사판형 유압펌프란?
사판식 유압 펌프는 일련의 피스톤이 사판이라고 불리는 각진 디스크와 접촉하여 구동되는 회전 실린더 블록 내에서 왕복 운동하는 일종의 축 피스톤 펌프입니다. 실린더 블록 자체가 구동 샤프트와 비스듬히 배치되는 사축 설계와 달리 스와시 플레이트 펌프는 실린더 블록과 구동 샤프트를 동일한 중심선에 유지합니다. 이 인라인 레이아웃은 펌프에 컴팩트한 공간을 제공하며 이는 공간이 제한된 모바일 장비에 자주 나타나는 이유 중 하나입니다.
피스톤이 기울어진 하우징이 아닌 단일 평판에 닿기 때문에 사판식 펌프는 비슷한 압력에서 사축 펌프보다 더 조용하게 작동하고 진동을 덜 발생시키는 경향이 있습니다. 제조업체는 액시얼 피스톤 펌프의 전체 라인업 고정 및 가변 변위 구성을 모두 포괄하므로 일반적으로 선택되는 특정 설계는 대상 시스템의 압력, 소음 및 제어 요구 사항에 따라 결정됩니다.
스와시 플레이트가 회전을 흐름으로 변환하는 방법
부품이 정밀 가공되었음에도 불구하고 작동 원리는 기계적으로 간단합니다. 구동축이 회전하면 내부에 장착된 피스톤과 함께 실린더 블록이 회전합니다. 각 피스톤은 슈를 통해 스와시 플레이트에 연결되며, 해당 플레이트는 회전축을 기준으로 고정되거나 조정 가능한 각도로 위치하므로 블록이 회전할 때 슈가 면 위아래로 미끄러지도록 강제됩니다. 이러한 슬라이딩 동작은 각 피스톤을 보어 안팎으로 밀어내고, 플레이트의 한 쪽에서 유체를 끌어들이고 다른 쪽에서는 압력을 가해 배출하는 메커니즘을 교대로 설명합니다. 축 피스톤 펌프 설계에 대한 엔지니어링 참고 자료 .
회전하는 실린더 블록과 펌프 하우징 사이에 위치한 고정 밸브 플레이트는 흡입 중에는 각 실린더 보어를 흡입 포트에 노출시키고 압력 행정 중에는 배출 포트에 노출시켜 이 주기의 시간을 측정합니다. 동일한 기본 기하학적 구조는 유압 모터의 경우 역으로 작동합니다. 피스톤에 밀어붙인 압력 유체는 스와시 플레이트 어셈블리를 회전시키게 됩니다. 이는 정확히 모터에 사용되는 배열입니다. 동일한 사판 원리를 기반으로 제작된 가변 용량형 피스톤 모터 .
주요 구성 요소 및 설계 고려 사항
스와시 플레이트 펌프의 대부분의 작업은 실린더 블록, 피스톤, 슈 및 유지 플레이트, 스와시 플레이트 자체, 밸브 플레이트 등 5개의 부품으로 이루어집니다. 피스톤과 보어 사이의 공차는 종종 몇 미크론 이내로 극도로 엄격하게 유지됩니다. 과도한 간격이 있으면 직접적인 누출 경로가 되어 체적 효율이 떨어지기 때문입니다.
재료 선택은 기하학만큼 중요합니다. 피스톤과 실린더 블록은 일반적으로 경화강으로 제작되거나 내마모성 합금으로 코팅되어 최대 28MPa 이상의 압력에서 지속적인 미끄럼 접촉을 견딜 수 있습니다. 피스톤-슈 인터페이스와 스와시 플레이트 표면 전체에 강제 윤활을 적용하여 마찰과 열을 제어하여 지속적인 고압 작동 시 씰을 보호하고 서비스 수명을 연장합니다.
- 실린더 블록 및 피스톤: 내부 누출을 최소화하기 위해 공차 일치
- 슈 및 고정판: 전체 스트로크 동안 사판과 일정한 접촉을 유지합니다.
- 밸브 플레이트: 포트 간 누출 없이 흡입 및 토출 횟수를 반복합니다.
- 스와시 플레이트: 고정 또는 회전식, 피스톤 스트로크 길이 설정
고정 대 가변 변위 설계
고정 변위 펌프에서 경사판은 설정된 각도로 고정되어 있으므로 유량 출력은 샤프트 속도에 정비례하고 주어진 rpm에 대해 일정하게 유지됩니다. 이 단순한 디자인은 시스템에 하나의 유량만 필요한 경우 내구성이 뛰어나고 비용 효율적입니다.
가변 변위 펌프를 사용하면 스와시 플레이트가 회전하여 피스톤 스트로크를 변경할 수 있으므로 샤프트 속도를 변경하지 않고도 회전당 전달되는 유량이 변경됩니다. 제어 방법은 프로그래밍 가능한 응답이 필요한 시스템을 위한 간단한 압력 보상 밸브(DR)부터 결합된 압력 및 흐름 제어(DFR), 일정 전력 제한(DFLR) 및 전자 비례 제어(EP)까지 다양합니다. 는 조정 가능한 사판 제어 기능을 갖춘 가변 용량형 축 피스톤 펌프 시리즈 이러한 제어 옵션 범위가 일반적으로 회전당 10~140cm3의 변위 시리즈에 걸쳐 패키지되어 경공업 장비부터 중장비까지 포괄하는 방식을 보여줍니다.
이 펌프가 사용되는 곳
스와시 플레이트 펌프는 시스템이 작은 설치 공간에서 높은 압력을 필요로 하는 곳이면 어디든 나타납니다. 건설 및 토공 장비에서는 굴삭기, 로더 및 크레인의 붐, 암 및 주행 회로에 전원을 공급합니다. 철강, 야금, 광산 기계는 해당 산업에서 요구하는 지속적인 고압 듀티 사이클을 위해 동일한 설계를 사용합니다.
모바일 장비 외에도 가변 변위 버전은 정밀한 흐름 제어가 모션 정확도로 직접 변환되는 산업용 프레스 및 CNC 공작 기계에서 일반적입니다. 민간 항공의 지상 지원 장비와 함께 선박 및 해상 유압 시스템도 압력 성능과 상대적으로 조용한 작동으로 인해 이러한 펌프를 선호합니다. 석유 및 석유화학 기계는 이 펌프 유형이 표준 장비로 사용되는 까다로운 환경의 목록을 완성합니다. 완벽한 유압 시스템 솔루션 독립형 구성 요소가 아닌 패키지입니다.
고압용 사판형 펌프 선택 및 유지 관리
압력 포락선으로 선택 시작: 공칭 연속 정격과 펌프가 잠시 견딜 수 있는 최대 압력을 모두 확인하십시오. 왜냐하면 이 두 숫자는 거의 동일하지 않으며 피크에 대한 크기만 지정하면 연속 사용에 비해 펌프 크기가 작아지기 때문입니다. 변위 시리즈를 회로에 실제로 필요한 유량과 일치시키고 시스템의 나머지 부분이 제어되는 방식에 대해 제어 유형(고정, 압력 보상 또는 전자 비례)을 확인하십시오.
일단 설치되면 가장 큰 효율성 위협은 오염, 열, 씰 마모입니다. 유압유를 깨끗하게 유지하고 점도 범위 내로 유지하면 애초에 펌프를 효율적으로 만드는 긴밀한 피스톤-보어 간극이 보호되며, 정기적인 씰 검사를 통해 압력이나 흐름 문제가 발생하기 전에 누출을 포착합니다. 장기 생산량에 영향을 미치는 유지보수 요소를 자세히 살펴보려면 다음을 참조하세요. 고압 피스톤 펌프 효율성 유지에 대한 실제 지침 재료 선택, 스트로크 튜닝 및 열 관리를 더 자세히 다룹니다.
자주 묻는 질문
사판식 펌프와 사축 펌프의 차이점은 무엇입니까?
스와시 플레이트 펌프는 실린더 블록과 구동 샤프트를 동일한 축에 정렬하고 각진 플레이트가 피스톤을 구동합니다. 사축 펌프는 구동축을 기준으로 전체 실린더 블록을 기울입니다. 구부러진 축 설계는 일반적으로 더 높은 압력과 속도를 처리하는 반면, 사판식 펌프는 더 컴팩트한 패키지를 제공하고 일반적으로 더 조용하게 작동합니다.
가변 용량형 사판식 펌프가 0 변위에서 작동할 수 있습니까?
예. 스와시 플레이트가 구동 샤프트에 대해 거의 수직 각도로 회전하면 피스톤 스트로크가 거의 0으로 떨어지고 샤프트가 계속 회전하는 동안에도 펌프 출력이 거의 또는 전혀 흐르지 않습니다. 이는 원동기를 차단하지 않고 부하가 걸린 상태에서 펌프를 공회전시키는 시스템 수입니다.
어떤 컨트롤 유형이 필요한지 어떻게 알 수 있나요?
간단한 정유량 애플리케이션에는 일반적으로 고정된 사판 또는 기본 압력 제어(DR)만 필요합니다. 유량 수요가 변화하는 동안 압력을 유지해야 하는 시스템은 압력 및 유량 제어(DFR) 또는 일정 전력 제한(DFLR)의 이점을 누리며, 프로그래밍 가능하고 원격으로 조정 가능한 출력이 필요한 애플리케이션에서는 전자 비례 제어(EP)를 지정해야 합니다.
