대형차량용 사축식 유압 피스톤 펌프의 경전각 거동에 따른 실험적 해석 (Experimental Analysis to Behavior of Swivel Angle in Bent-axis type Oil Hydraulic Piston Pump for Heavy Vehicle)

서지정보

· 발행기관 : 사단법인 유공압건설기계학회
· 수록지 정보 : 드라이브·컨트롤 / 7권 / 2호 / 13 ~ 18페이지
· 저자명 : 백일현, 조인성, 오석형, 장동혁, 정재연

초록

최근 대형차량용 유압시스템은 성능, 환경, 소음 규제 등이 지속적으로 강화되고 있으며 이를 해결하기 위해 유압시스템의 소형경량화, 고속고압, 전자제어, 대체 오일, 소음저감 등에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이와 같은 기술동향은 유압시스템의 핵심동력원인 유압 피스톤 펌프도 예외는 아니다. 그 중에서도 사축식 액셜형 피스톤 펌프는 고속 고압화에 적합하고 가변용량형이 용이한 특징 때문에 건설중장비용 메인펌프로 사용되고 있다. 사축식 피스톤 펌프는 테이퍼 피스톤에 의해서 실린더블록이 구동되기 때문에 기하학적 메커니즘이 매우 복잡하여 관련된 연구사례가 극히 제한적이다. 이 분야에 대한 연구를 살펴보면 사축식 피스톤 펌프의 동적거동특성에 대한 연구1), 액시얼 피스톤 펌프의 성능에 관한 연구2), 액시얼 피스톤 펌프의 구동메커니즘3), 액시얼 피스톤 펌프의 마찰손실4) 등에 대한 연구 등이 있다.
본 연구는 로드 구동방식 사축식 피스톤 펌프의 구동메커니즘을 연구대상으로 하고 있다. 사축식 로드 구동방식 사축식 피스톤 펌프는 피스톤의 로드에 의해서 실린더블록을 구동하는 방식으로 피스톤 로드의 테이퍼 각도와 실린더블록과 회전축의 경전각이 매우 중요한 설계인자가 된다. 또한 디스크, 실린더블록, 피스톤 등을 가공할 때 설계도면과 공작기계에 의한 가공공차가 발생한다. 따라서 이와 같은 가공공차를 모두 고려할 경우 구동메커니즘은 매우 복잡해져 해석이 불가능 해진다. 그러므로 본 연구에서는 유압메이커가 공차관리에 어려움을 겪고 있는 디스크 구면부의 위치도의 변화에 따른 구동특성을 파악하고자 하였다. 디스크 중심의 위치도는 디스크 중심의 편심량을 의미하며 유압메이커의 대부분이 위치도에 대한 명확한 관리기준이 없기 때문에 이 분야에 대한 연구가 절실히 요구된다.
따라서 본 논문에서는 로드구동방식 사축식 피스톤 펌프의 피스톤 로드에 의한 구동메커니즘을 파악하고 디스크의 중심이 편심이 없을 때 피스톤 로드의 경전각과 피스톤의 구동영역에 미치는 영향에 대한 이론 및 실험적 해석을 수행하였다.

영어초록

To improve the performance of the bent-axis type axial piston pump driven by the tapered piston, it is necessary to know the driving characteristics and mechanism of the tapered piston and the cylinder block. Since each piston not only rotates on its axis and reciprocates in the cylinder bore, but also revolves around the axis of the driving shaft, it is difficult to analyze the driving mechanism theoretically. The theoretical mechanism for the bent-axis type axial piston pump is studied by using the geometrical method. The driving range of the tapered piston is determined by theoretical equations. The experimental results show that the cylinder block is driven by one tapered piston in a limited range and the core parameters such as driving factor of the piston and the ahead delay angle influenced performance of the bent-axis type axial piston pump

참고자료

· 없음