油圧バルブは、 重要な制御コンポーネントです。 産業機械および移動機械の作動油の流れ、方向、圧力を調整して、アクチュエーター、シリンダー、モーターに動力を供給します。一般的なカテゴリには次のものがあります。 電磁弁、, 方向制御弁、, 圧力制御弁、および 流量制御バルブ。それぞれのタイプは特定の機能を実行します。たとえば、ソレノイド作動バルブは流体回路の電気制御を可能にし、圧力制御バルブ (リリーフバルブやシーケンスバルブなど) は安全なシステム圧力を維持します。この記事では、世界市場 (一帯一路諸国やスペイン語圏を含む) のエンジニアや調達チームが情報に基づいた選択を行えるよう、原則、用途、選択のヒント、統合のアドバイスなど、これらのバルブ タイプに関する詳細なガイドを提供します。
油圧 ソレノイドバルブ は電気的に作動する方向制御弁です。電磁コイルを使用してスプール (またはポペット) を移動し、流体経路を開閉します。これにより、油圧回路の遠隔制御または自動制御が可能になります。ソレノイド バルブは、2 位置または 3 位置の設計 (例: 4/2 方向または 4/3 方バルブ)、シングル ソレノイド (スプリング オフセット) またはダブル ソレノイド (双安定) 構成。それらはあれば、 、通常は閉じている 場合も 通常は開いている場合もあり、非通電時のデフォルトの流体経路を定義します。
高性能: 油圧ソレノイド バルブは 、高圧 (多くの場合最大 350 bar) および一般的な流量 60 ～ 80 L/min向けに設計されています。高速スイッチングと高い信頼性を備え、耐用年数が長く、メンテナンスが最小限に抑えられます。多くのモデルには 手動オーバーライドが含まれています。 緊急操作用の
構成: 一般的なタイプには、 4/2 方バルブ (4 ポート、2 スプール位置) および 4/3 方バルブ (4 ポート、3 ポジション) が含まれます。 4/2 方向ソレノイド バルブでは、スプールには 2 つの安定位置があり、流れを誘導してシリンダーを伸縮させます。位置 1 では、圧力ポート P が 出口ポート A (アクチュエータの片側に流れる) に接続され、出口 B が タンク Tに接続されます。位置 2 では、接続が入れ替わり (P→B、A→T)、アクチュエータの動きが逆転します。最新のバルブは、標準化されたポート サイズ (例: NG6/D03) とコイル電圧 (例: 12/24 VDC または 110/220 VAC) を使用します。
用途: ソレノイドバルブはオートメーションにおいて広く普及しています。これらは、 産業機械 (プレス、工作機械、射出成形機)、 モバイル機器 (建設車両、農業機械、フォークリフト)、および プロセス システム (石油/ガス、化学処理) で使用されます。ソレノイドバルブは高速で正確な制御を提供するため、 動力システム (油圧ポンプ、タービン) や 流体動力制御 (自動車ブレーキ、ステアリング油圧) にも使用されます。多くの油圧システムは、オン/オフまたは比例流量制御のためにソレノイド バルブに依存しています。
方向制御バルブは 作動油の経路を決定し、アクチュエータの動きの方向を決定します。最も一般的なタイプは スプール バルブで、ボア内をスライドしてポートを接続またはブロックします。方向制御バルブは、2/2 方向 (2 ポート、オン/オフ)、3/2 方向 (3 ポート、2 ポジション)、4/2 方向、4/3 方向、5/2 方向、5/3 方向などのさまざまなポート構成を持つことができます (たとえば、「5/3」バルブには 5 つのポートと 3 つのスプール位置があります)。作動方法には、手動レバー、ペダル、空気圧パイロット、油圧パイロット、または電気ソレノイドが含まれます。
スプール バルブ: スライド スプールには、ポート間で流体を流す溝とランドがあります。 では、 2 ポジション、4/3 方バルブ中央 (ニュートラル) 位置を 閉じる (すべてのポートをブロックする), 開く (ポンプからタンクへ) 、または クッション/絞りを付けることができます。設計に応じて、たとえば、クローズドセンターバルブはニュートラル時にアクチュエーターを所定の位置にロックしますが、オープンセンターバルブはポンプの流れをタンクに戻し、圧力スパイクを軽減します。業界のガイドによると、 4/3 方バルブは ニュートラル保持またはフロート位置が必要な場合に最適であり、 4/2 方バルブは 単一シリンダーの単純なオン/オフ制御 (伸縮) に適しています。
ポートパターン：一般的なポートラベルは、 P （圧力入口）、 T （タンクまたはリターン）、および A/B （アクチュエータへの作業ポート）です。ポートの数は最初の桁に等しい (例: 4/3 バルブの場合は 4 ポート、通常は P、T、A、B)。ソレノイド方向切換弁には、多くの場合、4/2 や 4/3 などの標準スプール バリエーションがあります。たとえば、4/3 バルブでは、すべてのポートが中央で閉じられている (圧力を保持) か、中央が開いている (フローティング アクチュエーター) 場合があります。
バリエーション: スプール バルブの他に、 ロータリー バルブ、, ポペット バルブ、 チェック バルブ も流れの方向を制御します。統合された マルチセクション (モジュラー) 方向制御弁は、 共通のマニホールド上に複数のセクションを積み重ね、スプール バルブと内蔵リリーフ バルブおよびチェック バルブを組み合わせて複雑な機能を実現します。方向制御弁は 電気油圧作動 (比例弁またはサーボ弁) を備えている場合があります。 、滑らかな可変制御のために
圧力制御バルブは システムの圧力を調整したり、圧力関係を維持したりします。機器を保護し、多段階の操作を調整します。すべての圧力バルブは、スプリングでバイアスされたスプールまたはポペットを使用しています。流体圧力がスプリング設定を超えると、バルブが移動します。一般的な圧力制御バルブには次のものがあります。
リリーフバルブ: あらかじめ設定された最大圧力でタンクを開いてシステムを保護します。下流圧力がスプリング設定を超えると、リリーフバルブが開き、流体をバイパスしてリザーバーに戻し、圧力を制限します。
シーケンスバルブ: リリーフバルブのように機能しますが、動作の順序を制御します。シーケンスバルブは、最初の機能が設定圧力に達するまで圧力 (またはアクチュエーターの動き) を保持し、その後、2 番目の回路への流れを許可します。たとえば、あるシリンダーが完全に伸長してから、別のシリンダーが加圧されるようにすることができます。
アンロードバルブ: 特定の条件が満たされたとき (下流の圧力に達したときなど)、ポンプの流れを低圧でタンクにバイパスします。これは、効率を向上させるために、多回路システムでポンプをアンロードするためによく使用されます。
減圧弁: 二次回路内の圧力を一定に低く維持します。これらは、流れを絞るかバイパスして分岐をメインラインよりも低い設定圧力に保つスプリングバランスバルブです。パイロット回路や圧力に敏感なツールに便利です。
カウンターバランス (背圧) バルブ: パイロット圧力がかかるまで、動きに抵抗して負荷を所定の位置に保持します。カウンタバランスバルブは、制御圧力が設定値を超えるまで、アクチュエータの移動（負荷の落下など）を防ぎます。これは本質的には逆方向（パイロットからオープン）のリリーフバルブです。
ブレーキバルブ (チェックバルブ) : 圧力が加えられない限り、流れを一方向にロックすることでシリンダーのドリフトや暴走を防ぎます。シリンダーやバルブに組み込んで安全性を高めることができます。
これらのバルブはいずれも 同じ原理で動作します。つまり、バネの力が油圧の力と釣り合い、流体の力がバネを超えるとバルブが開きます。たとえば、圧力リリーフバルブは 210 bar で閉じたままになる可能性があります。システム圧力がその点まで上昇すると、バルブのスプールが移動して過剰な流体がタンクに流れ、ホースとアクチュエーターが保護されます。
流量制御バルブは 作動油の流量を調整し、アクチュエータの速度を制御します。可変制限（またはオリフィス）を導入することで、単位時間あたりに通過する流体の量を調整します。流量制御バルブはシンプルなものもあれば、洗練されたものもあります。
スロットル/ニードル バルブ: これらの基本的なバルブは、流量を制限するために調整可能なオリフィス (多くの場合、ねじ込み式またはねじ止め式のニードル) を使用します。調整を回すとオリフィス面積が変化し、流量が変化します。逆止弁を備えた一方向オリフィスが一般的です。これは、一方向の流れを絞り（速度を制御するため）、反対方向の自由な流れを許可します（たとえば、シリンダーの戻りのため）。
ボール/プラグ バルブ: これらのバルブには球状または円錐状の要素が付いています。一部の設計では、ボール/プラグを部分的に開くことで流量を微調整できます。シンプルですが、細かく加工すれば流量制御などに使用できます。
圧力補償流量制御: これらのバルブは、 一定の流量を維持します。 負荷圧力の変動にもかかわらず、内部では、流量制限器と減圧レギュレータが組み合わされています。負荷圧力が上昇すると、レギュレータがオリフィスの降下を一定に保つように調整されます。これは、複数の回路がポンプを共有し、それぞれに安定した流量が必要な場合に便利です。
フローディバイダー: タンデムシリンダーまたはデュアル回路用に、単一の入力フローを 2 つ以上の固定比率 (例: 50/50) に分割します。
優先/減速バルブ: 1 つの回路を優先する (優先) か、ストロークの終わり近くでアクチュエータを減速する (減衰バルブ) ためのオリフィスとリリーフ設定を備えて構築されています。
比例流量バルブ: 電気信号に応じて流量を連続的に変化させる電気制御バルブ (ソレノイドまたはサーボ)。多くの場合、正確な制御のための圧力補償が含まれています。
実際には、油圧流量制御オプションは単純なものから高度なものまで多岐にわたります。 固定オリフィス と ニードルバルブ は基本的な絞りを提供します。 圧力補償および需要補償 制御により、圧力が変化しても安定したパフォーマンスが得られます。高度なシステムでは、 比例弁またはサーボ弁を使用する場合があります。 電子流量制御にあるレビューでは、流量制御コンポーネントには「オリフィス、流量レギュレーター、バイパスレギュレーター、圧力補償可変バルブ、優先バルブ、減速バルブ、分流器、比例流量制御バルブ」が含まれると記載されています。これらのバルブは流量を慎重に調整することで、油圧アクチュエータの速度とシステムのエネルギー伝達を正確に制御できます。
油圧バルブは、 業界で広く使用されています。 制御された動力伝達が必要なあらゆる典型的なアプリケーションには次のようなものがあります。
建設機械および重機: 掘削機、ローダー、クレーン、コンクリート ポンプ、および鉱山機械は、強力なアクチュエーターを制御するために油圧制御バルブに依存しています。
農業および林業: トラクター、ハーベスター、噴霧器、木材チッパーでは、アタッチメントや作業機にソレノイドと方向弁が使用されています。
工業製造: 射出成形機、プレス機、金属成形機、工作機械では、正確な動作制御のためにバルブが使用されています。バルブマニホールドは、クーラントバルブ、クランプ、イジェクターを制御します。
自動車およびマテリアルハンドリング: フォークリフト、リフト、油圧システムを備えたトラック (ダンプ トラックなど)、および無人搬送車は、ステアリング、ブレーキ、およびリフトにバルブを使用します。
エネルギーと公共事業: タービンガバナ、水力発電ユニット、石油およびガス掘削リグ、および再生可能エネルギー システム (水力タービン、風力タービンのピッチ制御) は、安全性と効率を維持するために圧力弁と流量弁を採用しています。
海洋および航空宇宙: 船舶のステアリング ギア、スタビライザー、着陸装置、飛行制御装置には堅牢な油圧バルブが使用されています。オフショア機器 (ランプ、ウインチ) も海洋仕様を満たすバルブに依存しています。
流体力研究およびテストスタンド: 研究室とテストベンチは、高圧下で実験を行うために精密なサーボバルブと流量コントローラーを使用します。
では、インフラプロジェクト、鉱業、農業に油圧システムが不可欠です。メーカーは 一帯一路諸国 （アジア、東ヨーロッパ、中東）およびラテンアメリカ市場複数の言語でバルブの資料を提供することがよくあります (例: バルブ ソレノイド, バルブ、制御方向)。、グローバルな調達チームにサービスを提供するために、バルブを多国籍プロジェクトで確実に使用するには、国際規格 (ISO、SAE、EN、CE) に準拠することが重要です。
適切な油圧バルブを選択するには、バルブの仕様をシステム要件に適合させる必要があります。
圧力と流量の定格: 最大動作圧力がシステムの最高圧力を超えるバルブを選択します。ピークスパイクを考慮してください。バルブの流量容量 (例: 80 L/min) が回路のピーク流量要求を満たすか、それを超えていることを確認してください。サイズが小さすぎると、圧力降下や過熱が発生する可能性があります。
バルブのサイズとポート接続: バルブには標準の呼びサイズがあります (例: NG6/D03、NG10/D05)。ポートのネジまたはフランジは配管と一致する必要があります。マルチバルブ システムの場合は、標準化されたサブプレート (ISO 4401 パターン) またはカートリッジ ハウジングを使用します。 ISO サンドイッチ接続を備えたバルブは共通のマニホールドにボルトで固定されるため、 油圧ラインを切断する必要がありません。 整備時にこのモジュール式アプローチにより、メンテナンスが大幅に簡素化されます。
流体の適合性と温度: 油圧流体 (鉱油、水グリコール、耐火性流体) に対する材料とシールを確認してください。また、適切な温度範囲 (周囲温度および流体) を確保してください。一部のバルブは、高温または研磨性流体用に特殊なシール (バイトン、HNBR) を使用しています。
応答時間と制御要件: 高速または比例制御の場合は、作動時間の短いバルブまたは電気油圧制御を選択します。比例バルブまたはサーボバルブはスムーズな可変制御を提供しますが、コストと複雑さが高くなります。単純なオン/オフ制御の場合は、標準のソレノイドバルブで十分です。
環境と認証: ほこりの多い環境や湿った環境では、IP65 定格のコイルと耐腐食性の材料を探してください。危険な場所では防爆または本質安全ソレノイドが必要になる場合があります。必要に応じて認証（CE、UL、RoHS）も考慮してください。
機能とオプション: 一部のバルブには、手動オーバーライド、視覚的な位置インジケータ、または調整可能なクッションが含まれています。圧力バルブには調整可能な設定値があります。多くの場合、バルブでは交換可能なスプールやカートリッジ インサートをカスタマイズできます。システムの柔軟性のニーズに応じてこれらを評価してください。
データシートを確認し、バルブ サイズ計算ツールを使用することで、エンジニアはシステムの圧力、流量、制御のニーズに対応したバルブを確実に選択できます。最適なバルブのタイプと設定を確認するには、経験豊富な油圧サプライヤーまたは OEM と協力することもお勧めします。
バルブを効果的に統合することで、システムの信頼性と保守性が確保されます。
マニホールドと取り付け: 可能な限り、標準化された マニホールド ブロックを使用してください。一般的な設計は ISO 4401 サブプレートです。バルブはフラット ポート付きブロックに直接ボルトで固定され、個別の配管が不要になります。この モジュール式アセンブリは 漏れ箇所を減らし、スペースを節約します。大型の機械設計の場合、 統合されたバルブ ブロック (鋳造または機械加工されたマニホールド) を使用して、1 つのコンポーネントに複数のバルブを収容できます。統合されたブロックにより、外部チューブと圧力損失がさらに削減され、システムの応答が向上します。
カートリッジ バルブ: コンパクトまたはカスタム設計の場合、カートリッジ スタイルのバルブを油圧マニホールド ブロックに直接ねじ込みます。これにより、パッケージ サイズが最小限に抑えられ、小さな設置面積で高い流量が得られます。ただし、カートリッジシステムではブロックの精密な機械加工が必要です。
油圧回路設計: フィルターを取り付けてください。 汚染による損傷を防ぐために、バルブの上流に必ず圧力制御バルブは通常、回路全体を保護するために上流 (ポンプの近く) に配置されますが、流量制御バルブは制御するアクチュエーターの近くに配置されます。シーケンスバルブとアンロードバルブは、その機能に従って配管する必要があります（メーカーの回路図を参照）。
電気的統合 (ソレノイドおよび比例弁用) : 正しいコイル電圧と配線を提供します。 DC コイルには、多くの場合、スパイク抑制のためにダイオードまたはバリスタが必要です。推奨のケーブルとコネクタ（DINプラグ、Milコネクタなど）を使用してください。ソレノイド コイルの滞留時間とデューティ サイクルが適切であることを確認してください。比例/サーボバルブの場合は、適切なアンプとフィードバックループを使用してください。
メンテナンスアクセス: コイルまたはスプールを取り外すのに十分なクリアランスを持ってバルブを取り付けます。サブプレート設計を使用すると、他のバルブを邪魔することなく 1 つのバルブを取り外すことができます。一部のシステムには、保守前にセクションを減圧するための隔離バルブが含まれています。
システムのコミッショニング: 最初の操作時に、すべてのリリーフ/シーケンス バルブの圧力設定を確認し、必要に応じて調整します。ラインからエアを抜き、流れの方向を確認します。すべての接続でリークテストを実施します。マニホールドに取り付けられた圧力計を使用すると、システムの状態を監視するのに役立ちます。
これらのガイドラインに従うことで、油圧バルブを機械にシームレスに組み込むことができます。最新のデジタル制御では、ソフトウェアによるリモートバルブ診断や設定も可能ですが、基本的な油圧原理は同じです。
Q: 油圧ソレノイドバルブとは何ですか?またその機能を教えてください。
A: 油圧ソレノイドバルブは、 電気的に作動する方向制御弁です。 コイルが通電されると油圧流体経路を開閉する電磁石を使用してスプールやポペットを動かします。ソレノイド バルブは、油圧システムの流れの開始、停止、または変更に一般的に使用されます。たとえば、コイルに通電すると、4/2 方向ソレノイド バルブが中立位置からシフトされ、オイルがポート P からポート A に送られ、アクチュエータが動きます。これらのバルブは、自動化のための方向制御機能と電気制御機能を組み合わせています。
Q: 方向制御弁はどのように機能しますか?
A: 方向制御バルブは作動油をさまざまな回路に送ります。これらは通常、複数のポートを備えた スプール バルブです 。スプール位置を（手動、電気、またはパイロット圧力によって）シフトすることにより、ポンプ ポート（P）を一方のアクチュエータ ポート（A または B）に接続し、もう一方のアクチュエータ ポートをタンク（T）に接続します。たとえば、あるスプール位置では P→A および B→T、反対側の位置では P→B および A→T になります。一部の 3 ポジション バルブには、設計に応じて、圧力を保持したり、アクチュエータを浮かせたり、タンクに通気したりできる中間 (中立) 位置もあります。基本的に、方向制御弁は どの方向に流れるかを決定します。 回路内で作動油が
Q: 圧力制御バルブはどのような場合に使用すればよいですか? A: 圧力制御バルブは、安全またはシーケンス制御のために
必要がある場合に使用されます 圧力を制限または調整する 。最も一般的なのは 圧力リリーフ バルブで、設定された最大圧力で開き、過剰な液体をタンクに排出することでシステムを保護します。他の圧力制御バルブは、さまざまな回路要件を管理するために使用されます。たとえば、 シーケンスバルブは 、あるシリンダーが完了するまで他のシリンダーの動作を停止し（動作を「シーケンス」します）、 減圧バルブは 二次回路のより低い一定圧力を維持します。油圧アクチュエータを特定の力で停止する必要がある場合、または一連のイベントが必要な場合は、通常、圧力制御バルブがソリューションの一部となります。つまり、圧力リリーフ バルブまたはシーケンス バルブを使用してコンポーネントを保護し、 正しい動作順序を保証します。 油圧システムの
Q: 流量制御バルブは何に使用されますか?
A: 流量制御バルブは作動油の 流量を調整し 、シリンダーやモーターの速度を制御します。内部オリフィスのサイズを (ニードル、ボール、スプールなどを介して) 調整することにより、バルブは流量を希望の流量まで絞ります。たとえば、流量制御バルブはシリンダの伸長サイクルを遅くして、重負荷時に制御された速度で上昇するようにする場合があります。一部の流量制御は単純な手動針です。他のものは、圧力が変化しても流量を一定に保つ高度な圧力補償バルブです。流量制御バルブは、動作の微調整、複数のアクチュエータのバランス、システム効率の向上に不可欠です。
Q: アプリケーションに適した油圧バルブを選択するにはどうすればよいですか?
A: 選択は、システムの最大 圧力 と必要な 流量、必要な の数 ポート/位置 、バルブの作動方法 ( 手動、ソレノイド、パイロット、比例など) などのいくつかの要因によって決まります。まず、バルブの定格圧力がシステムのピーク圧力を超えていることを確認してください。次に、バルブの流量容量をポンプまたはアクチュエータの要件に合わせます。特別なニーズを考慮してください。たとえば、遠隔電気制御が必要な場合は、電磁弁を選択します。正確な比例制御が必要な場合は、サーボまたは比例弁を使用してください。も考慮します。 流体の種類、温度範囲、環境条件取り付けには、統合を容易にする標準化されたパターン (ISO 4401 サブプレートなど) を使用します。多くの場合、メーカーのカタログを参照したり、特定の要件についてエンジニアに問い合わせたりすると役立ちます。多くの場合、サイジング ツールを提供したり、業界に最適化されたバルブ シリーズ (建設機械用の頑丈なバルブや小型機械用のミニチュア バルブなど) を推奨したりできます。
