유압펌프

1 유압펌프
 1) 유압펌프(Hydraulic Pump)의 정의
   - 모터 또는 엔진의 기계적 에너지를 유체의 유량에너지로 변환하여 배관 계통이 관로를 통하여 Acutuator의 운동에 필요한 압유를 공급하는 장치
   - 흡입→압축→송출 의 순서로 진행됨

Hydraulic pump(출처 : 두산모트롤)

2 유압펌프의 종류
 1) 펌프 종류 분류
   ① 용적형펌프(정토출형) : 부하압력에 관계없이 토출량이 거의 일정, 구동축 1회전당 토출량이 일정
     - 기어펌프
     - 나사펌프
   ② 용적형펌프(가변토출형) : 구동축 1회전당 토출량이 변화
     - 베인펌프
     - 피스톤펌프
   ③ 비용적형펌프 : 부하압력에 따라 토출량이 변화
     - 원심펌프
     - 액시얼펌프
     - 혼류형펌프

 2) 기어펌프
   ① 원리 : 
     - 스퍼기어 2개가 서로 맞물려서 회전하면서 기어와 기어 사이 틈새로 작동유체를 운반 토출하는 장치.
   ② 성능 : 
     - 최고 210kgf/㎠
     - 이론송출량
       * Qth=2π x m^2 x z x b
         m:모듈 z:잇수 b:이폭
     - 실제송출량
       * Q=n(Qth-q)=회전수 x (이론송출량-누설량)
   ③ 특징
     - 고속회전이 가능하고 제작정도와 치형을 적당히 선정하면 70% 효율 가능.
     - 구조가 간단하고 운전 유지보수가 용이하다.
     - 가격이 저렴하고 신뢰도가 높다.
     - 가변용량으로 제작하기 어렵다.
     - 누설량이 많이 효율이 떨어지고 소음이 크다.

 3) 베인펌프
   ① 원리 : 
     - 베인(날개깃)이 원심력에 의해 케이싱 외부로 향하는데 케이싱과 회전부 사이에 작동유체를 채우고 토출측으로 배출하는 형태
     - 베인, 로터, 캠링으로 구성됨
   ② 성능 : 
     - 70~210kgf/㎠, 중고압
     - 실제송출량(Q)
       * Q=nQthη
         n:회전속도 Qth:이론유량 η:체적효율
   ③ 특징 :
     - 평형형과 비평형형이 있음.
     - 구조가 간단하고 제작용이.
     - 비평형 형태로 제작하여 작동유량 조절 가능.
     - 소음이 발생하고, 큰 용량의 펌프 성능을 기대하기는 어려움.

     - 베인은(안내깃)은 소모품으로 주기적인 유지보수가 필요함.

 4) 플런저펌프(피스톤펌프)
   ① 원리 : 
     - 플런저(피스톤)가 회전축에 의해 회전하면서 실린더 블록내를 왕복하며 흡입/토출을 반복하여 유압을 생성, 플런저의 개수와 스트로크는 펌프의 유형과 종류에 따라 달라짐.
   ② 성능 : 
     - 210kgf/㎠ 이상의 초고압
   ③ 특징 :
     - 고속운전이 가능
     - 초고압으로 운전되며 고성능을 유지할 수 있다.
     - 맥동이 극히 작고 진동 및 소음도 적음.
     - 고압누설이 적고 체적효율이 적음.
     - 가변용량으로 제작하기 용이.
     - 구조가 복잡하고 부품수가 많으며 고가이다.
   ③ 종류 :
     - 액시얼 플런저 펌프

       * 사축식펌프와 사판식 펌프가 존재함

좌 : 사판식 / 우 : 사축식 액시얼 플런저 펌프

   - 래디얼 플런저 펌프

 

3 유압펌프의 특징
 1) 개입현상(폐쇄현상)의 발생(주로 기어펌프에서 발생)
   - 외접기어펌프에서 기어 홈 안으로 흡임된 작동유체가 토출측에 운반되어야 하나, 토출측 작동유체 일부가 기어틈에 잔류하여 흡입구로 복귀하는 현상
   - 펌프 토출량을 감소 시키고, 맥동이나 소음을 발생시킨다.

 2) 요구조건
   - 토출압 변화에도 토출량 변화가 적어야 함
   - 토출량의 맥동이 적고 일정해야 함