워터젯 - 인텐시파이어 대 다이렉트 드라이브 어느 것이 더 낫습니까?

이 주장은 아마도 펌프 기술 자체만큼이나 오래되었을 것입니다.

'증폭기 스타일과 다이렉트 드라이브 펌프 중 어느 것이 더 낫습니까?'

인텐시파이어 펌프는 훨씬 더 많은 워터젯 제조업체에서 사용되지만 직접 구동 설계의 이점과 단순성을 무시할 수 없으며 두 설계(Flow Corp.)를 모두 만들고 제공하는 제조업체가 있지만 대부분의 제조업체는 즉시 사용 가능한 "오프"만 사용합니다. 선반” 강화기 스타일 펌프는 일반적으로 타사 공급업체(KMT Waterjet, Accustream 및 American Waterjet 등)에서 설계 및 제작합니다. 역으로 가장 성공적인 브랜드 중 하나인 Omax는 Direct-Drive만 사용합니다. 스타일 펌프. 왜요? 한 펌프 설계가 다른 펌프 설계보다 나은 이유는 무엇입니까? 왜 다른 디자인이 필요한가요?

이 기사에서는 Southern Fab의 전문가들이 오늘날 시장에서 가장 인기 있는 워터젯 절단 시스템의 원동력이 되는 미스터리를 깊이 파헤쳐 보십시오. 우리는 장점과 단점을 모두 드러내면서 이 펌프를 디자인, 성능, 유지 관리 면에서 차별화하는 요소를 발견했습니다.

증폭기 스타일 펌프

증압기 스타일 펌프는 유압의 힘을 사용하여 "강화 ” 수압, 일반적으로 20:1 비율로 설계는 전기(또는 가스/디젤 구동 모터)가 유압 펌프를 회전시켜 약 3,000 PSI의 유압 오일 압력을 생성하는 것으로 시작됩니다. 아래 그림에서 볼 수 있듯이 유압 오일 압력은 "증압기라고 하는 긴 장갑 실린더의 중앙 챔버로 공급됩니다. ” 유압 오일 압력이 피스톤(또는 비스킷이라고도 함)을 좌우로 움직이며 피스톤이 센서를 통과하면 방향과 흐름을 전환합니다.

피스톤에 부착된 플런저는 피스톤 자체보다 직경이 20배 더 작습니다. 플런저는 별도로 밀봉된 고압 챔버에서 작동하는 반면 수축 사이클에서 물을 끌어들인 다음 20:1 비율을 사용하여 물을 압축하여 "강화 ” 60,000PSI 이상의 압력. 이 동작은 초당 약 1스트로크를 순환합니다(에 따라 증압기 스타일) 고압수를 부드럽게 하기 위한 장치인 Attenuator라는 저장 탱크로 보내는 것 스트로크 플런저에서 압력 스파이크가 발생하고 커팅 헤드에 더 부드럽고 균일한 압력 흐름을 전달합니다.

증압기 스타일 펌프에서 생성되는 압력 범위는 40KPSI(40,000 PSI) 이상 100KPSI이며, 인텐셔너 스타일에서는 피스톤 대 플런저 크기의 비율 및/또는 생성된 유압 오일 압력의 변경을 통해 압력을 단순히 증가시킬 수 있지만, 고유한 결과는 압력이 증가함에 따라 생성되는 물의 양이 더 적다는 것입니다. 또한 생성된 압력이 높을수록 내부 펌프 구성 요소가 더 빨리 마모되고 고장난다는 점에 유의해야 합니다. 이러한 더 빈번한 유지보수 주기는 증가된 구성요소 비용 및 수리 중단 시간과 함께 이러한 "초고압" 펌프를 문서상으로는 훌륭하게 만들지만 종종 실용성이 매우 부족합니다. 또한 증가하는 압력에 대한 반응이 감소한다는 점에 다시 주목해야 합니다. 이러한 초고압에서 생성되는 물의 양은 장기적으로 훨씬 더 절단 효율을 감소시킵니다.

증폭기 스타일의 장점

• 최대 100,000PSI까지 더 높은 압력 사용 가능
• 일정한 압력 유지
• 압력이 필요할 때만 작동

강화 스타일의 단점

• 유압 시스템은 생산된 절단수의 2-3배를 사용하거나 대형 냉각 시스템을 사용하여 냉각해야 합니다.
• 소음:인텐시파이어는 동급 다이렉트 드라이브 시스템보다 2~3배 더 큽니다.
• 유압을 사용하면 직접 구동 옵션에 비해 효율이 약 30-40% 감소합니다.
• 초고압 시스템은 고장률이 높고 소모품에서 200-300시간의 조기 마모가 발생합니다.

다이렉트 드라이브 스타일 펌프

직접 구동 펌프는 증압기 스타일 펌프보다 본질적으로 더 효율적인 방식으로 작동하지만 전체 압력 출력을 제한합니다. 설계가 더 간단하고 덜 움직이는 부품이 필요하며 정확히 동일한 방식으로 작동하기 때문에 "압력 와셔" 스타일 펌프라고도 합니다(워터젯 펌프는 크게 개선된 설계임). 다이렉트 드라이브 스타일은 모터 구동 "크랭크샤프트"를 사용하여 3개의 피스톤을 빠르게 연속적으로 움직여 물을 흡입하고 가압하기 때문에 일반적으로 "크랭크샤프트" 스타일 펌프라고도 합니다. 압축 사이클에 항상 3개의 실린더 중 하나가 있다는 점을 감안할 때 증압기 스타일 펌프에서처럼 "감쇠기"가 압력을 유지하고 조절할 필요가 없습니다. 생성된 수압은 일정한 압력입니다.

이 펌프에는 유압 시스템이 없으므로 펌프를 시원하게 유지하기 위해 대형 수냉식 시스템이 필요하지 않습니다. 밀봉 및 체크 밸브 수명을 개선하기 위해 유입되는 수온을 낮추기 위해 작은 냉각기만 사용하는 것이 좋습니다.

그림 및 펌프 사진 제공:Omax Corp.

장점

• 전기적으로 효율적인 설계

• 냉각 시스템이 필요하지 않음

• 조용한 작동

• 5HP의 마력 및 가정/호비 작업용 단상 사용 가능

단점

• 제한된 압력(최대 60KPSI)

• 절단 품질을 유지하기 위해 이송 속도 또는 RPM 조정이 필요한 작업 시 압력 감소

• 압력 감소/증가에는 RPM 조정이 필요합니다.

요약:
두 기술이 다르게 보이지만 인텐시파이어와 크랭크 구동 펌프는 동일한 펌핑 원리를 공유합니다. 플런저의 방향이 바뀌면 저압 유체가 입구 체크 밸브를 통해 챔버로 들어갑니다. 두 경우 모두 지속적으로 왕복하는 플런저가 펌핑 동작을 제공합니다. 두 기술의 차이점은 단순히 플런저가 움직이는 수단입니다. 다이렉트 드라이브 스타일 펌프는 자동차 엔진과 유사한 크랭크를 사용하는 반면 인텐시파이어 스타일은 가압 오일을 통해 유압 실린더로 플런저를 구동합니다.

두 펌프 설계에서 사용 가능한 작동 마력을 높이면 주어진 압력에서 물 출력의 양이 증가하고 그 자체로 절단 성능이 크게 향상될 수 있습니다. 예를 들어 다른 모든 요소가 동일하면 다음이 적용됩니다.

펌프 크기	30HP	50HP
펌프 압력 출력	60KPSI	60KPSI
볼륨 출력	0.6 GPM	1.2 GPM
오리피스 크기	0.011”	0.014”
재료 유형/두께	AL / 0.25”	AL / 0.25"
절단 품질	3	3
연마 출력	1LB P/분	1LB P/분
이송 속도	23.63 IPM	33.63 IPM

*American Waterjet - Geomate™ 컷 계산기 소프트웨어를 사용하여 얻은 성능 데이터

위의 예에서 40% 이상의 절단 속도 성능 향상은 단순히 마력을 증가시켜 해당 압력에서 사용 가능한 물의 양을 증가시킴으로써 달성됩니다. 이러한 조치만으로도 절단 속도를 높일 수 있을 뿐만 아니라 성능을 개선하는 동시에 운영 및 유지보수 비용을 합리적으로 유지할 수 있습니다. 역으로 증가하는 압력은 실제로 속도를 증가시키지만 해당 압력에서 생성되는 사용 가능한 물의 양을 줄여 전체 효율성을 감소시킵니다. 또한 이러한 초고압은 마모를 크게 증가시켜 고압 시스템 구성요소의 소모품 수명을 크게 단축시킵니다.

두 펌프 설계 모두 수년에 걸쳐 성능, 효율성 및 신뢰성 면에서 큰 발전을 이루었습니다. 두 가지 디자인 모두 앞으로 수년간 워터젯 절단 시스템 성능을 제공할 것이며 펌프 유형의 옵션이 과장되어 있지만 워터젯에서 효율적이고 경제적으로 절단하는 가장 효과적인 방법은 압력이 아닌 마력을 높이는 것입니다.

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