[유압공학]플로우 디바이더의 작동원리

Flow Divider 에시

 

플로우 디바이더는 이름에서 알 수 있듯이 흐름을 둘 이상의 부분으로 분리하는 유압 장치입니다. 이를 통해 단일 펌프가 둘 이상의 회로에 동시에 전력을 공급할 수 있습니다. 비례 플로우 디바이더의 두 종류는 스풀 버전인 기어 또는 로터리 디자인이 있습니다.

 먼저 스풀 형태의 플로우 디바이더에 대해 설명해보겠습니다. 스풀 디바이더들은 유입 흐름을 두 개의 출력 흐름으로 비례적으로 분할합니다. 스풀 디바이더의 주요 구성 요소는 입구 포트와 2 개의 출구 포트가 있는 하우징입니다. 내부에 움직일 수 있는 스풀이 있고 이 스풀은 스풀 길이를 중심으로 하는 중앙 흐름 통로에 의해 이등분된 중간 점 섹션을 통과하는 드릴 구멍이 있습니다.

스풀은 하우징에서 자유롭게 앞뒤로 이동할 수 있습니다. 유입구의 흐름은 스풀 중앙의 통로를 통해 들어가고 스풀의 각 끝으로 나뉘어 이동합니다. 흐름은 양쪽 끝을 빠져 나가고 스풀과 하우징 사이의 좁은 틈을 통과하여 포트 밖으로 나갑니다.

 이러한 스풀 디바이더의 작동원리는 다음과 같습니다. 만약 한쪽의 압력이 증가하면 스풀이 압력 차이에 반응하여 다른 포트쪽으로 이동합니다. 하나의 콘센트는 다른 콘센트보다 약간 더 많이 열리지만 양쪽으로 흐르는 것은 일정하게 유지됩니다. 따라서 두 출력 흐름 모두 압력이 보상되며 회로의 부하와 압력이 다양하더라도 흐름 분할이 일정하게 유지됩니다. 만약 입력 유량이 변하면 출력 유량이 비례하여 변하고 한쪽이 차단되면 다른 쪽도 차단됩니다.

 기어형 디바이더는 두 개 이상의 경로로의 흐름을 분리할 수 있습니다. 기어 디바이더는 하우징, 짝을 이루는 기어의 두 개 이상의 내부 섹션 및 섹션을 서로 분리하는 장벽으로 구성 되고 공통 샤프트는 기어 섹션을 연결합니다. 유체의 흐름은 하우징의 한쪽 끝으로 들어가 채널을 통해 각 기어 섹션으로 연결됩니다.

기어형 디바이더의 작동원리는 다음과 같습니다. 유체 힘은 기어 톱니에 작용하여 반대 방향으로 회전하는 것을 유도합니다. 기어 톱니와 하우징 사이의 유체는 기어 섹션의 반대쪽으로 운반되고 톱니가 맞물리면 유체가 각 배출구 포트에서 밀려 나옵니다.

 모든 기어 섹션이 연결되어 있으므로 모든 기어는 동일한 속도로 회전하게 되고 기어 섹션의 양의 변위는 흐름의 일정한 분할을 생성합니다. 입구 흐름은 각 섹션에 비례하여 나뉘고 출력 회로의 압력이 변하더라도 출력 흐름은 입력에 비례합니다. 입력 흐름이 변하면 출력 흐름도 마찬가지로 변합니다. 그리고 하나의 출력이 차단되면 다른 출력도 차단됩니다. 여기서 릴리프 밸브의 경우 압력 강화를 방지하는 역할을 해줍니다. 대부분의 스풀 디바이더들의 경우는 역류를 허용하지 않도록 설계되어 있는데, 이러한 기어 타입의 디바이더들은 회로의 돌아오는 흐름을 결합하는 데에도 사용을 할 수 있습니다.