디지털 디스플레이스먼트 펌프란 무엇이며, 왜 더 효율적인가?

디지털 디스플레이스먼트 펌프라는 이름은 일반적으로 동일한 정도의 두 가지 반응을 유발한다: 첨단 기술처럼 들린다는 이유로 관심을 갖는 반응과, '디지털'이라는 용어가 붙은 많은 제품들이 이전 제품과 근본적으로 다름이 없다는 이유로 회의적인 반응이다. 그러나 이번 경우는 관심을 갖는 것이 타당하다. 디지털 디스플레이스먼트 펌프는 기존의 모든 전통적 펌프 설계와 기계적으로 명백히 구분되며, 그 효율성 차이는 미미하지 않다.

기존 펌프에 내재된 문제점

모든 기존의 양성변위 펌프(기어식, 베인식, 축방향 피스톤식)는 샤프트가 한 바퀴 회전할 때마다 모든 작동 펌프 요소를 완전한 압력 사이클을 거치게 합니다. 시스템이 최대 출력을 필요로 하지 않을 때도 펌프는 여전히 유체를 가압하는 작업을 수행하며, 과잉 유량은 안전밸브를 통해 또는 바이패스를 통해 탱크로 되돌아갑니다. 부하가 50%일 경우, 고정배출량 펌프는 유용한 작업량의 절반만 제공하면서도 정격 부하 시 입력 전력의 약 80~90%를 소비합니다. 이 격차는 전부 낭비입니다.

변량배출량 설계는 스토크를 줄여 이 격차를 좁힙니다. 그러나 스워시플레이트 메커니즘은 제어 안정성이 붕괴되는 일반적으로 최대 배출량의 5~10% 수준인 최소 안정 배출량 한계를 갖습니다. 또한 스워시플레이트 서보 시스템 자체도 그 위치를 유지하기 위해 지속적으로 에너지를 소비합니다.

디지털 배출량 방식이 이를 해결하는 방법

디지털 디스플레이스먼트 펌프는 각 피스톤에 고속 작동 전자 제어 밸브를 장착합니다. 특정 스트로크에서 피스톤은 유체를 가압하여 배출구로 공급하도록 명령받을 수 있으며, 또는 유체를 흡입한 후 압력 작업 없이 흡입구로 다시 되돌리는 아이들 상태로 명령받을 수도 있습니다. 이 결정은 각 스트로크마다 각 피스톤에 대해 새로 내려지며, 반응 시간은 5밀리초 이하입니다.

50% 디스플레이스먼트에서는 한 회전당 대략 절반의 피스톤이 작동합니다. 비작동 피스톤은 거의 전력을 소비하지 않으며, 단순히 우회되는 것이 아니라 진정으로 언로드된 상태입니다. 따라서 50% 부하에서의 효율은 전부하 시 효율에 근접하며, 기존 설계에서 흔히 나타나는 급격한 효율 저하 현상과는 다릅니다.

실제 응용 분야에서 이 기술이 중요한 이유

실제 유압 시스템은 작동 시간의 극소수만 전부하로 작동합니다. 건설 기계는 전부하 굴착, 부분부하 이동, 그리고 거의 무부하 상태의 정위치 조정이라는 사이클을 반복합니다. 산업용 프레스는 실제 성형 동작 중에만 고압 상태를 유지합니다. 최대 요구량에 맞춰 설계된 디지털 변위 펌프는 설계 점에서뿐만 아니라 전체 작동 사이클 내내 효율적으로 작동합니다.

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원천: www.hovooseal.com