ISO 5211 액추에이터 플랜지 치수는 얼마인가?
핵심 요약
ISO 5211은 부분 회전 액추에이터와 밸브 사이의 인터페이스를 정합니다. F05 같은 기호의 숫자는 볼트 원 지름의 밀리미터 값으로, F05는 50 mm, F07은 70 mm, F10은 102 mm입니다. 아래 표는 ISO 5211:2017의 Table 2이며 F03부터 F100까지 열여섯 종 전부, 스피곳과 볼트 나사, 플랜지 높이를 포함합니다. 따로 찾게 되는 두 가지도 규격 안에 있어 함께 실었습니다. 구멍의 각도 위치는 F03에서 F16까지가 45도이고 그 위로는 달라집니다. 기호 문자는 Y 또는 N이 스피곳 유무를, V, W, X, L, D, H가 구동단 형식을 나타냅니다. 규격이 제시하는 최대 플랜지 토크도 조건 없는 숫자가 아닙니다. 볼트가 인장만 받고 응력 290 MPa, 접합면 마찰계수 0,2를 전제로 합니다.
플랜지 치수, F03에서 F100까지
단위는 밀리미터이며 ISO 5211:2017 Table 2에서 옮긴 것입니다. 기호는 규격 자체의 범례를 따릅니다. d1은 플랜지 최소 지름, d2는 스피곳 또는 자리파기 지름, d3은 볼트 원, d4는 볼트 나사, n은 나사·스터드·볼트의 개수이며 h1, h2, h3은 플랜지 높이입니다.
| 플랜지 | d1 min | d2 | d3 볼트 원 | d4 나사 | n | h1 max | h2 min | h3 min |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| F03 | 46 | 25 | 36 | M5 | 3 | 8 | 5 | 4 |
| F04 | 54 | 30 | 42 | M5 | 3 | 8 | 5 | 4 |
| F05 | 65 | 35 | 50 | M6 | 3 | 9 | 6 | 4 |
| F07 | 90 | 55 | 70 | M8 | 3 | 12 | 8 | 4 |
| F10 | 125 | 70 | 102 | M10 | 3 | 15 | 10 | 4 |
| F12 | 150 | 85 | 125 | M12 | 3 | 18 | 12 | 4 |
| F14 | 175 | 100 | 140 | M16 | 4 | 24 | 16 | 4 |
| F16 | 210 | 130 | 165 | M20 | 5 | 30 | 20 | 4 |
| F25 | 300 | 200 | 254 | M16 | 5 | 24 | 16 | 8 |
| F30 | 350 | 230 | 298 | M20 | 5 | 30 | 20 | 8 |
| F35 | 415 | 260 | 356 | M30 | 5 | 45 | 30 | 8 |
| F40 | 475 | 300 | 406 | M36 | 8 | 54 | 36 | 8 |
| F48 | 560 | 370 | 483 | M36 | 8 | 54 | 36 | 12 |
| F60 | 686 | 470 | 603 | M36 | 8 | 54 | 36 | 20 |
| F80 | 900 | 670 | 813 | M42 | 10 | 63 | 42 | 20 |
| F100 | 1200 | 870 | 1042 | M42 | 10 | 63 | 42 | 32 |
규격은 d2를 지름 공차 f8 안에서 가공할 것, 구멍은 등간격이면서 중심에서 벗어나게 배치하고 ISO 273의 여유 요구를 따를 것을 요구합니다. 스터드나 나사가 아니라 관통 볼트를 쓸 경우, 여유 구멍은 d4가 지정한 크기의 볼트가 통과할 수 있어야 합니다.
구멍이 놓이는 위치
등간격은 정보의 절반일 뿐입니다. 규격은 각도 위치도 정하고 있으며 전 범위에서 같지 않습니다. 소구경 밸브의 구멍 배치를 대구경으로 그대로 옮길 때 걸리는 지점이 여기입니다.
| 플랜지 | 첫 구멍까지의 반각 |
|---|---|
| F03 – F16 | 45° |
| F25 – F40 | 22,5° |
| F48 | 15° |
| F60 – F80 | 9° |
| F100 | 5,625° |
기호는 어떻게 쓰는가
플랜지 크기만으로는 인터페이스를 설명하지 못합니다. 규격은 세 부분으로 이루어진 기호를 제시하며, 플랜지 형식 뒤의 두 글자는 볼트 원이 담지 못하는 정보를 담습니다.
| 위치 | 문자 | 의미 |
|---|---|---|
| 스피곳 | Y | 스피곳 있음 |
| N | 스피곳 없음 | |
| 구동단 | V | 싱글 키 구동 |
| W | 90도 투 키 구동 | |
| X | 180도 투 키 구동 | |
| L | 평행 사각 구동 | |
| D | 대각 사각 구동 | |
| H | 플랫 헤드 구동 |
L과 D의 차이는 두 번 읽을 값이 있습니다. 둘 다 같은 크기의 사각 구동이고, 차이는 플랜지에 대해 45도 돌아가 있다는 것뿐입니다. 그 방향이 액추에이터가 행정 끝에 도달했을 때 밸브가 어디에 서는지를 정합니다. 플랜지 형식도 볼트 원도 사각 치수도 같은데 이 한 글자 때문에 서로 맞지 않는 조합이 나옵니다.
규격이 말하는 인터페이스는 어느 것인가
ISO 5211은 네 가지 구성을 다룹니다. 어느 것인지 밝히지 않고 규격 번호만 적은 사양은 가장 영향이 큰 부분을 비워 둔 것입니다.
- 직접 인터페이스. 부분 회전 액추에이터가 밸브에 직접 체결됩니다.
- 중간 지지대 인터페이스. 액추에이터는 지지대에 체결되고 지지대가 밸브를 잡습니다. 규격은 액추에이터와 지지대 사이까지만 다루고 거기서 끝납니다.
- 직접, 감속기 포함. 다회전 액추에이터와 부분 회전 감속기가 합쳐져 부분 회전 액추에이터를 이루고 그 조립체가 밸브에 체결됩니다. 다회전 액추에이터와 감속기 사이는 ISO 5210이며 이 규격이 아닙니다.
- 중간 지지대, 감속기 포함. 같은 구성을 지지대를 거쳐 구성한 것입니다.
부분 회전과 다회전은 행정뿐 아니라 축방향 추력으로도 나뉜다
규격의 정의는 둘을 회전 수만으로 나누지 않습니다. 그리고 뒷부분이야말로 인터페이스가 무엇을 받아야 하는지를 정합니다.
| 용어 | 행정 | 축방향 추력 |
|---|---|---|
| 부분 회전 액추에이터 | 1회전 이하 | 받을 필요가 없음 |
| 다회전 액추에이터 | 최소 1회전 | 받을 수 있는 경우가 있음 |
부분 회전 인터페이스는 토크 접합입니다. 축방향 하중을 받도록 설계되지 않았으므로, 상승 스템 구성이나 구동단을 밀어내는 기구는 여기가 아니라 다회전 쪽에 속합니다.
최대 플랜지 토크가 전제하는 것
규격은 플랜지 형식마다 최대 플랜지 토크를 표로 제시하지만, 그 수치에는 표 자체가 보여주지 않는 조건이 붙어 있습니다. 볼트가 인장만 받고, 응력 290 MPa, 접합면 마찰계수 0,2를 바탕으로 도출된 값입니다.
규격은 이 매개변수 중 어느 하나라도 달라지면 전달 가능한 토크도 달라진다고 분명히 적고 있습니다. 또 관성이나 다른 요인으로 생기는 부가 토크를 플랜지 선정에서 고려해야 한다고 밝힙니다. 대구경 밸브에 빠르게 동작하는 액추에이터를 다는 경우가 여기에 해당합니다.
다시 말해 플랜지 토크는 접합의 성질이지 밸브의 성질이 아닙니다. 같은 F10 취부면을 가진 두 밸브라도 다른 체결구로 다른 마찰 조건에서 조이면 전달하는 토크는 같지 않습니다.
ISO 5211이 다루지 않는 것
적용 범위는 사양서가 이 규격을 인용하는 방식보다 좁고, 세 가지 제외가 실질적으로 중요합니다.
- 중간 지지대와 밸브 사이의 체결은 범위 밖입니다. 규격이 다루는 것은 액추에이터에서 밸브까지, 그리고 액추에이터에서 중간 지지대까지입니다. 그 지지대가 밸브에 어떻게 고정되는지는 규격의 몫이 아닙니다.
- 제어 밸브는 합의 사항입니다. 이 규격에 따라 부분 회전 액추에이터를 제어 밸브에 다는 것은 규격이 직접 다루는 것이 아니라 공급자와 구매자의 합의에 따릅니다.
- 다회전 쪽 체결은 ISO 5210입니다. 다회전 액추에이터가 부분 회전 감속기를 구동할 때, 그 둘 사이의 인터페이스는 다른 규격입니다.
규격에는 밸브가 요구하는 토크, 내구성, 취부면이 보디에 주조되어 있는지 브래킷으로 외부 부착인지에 대한 언급이 없습니다. 그것들은 다른 곳에서 정해지며, 아래 링크한 액체냉각 전동 밸브 문서에서 다룹니다.
도면의 취부면 읽는 법
어떤 액추에이터가 어떤 밸브에 맞는지를 정하는 것은 네 가지 수치이고, 그중 플랜지 기호는 하나일 뿐입니다.
- 플랜지 형식. 먼저 d3, 즉 볼트 원을 맞춥니다. 기호의 숫자는 범위 대부분에서 볼트 원의 밀리미터 값이므로 빠른 확인에 쓸 수 있습니다.
- 스피곳. Y인지 N인지. 자리파기를 한 밸브와 스피곳이 없는 액추에이터는 체결은 되지만 위치 결정을 볼트에만 의존하게 됩니다.
- 구동단 형식. V, W, X, L, D, H 중 무엇인지. 사각 구동이면 대변 치수도 필요합니다. L과 D는 45도 차이이며 볼트 원으로는 드러나지 않습니다.
- 높이. h1, h2, h3이 보디와 취부면 사이에 있는 것을 피해 갈 수 있어야 합니다.
자주 묻는 질문
관련 문서
참조 규격: ISO 5211:2017, 산업용 밸브 부분 회전 액추에이터 체결. 플랜지 치수는 Table 2, 구멍 위치는 Table 3, 최대 플랜지 토크는 4절, 기호는 6절. 해당 규격이 인용하는 ISO 273(볼트와 나사의 여유 구멍)과 ISO 5210(다회전 액추에이터 체결)도 함께 참조합니다.
치수는 공표된 규격에서 인용했으며 참고용입니다. 특정 제품의 액추에이터 도면이나 밸브 도면을 대신하지 않습니다. 체결구 개수, 조임력, 접합면 상태는 모두 치수표 밖에 있으면서 그 접합이 실제로 무엇을 전달하는지를 정합니다.