로더운전기능사 유압 밸브 구조와 기능 — 압력과 방향 제어

압력이 만들어지는 원리를 안다. 펌프가 보내는 흐름이 저항을 받으면 압력이 생긴다. 유량에 대한 저항이 압력 형성의 직접 원인이고, 펌프 회전수 증가는 유량을 바꾸는 요인일 뿐이다. 압력은 힘을 만들고 보호하는 쪽, 유량은 속도를 정하는 쪽으로 나누어 기억한다.

밸브의 기능을 셋으로 나눈다. 압력제어밸브는 압력을 제한하거나 조절하고, 유량제어밸브는 작동체의 속도를 바꾸며, 방향제어밸브는 흐름의 방향을 전환한다. 스풀 형식의 밸브는 스풀의 축 방향 이동으로 유로를 개폐하고 전환하는 방향제어밸브의 핵심 구조다. 릴리프밸브는 설정 압력을 넘으면 유체를 탱크로 돌려 회로를 보호하므로 압력제어밸브에 속한다.

압력 이상의 원인을 가른다. 회로 압력이 비정상으로 올라가는 것은 유압조정밸브가 닫힌 상태로 고착되어 오일이 탱크로 빠져나가지 못할 때다. 반대로 오일이 변질되어 누출되면 압력을 떨어뜨리고 점도 저하는 저항을 줄이며 압력계 고장은 실제 압력과 관계가 없다. 압력 상승은 흐름이 막힌 경우, 압력 저하는 흐름이 새는 경우로 나누어 본다.

호스 파열과 실린더 속도를 잇는다. 고압호스가 자주 터지는 원인은 릴리프밸브의 설정 압력이 불량해 과압이 걸리기 때문이다. 펌프나 모터의 고속 회전, 점도 저하는 직접적인 과압 원인이 아니다. 유압실린더의 작동 속도가 느리면 공급 유량이 부족한 것이다. 속도는 압력이 아니라 유량에 비례하므로 엔진오일이나 가속페달, 릴리프 압력 설정과는 구분한다.

에너지의 방향을 안다. 유압펌프는 기계 에너지를 유압 에너지로 바꾸고, 액추에이터는 유압 에너지를 기계적 일로 바꾼다. 밸브는 에너지를 제어하고 어큐뮬레이터는 저장한다. 유압펌프는 엔진과 직결해 구동하는 것이 일반적이므로 벨트 구동이라는 설명은 거리가 멀다.

수명을 지키는 관리를 안다. 유압 시스템 고장의 주된 원인은 오일 오염이다. 오일량을 점검하고 필터를 정기적으로 교환하는 것이 수명 연장의 가장 근본적인 관리이며, 컨트롤밸브나 쿨러 점검은 그다음이다.