동작 형태, 메커니즘에 따른 Actuator의 분류
액추에이터와 관련된 밸브에 대해 미리 공부하실 분은 아래 링크를 이용하세요.
Valve (밸브)의 종류 별 특징 및 장단점
오늘은 석유 화학, 정유, 가스 산업 등 에서 가장 많이 사용하는 밸브의 종류에 대해 알아보겠습니다. 목차 1. Gate Valve 2. Globe Valve 3. Check Valve 4. Ball Valve 5. Butterfly Valve 6. Safety Valve, Relief Valve 1. Gate
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1. Actuator 동작 형태에 따른 유형
회전형 액추에이터 (Rotary Actuator)
회전형 액추에이터는 회전 운동을 통해 기계나 장치를 움직이는 데 사용됩니다. 일반적으로 밸브 등 회전 운동이 필요한 장치에서 사용됩니다. 회전각도는 일반적으로 0도에서 90도까지이며, 때로는 180도까지 회전할 수도 있습니다.
선형 액추에이터 (Linear Actuator)
선형 액추에이터는 직선 운동을 통해 기계나 장치를 움직이는데 사용됩니다. 일반적으로 밸브, 게이트, 클램프 등의 구조물을 제어하는 데 사용됩니다. 선형 액추에이터의 이동 거리는 일반적으로 몇 밀리미터에서 몇 미터까지 다양하게 사용됩니다.
회전-선형 액추에이터 (Rotary-Linear Actuator)
회전-선형 액추에이터는 회전 운동과 직선 운동을 모두 수행할 수 있는 혼합형 액추에이터입니다. 이러한 액추에이터는 회전 운동과 직선 운동을 모두 제어해야 하는 작업에 유용합니다.
전기 액추에이터 (Electric Actuator)
전기 액추에이터는 전기적인 에너지를 사용하여 작동합니다. 일반적으로 DC 모터나 AC 모터를 사용하며, 일부 전기 액추에이터는 스텝 모터를 사용하기도 합니다. 전기 액추에이터는 스피드와 토크를 조절할 수 있어 다양한 용도로 사용됩니다.
유압 액추에이터 (Hydraulic Actuator)
유압 액추에이터는 유압 압력을 사용하여 작동합니다. 유압 액추에이터는 일반적으로 높은 토크 출력이 필요한 대형 기계 및 장치에서 사용됩니다.
기계식 액추에이터 (Mechanical Actuator)
기계식 액추에이터는 특정한 구조물을 제어하기 위해 기계적인 힘을 사용합니다. 일반적으로 수동으로 작동하며, 높은 정확도와 내구성을 가지고 있습니다.
수동식 액추에이터 (Manual Actuator)
- warm gear : 웜 기어 액추에이터는 작은 크기의 밸브에 적합하며, 손으로 회전시켜 밸브를 열고 닫습니다. 웜 기어는 회전 운동을 수직 운동으로 전환하여 밸브에 적용합니다.
- hand wheel : 핸드 휠 액추에이터는 크기가 큰 밸브에 적합합니다. 핸드 휠은 휠을 돌려서 밸브를 열고 닫습니다. 핸드 휠은 대개 기계식으로 작동하며, 회전 운동을 수직 운동으로 전환합니다.
- lever, latch : 레버 및 래치 액추에이터는 작은 크기의 밸브에 적합합니다. 레버 및 래치는 레버를 당겨서 밸브를 열고, 밀어서 밸브를 닫습니다. 이러한 액추에이터는 자동으로 잠금장치가 작동하여 밸브가 열리거나 닫힐 때 고정됩니다.
- hand pump(Hydraulic, Pneumatic) : 핸드 펌프 액추에이터는 유압 또는 공압을 이용하여 밸브를 열고 닫습니다. 이러한 액추에이터는 펌프를 수동으로 작동하여 압력을 생성합니다. 그리고 이 압력을 사용하여 밸브를 움직입니다. 이러한 액추에이터는 일반적으로 큰 크기의 밸브 또는 높은 압력이 필요한 작업에 적합합니다.
2. 메카니즘에 따른 분류
- 피스톤 액추에이터(Piston Actuator): 피스톤 액추에이터는 유체가 작용함으로써 피스톤을 움직여 밸브를 구동하는 액추에이터입니다. 작동 원리는 작용하고자 하는 유체의 압력에 따라서 피스톤이 이동하게 되는데, 이때 피스톤의 움직임을 밸브의 움직임으로 변환하여 밸브를 개폐하는 원리입니다. 피스톤 액추에이터는 일반적으로 중형 이상의 밸브에 적용됩니다.
- 다이아프램 액추에이터(Diaphragm Actuator): 다이아프램 액추에이터는 다이아프램이라는 유연한 막으로 밸브를 개폐하는 액추에이터입니다. 유체가 다이아프램 양쪽 면에 가해지는 압력을 조절하여 다이아프램을 움직이게 하여 밸브를 작동시킵니다. 다이아프램 액추에이터는 유체의 오염이나 고온, 고압, 부식성 등의 환경에서 사용하기에 적합합니다.
- 밴 액추에이터(Vane Actuator): 밴 액추에이터는 유체가 작용함으로써 밸브를 개폐하는 액추에이터입니다. 밴드 형태의 반 움직이는 부분과 고정된 부분으로 구성되어 있으며, 작용하고자 하는 유체의 압력에 따라 밴드가 움직여 밸브를 개폐합니다. 밴 액추에이터는 다이아프램 액추에이터와 비교하여 구동력이 약하지만, 구동기구가 단순하고 구조가 단순하여 유지보수가 쉬운 장점이 있습니다.
- 랙 앤 피니언 액추에이터(Rack and Pinion Actuator): 일반적으로 90도 회전 밸브 구동용으로 사용되며, 작동 원리는 피니언과 랙의 상호작용에 기반합니다. 피니언은 회전 운동을 가하는 부분으로, 압력 공기 또는 유체에 의해 작동되어 회전합니다. 랙은 피니언과 연결된 부분으로, 직진 이동 운동을 가합니다. 이러한 움직임으로 밸브의 회전 운동을 발생시키는 원리입니다.
- 스카치요크 액추에이터(Scotch Yoke Actuator): 직선 운동을 회전 운동으로 전환하는 액추에이터입니다. 작동 원리는 직선운동을 가하는 실린더와 회전 운동을 발생시키는 스카치 요크 메커니즘으로 연결되어 있습니다. 스카치요크 액추에이터는 대형 밸브의 구동에 많이 사용되며, 높은 토크 출력과 안정적인 작동이 특징입니다.
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