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항공기/항공지식(전문)

가변용량 펌프(Variable-Displacement Pump)

by SPECIAL 호기심심풀이 2020. 6. 17.
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가변용량 펌프(Variable-Displacement Pump)

가변용량펌프는 유압계통의 필요 압력에 맞춰 유압유 배출량이 변화한다. 펌프의 송출량은 피스톤 내에 펌프 보정기에 의해 자동적으로 변화된다.




펌프 작용의 기본

항공기의 엔진은 기어박스를 통해 펌프 구동축과 실린더 블록, 그리고 피스톤을 돌려준다. 펌프 작용은 요크 어셈블리(yoke assembly)에 있는 슈 베어링 판(shoe bearing plate)에서 제한적으로 움직이는 피스톤 슈(shoes)에 의해 발생한다. 요크는 구동축과 각도를 이루고 있기 때문에, 축의 회전운동은 피스톤의 왕복운동으로 전환된다.


구동축과 실린더 블록의 회전마다 각각의 피스톤은 한 번의 흡입행정(intake stroke)과 한 번의 방출(discharge)행정을 함으로써 펌프작용을 한다. 고압의 유압유는 밸브 판(valve plate)을 통해 차단밸브를 지나 펌프출구로 배출된다. 차단밸브는 펌프가 정상적으로 작동할 때는 열려 있다. 펌프의 내부누출은 회전부품의 윤활과 냉각을 위해 펌프 틀(housing)을 항상 채우고 케이스 드레인 포트(case drain port)를 통해 유압계통으로 되돌아간다.

케이스 릴리프 밸브는 과도한 케이스압력이 걸렸을 때 펌프를 보호하기 위해 압력을 펌프 입구로 빼준다.




정상 펌프작용 모드(Normal Pumping Mode)

압력 보정기(pressure compensator)는 조절스프링의 힘에 의해 닫힌 위치를 유지하는 스풀 밸브(spool valve)이다. 펌프 출구압력, 즉 계통압력이 최대 설정 압력을 초과할 때, 압력 보정기 내부의 스풀은 펌프 출구의 압력을 요크로 작동하는 피스톤으로 보내 요크의 각도를 작게 해준다. 요크의 각도가 작아지면 펌프 피스톤의 변위가 작아지고 결국 출구 압력이 떨어지게 된다. 출구 압력 상한선에 도달되면 요크의 각돈는 거의 0이 된다.






비가압 모드(De-pressurized Mode)

이완기 용량 솔레노이드 밸브가 자화 시, 출구 압력은 솔레노이드 밸브를 거쳐 보정기 밸브를 아래로 밀어주고 동시에 블로킹 밸브를 닫아 준다. 이것은 출구압력으로 하여금 요크의 각도를 0으로 만들게 되어 펌프출력을 0으로 만든다. 이 상태를 비가압모드라 한다.


이 모드는 펌프가 처음 작동하기 시작할 때 엔진의 부하를 덜어주기 위해 사용되며 또한 2개 이상의 펌프가 장착된 유압 시스템에서 각각의 펌프 출구 압력을 점검하기 위해 점검할 펌프 이외의 펌프들을 격리할 때 사용된다.


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