기어 펌프(Gear Pump)
부품수가 적기 때문에 비교적 값이 저렴하고 고압용이며 고속회전이 가능하다. 기어의 맞물리는 형태에 따라 내접기어 펌프(Internal Gear Pump)와 외접기어 펌프(External Gear Pump)로 분류하고 내접기어는 사절판 있는 것과 없는 것으로 나누는데, 사절판이 없는 것은 트로코이드 펌프(Trochoid Pump)라고 부른다.
외접기어 형은 고정 측판 형과 기동 측판 형으로 나누며 가동 측판 형은 다시 베어링과 측판이 별개인 것과 측판과 베어링이 일체인 것으로 분류된다.
외접기어 펌프(External Gear Pump)
외접기어 펌프는 일정한 유량을 생성함과 동시에 요구되는 힘을 전달한다. 이것은 대개 하우징, 조립 플랜지, 구동측, 2개의 베어링, 베어링 부시와 유체 정역학적 측면 틈새 보강(hydraustatic gap compensation)을 위한 디스크로 구성되어 있다. 회전운동하는 동안 기어가 분리되면서 기어 챔버가 풀리게 된다. 이로 인하여 생성되는 음압과 탱크의 액면에 작용하는 대기압이 압축유를 탱크로부터 흐르게 한다.
이 압축유가 기어 챔버를 채우게 되고 흡입구로부터 토출측(pressure side)으로 운반된다.
여기서 기어들은 다시 맞물리면서 압축유를 기어 챔버 바깥으로 밀어내고 흡입 챔버로 유량이 되돌아가는 것을 막는다.
펌프의 심한 트래핑을 막기 위해서 부하를 줄이는 작은 홈이 베어링 블록의 측면에 나 있다. 이로써 압축된 작동유(squashed fluid)가 압력 챔버로 흐른다.
내접기어 펌프(Internal Gear Pump)
기본적으로 하우징, 베어링 커버, 중공기어, 피니언 축, 미끄럼 베어링, 액시얼 플레이트, 블랭킹(blanking) 평판, 조립 플랜지, 멈춤핀 뿐만 아니라 세그먼트와 세그먼트 캐리어와 씰링 롤로 구성되어 있는 세그먼트 어셈블리로 구성되어 있다.
흡입과 변환 과정은 동적 유체 베어링(hydro-dynamic bearing)이 부착된 피니언 축이 중공 내접기어를 구동하여 회전하게 된다.
회전하는 동안 체적이 흡입부의 약 90º 각도에서 증가한다. 부압이 생성되고 챔버로 작동유가 흐르게 된다.
낫 모양의 세그먼트 어셈블리는 흡입부를 압력실과 분리시킨다. 압력실 안에서 피니언 축의 기어 이와 중공 내접기어의 이가 맞물리며, 작동유는 압력 채널을 통하여 토출된다.
베인 펌프(Vane Pump)
안정된 성능과 폭넓은 토출량 범위를 갖고 있어 유압 작동원으로 폭넓게 사용되고 있으며, 부하 베어링에 의한 낮은 마모와 낮은 소음, 교환 가능한 펌프 카트리지에 의한 용이한 작업성, 탁월한 효율, 압력 연결 위치의 선택성, 펌프의 회전 방향을 시계 방향과 반시계 방향으로의 축 방향 전환이 간단하다. 가변용량형도 있으며, 일반적으로 저압용이 많이 시판되고 있다.
정용량형 베인펌프(Fixed Displacement Vane Pump)
회전자는 내부 고정자 안에서 회전하는 구동축에 스플라인으로 연결되어 있다. 베인은 회전자 안의 홈에 끼워져 있고, 회전자 회전에 의한 횡력으로 고정자 링의 내부 표면 위에서 압력을 받게 된다.
배출 용량 챔버는 제어 플레이트에 의해 측면에서 밀폐 된다. 고정자 링의 이중 편심 형성에 의해 , 2개의 챔버와 2개의 흡입 챔버가 각각 마주 보고 있는 형태다. 이로 인해 구동축은 무부하가 된다.
이러한 구동축을 통해 토크력이 전달된다. 베인은 흡입부를 통과할 때는 부분적으로 무부하가 된다. 이러한 무부하는 마모를 감소시키고 높은 효율성을 보장한다.
덮개를 단순히 제거하므로써, 펌프 마운팅 브라켓에서 하우징을 제거하는 것 없이 펌프 카트리지(회전자 구성, 베인, 고정자 링과 제어 플레이트) 제거가 가능하다. 이것은 펌프의 빠른 수리와 유지 관리를 가능하게 한다.
가변용량형 베인펌프(Variable Displacement Vane Pump)
가변용량형 베인펌프의 구조는 하우징, 베인, 고정자 링, 압력제어기, 조절 나사로 구성되어 있다. 원형의 고정자 링은 작은 제어 피스톤과 큰 제어 피스톤 사이에 지지되어 있다. 링의 세 번째 접촉부분은 높이 조절나사이다. 구동된 회전자는 고정자 링 안쪽에서 회전한다. 회전자 안에 끼여 있는 베인은 횡력에 의해 고정자 링에 대해 압력을 받게 된다.
흡입과 변위 과정은 작동유의 이송을 필요로 하는 챔버는 베인, 회전자, 고정자링과 제어 플레이트로 구성된다. 시운전 동안 펌프의 기능을 보장하기 위하여, 고정자 링은 큰 제어 피스톤 뒤에 있는 스프링에 의해 편심 위치(변위 위치)가 유지된다.
회전자의 회전 때문에, 챔버의 부피는 증가하고, 동시에 흡입관을 통하여 작동유가 채워진다. 최대 챔버 부피가 되었을 때, 챔버는 흡입측에서 분리된다. 회전자가 지속적으로 회전함에 따라 압력츠에 연결되고, 작아지면서 토출관을 통하여 시스템속으로 작동유를 밀어 넣는다.
조정하는 방법은 시스템 압력이 축적될 동안, 동시에 작은 제어 피스톤의 뒤쪽 표면은 유로를 통하여 시스템과 연결되어 항상 시스템의 압력을 받게 된다. 변위 위치에서 펌프 작용을 할 때, 큰 제어 피스톤의 뒤쪽 표면은 제어 피스톤 안의 홀을 통하여 시스템의 압력을 받는다.
넓은 표면의 제어 피스톤은 편심 위치에서 고정자 링을 지지하고 있다. 펌프의 압력 제어기 에서의 제로 스트로크 압력 보다 낮은 압력에서 작동유를 밀어 낸다. 제어 피스톤은 스프링에 의해 지지되어 있다.
피스톤 펌프(Piston Pump)
레디얼 피스톤 펌프(Fixed Displacement Radial Piston Pump)
고압사용이 가능하고 또 가변용량형도 있으나 비교적 고가이다. 레디얼 피스톤 펌프는 기본적으로 하우징, 편심축과 흡입 밸브를 가진 중공피스톤은 실린더 내에서 운동하고, 스프링에 의해 편심축 위로 밀게 된다.
피스톤 운동 표면 반경은 편심 반경에 상응한다. 실린더는 반구상의 요소를 밀폐한다. 피스톤이 하향 운동하면, 실린더 내의 작업 챔버는 크기가 증가한다. 이로 인한 음압은 seal 끝단으로부터 흡입 밸브 판을 들어 올린다. 동시에 흡입 챔버는 편심축 안에 있는 번경 홈에 의해 작업 챔버에 연결된다. 작업 챔버는 작동유로 가득찬다. 피스톤이 상향 운동하면, 흡입 밸브는 닫히고 압력 밸브가 열린다. 작동유는 압력 포트를 통해 시스템으로 흐른다.
액시얼 피스톤 펌프(Axial Piston Pump)
구동축에 대하여 피스톤이 축방향(축과 평행)에 배치되어 있는 것을 액시얼형이라고 한다. 위에서 언급한 레디얼 형보다 시중에 더 많이 보급되어 있다. 정용량형과 가변용량형이 있으며, 또 구조에 따라 사판형과 사축형으로 분류된다.
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