많은 중장비에서 유압 시스템은 엔진이나 모터에서 생성된 동력을 운동 에너지(힘 및 동작)로 변환하는 하위 시스템입니다. 유압 시스템은 에너지를 전달하고 이를 가압 유체로 전달하여 장비 구성요소의 동작을 생성합니다. 이는 종종 수력을 주요 건설, 광업, 농업 및 제조 프로젝트를 수행하는 데 사용되는 주요 동력으로 만듭니다.
유압유는 비압축성이므로 동력 전달에 이상적입니다. 액체이므로 유체 이송(튜브 및 호스)을 통해 흐르고 오일이므로 유체 동력을 전달함과 동시에 가동 부품에 윤활유를 공급합니다.
참고: 오일 대신 글리콜을 사용하는 일부 특수 유압 시스템이 있습니다.
필트레이션된 유압유의 이점
유압 시스템이 기능을 수행하는 데 필터가 필요하지 않습니다. 그러나 유압 시스템의 핵심 성공 요인은 기능을 최적화하기 위해 유체 청정도를 유지하는 것입니다. 유압 시스템에서 발견되는 일반적인 오염물은 모래/이산화규소, 미사, 금속, 산화물, 탄소 및 공기입니다. 수분은 잠재적인 문제를 유발하는 또 다른 주요 오염물입니다. 수분은 오일보다 압축성이 높고 밀폐 또는 윤활 성능이 없기 때문에 유압 시스템의 성능에 부정적인 영향을 미칩니다. 또한 금속 표면의 부식을 촉진하여 성능을 저하시키고 추가 오염원으로 작용할 수 있습니다.
오염물 포집 및 잔류는 모든 유압 필트레이션 시스템의 주요 목표입니다. 시스템 구성요소에 대한 파괴적인 영향 외에도 유압유 오염물은 시스템의 에너지, 윤활 능력 및 열 발산 능력 손실을 유발할 수 있으며 오염으로 인한 누출 가능성도 있습니다. 이러한 부정적인 결과를 방지하는 것 외에도 효과적인 필트레이션은 유압유 교체 및 폐기 비용을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
깨끗한 유압유는 시스템 성능과 안정성을 유지해 줍니다. 이 외에도 유압유 필터는 계속 증가하는 시스템 복잡성을 지원하기 위해 기존의 "필트레이션" 역할을 넘어서는 방식으로 시스템 기능을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다.
성능
기계가 제조 라인에서 벗어나면 의도한 기능을 수행하기 위해 매우 구체적인 성능으로 작동합니다. 일정량의 오염물을 밀어내거나 무거운 물건을 들어 올리거나 까다로운 장소로 이동할 수 있습니다. 유압유가 깨끗하지 않으면 시스템 구성요소가 마모되기 시작하고 성능이 저하됩니다. 성능 저하로 인해 장비가 의도한 대로 작동하지 않을 수 있습니다. 또한 오염은 장비 제어 및/또는 작동 일관성에 영향을 줄 수 있는 장비 안정성을 손상시킬 수 있습니다.
유압유 필트레이션의 가장 중요한 발전 중 하나는 모든 유압 시스템에서 경험하는 끊임없이 변화하는 흐름 조건을 포함하여 동적 운영 환경을 더 잘 반영하는 새로운 ISO 표준이 구현된 것입니다. 성능을 정상 상태(steady state)의 다중 패스 흐름(ISO 16889)으로 측정하는 대신 새로운 표준(ISO 23369)은 실제 운영 환경에서 유압 시스템의 주기와 흐름 변화를 고려합니다. 이러한 측정 변화는 또한 변동하는 압력 및 흐름 조건에서 더 나은 오염물 잔류율을 제공할 수 있는 필터 기술(여과지)의 변화를 촉발하고 있습니다. 오염물 잔류율이 개선된다는 것은 마모, 손상 및 계획되지 않은 가동 중지 시간에 대한 위험을 낮추면서 장비가 계속해서 더 나은 성능을 유지하도록 보호가 강화된다는 의미입니다.
안정성
장비 소유자는 또한 장비의 주요 기능의 저하를 유발하는 유압 시스템 고장을 피하고 싶어 합니다. 프로젝트를 적시에 예산에 맞게 유지하려면 계획되지 않은 가동 중지 시간을 피해야 합니다.
필트레이션은 다음 두 가지 방식으로 신뢰성을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다.
- 전체 시스템 보호: 필터는 마모를 유발하거나 유압 시스템 구성요소의 치명적인 고장을 일으킬 수 있는 오염을 제거합니다.
- 필터 자체의 안정성: 유압 시스템에 압력이 가해지기 때문에 전체 시스템의 성능은 가장 약한 부분에 의해 좌우됩니다. 따라서 필트레이션 안정성이 중요합니다. 누출은 전체 기계의 기능과 가용성에 치명적인 영향을 미칠 수 있습니다.
복잡성
새로운 유압 시스템 설계에는 공간 및 저장 탱크 크기 축소, 유체 사용 절감, 시스템 내 공기 감소, 시스템 성능 실시간 모니터링 증대가 요구됩니다.
환경 규정은 더 큰 후처리 시스템을 요구하며, 이는 유압 시스템용 장비 내 사용 가능한 공간에 부담을 줍니다. 더 적은 공간 외에도 더 낮은 전체 오일량을 선호하는 추가적인 환경 및 운영 비용 고려 사항이 있습니다.
유압 시스템 오염
오염은 여러 지점에서 유압 시스템에 유입될 수 있지만 보호는 오염 부위가 될 수 있는 유압 저장 탱크에서 시작해야 합니다(예: 외부 공기가 냉각될 때 탱크 안에 물이 형성될 수 있음). 새 유압유가 반드시 깨끗한 것은 아니라는 점에 유의하는 것도 중요합니다. 대략적인 ISO 청정도 표준인 21/19에서는 OEM 표준을 충족하지 못하는 경우가 많습니다. 이로 인해 많은 OEM이 오일을 장비 탱크로 펌핑하기 전에 오프라인 루프를 통해 새 오일을 필터링할 것을 권장합니다.
다양한 지점(예: 브리더, 씰, 새 오일 사용 또는 유지 보수를 통해)에서 유압 시스템에 유입될 수 있는 외부 생성 오염 외에도 종종 일반적인 작동을 통해 시스템 구성요소가 마모되어 내부에서 생성되는 오염도 있습니다. 또한 치명적인 구성요소 고장이 발생할 가능성이 항상 있으며, 이러한 상황이 발생하면 필트레이션 시스템이 고장의 결과를 억제하고 시스템 전체에 손상이 확대되는 것을 방지할 수 있습니다.
아래 그림은 잠재적인 필트레이션 통합 지점에 라벨이 표시된 단순화된 유압 회로를 나타냅니다.
- 석션 스트레이너 – 조립 중 또는 표준 유지 보수 중에 시스템에 유입된 큰 파티클 또는 물체를 제거합니다. 치명적인 고장을 방지합니다. 안전 필터라고도 합니다.
- 석션 라인 필터 – 5~150 미크론 범위의 파티클을 제거하도록 설계되었습니다. 다른 여러 유형의 필터보다 정비가 쉽고 비용도 저렴합니다. 펌프 고갈을 방지하려면 낮은 바이패스 밸브를 사용하는 것이 좋습니다.
- 압력 라인 필터 – 고압측 구성요소를 보호합니다. 시스템의 파편으로 인한 구성요소 마모 또는 고장을 방지하는 데 도움이 됩니다.
- 리턴 라인 필터 – 구성요소 마모 또는 침입으로 인한 파편이 저장 탱크로 이동하기 전에 포집합니다.
- 인탱크 리턴 라인 필터 – 공간 절약형 인탱크 리턴 및 석션 라인 필터입니다.
- 루프 필터라는 오프라인 필터가 시스템 청정도를 한층 더 높여 줍니다. 고정식 및 이동식 장비에 사용하면 적절한 ISO 청정도 레벨을 달성 및 유지할 수 있습니다.
- 저장 탱크 에어 브리더 – 공기 중의 오염물이 저장 탱크에 유입되는 것을 방지합니다.
모든 유압 회로는 서로 다르지만 Donaldson 유압 전문가가 고객과 협력하여 특정 응용 분야 및 예산 요구사항을 충족하는 필트레이션 시스템을 식별하고 최적화할 수 있습니다.
