굴삭기의 유압 밸브 블록의 상세한 적용

1. 메인 밸브 블록(전체 기계 작동을 위한 "메인 컨트롤러")

• 통합 밸브 그룹: 주 방향 제어 밸브, 주 릴리프 밸브, 과부하 보충 밸브, 유량 제어 밸브 등을 내부적으로 통합합니다. 그중 주 방향 제어 밸브는 주로 작동 방향을 제어하는 ​​데 사용됩니다. 메인 릴리프 밸브는 시스템의 최대 압력을 보호하는 역할을 합니다. 과부하 보충 밸브는 액츄에이터의 부압을 방지할 수 있습니다. 흐름 제어 밸브는 작동 속도를 조정할 수 있습니다.
• 핵심 기능:
  1. 붐 동작 제어: 주 방향 제어 밸브를 통해 오일 흐름 방향을 전환하여 붐의 상승, 하강 또는 정지를 실현합니다. 동시에 흐름 제어를 통해 붐의 상승 및 하강 속도를 조정합니다. 예를 들어 무거운 하중 조건에서 안정적인 압력을 보장하기 위해 속도를 줄입니다.
  2. 암 및 버킷 동작 제어: 암의 수축과 확장, 버킷의 굴착 및 하역 동작을 조정합니다. 예를 들어, 굴착 작업 중에는 압력 보상 밸브를 사용하여 안정적인 버킷 전력을 보장하고 부하 변화로 인한 작동 방해를 방지합니다.
  3. 선회 동작 제어: 선회플랫폼의 정회전, 역회전, 회전속도를 조절하며, 선회버퍼밸브를 사용하여 선회플랫폼의 시동 및 정지시 발생하는 유압 충격을 감소시킵니다. 예를 들어, 선회 플랫폼이 갑자기 정지할 때 기계 본체가 흔들리는 것을 방지합니다.
  4. 여행 행동 통제: 좌우 크롤러의 전진 및 후진을 독립적으로 제어하며, 주행 속도 밸브를 통해 고속 저속 전환을 구현합니다. 예를 들어 전환 시 고속 주행을 사용하고 작동 시 저속 주행을 사용하여 안정성을 보장합니다.
  5. 시스템 보호: 메인 릴리프 밸브는 시스템의 최대 압력(보통 30-35MPa)을 설정하여 과부하로 인해 유압 펌프와 파이프라인이 파열되는 것을 방지합니다. 과부하 보충 밸브는 액추에이터가 빠르게 작동할 때 적시에 오일을 보충하여 캐비테이션을 방지합니다.

2. 파일럿 밸브 블록(메인 밸브의 "제어 신호 소스")

• 통합 밸브 그룹: 주로 파일럿 방향 제어 밸브, 파일럿 릴리프 밸브, 체크 밸브 등을 통합합니다. 파일럿 방향 제어 밸브는 제어 신호를 출력하는 데 사용됩니다. 파일럿 릴리프 밸브는 파일럿 오일 회로의 압력을 보호합니다. 그리고 체크밸브는 오일의 역류를 방지해줍니다.
• 핵심 기능:
  1. 작업지시 접수: 운전자 조작 핸들의 기계적 변위를 유압 신호로 변환합니다. 예를 들어 운전자가 핸들을 밀면 파일럿 밸브는 해당 방향으로 저압 오일을 출력합니다.
  2. 메인 밸브의 정밀한 제어: 저압 파일럿 오일은 메인 방향 제어 밸브의 스풀을 밀어서 이동시켜 메인 오일 회로의 ON-OFF를 제어합니다. 핸들의 스트로크가 클수록 파일럿 오일의 압력이 높아지며 메인 스풀의 변위량이 커지고 작동 속도가 빨라져 "무단계 속도 조절"을 실현합니다.
  3. 파일럿 오일 회로 보호: 파일럿 릴리프 밸브는 파일럿 오일 회로의 최대 압력을 제한하여 과도한 조작력으로 인해 파일럿 밸브 또는 메인 밸브가 손상되는 것을 방지합니다.

3. 보조 밸브 블록(특수 기능에 대한 "보충")

• 선회 버퍼 밸브 블록: 버퍼밸브와 체크밸브가 내부에 일체화되어 있으며, 선회플랫폼의 기동 및 정지시 발생하는 유압 충격을 감소시키는 것이 주요 기능이다. 예를 들어 선회 플랫폼이 갑자기 멈출 때 버퍼 밸브는 기계 본체가 "흔들리는" 것을 방지하기 위해 압력을 천천히 해제합니다.
• 주행 속도 제한 밸브 블록: 속도 제한 밸브와 솔레노이드 밸브를 일체화한 제품입니다. 작동 중에는 오작동으로 인해 기계가 빠르게 움직이는 것을 방지하기 위해 이동 속도를 제한할 수 있습니다. 전환 중에 속도 제한을 해제하여 이동 효율성을 향상시킬 수 있습니다.
• 붐 홀딩 밸브 블록: 압력유지밸브와 체크밸브가 포함되어 있습니다. 붐을 들어 올린 후 붐을 현재 위치에 유지시켜 오일 누출로 인해 붐이 천천히 떨어지는 것을 방지하고 호이스팅 작업의 안전을 보장합니다.
• 차단기/그래플 밸브 블록: 방향제어밸브와 압력조절밸브를 일체화한 제품입니다. 굴삭기에 브레이커나 그래플 등의 보조공구를 연결하면 이 밸브블록으로 보조공구의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어 차단기의 타격빈도 조절, 그래플의 개폐 제어 등이 가능하다.

II. 유압 밸브 블록의 공통 재질 및 선택 기준

1. 45# 고품질 탄소 구조 강철(가장 주류)

• 재료 특성: 인장강도 ≥600MPa, 항복강도 ≥355MPa, 적당한 경도(열처리 없이 HB197-241)를 가지며, 드릴링, 슬로팅, 호닝 등 절삭가공이 용이하고, 상대적으로 가격이 저렴합니다.
• 가공기술:
  1. 전체 밸브 블록은 담금질 및 템퍼링 처리(담금질 + 고온 템퍼링)를 거쳐 밸브 블록의 전체 경도가 HB220-250에 도달하여 압축 강도와 변형 저항이 향상됩니다.
  2. 내부 오일 회로 구멍은 구멍 벽 거칠기가 Ra≤0.8μm가 되도록 호닝 처리되어 오일 흐름의 저항과 밸브 스템의 마모를 줄입니다.
• 응용 시나리오: 메인 밸브 블록, 파일럿 밸브 블록 등 코어 밸브 블록에 널리 사용됩니다. 현재 굴삭기의 90% 이상이 이 재료를 사용합니다. 예를 들어 Komatsu PC200 및 Sany SY215의 메인 밸브 블록은 45# 강철로 만들어집니다.

2. 27SiMn 합금 구조용 강(고압/고하중 시나리오용)

• 재료 특성: 저합금 고강도강으로 인장강도 ≥835MPa, 항복강도 ≥685MPa, 45#강보다 충격인성(-40℃에서 충격에너지 ≥34J), 내피로성이 우수합니다.
• 가공기술: 첫째, 담금질 및 템퍼링 처리를 거쳐 경도가 HB240-280에 도달합니다. 그런 다음 밸브 블록, 특히 오일 회로 구멍의 내벽에서 국부적인 표면 담금질이 수행됩니다. 담금질 후 경도는 HRC50-55에 도달하여 내마모성이 향상됩니다.
• 응용 시나리오: 20톤 이상 대형 굴삭기의 메인 밸브 블록과 브레이커 전용 밸브 블록에 주로 사용됩니다. 이러한 밸브 블록은 더 높은 압력과 충격을 견뎌야 합니다. 예를 들어 Caterpillar 336의 메인 밸브 블록은 27SiMn 합금 구조용 강철로 만들어집니다.

3. 알루미늄 합금(경량 시나리오용)

• 재료 특성: 일반적으로 사용되는 알루미늄 합금 등급은 6061-T6이며, 밀도는 강철(2.7g/cm3)의 1/3에 불과하여 상당한 경량화 효과를 실현합니다. 내식성도 강철보다 우수하며 표면 산화 처리 후 오일 부식에 효과적으로 저항할 수 있습니다. 그러나 인장강도는 상대적으로 낮고(≥310MPa) 내압성은 좋지 않습니다.
• 가공기술: 알루미늄 합금 밸브 블록의 표면을 양극 산화 처리하여 5-10μm 두께의 산화막을 형성하여 내식성을 더욱 향상시킵니다. 내부 오일 회로는 CNC 드릴링 및 리밍과 같은 정밀 CNC(컴퓨터 수치 제어) 기술로 처리되어 오일 회로의 정밀도를 보장합니다.
• 응용 시나리오: 소형 굴삭기(구보타 U-50 등 6톤 이하)의 파일럿 밸브 블록이나 보조 밸브 블록에 적합합니다. 이러한 굴삭기는 무게에 민감하며 상대적으로 낮은 압력(보통 20MPa 이하)에서 작동합니다.

4. 스테인레스 스틸(부식 방지 시나리오용)

• 재료 특성: 일반적으로 사용되는 스테인레스 강종은 304 또는 316으로 내식성이 매우 강하고 산, 알칼리 및 오일의 침식에 저항할 수 있습니다. 그러나 경도가 낮고(HB≤187), 가공 난이도가 높으며(공구 접착이 발생하기 쉬움), 비용이 45# 강철보다 3~5배 높습니다.
• 가공기술: 스테인리스 스틸 밸브 블록을 용체화 처리하여 내식성을 향상시켰습니다. 내부 오일 회로는 EDM(Electrical Discharge Machining)으로 처리되어 오일 회로의 정밀도가 요구 사항을 충족하는지 확인합니다.
• 응용 시나리오: 주로 광산, 해안지역 등 특수한 작업조건에서 작업하는 굴삭기의 보조밸브블록(주행속도 제한 밸브블록 등)에 사용됩니다. 이러한 환경에서 굴삭기는 먼지, 바닷물 등 부식성 물질에 쉽게 노출됩니다.

III. 요약

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6. 우리는 매우 엄격한 품질 관리 프로세스를 갖추고 있습니다.
   에이. 입고 품질 관리(IQC) – 모든 입고 원자재는 사용 전에 점검됩니다.
   비. 공정 중 품질 관리(IPQC) – 제조 공정 중에 검사를 수행합니다.
   기음. 최종 품질 관리(FQC) – 모든 완제품은 각 제품의 품질 표준에 따라 검사됩니다.
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