유압 시스템 고장으로 어려움을 겪은 적이 있나요? 지난 20년간의 경험에 따르면 유압 시스템 고장의 60%는 유체 전달 파이프의 모서리 절단으로 인해 발생한다는 사실을 발견했습니다. 올바른 유압 파이프는 단순한 부품 그 이상입니다.
유압 파이프란 무엇인가요? 유압 파이프는 유압 오일과 정밀 동력 전달을 위한 운반체입니다. 일반적으로 다음과 같은 재질로 만들어집니다. 이음매 없는 정밀 강관 고압 환경에서도 견딜 수 있습니다. 주로 펌프, 밸브, 실린더, 액추에이터 등을 연결합니다.
업계에서 20년 동안 일하면서 유압 시스템에서 파이프라인의 중요성을 깨달았습니다. 유압 실린더, 밸브 및 펌프가 아무리 발전해도 유압 파이프에 의해 성능이 제한됩니다.
심혈관 전문가들은 종종 이렇게 말합니다: "당신의 생명은 가장 연약한 혈관에 달려 있습니다." 유압 파이프 는 인체의 혈관과 유사하며 유압 분야에서도 마찬가지입니다. 유압 시스템의 파이프 라인은 보조적인 역할이 아니라 시스템의 성공과 실패를 결정합니다.
유압 장치에는 어떤 유형의 파이프가 사용되나요?
올바른 파이프라인을 선택하지 않아 유압 시스템이 오작동하는 것을 본 적이 있다면, 누군가 잘못된 파이프 재료를 사용하여 전체 생산 라인이 중단된 것을 본 적이 있습니다.
유압 시스템 파이프 라인의 주요 용도는 이음매 없는 구조 파이프여야 합니다. 그중에서도 냉간 압연 탄소강 파이프가 가장 많이 사용됩니다. 용접 파이프에 비해 이음매없는 구조는 더 안정적이고 안전합니다. 용접 파이프는 상대적으로 저렴하지만 용접된 끝부분은 고압에서 균열이 발생하기 쉬워 안전에 위험이 될 수 있습니다.
2018년 베트남의 한 소규모 기계 제조업체를 방문한 적이 있습니다. 이 제조업체는 재질이 맞지 않는 유압 파이프를 사용했습니다. 사용 보름 만에 피팅이 파열되어 위험한 누출과 막대한 가동 중단 시간이 발생했습니다. 올바른 파이프를 선택하는 것은 기술적인 문제일 뿐만 아니라 안전과 비용 문제이기도 합니다.
유압 배관에 사용할 수 있는 파이프의 2가지 등급에는 어떤 것이 있나요?
실제 애플리케이션에서는 파이프 비용을 절감하고 장비 고장을 일으키는 제조업체가 있습니다. 예를 들어 고압 애플리케이션 환경에서 표준이 낮은 파이프를 선택해 전체 유압 시스템이 고장나는 경우가 있습니다.
유압 파이프에는 크게 두 가지 등급이 있습니다:
정밀 냉간 압연 이음매 없는 강관 (예: ASTM A179/A179M 또는 EN 10305) 및 고압 유압 파이프(예: ASTM A519 또는 EN 10297).
전자는 표준 애플리케이션에 정확한 치수 일관성을 제공하는 반면 후자는 5,000 PSI 이상의 시스템에 탁월한 고압 강도를 제공합니다.
예를 들어, 이해합니다:
농업 기계의 경우, 대부분 압력이 4000 PSI 미만인 경우 정밀도를 사용하여 냉간 압연 심리스 튜브 로 충분합니다. 고정밀 공차로 올바른 설치를 보장합니다. 내부 표면이 매끄러우면 저항을 줄일 수 있습니다.
그러나 무거운 건설 장비의 경우 고압에 더 잘 견디는 유압 파이프를 사용하는 것이 좋습니다. 이러한 파이프라인은 더 많은 처리 단계와 엄격한 테스트가 필요합니다. 더 정밀한 치수와 더 높은 기계적 강도를 보장합니다. 더 비싸지만 사용하기에 안전하고 고장률이 낮으며 장기적으로 비용을 절감할 수 있습니다.
등급이 다른 파이프의 생산 공정에는 상당한 차이가 있습니다. 표준 정밀 파이프는 일반적으로 냉간 인발 기술을 사용하여 금형을 사용하여 금속을 늘려 목표 크기를 달성하고, 고압 등급 파이프는 재료의 미세 구조를 최적화하기 위해 응력 완화 및 다양한 열처리 공정을 포함한 더 복잡한 가공 절차가 필요합니다.
또한 많은 구매자가 긍정적인 자재 인증의 핵심을 간과합니다. 저는 보통 고객에게 공장에 공장 인증서를 요청할 수 있으며 정밀 유압 파이프에는 IATF 16949 인증서가 있어야 한다고 상기시킵니다. 실제로 시장에는 열등한 제품이 많이 있으며, 위조된 사양의 위조 파이프가 시장에 진입하는 것을 너무 많이 보았습니다. 예를 들어, 한 대형 장비 제조업체와 접촉한 적이 있는데, 실제 작동 중에 공급업체가 제공한 파이프에 문제가 생겨 50대의 장치를 리콜해야 했습니다.
또한 환경도 소재를 선택할 때 고려해야 할 요소입니다. 당장의 압력 요구 사항은 높지 않지만 장비가 부식성 환경에 장시간 노출되어야 하는 경우 내식 성능을 개선해야 합니다.
유압 호스와 파이프의 차이점은 무엇인가요?
호스와 파이프에 대한 논쟁은 제가 상담하는 거의 모든 프로젝트에서 발생합니다. 지난달에는 한 고객이 이동식 굴삭기에 모든 파이프를 사용해야 한다고 고집하다가 시스템이 계속 고장 나는 이유를 궁금해했습니다.
유압 파이프는 고정된 애플리케이션에 최대 압력 용량과 내구성을 제공하는 견고한 금속 튜브이며, 유압 호스는 엘라스토머와 보강재로 만들어진 유연한 도관으로 구성 요소 간의 이동을 허용합니다. 파이프는 더 나은 압력 등급과 수명을 제공하는 반면 호스는 기계의 관절과 진동 차단을 수용합니다.
실제 유압 시스템 설계에서 경질 및 연질 파이프의 선택은 여러 가지 요소를 고려해야 합니다. 저는 간단한 농기계부터 고부하 엔지니어링 장비까지 유압 시스템 설계에 참여하며 실용적인 의사 결정 방법을 개발했습니다.
시스템의 압력 용량, 유량 안정성 또는 서비스 수명에 대한 요구 사항이 높은 경우 일반적으로 하드 파이프가 더 나은 선택입니다. 단단한 구조는 고압, 고온 또는 진동 조건에서 시스템 밀봉을 유지하여 누출 위험을 줄일 수 있습니다. 다음과 같이 이해할 수 있습니다: 유압식 하드 파이프는 시스템의 메인 트렁크와 같아서 유체 운송을 위한 안정적이고 효율적인 채널을 제공합니다.
호스는 유압 시스템에서 '움직이는 조인트' 역할을 합니다. 호스는 기계 장비의 다양한 부품이 작동할 수 있도록 하는 조인트로 사용될 수 있습니다. 예를 들어 트랙터와 액세서리 사이 또는 운전석과 굴삭기 붐 사이를 연결할 수 있습니다. 호스를 사용하면 기계 장비와 더 잘 협력할 수 있습니다.
유압 호스에 대한 자세한 내용은 다음을 참조하세요. "유압 호스 설명"
유압 시스템 설계에서 파이프와 호스 사이에는 구조에 상당한 차이가 있습니다. 표준 유압 파이프 통합 이음매 없는 강철 구조. 전체 파이프의 벽 두께가 균일하고 일정합니다. 유압 호스는 일반적으로 내부 합성 고무 튜브, 중간 보강층(와이어 브레이드 또는 나선형 층), 외부 보호층의 세 가지 층으로 구성된 층상 복합 구조입니다.
정밀 튜브는 더 높은 압력을 견딜 수 있으며, 그 중 일부는 700bar 이상의 작동 압력을 견딜 수 있습니다. 또한 내벽이 매끄러워 유체 저항을 크게 줄여 에너지 손실과 열 발생 문제를 최소화합니다. 금속 소재의 뛰어난 열전도율은 열을 발산하고 유압 오일을 냉각하는 데 도움이 됩니다.
물론 호스에는 고유한 장점도 있습니다. 유연성이 우수하면 기계적 진동과 압력 변동을 효과적으로 흡수하여 펌프 본체와 같은 주요 구성 요소를 보호할 수 있습니다. 복잡한 장비에서 호스 설치의 유연성 이점은 분명하며, 많은 경우 특별한 도구 없이도 현장에서 신속하게 교체할 수 있습니다.
수십 년간의 현장 경험을 통해 최고의 시스템은 두 가지 구성 요소를 전략적으로 사용한다는 사실을 알게 되었습니다. 한 제조 고객은 유연성이 절대적으로 필요한 곳에만 주 압력 라인에 견고한 배관을 사용하고 고품질 호스를 사용하도록 시스템을 재설계한 후 장비 보증 클레임을 30% 줄였습니다.
유압장치의 표준 파이프 마감은 무엇입니까?
공장 현장 방문 중 유압 파이프가 자주 녹슬었습니다. 문제의 원인은 소재가 아니라 표면 처리 공정의 결함입니다. 이로 인해 파이프의 오염 방지 기능이 충분하지 않습니다.
내부 표면은 매끄러움과 표면 거칠기(＜1.6um)를 보장해야 합니다. 유체 저항 감소를 보장합니다. 유압 파이프의 외부 표면 처리는 일반적으로 다음과 같습니다. 아연 도금, 인산염 처리, 스프레이 페인팅, 산성 에칭을 통해 부식을 방지합니다.
엔지니어들은 유압 시스템 파이프의 표면 처리 공정의 진정한 가치를 간과하는 경우가 많습니다. 미크론 수준의 표면 처리 차이도 전체 유압 시스템의 신뢰성과 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.
내벽 처리가 표준에 미치지 못하면 일련의 연쇄 반응이 트리거됩니다:
- 유체 역학 성능이 저하되고 난기류가 발생합니다.
- 시스템 에너지 전송 효율이 크게 감소합니다.
- 마찰 열 축적으로 인해 오일 온도가 비정상적으로 상승합니다.
- 미세한 표면 결함이 오염물질 축적 지점이 되는 경우
- 국소 부식의 위험이 크게 증가합니다.
유압 튜브의 이상적인 내부 마감을 달성하려면 일련의 섬세한 가공 단계가 필요합니다. 고품질 유압 튜브는 인발 또는 압연 후 엄격한 세척 과정을 거칩니다. 특수 파이프는 산세 또는 기계적 연마로 처리하여 내벽이 최상의 상태에 도달할 수 있도록 해야 합니다.
튜브 외부 표면의 처리 방법은 실제 필요에 따라 결정해야 합니다. 실내 항온 환경에 있는 경우 간단한 세척과 방청 오일 처리만 하면 됩니다. 이렇게 하면 보관 안전이 보장되고 후속 설치가 용이해집니다.
그러나 아연 도금과 같은 더 가혹한 작업 조건에서는 좋은 선택입니다. 일반적인 부식성 환경에 더 잘 대처할 수 있습니다. 작업 조건이 특히 열악한 경우 에폭시 수지 코팅을 고려해야 합니다.
정밀 가공 공정에서 파이프 끝단의 처리는 특히 중요합니다. 모든 절개부는 평평하고 정사각형이어야 하며 가장자리를 완전히 디버링해야 합니다. 이렇게 하면 연결 부품의 밀봉을 보장하고 조립 중에 오염 물질이 파이프에 유입되는 것을 방지할 수 있습니다. 저는 팀원들에게 유압 시스템의 신뢰성은 이러한 세부 사항의 제어에 반영되는 경우가 많다고 강조하곤 합니다.
결론
유압 파이프는 무대 뒤의 영웅입니다. 선택할 때는 압력 수준, 실제 작업 조건 및 환경 조건을 고려해야 합니다. 이음매 없는 강관을 선택하든 유연한 호스를 선택하든 올바른 재료와 좋은 품질은 시스템의 안정성을 결정하는 중요한 요소입니다.
