 감지하여, 자동으로 전류가 반으로 줄어들 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 하는 방폭형 유압 비례밸브.
PCT/KR2021/001817 2020-02-13 2021-02-10 방폭형 유압 비례밸브 WO2021162468A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2020-0017795 2020-02-13
KR1020200017795A KR102204541B1 (ko) 2020-02-13 2020-02-13 방폭형 유압 비례밸브

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021162468A1 true WO2021162468A1 (ko) 2021-08-19

Family

ID=74237436

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2021/001817 WO2021162468A1 (ko) 2020-02-13 2021-02-10 방폭형 유압 비례밸브

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102204541B1 (ko)
WO (1) WO2021162468A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102204541B1 (ko) * 2020-02-13 2021-01-19 이경수 방폭형 유압 비례밸브

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5490031A (en) * 1993-05-18 1996-02-06 Eaton Corporation Solenoid control circuitry
JPH10181577A (ja) * 1996-12-04 1998-07-07 American Standard Inc 無段階調節ソレノイドコイルにより作動するブレーキシリンダ圧力弁用パルス幅変調駆動回路
KR200204737Y1 (ko) * 2000-06-17 2000-12-01 정태환 내장형 솔레노이드로 개폐되는 전기밸브
JP2006017181A (ja) * 2004-06-30 2006-01-19 Advics:Kk 電磁弁制御装置
KR101371105B1 (ko) * 2012-10-24 2014-03-07 (주)대호하이드로릭 일체형 전자비례 감압밸브
KR20170007136A (ko) * 2015-07-08 2017-01-18 나부테스코 가부시키가이샤 전자 비례 밸브
KR101833441B1 (ko) * 2016-06-24 2018-02-28 가천대학교 산학협력단 스풀밸브
KR101846880B1 (ko) * 2016-03-29 2018-04-09 현대자동차 주식회사 솔레노이드 밸브
KR102204541B1 (ko) * 2020-02-13 2021-01-19 이경수 방폭형 유압 비례밸브

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5490031A (en) * 1993-05-18 1996-02-06 Eaton Corporation Solenoid control circuitry
JPH10181577A (ja) * 1996-12-04 1998-07-07 American Standard Inc 無段階調節ソレノイドコイルにより作動するブレーキシリンダ圧力弁用パルス幅変調駆動回路
KR200204737Y1 (ko) * 2000-06-17 2000-12-01 정태환 내장형 솔레노이드로 개폐되는 전기밸브
JP2006017181A (ja) * 2004-06-30 2006-01-19 Advics:Kk 電磁弁制御装置
KR101371105B1 (ko) * 2012-10-24 2014-03-07 (주)대호하이드로릭 일체형 전자비례 감압밸브
KR20170007136A (ko) * 2015-07-08 2017-01-18 나부테스코 가부시키가이샤 전자 비례 밸브
KR101846880B1 (ko) * 2016-03-29 2018-04-09 현대자동차 주식회사 솔레노이드 밸브
KR101833441B1 (ko) * 2016-06-24 2018-02-28 가천대학교 산학협력단 스풀밸브
KR102204541B1 (ko) * 2020-02-13 2021-01-19 이경수 방폭형 유압 비례밸브

Also Published As

Publication number Publication date
KR102204541B1 (ko) 2021-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012070703A1 (ko) 건설기계용 유량 제어밸브
WO2021162468A1 (ko) 방폭형 유압 비례밸브
US3111139A (en) Stack type valves
WO2011145754A1 (ko) 건설기계용 유압제어밸브
EP1219877B1 (en) Self-holding type solenoid-operated valve
WO2014112668A1 (ko) 건설기계의 유량 제어장치 및 제어방법
WO2017010694A1 (ko) 전자 비례 감압 밸브
WO2016043365A1 (ko) 건설기계용 유압회로
WO2018169229A1 (ko) 오토 도어의 공압 제어 장치 및 공압 제어 방법
WO2016175352A1 (ko) 건설기계의 유량 제어장치 및 제어방법
WO2021071173A1 (ko) 감압 기능을 구비한 유체 제어용 밸브
GB2118277A (en) Pneumatic distributing system
WO2015023010A1 (ko) 건설기계용 유량 제어밸브
US4733696A (en) Pilot operated coolant control valves
WO2014098284A1 (ko) 플로팅 기능이 구비된 건설기계
WO2014168419A1 (ko) 브레이크 액추에이터
WO2011046351A2 (ko) 공압 및 유압을 이용한 구동기
WO2024096238A1 (ko) 디지털 제어형 쇽업소버 및 이를 위한 발전기 내장형 감쇠력 가변식 밸브조립체
JPH0644871A (ja) 遮断器
US4894988A (en) Hydraulic system for operating switching or like devices
WO2021118018A1 (ko) 레귤레이터
WO2016108300A1 (ko) 건설기계용 제어밸브
WO2016204309A1 (ko) 건설기계용 아암 재생장치 및 제어방법
WO2019117375A1 (en) Hydraulic machine
EP0644336B1 (en) Multiplexing valve

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21753581

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21753581

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1