유압 구조
유압 구조란 무엇일까?
유압이란 유압 발생장치, 유압 구동장치, 유압 제어장치의 3개를 주된 구조로 하는 구동 시스템입니다. 각 장치는 어떤 역할을 하는 걸까요?
유압 발생장치
유압 발생장치는 일반적으로 유압펌프라고도 불리는데요. 오일에 가하는 에너지를 발생시키는 장치를 말해요. 주로 회전식 유압 펌프와 왕복식 유압 펌프 이렇게 두 가지로 크게 구별할 수 있는데, 회전식 유압 펌프는 회전 운동에 의한 펌프 내의 용적 변화에 의해 에너지를 얻는 기어 펌프나 베인 펌프 등이, 왕복식 유압 펌프는 피스톤 등의 왕복 운동에 의해 에너지를 얻는 플런저 펌프(피스톤 펌프) 등이 대표적입니다.
유압 구동 장치
유압 발생장치에 의해서 발생한 에너지를 기계적 동력으로 변환하는 장치입니다. 회전 운동에 의해 구동되는 유압 모터와 직선 운동에 의한 유압 실린더가 있어요.
유압 제어 장치
유압장치 전체에 존재하는 다수의 유압을 제어하기 위한 장치예요. 압력 제어 밸브, 유량 제어 밸브, 방향 제어 밸브 등의 형태로 유압의 강력한 힘을 적절하게 유지하는 역할을 담당하고 있어요.
이 외에도 작동유를 보관 유지하기 위한 오일탱크나 작동유를 냉각하여 온도 상승을 방지하기 위한 오일 쿨러, 압력계, 배관류 등의 다양한 요소로 구성되어 있습니다.
유압의 특징 (장점과 단점)
유압은 다양한 산업에서 중요한 역할을 담당하는 매우 중요한 구동 시스템인데요. 그렇다면 어떤 장점과 단점이 있을까요?
유압의 장점
・작고 간단한 구조의 장치로도 큰 힘을 만들 수 있다.
・크기, 속도, 방향 등 힘의 각 요소를 쉽고 정확하게 제어할 수 있다.
・전기적 제어와 조합하여 원격 조작이 가능하다.
・전기 모터와 달리 과부하가 걸렸을 때에도 기계를 파괴하지 않는다.
・무단계 변속 등의 제어가 용이하다.
・내구성이 높다.
유압의 단점
・기름의 인화나 누출의 위험성이 있다.
・다른 구동 시스템에 비해 기계 자체가 복잡화, 고비용화 될 수 있다.
・먼지의 부착이나 녹에 취약하다.
・기계 내부의 기름 누출로 인해 약간의 에너지 손실이 발생한다.
・작업유가 고온이 되면 작업 효율이 저하되기 때문에 냉각 장치가 필요하다.
유압은 큰 장점을 가지고 반면, 여러 단점도 안고 있기 때문에 유압 시스템을 설치할 때는 단점을 완화하거나 해결할 수 있는 방법을 함께 고려해야 합니다.
유압이 사용되는 장면
고효율 유압 에너지는 다양한 산업에서 널리 활용되고 있는데, 그 대표적인 예를 소개합니다.
건설 기계, 토목 기계
굴삭기나 로더, 덤프차, 불도저, 크레인차, 로드롤러 등의 대형 중장비 건설 기계류에서는 큰 에너지를 발생시키는 기구를 필요로 하고, 또한 차량으로서 주행 가능한 사이즈나 중량을 유지해야 하기 때문에 에너지 장치의 크기 자체에 제한이 있어요. 그래서 소형 장치이면서 충분히 큰 에너지를 발생시킬 수 있는 유압 시스템이 활약을 합니다. 터널의 굴삭을 하는 실드 굴진기 등 매우 큰 구동력을 필요로 하는 장치도 유압의 원리를 이용해서 움직이고 있답니다.
선박
선박에는 큰 동력을 필요로 하는 부분이 다수 존재해요. 적재물 중량의 밸런스를 유지하기 위한 밸러스트 탱크의 물의 양을 제어하는 구획 밸브의 동작에, 큰 중량을 가진 닻을 올리거나 내릴 때, 스태빌라이저나 무어링의 구동, 조타 장치 등, 정말 다양한 곳에서 유압이 활용되고 있어요.
프레스 기계
프레스 기계는 톤 단위의 큰 압력을 가해 소재를 변형시키는 기계인데, 큰 힘의 동력원으로 유압 시스템이 자주 사용됩니다.
정리
유압은 매우 효과적인 동력 장치이며 산업계의 다양한 장면에서 널리 활용됩니다. 비용면이나 장치의 복잡성 때문에 도입하기에 난이도가 조금 높지만, 그것을 뛰어넘는 활약을 보여주는 장치이지요.
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