하이드라울릭 변압기로 인한 녹색 및 스마트 하이드라울릭의 가능성을 열다

1. 유압 변압기에 관하여

유압 시스템은 일반적으로 유압 파워 소스(펌프), 작동기(유압 실린더 또는 모터), 제어 구성 요소 및 보조 부품으로 구성됩니다. 그러나 중요한 구성 요소 중 하나인 유압 변압기는 빠져 있습니다. 유압 전송은 전기 전송과, 유압 제어 시스템은 전기 제어 시스템과 매우 유사하므로, 이들 사이에 강한 유사성과 대응하는 기능적 구성 요소 및 매개변수가 있습니다. 전기 시스템이 변압기를 없앤다고 상상할 수 있습니까? 마찬가지로, 유압 변압기는 유압 전송 및 제어 시스템에 있어서 필수적이고 없어서는 안 되는 구성 요소입니다.

일정한 압력의 유압 네트워크 구축, 대규모 유압 시스템 및 하위 시스템 건설, 다수의 부하에 대한 독립적인 제어, 그리고 메카트로닉-유압 통합은 현대 유압 기술의 불가피한 추세입니다. 유압 변압기는 유압 시스템에서 광범위하게 채택되어 주요 유압 구성 요소가 될 것입니다.

현재, 연구에서는 "전통적인" 유형과 "새로운" 유형의 유압 변압기가 존재하지만, 국내외적으로 실험 단계에 머물러 있으며, 시장 요구를 충족하는 성숙한 산업용 제품은 없습니다. 그들의 설계 개념과 응용 프로그램은 주로 매우 제한된 조정 범위 내에서 압력 조절에 초점을 맞추고 있어, "압력 조절기"라는 용어가 "유압 변압기"보다 더 정확합니다.

특허 기술을 통해 기존 디자인을 능가하는 새로운 유형의 유압 변압기가 소개되었습니다. 고속 회전 로터를 사용하여 연속적이고 안정적인 압력 증폭 및 감소를 달성하여, 진정한 "변압기"의 개념적 정의, 기능적 요구 사항, 및 실제 역할을 충족합니다. 이 새로운 유압 변압기의 적용은 유압 시스템에서 고품질의 다중 압력 일정 압력 회로를 생성할 수 있게 합니다. 유압 구성 요소의 "정격 압력", "정격 출력", "정격 배위량", "정격 토크" 등의 매개변수는 명확한 실용적 의미를 갖게 됩니다. 이를 통해 구성 요소 선택, 시스템 설계, 기능 매칭, 효율 개선, 장비 모니터링 및 진단을 위한 고급 방법과 편리한 도구를 제공합니다.

요컨대, 이 특허받은 "유압 변압기"는 유압 기술 및 구성 요소 시장에서 중요한 공백을 채우며, 유압 분야에서 혁신적인 기술 발전을 주도할 준비가 되어 있습니다.

특허: "유압 변압기" 

유압 변압기의 기술적 장점:

• 간단한 구조, 컴팩트한 크기, 경량

• 낮은 회전 관성, 빠른 응답, 높은 민감도

• 큰 변환 비율, 시스템 매개변수 변화에도 안정적

• 증압 및 감압 압력 변환 가능, 압력 에너지 회수 가능

• 2차 유량 0부터 최대 정격 유량까지 조정 가능

• 1차 및 2차 작업 매체 간 효과적인 격리

• 거의 0에 가까운 정적 손실, 낮은 동적 전력 손실

• 쉬운 설치 및 유지보수 필요 없음

2. 유압 변압기의 적용 및 보급

전통적인 유압 시스템은 종종 부하 감지 시스템으로, 많은 제어 밸브에 의존하여 복잡한 구성을 가지며, 유량 손실이 크게 발생합니다. 펌프와 작동기는 최적화된 매칭이 어렵고, 여러 작동기는 압력 결합 문제를 겪습니다. 종종 여러 펌프가 다른 작동기에 공급하기 위해 필요합니다. 반면, 일정한 압력 네트워크는 높은 적응성과 효율성을 제공합니다. 유압 변압기는 이러한 네트워크에서 필수적이며, 다음의 기능을 수행할 수 있습니다:

• 소스 압력보다 높은 출력 압력 생성

• 부하와 에너지 소스의 효과적인 분리, 부하 성능이 소스 역학에 영향을 받지 않도록 함

• 다양한 압력 수준에서 동시에 여러 부하 구동

• 사용자 단에서 직접 여러 부하의 독립적인 제어 가능

• 시스템 설계 단순화, 제조 비용 절감, 유량 손실 최소화

일정한 압력 네트워크와 모듈식 설계의 채택은 현대 유압 기술의 불가피한 방향이며, 유압 변압기는 이를 가능케 하는 핵심 요소입니다.

유압 변압기는 전력을 전송할 뿐만 아니라 압력 및 유량 매개변수를 변환하며, 1차 및 2차 매체 간의 격리를 제공합니다. 따라서 미네랄 오일, 물, 해수, 유기 용액, 생체 유체 등 다양한 액체 매체가 같은 시스템에서 공존하면서 격리되어 에너지 교환이 가능합니다. 이를 통해 유압 변압기는 환경 친화적, 녹색, 에너지 절약, 오염 제어 분야에서 매우 유용하게 활용될 수 있습니다.

또한, 유압 변압기는 특히 잠재 에너지를 가진 부하(예: 리프팅 메커니즘)에서 에너지를 회수할 수 있으므로, 에너지 절약 및 환경적 이점이 부인할 수 없습니다. 구조와 작동 특성을 자세히 살펴보면, 유압 변산기는 분산되고 약하거나 무질서한 에너지를 수집, 집중, 증폭, 전송하여 사용 가능한 형태로 변환할 수 있음을 알 수 있습니다.

그러한 새로운 녹색 에너지 응용 분야에서 큰 잠재력을 가지고 있습니다:

• 폐수 및 폐기 가스로부터 잔여 에너지 회수

• 저수두 수력 이용

• 풍력 에너지 수확

더욱 중요한 것은, 유압 변압기는 액체와 기체 위상을 통합하고 격리 및 매개변수 변환을 가능하게 하는 통합 유체 파워 및 제어 네트워크를 구축할 수 있다는 것입니다. 유체 파워 기술에는 두 가지 분야가 포함되는데, 액체를 다루는 유압과 기체를 다루는 기압입니다. 이들은 매체와 운영 매개변수의 차이로 인해 전통적으로 분리되어 왔지만, 이제 이를 단일 네트워크로 통합하는 것이 가능해졌습니다.

유압 변압기(나중에 "유체 압력 변압기"로 이름을 바꿀 수 있음)를 사용하여 매체를 격리하고 매개변수 수준을 조정함으로써, 유압과 기압을 단일 유체 파워 네트워크로 통합할 수 있습니다. 이것은 현대 제조 및 시장 요구에 부합합니다.

기존 기술들은 이미 이러한 잠재력을 보여주고 있습니다:

• 기압-유압 강화기

• 기압-유압 밸브

• 유압 해머

이들은 독립적인 응용 프로그램이지만, 유압과 기압 기술을 결합한 것의 상호 보완적인 이점을 강조합니다.

예를 들어, 지능형 로봇 기술이 급속히 발전하는 분야에서, 유압과 기압 시스템을 통합하면 로봇이 인간의 움직임을 모방하는 능력을 크게 향상시킬 수 있습니다. 알파고가 물리적인 손으로 바둑을 우아하게 두게 되면, 그때야말로 진정한 "인간 대 기계" 대결이라고 할 수 있습니다. 이것은 기술 발전에 대한 시장 요구를 반영한 것입니다.

유압 변압기의 등장은 기압과 유압 시스템의 통합을 촉진하여 새로운 통합 유체 파워 및 제어 네트워크를 가능하게 합니다. 이 네트워크에서는:

• 기압 구성 요소의 강점—빠른 응답, 충격 흡수, 탄성력 유지—와

• 유압 구성 요소의 강점—높은 파워 밀도, 정밀성, 빠른 일시적 응답—
  가 결합되어 상승 효과를 얻습니다.

미래에 다양한 새로운 구성 요소가 등장하여 통합 및 모듈식 유닛을 형성할 것으로 예상됩니다. 유압 변압기(또는 "유체 압력 변압기")의 광범위한 채택과 함께, 이러한 시스템은 현대 제조의 다양한 분야에 퍼질 것입니다.