공압 모터는 지속적으로 회전하는 공압식 액츄에이터로 압축된 공기의 압력 에너지를 회전식 기계 에너지로 변환하는 장치입니다. 이번 글에서는 공압 모터 유형 3가지 기어드, 피스톤, 베인 에어 모터 관련해서 알아보겠습니다.
Ⅰ. 공압 모터 유형 3가지
공압 모터에는 베인 에어 모터, 피스톤 에어 모터, 기어드 에어 모터의 세 가지 주요 유형이 있으며 아래 소개해드리는 모터 유형은 에어 모터의 유형으로 살펴보겠습니다.
1. 베인 에어 모터
베인 에어 모터는 압축 공기의 압력을 회전 기계적 에너지로 변환할 수 있는 장치입니다.
공압 변속기에 가장 널리 사용되는 베인형과 피스톤형은 주로 모터 하우징, 커넥팅로드, 크랭크 샤프트, 피스톤, 실린더, 밸브 등으로 구성됩니다.
압축 공기는 밸브 코어로 들어가 회전하게 되며, 동시에 밸브 코어의 회전에 의해 압축 공기가 주변 실린더로 차례로 공급됩니다.
실린더 내부의 압축공기가 팽창하면서 피스톤 로드와 크랭크샤프트가 밀려 회전하게 되고, “bottom dead center”으로 밀면 공기 모터의 밸브 스풀도 첫 번째 배기 위치로 이동합니다.
에어 베인 모터는 양쪽 끝이 닫힌 편심 회전자가 포함된 실린더로 구성되어 있으며 고정자와 회전자 사이의 공간은 사람의 신장 모양처럼 생겼습니다.
로터에는 블레이드가 자유롭게 움직일 수 있는 홈이 있어 압축 공기는 한쪽 끝에서 모터로 들어가고 실린더의 구멍을 통해 빠져나갑니다.
모터가 올바르게 작동되도록 하려면 먼저 공기가 베인 아래로 들어가 베인을 실린더 내부 벽으로 밀어내는데 이때, 모터가 작동되면 원심력이 작용합니다.
베인 공기 모터의 장점은 설계가 단순하여 모터 분리가 쉽고 마모된 부품(필터, 베인) 교체 비용이 저렴하다는 것입니다.
공압 모터의 가장 일반적인 유형은 경제적이며 단순한 디자인으로 인해 농업, 식품, 심지어 원자력 산업과 같은 분야의 장비에 사용하기에 적합합니다.
에어 베인 모터는 깨끗하고 여과된 공기로 작동하므로 적절하게 윤활 처리되어야 합니다.
장비 또는 의도한 최종 용도에 따라 특별히 설계된 모터를 선택할 수 있으며 윤활 없이 사용할 수 있습니다.
또한, 베인 모터는 더 빠른 속도로 회전하며 피스톤 모터의 무게에 비해 더 많은 전력을 제공하지만 제공하는 유효 작동 토크는 더 낮습니다.
2. 피스톤 에어 모터
피스톤 에어 모터는 여러 피스톤의 직선 운동을 크랭크나 스와시 플레이트를 통해 회전 운동으로 변환하는 공압 모터입니다.
서로 다른 구조에 따라 레이디얼 피스톤 유형과 축 피스톤 유형으로 나눌 수 있으며 피스톤 공기 모터는 저속 및 높은 토크를 갖는 응용 분야에 적합합니다.
공기 소비량은 적지 않고 구성 요소가 많으며 가격이 비싼 편으로 주로 광산 기계에 사용되며, 컨베이어 벨트 등의 구동 모터로도 사용할 수 있습니다.
피스톤 공기 모터에는 4~6개의 실린더가 있는데 동력은 각 실린더 내의 압력에 의해 생성되고 베인 엔진보다 회전 속도가 낮습니다.
특히, 작동 토크가 높고 속도를 잘 제어하기 때문에 저속의 중부하 작업에 적합합니다.
피스톤은 축방향 또는 방사형일 수 있으며 기본 개념은 낮은 속도로 회전하면서 높은 토크를 제공하는 모터라고 생각하시면 됩니다.
3. 기어드 에어 모터
기어드 에어 모터는 유지 홈, 흡기 유로 및 배기 유로로 둘러싸인 실린더를 포함하고, 흡기 유로 및 배기 유로는 각각 유지 홈과 연결되며 실린더는 내벽이 홀딩 홈 표면에 위치합니다.
로터는 스핀들, 다중 메인 블레이드 및 짧은 블레이드를 포함하며 스핀들은 중심에서 벗어나 회전하여 슬롯에 고정될 수 있고 외부 링은 지표면에 배열되어 여러 개의 오목한 축-반경 방향을 갖추고 있습니다.
또한, 메인 슈트와 바이스 슈트의 중심 블레이드는 메인 슈트의 방사형 슬립 슬라이드일 수 있고, 각 블레이드 쌍은 바이스 슈트의 방사형 슬립 슬라이드일 수 있습니다.
로드 맨드릴이 회전할 때 블레이드는 맨드릴과 같이 내부 벽에 대해 회전하며 회전 각도에 있는 보조 블레이드의 일부는 맨드릴이 회전할 때 실린더의 내벽과 접촉됩니다.