방향제어 밸브의 구조 및 작동원리

가) 2포트 밸브

1) 작동원리

비통전 상태에서는 스프링 ①, ②에 의해 가동철심 ③, 디스크 ⑥은 아랫방향으로 눌러내려져 있으므로 파일럿 밸브 ④ 및 주밸브 ⑤는 닫혀져 있다. 유체는 IN측에 의해 Pi의 압력 으로 공급되면 디 스크 ⑥에 있는 공급구멍 ⑦에서 유체는 압력작용실 ⑧에 작용되어 Pi=Po 으로 된다.

2) 주밸브가 열린 경우

코일 ⑨에 통전되면 가동철심 ③은 고정철심 ⑩에 흡입된다. 즉 가동철심 ③이 흡인력을 받으면 스프링 ①의 반력 및 파일럿 밸브 ④에 작용하는 유체의 작용력을 이겨 고정철심⑩에 흡착된다. 파일럿 밸브 ④가 열리면 공급구멍 ⑦에 의해 압력작용실 ⑧에 대기하고 있던 유체는 도통구 ⑪→파일럿 밸브 ④→파일럿 구멍 ⑫를 통해 OUT측으로 흐른다.

비통전시

여기에서 공급구멍 ⑦의 유효단면적은 파일럿 밸브 ④의 유효단면적 보다 작기 때문에 공급능력보다 유출능력쪽이 크게 되므로 Pi(공급압력) > Po (압력작용 실내 압 력)이 되어 압력차 ΔP=Pi-Po 가 발생한다. 발생한 압력차 ΔP 에 의해 디스크 ⑥이 스프링 ②의 반력을 이겨 상 방향으로 올라와 주밸브 ⑤는 열려 유체는 OUT측으로 흐른다. 코일 ⑨에 통전중일 때는 이 압력차 ΔP 에 의해 주밸브 ⑤는 열린 상태를 유지한다.

3) 주밸브가 닫힌 상태

주밸브가 닫히는 경우는 코일 ①의 통전이 해제되면 가동철심 ③이 스프링 ①의 힘으로 고정철심 ⑩에서 이탈한다. 가동철심 ③이 고정철심 ⑩에서 이탈하면 파일럿 밸브 ④가 닫힌다. 이 때문에 압력 작용실 ⑧내는 공급구멍 ⑦에서의 유체공급에 의해 PD ≒ P₁이 되어 디스크⑥을 눌러 주밸브가 닫힌다.

나) 3포트 밸브

작동원리

비통전시:비통전시에 스풀에 작용하는 힘은 스프링의 힘만이 존재한다. 즉 상 방향으로 작용하는 스프링 장력에 의해 스풀이 위방향에서 정지해 있으므로 P포트에서의 공급압력은 차단되고 A포트에서 R포트를 통해서 공기가 배기된다.

통전시:통전시에는 코일에 전류가 흘러 솔레노이드의 전자력에 의해 스템을 누르 는 힘이 스프링의 힘을 이겨 스풀이 아래 방향으로 움직여 R포트는 차단되고 P포트에서의 공급압력은 R₁를 통해 배기된다.

<3포트 솔레노이드 밸브 (직동형)>

<싱글 솔레노이드 밸브 구조 (파일롯형)>

통전시 소형 3포트 솔레노이드 전류가 통전되면 소레노이드의 전자력에 의해 파일럿 홀을 개방시키므로 이 홀을 통애 압력이 전달되어 피스톤을 미게 된다. 이 때의 힘은 압력 × 피스톤 단면적의 힘이 되므로 반대 방향으로 작용하는 스프링의 힘을 이겨서 스풀이 왼쪽으로 이동하게 되며 P포트에서의 공급압력은 A포트를 통해 공급된다.
다시 전환을 위해 전기를 차단하면 스프링의 힘에 의해 복귀하며 반대측에 작용했던 압력은 파일럿 배기 포트를 통해 대기중으로 배기된다.
북동형은 솔레노이드가 양쪽에 두 개가 있어 신호를 번갈아 공급함으로써 전환 동작을 하는 것이며 작동원리는 단동형과 같다