유공압 시스템 (2) 유압 펌프
기어 펌프
기어 펌프의 개요 (정 용량형 용적형 펌프)
- 케이스 내 한쌍의 기어가 화살표 방향으로 회전하며 토출구 측으로 유체를 밀어냄. 흡입구 측은 "약간의 진공"
- 구조가 간단하고 신뢰도가 높으며 유지보수 쉬움.
- 가변 토출량 제작이 불가능하며 효율이 낮음(85%)
- 누설이 많아 일반적으로 저압 (70kgf/cm^2) 에 주로 사용
기어펌프의 종류
- 외접기어펌프 : 기어 2개가 맞물리며, 치형의 가공정도에 따라 효율 바뀜. 소음 높음
- 내접기어펌프 : 두 기어가 같은 방향으로 회전. (토로콜루트 기어)
베인 펌프
베인 펌프의 개요 (정 용량 펌프 / 가변 용량형 펌프)
- 베인 펌프의 주요 구성 : 입구 포트, 출구 포트, 로터, 베인, 캠 링
베인 펌프의 종류와 구조
1. 1단 베인 펌프 : 수명이 길지만, 토출량을 바꿀 수 없다. (정토출만 가능)
2. 2단 베인 펌프 : 1단 베인펌프 2개를 직렬 연결하여 2배의 압력을 냄.
3. 이중 베인 펌프 : 펌프 두개를 병렬로 연결.
가변 토출형 베인펌프
- 불필요한 유량 토출이 없어 동력 손실이 적음. 온도 상승 억제 가능
- 불평형 펌프로 정토출형 보다 효율이 낮음. (75%)
- 압력 설정 스프링에 의해 토출량이 조절되며, 회로압력이 스프링의 설정 압력에 도달하면 토출량이 0이 됨.
- 토출량은 압력의 상승에 따라 약간씩 감소되며 이는 내부누설의 증가 때문임.
피스톤 펌프
피스톤 펌프의 개요
- 피스톤 또는 플런저의 왕복운동에 의한 용적의 변화를 이용해 유체를 유동.
- 효율이 높아서 (85~95%) 고압용 유압에 사용.
- 맥동을 줄이기 위해 피스톤 수는 5~9개
피스톤 펌프의 종류와 구조
- 피스톤 또는 플런저의 왕복운동을 일으키는 구조 및 운동방향에 의해 분류함.
1. 레이디얼 피스톤 펌프 (radial piston pump)
- 피스톤이 구동축에 대해 수직하며, 방사형으로 배열됨.
- 고정 실린더 형 : 축에 의해 캠이 회전, 비교적 고압에서 작동 되나 가변 토출형이 힘듬.
- 회전 실린더 형 : 회전하는 실린더 로터.
2. 액시얼 피스톤 펌프 (axial piston pump)
- 피스톤이 구동축에 대해 평행하게 배치.
- 피스톤을 회전시키는 구동축, 피스톤의 왕복 운동의 가이드인 실린더 블록, 이것에 접한 고정 밸브판으로 구성
- 사축식 : 실린더 블록과 구동축의 각도가 바뀜. 경사각을 크게 가능하며, 시동 운전 특성이 좋음.
- 사판식 : 경사판의 각도를 바꾸어 피스톤의 행정을 조절. 제작이 쉬우나 오염에 약하다.
펌프의 취급 방법
펌프의 설치
- 양 축을 커플링으로 연결 시 편심 공차는 0.03mm 이하.
- 단단한 베어링 : 직접 벨트걸이 허용
- 약한 베어링 : 직접 벨트걸이 지양
펌프의 시동
- 펌프의 회전 방향인 화살표로써 표시되어 하중을 가하기 전 무 부하 운전으로 확인.
펌프의 고장 원인
1. 펌프에서 작동유가 나오지 않는 경우
- 회전방향이 다른 경우
- 탱크내에서 작동유의 유면이 기준 이하인 경우 (소음)
- 흡입관이 막혔거나 공기가 흡입되는 경우 (소음)
- 펌프의 회전수가 너무 작음
- 작동유의 점도가 높음 (소음)
- 여과기가 막힌 경우 (소음)
2. 압력이 형성되지 않는 경우
- 릴리프 밸브의 설정압의 문제
- 누설되는 경우
3. 펌프가 소음을 내는 경우
- 회전이 너무 빠른 경우
- 작동유의 점도가 높음 (작동유 안나옴)
- 여과기가 작거나 막힌 경우 (작동유 안나옴)
- 흡입관이 막혔거나 공기가 흡입되는 경우 (작동유 안나옴)
- 유중에 기포가 있는 경우
- 펌프 축과 원동기 축 양 편심공차가 클 경우
4. 펌프 외부로 작동유가 새는 경우
- 실이나 패킹 이 마모되거나 파손
- 볼트가 풀린 경우
공동현상 (캐비테이션) : 압력 낮은 곳에서 낮은압력에 의해 기포(삼중점) 특히 펌프 흡입구는 저압으로 공동이 생기고, 토출구에서 터지며 송출량저하, 작동불량, 오작동 일으킴.
- 원인 : 관 마찰 및 부차 손실로 펌프 입구 저압 / 관의 직경 작을때 / 흡입관 길이 길떄 / 관과 필터의 유량 저항 / 유체 점도가 높을떄