Transcript 2유압펌프_1

유압 펌프
성남기능대학(무단복제를 금함)
The cringgzme.w ma
유압 펌프

펌프 : 구동 장치의 기계적 에너지를 유압 에너지로 바꿔주는 장치.
유압유를 탱크에서 흡입하여 유압 시스템에 공급.

유압펌프 : 토출된 유압유는 관로를 따라 액추에이터에 전달

액추에이터 : 유압 에너지를 기계적인 에너지로 바꿔서 일.

사용된 유압유는 압력이 떨어지게 되고 배관을 통하여 탱크로 리턴

유압 시스템에서의 압력은 유압유가 흘러갈 때의 저항으로 형성.

압력의 크기는 내․외부의 저항 및 유량으로 인한 저항이 합쳐진 것.

저항에는 내부 저항과 외부 저항이 있다.
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유압 펌프

외부 저항 : 부하, 기계적 마찰, 정하중, 가속력 등

내부 저항 : 배관과 부품에서의 마찰 저항, 점도에
의한 마찰 저항, 교축부 에서의 흐름 저항 등
유압 시스템의 압력은 펌프로부터 결정되는 것이 아니고 저항의 크기에 따라 결정
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펌프의 이론동력

펌프내의 손실이 전혀 없을 때의 동력을 말하며, 손실이 없는 압력효율(η=1)
일 때는 펌프의 유체동력은 축 동력과 같이 되지만 실제의 경우에는 η≠1이
된다.



1Ps = 75㎏f․㎧ 1㎾ = 102㎏f․㎧
F = PA, Q = AV, L = 일량/시간 = FS/t = FV
∴L = PQ/612η (KW)
P=압력(㎏f/㎠), Q=토출량(ℓ/min), P=압력(㎏f/㎠), η=전 효율
토출량 Q=n․V
여기서 Q=토출량(ℓ/min), n : 회전수(rpm), V : 이송체적(ℓ, 1회전당)


동력
여기서 L : 소요동력(kw), P : 토출압력(㎏f/㎠), Q : 토출량(ℓ/min),
η : 전 효율)
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펌프의 효율

①용적효율 : 체적효율이라고도 하며 이론적인 펌프의 토출량에 대한 실
제 토출량의 비
여기서


: 용적 효율, Q : 실제 토출량(ℓ/min),
: 이론 토출량
(ℓ/min)
②기계적 효율 : 구동장치로부터 받은 동력에 대한 펌프가 유압유에 준
이론 동력의 비
여기서
: 기계적 효율,
: 이론 동력
③전효율 : 펌프 동력의 축동력에 대한 비
성남기능대학(무단복제를 금함)
: 소요 동력
유압 펌프의 종류
1. 고정 용량형 펌프

물리적으로 펌프의 이송 체적을 변경시킬 수 없는 펌
프이다.

즉, 펌프의 일 회전당 토출량이 일정하기 때문에 펌프
의 회전수가 일정하다면 토출량도 일정한 펌프다.

토출량을 변경시키려면 구동 장치의 회전수를 변경하
여야 하나 일정한 회전수룰 가진 전동기를 이용하기
때문에 고정 용량형 펌프의 토출량은 항상 같다고 가
정한다.

고정 용량형 펌프는 가변 용량형 보다 구조가 간단하
고 저렴하고 가격도 저렴하기 때문에 많이 사용되고 있다.
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유압 펌프의 종류
2. 가변 용량형 펌프

가변 용량형 펌프는 이송 체적의 조절이 가능한 펌프이다.

이송 체적의 조절이 가능하기 때문에 일정한 회전수를 가진 전
동기를 이용하여 펌프를 구동하더라도 토출량의 조절이 가능하
게 된다.

이송 체적의 변경은 단순한 조정에 의하여 될 수 도 있고, 컨트
롤러를 이용하여 제어 프로그램에 따라 자동화시켜서 이송 체적
을 변경시킬 수 도 있으나 대부분의 가변 용량형 펌프는 토출 압
력에 따라서 이송 체적이 변경될 수 있게 되어 있다.

일반적인 가변 용량형의 펌프는 토출 압력이 높아지면 높아질수
록 이송 체적이 작아지게 되어 있어 토출량이 작아지게 된다.
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유압 펌프의 종류
유압 펌프
기어펌프
베인펌프
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피스톤펌프
유압 펌프의 종류
유압 펌프
기어펌프
베인펌프
피스톤펌프
회전형
외
접
기
어
내
접
기
어
고
정
형
가
변
형
액슬형
(정·가변형)
사판식
사축식
왕복형
래디얼
(정·가변형)
헷소형
성남기능대학(무단복제를 금함)
오일기어형
유압 펌프의 종류
유압 펌프
기어펌프
베인펌프
피스톤펌프
회전형
외
접
기
어
내
접
기
어
고
정
형
가
변
형
액슬형
(정·가변형)
사판식
사축식
왕복형
래디얼
(정·가변형)
헷소형
성남기능대학(무단복제를 금함)
오일기어형
기어펌프(Gear Pump)
성남기능대학(무단복제를 금함)
외접기어펌프(External Gear Pump)
성남기능대학(무단복제를 금함)
외접기어펌프(External Gear Pump)
성남기능대학(무단복제를 금함)
외접 기어 펌프
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외접 기어 펌프
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MULTIPLE 기어 펌프
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로브 펌프(Lobe Pump)
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Trochoid 펌프(Geroter Pump)
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유압 펌프의 종류
유압 펌프
기어펌프
베인펌프
피스톤펌프
회전형
외
접
기
어
내
접
기
어
고
정
형
가
변
형
액슬형
(정·가변형)
사판식
사축식
왕복형
래디얼
(정·가변형)
헷소형
성남기능대학(무단복제를 금함)
오일기어형
내접기어펌프(Internal Gear Pump)
성남기능대학(무단복제를 금함)
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내접 기어 펌프
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MULTIPLE 내접 기어 펌프
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기어펌프의 밀폐작용과 압력분포
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밀폐방지의 유출홈(Escape Groove)
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기어주위의 압력분포
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압력평형 기어펌프
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나사펌프(Screw Pump)
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유압 펌프의 종류
유압 펌프
기어펌프
베인펌프
피스톤펌프
회전형
외
접
기
어
내
접
기
어
고
정
형
가
변
형
액슬형
(정·가변형)
사판식
사축식
왕복형
래디얼
(정·가변형)
헷소형
오일기어형
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베인펌프(Vane Pump)
토출구
캠링
흡입구
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베인펌프(Vane Pump)
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베인펌프(Vane Pump)
성남기능대학(무단복제를 금함)
베인펌프(Vane Pump)
성남기능대학(무단복제를 금함)
베인펌프(Vane Pump)
성남기능대학(무단복제를 금함)
베인 펌프의 원리
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평형베인 펌프
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압력 평형식 베인 펌프
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압력 평형식 베인 펌프
성남기능대학(무단복제를 금함)
유압 펌프의 종류
유압 펌프
기어펌프
베인펌프
피스톤펌프
회전형
외
접
기
어
내
접
기
어
고
정
형
가
변
형
액슬형
(정·가변형)
사판식
사축식
왕복형
래디얼
(정·가변형)
헷소형
성남기능대학(무단복제를 금함)
오일기어형
가변형 베인 펌프의 원리
성남기능대학(무단복제를 금함)
가변형 베인 펌프의 원리
성남기능대학(무단복제를 금함)
가변형 베인 펌프의 원리
성남기능대학(무단복제를 금함)
가변형 베인 펌프
성남기능대학(무단복제를 금함)
MULTIPLE 가변형 베인 펌프
성남기능대학(무단복제를 금함)
MULTIPLE 가변형 베인 펌프
성남기능대학(무단복제를 금함)
MULTIPLE 가변형 베인 펌프
성남기능대학(무단복제를 금함)
유압 펌프의 종류
유압 펌프
기어펌프
베인펌프
피스톤펌프
회전형
외
접
기
어
내
접
기
어
고
정
형
가
변
형
액슬형
(정·가변형)
사판식
사축식
왕복형
래디얼
(정·가변형)
헷소형
성남기능대학(무단복제를 금함)
오일기어형
실린더 블럭과 피스톤
성남기능대학(무단복제를 금함)
실린더 블럭과 피스톤
성남기능대학(무단복제를 금함)
피스톤 체결
성남기능대학(무단복제를 금함)
회전 그룹
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피스톤 펌프의 원리
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피스톤 펌프(Piston Pump)
토출구 흡입구
크랭크 저널
크랭크 저널
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액시얼 피스톤 펌프 (Axial Piston Pump)
포트부싱
롤러 베어링
Weep hole
반작용 요크
성남기능대학(무단복제를 금함)
액슬 고정형 사판식 피스톤 펌프의 경로
성남기능대학(무단복제를 금함)
엑슬 고정형 사판식 피스톤 펌프의 경로
Q
성남기능대학(무단복제를
금함) 길이) x (회전 속도)
Q = (피스톤의 수) x (피스톤의
크기) x (피스톤의
엑슬 가변형 사판식 엑시얼 피스톤 펌프의 경로
성남기능대학(무단복제를 금함)
엑슬 가변형 사판식피스톤 펌프의 경로 – 최대 흐름
STROKE
Q
성남기능대학(무단복제를 금함)
엑슬 가변형 사판식 피스톤 펌프의 경로 – 흐름의 감소
STROKE
Q
성남기능대학(무단복제를 금함)
엑슬 가변형 사판식 피스톤 펌프의 경로 – 흐름의 감소
STROKE
Q
성남기능대학(무단복제를 금함)
엑슬 가변형 사판식 피스톤 펌프의 경로 – 흐름 정지
STROKE
Q
성남기능대학(무단복제를 금함)
엑슬 가변형 사판식 피스톤 펌프의 경로 – 흐름 정지
STROKE
성남기능대학(무단복제를 금함)
엑슬 가변형 사판식 피스톤 펌프의 경로 – 반대 방향 흐름
Q
성남기능대학(무단복제를
금함) 길이) x (회전 속도)
Q = (피스톤의 수) x (피스톤의
크기) x (피스톤의
엑슬 가변형 사판식 엑시얼 피스톤 펌프의 경로
성남기능대학(무단복제를 금함)
액슬 고정형 사판식 피스톤 펌프
사판식 액시얼 피스톤 펌프
성남기능대학(무단복제를 금함)
액슬 고정형 사판식 피스톤 펌프
성남기능대학(무단복제를 금함)
액슬 고정형 사판식 피스톤 펌프
성남기능대학(무단복제를 금함)
액슬 고정형 사판식 피스톤 펌프
성남기능대학(무단복제를 금함)
유압 펌프의 종류
유압 펌프
기어펌프
베인펌프
피스톤펌프
회전형
외
접
기
어
내
접
기
어
고
정
형
가
변
형
액슬형
(정·가변형)
사판식
사축식
왕복형
래디얼
(정·가변형)
헷소형
성남기능대학(무단복제를 금함)
오일기어형
엑슬 가변형 사축식 피스톤 펌프
성남기능대학(무단복제를 금함)
엑슬 가변형 사축식 피스톤 펌프의 구조
성남기능대학(무단복제를 금함)
엑슬 고정형 사축식 피스톤 펌프
성남기능대학(무단복제를 금함)
엑슬 고정형 사축식 피스톤 펌프
성남기능대학(무단복제를 금함)
경사판의 각도가 15 degree라면 행정은 얼마인가?
10 cm
성남기능대학(무단복제를 금함)
유량변동율
성남기능대학(무단복제를 금함)
유량변동율
성남기능대학(무단복제를 금함)
유압 펌프의 종류
유압 펌프
기어펌프
베인펌프
피스톤펌프
회전형
외
접
기
어
내
접
기
어
고
정
형
가
변
형
액슬형
(정·가변형)
사판식
사축식
왕복형
래디얼
(정·가변형)
헷소형
오일기어형
성남기능대학(무단복제를 금함)
가변형 래디얼 피스톤 펌프의 구조
성남기능대학(무단복제를 금함)
레디얼 피스톤 펌프 (Radial Piston Pump)
성남기능대학(무단복제를 금함)
레디얼 피스톤 펌프
성남기능대학(무단복제를 금함)
Radial Piston Pump
성남기능대학(무단복제를 금함)
보조윤활펌프(Auxiliary oil pump)
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유압 펌프의 비교
기어 펌프
베인 펌프
피스톤 펌프
베어링에 큰 부하
가 걸려 일반적으
로 여러 개의 베어
링을 사용하고 있
다.
베어링
수명
베어링에 큰 부하
가 걸리므로 수명
이 길지 않다.
압력 평형식은 베
어링에 큰 부하가
걸리지 않아 수명
이 길다.
이물질에 대
한
영향
틈새가 커서 이물
질의 영향을 크게
받지 않는다.
틈새가 적어 이
물질에 민감하다.
고압용으로 틈새
가 적어 이물질에
가장 민감하다.
구조
부품 수가 적고 구
조가 가장 간단하
다.
부품 수가 많고 고
정도의 가공을 요
한다.
부품 수가 많고 구
조가 복잡하며 매
우 높은 가공 정밀
도를 요구한다.
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유압 펌프의 비교
기어 펌프
베인 펌프
피스톤 펌프
점도의
영향
점도에 별로 예민
하지 않다. 단,
효율에는 상당히
큰 영향을 미친다.
비교적 예민하다.
단, 효율에는 큰
영향을 미치지 않
는다.
예민하다. 단, 효
율에는 큰 영향을
미치지 않는다.
흡입 성능
허용 진공도도 크
고 흡입성능도 양
호하다.
큰 진공도는
허용되지 않는다.
허용 진공도가 작
고 예압을 요구하
는 경우도 있다.
가장 싸다.
기어 펌프보다 약
간 비싸다.
비싸다.
가격
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각종 펌프의 특성
펌프의
종류
속도 범위
공칭압력
(bar)
전효율
ℓ/min
이송체적
(cm3)
외접 기어
펌프
500-3500
1.2-250
63-1600
0.80.91
내접 기어
펌프
500-3500
4-250
160-250
0.80.91
스크류 펌
프
500-4000
4-630
25-160
0.70.84
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각종 펌프의 특성
펌프의
종류
속도 범위
베인
펌프
960-3000
5-160
100160
0.8-0.93
액슬형
피스톤
펌프
… -3000
750-3000
750-3000
100
25-800
25-800
200
160250
160320
0.820.92
0.820.92
0.8-0.92
레이디얼 960-3000
피스톤
펌프
50-160
160320
0.9
ℓ/min
이송체적 공칭압력
(bar)
(cm3)
성남기능대학(무단복제를 금함)
전효율
외접 기어펌프 성능곡선
성남기능대학(무단복제를 금함)
베인펌프 성능곡선
성남기능대학(무단복제를 금함)
토출압력과 전효율과의 관계
성남기능대학(무단복제를 금함)
펌프의 공동현상(Pump Cavitation)
유효흡입수두
NPSH(Net
성남기능대학(무단복제를
금함) Positive Suction Head)
예제
어떤 유압펌프를 운전하고 있을 때 펌프내에 공동현상이
발생하였다.
흡입관로에서의 총손실수두 hL=2.8mAq,
Hs=0.6mAq,
대기압=101.3 kPa
공기분리압 수두 Pg/g=5.4mAq 이다.
1m 높이에 설치하면 총손실수두는 얼마까지 허용가능할
끼?
성남기능대학(무단복제를 금함)
풀이
NPSH h=Ha-Hs-hL-Pg/g
= 101.3/9.81 -0.6 -2.8 - 5.4 = 1.5mAq
1m 흡입실 양정
Hs=1m *0.87/1 =0.87mAq
hL=101.3/9.81 -0.87 -5.4 - 1.5 = 2.56mAq
1kgf/cm2=10mAq
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E-Motor 동력은?
Q=20 l/min
P=30 kgf/cm2
용적효율=80%
기계효율=90%
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