기중기운전기능사 유압장치 구성 — 펌프·밸브·액추에이터의 몫

유압의 기본 원리는 저항과 압력의 관계에 있다. 펌프가 오일을 밀어 보내는데 흐름이 막히거나 좁아져 저항을 받으면 그 저항에 따라 압력이 생긴다. 호스 끝을 막으면 압력이 올라가는 것과 같은 이치다. 펌프의 회전수를 높이면 유량이 늘고, 오일의 흐름이 늘어나는 것은 저항이 줄었을 때이므로 압력 형성의 직접 원인과는 구분한다.

구성 요소는 에너지의 흐름 방향으로 나눈다. 펌프는 기계적 에너지를 받아 유압을 만들고, 밸브는 흐름을 조절하며, 액추에이터는 유압의 압력 에너지를 기계적인 일로 바꾼다. 실린더가 피스톤을 밀거나 모터가 회전하는 것이 액추에이터의 일이다. 어큐뮬레이터는 에너지를 저장할 뿐 변환하지 않는다. 밸브의 종류도 역할로 갈린다. 릴리프밸브는 압력제어밸브로, 회로의 압력이 설정값을 넘으면 열려 오일을 탱크로 돌려 최고압력을 제한한다. 스풀 밸브는 원통형 스풀이 축 방향으로 움직이며 유로를 열고 닫고 바꾸어 오일의 흐름 방향을 제어하는 방향제어밸브다.

이상 증상은 원인과 짝지어 읽는다. 유압펌프에서 소리가 나면 흡입관 연결이 느슨하거나 스트레이너가 막혀 공기가 섞이는 캐비테이션, 엔진과 펌프를 잇는 축의 정렬 불량을 먼저 본다. 릴리프밸브에서 오일이 새는 것은 압력 유지의 문제이지 펌프 소음의 직접 원인으로 보기 어렵다. 회로의 압력이 비정상적으로 오르는 것은 유압조정밸브가 닫힌 채 고착되어 오일이 빠져나가지 못할 때다. 반대로 파이프가 파손되거나 오일의 점도가 묻어지면 압력이 낮아지고, 압력계의 고장은 표시만 잘못될 뿐 실제 압력과는 무관하다. 고압호스가 자주 터지면 릴리프밸브의 설정이 너무 높거나 고장 나 과압이 걸리는지 확인한다. 유압펌프는 엔진과 직결되어 돌며, 벨트로 구동하는 방식은 일반적이지 않다.

실린더의 움직임은 유량이 정한다. 공급되는 오일의 양이 많으면 빠르고 적으면 느리므로, 작동 속도가 느릴 때는 유량 부족을 먼저 본다. 릴리프밸브의 설정 압력이 높은 것은 속도 저하의 직접 원인이 아니다. 유압장치의 수명을 늘리는 가장 중요한 일은 오일을 깨끗하게 관리하는 것이다. 고장의 대부분이 오일 오염에서 비롯되므로 오일량을 확인하고 필터를 정기적으로 교환하는 것이 우선이고, 밸브나 펌프, 쿨러 점검은 그다음이다. 유압은 공기가 아니라 액체인 오일을 매개로 하며, 공기를 섞으면 압축되어 계통이 불안정해지므로 공기를 섞는 장치는 없다.