유압 엔지니어 10명에게 정압식 회로(hydrostatic circuit)와 표준 개방식 회로(open-circuit) 가변 배기량 시스템의 차이를 설명해 달라고 하면, 모두 합리적으로 올바르지만 의미상 상이한 10가지 답변을 얻게 될 것입니다. 이는 결코 나쁜 일이 아닙니다—이 구분은 기계가 효율적으로 구동되는지, 예측 가능하게 반응하는지, 그리고 부적절하게 매칭된 시스템을 파손시키는 수준의 하중 역전(load reversal)에 견딜 수 있는지를 결정하기 때문에, 깊이 있게 이해할 가치가 있습니다.
دانفوس(Danfoss)는 유압 동력장치(Power Unit) 제품군을 이러한 두 가지 아키텍처를 기반으로 개발하였으며, 이들 중 하나를 선택하는 것은 임의적인 것이 아닙니다. 이 선택은 해당 응용 분야가 실제로 수행하는 작업에서 직접 도출됩니다.
개방식 회로 가변 배기량: 적용 가능한 경우
개방 회로에서 작동하는 가변 배출량 펌프는 유압 탱크에서 유체를 흡입하여 회로의 요구 압력으로 유체를 가압한 후, 배출 유량을 반환 라인을 통해 동일한 유압 탱크로 되돌려 보낸다. 스와시플레이트의 위치는 시스템 요구에 따라 지속적으로 조정되며, 액추에이터가 정지 상태를 유지하거나 천천히 움직일 때는 유량을 줄이고, 고속으로 작업할 때는 유량을 증가시킨다.
이 구성 방식에서 단포스(Danfoss)의 가변 배출량 펌프 설계는 부하 감지 밸브 블록과 잘 호환된다. 펌프는 회로 내 최고 부하 압력을 나타내는 신호를 수신하여 그 압력보다 약 20~25바(bar) 높은 압력 마진을 유지하도록 스스로 조정한다. 이로 인해 액추에이터가 실제로 필요로 하는 것 이상의 압력을 유지하기 위해 불필요한 에너지가 소비되지 않는다. 여러 기능을 동시에 수행하는 산업용 기계 및 다수의 동시 소비자가 있는 모바일 장비의 경우, 이 아키텍처가 연료 소비량과 열 발생을 효과적으로 제어한다.

유정압 회로: 다른 유형의 문제 집합
정압식 펌프는 폐루프(closed loop)에서 작동합니다. 펌프의 출력은 유압 모터로 직접 공급되며, 주 회로에 오일 탱크가 없고, 방향 제어 밸브도 없으며, 유량 조절 단계도 없습니다. 펌프가 모든 것을 제어합니다: 유량의 흐름 방향이 모터의 회전 방향을 결정하고, 배출량(변위량)의 크기가 모터의 속도를 결정합니다. 소규모 충전 회로(charge circuit)가 펌프 흡입부에서 캐비테이션(cavitation)을 방지하기 위해 최소 흡입 압력을 유지합니다.
이러한 폐루프 구조는 방향 제어 밸브가 유량을 조절할 때 개방 회로(open circuit)에서 피할 수 없는 유량 조절 손실(throttling losses)을 제거합니다. 또한 에너지 회수 기능을 가능하게 합니다 — 부하 브레이크로 작동하는 모터를 펌프로 전환시켜 에너지를 시스템으로 되돌려 보내고, 열로 소멸시키는 대신 재사용할 수 있습니다. 빈번한 감속이 발생하는 이동식 장비에서는 이러한 에너지 회수가 연료 소비량 측면에서 측정 가능한 효과를 나타냅니다.
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특징 |
개방 회로 + 가변 배출량 |
정압식(폐루프) |
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유체 경로 |
펌프 → 밸브 → 작동기 → 탱크 |
펌프 → 모터 → 펌프 |
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방향 제어 |
방향제어밸브 |
펌프 배출량 방향 |
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에너지 회수 |
제공되지 않음 |
사용 가능 |
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최적 응용 분야 |
다중 작동기 산업용 |
단일 구동, 이동식 |
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복잡성 |
중간 |
더 높습니다 |
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부분 부하 효율 |
양호 (LS 제어 포함) |
우수한 |
دانفوس HPU 접근 방식
단포스 유압 동력 장치(HPU)는 별도로 선택된 부품들로 구성된 카탈로그 기반 조립체가 아닙니다. 펌프, 모터 구동장치 및 제어 전자장치는 전체 전력 체인에 걸친 효율 최적화를 실현할 수 있도록 통합 설계되어 있습니다. 스웨시플레이트 위치와 조율된 펌프 입력 속도를 조절하는 가변속 모터 구동장치는 각 제어 계층이 독립적으로 도달할 수 없는 작동 지점에 도달할 수 있습니다.
유압 동력 장치를 사양 정의하는 산업용 플랜트 엔지니어의 경우, 이러한 통합은 시운전 시간을 단축시키고, 별도로 조달한 부품들 간의 협업을 위한 시행착오 과정을 제거합니다. 이동식 OEM의 경우, 이는 자체 유압 시스템 전문 지식을 깊이 있게 보유하지 않더라도 효율성 및 저배출 목표를 충족하는 검증된 파워트레인을 제공합니다.
HOVOO / HOUFU는 댄포스(Danfoss) 가변 배출량 및 정압식 펌프 플랫폼용 실링 키트를 공급합니다. 내부 실의 상태는 모든 효율성 주장의 기반이 되며, 마모된 실을 가진 펌프는 내부적으로 유출되어 제어 시스템이 명령한 출력을 유지할 수 없습니다. HOUFU 실링 키트는 댄포스 사양에 따라 치수 검증을 완료하였습니다. 자세한 정보는 hovooseal.com에서 확인하실 수 있습니다.
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