트러블슈팅 · 5공식 진단 시리즈
부하감지(LS) 시스템 튜닝과 고장 패턴
증상
- 레버 조작 시 반응이 늦고 최고속도 미달, 복합조작 시 후순위 액추에이터 정지·서행(간섭)
- 중립(스탠바이) 상태에서 압력이 비정상적으로 높아 발열·소음 증가
- LS 신호라인 압력이 주기적으로 요동(오실레이션)하며 실린더가 미세하게 떨림
- 정지 시 실린더 서서히 하강(드리프트), 미세조작(저속영역) 불가
원인 (빈도 순)
- 마진압(Margin Pressure) 오조정 — 컴펜세이터의 두 스프링(마진/최대압) 혼동 조정 [1][2]
- LS 신호라인 오리피스(댐핑 오리피스) 막힘 — 압력 스파이크를 걸러주는 기능 상실로 오실레이션·헌팅 유발 [3]
- 셔틀밸브/체크밸브 고착 — 복합조작 시 LS(A)/(B) 신호 분리 실패로 상호 간섭 [4]
- 인렛 릴리프(LS 릴리프) 미조정 — 2개 이상 섹션 동시 작동 시 후순위 유량 급감 [5]
- 컴펜세이터 스풀 마모/고착 — 유량배분 불균형, 플로우쉐어링 실패
- 오염(콘터미네이션) — 소구경 오리피스·스풀 랩 불량으로 위 현상 가속
5공식 진단
- 공식(4) ΣF=0: 컴펜세이터 평형 P_pump·A=P_LS·A+F_spring → 마진압 이상은 스프링보다 신호전달(P_LS) 문제일 확률↑.
- 공식(3) Qo=Cd·Ao·√(2ΔP/ρ): 메인 오리피스 ΔP(마진압) 일정→Q 일정, 통상 ΔP 10~30bar 유지가 LS 원리 그 자체 [3].
- 공식(5) ṗ=(β/Vo)ΣQin−Qout: LS라인 Vo가 작아 β/Vo↑, 미세 Q 변화에도 압력 급변→댐핑오리피스 없으면 오실레이션.
📈 직접 움직여 보기 — 아래 그래프의 슬라이더로 공식의 관계를 확인하세요.
진단 절차
- Step1: 중립 스탠바이압 측정 → 규정치(예 200~300psi급 LS 프리셋) 대비 과다/과소 판별 [6]. 과다→릴리프 고착, 과소→스프링 파손.
- Step2: 단일 조작 시 마진압(P_pump−P_LS) 측정 → 설정치 이탈 시 공식(4) 대입, 컴펜세이터 스풀/스프링 점검.
- Step3: 복합조작 시 후순위 액추에이터 압력강하 확인 → 셔틀밸브·인렛 릴리프 이상 판별 [4][5].
- Step4: LS라인 파형(오실로스코프/데이터로거) → 주기적 요동이면 공식(5) 적용, 댐핑오리피스 막힘 의심 [3].
- Step5: 오리피스 전후 ΔP·Q로 Cd 역산(공식3) → 설계값 대비 저하 시 막힘 정량 확인, 분해세척.
조치 / 대처
- 컴펜세이터 마진/최대압 스프링 규정치 재조정(제조사 스펙 확인 후 동일 방향으로만 조정)
- LS 댐핑오리피스 분해 세척·교체
- 셔틀밸브·체크밸브 분해점검, 시트 손상 시 교체
- 다중 스풀 동시작동 어플리케이션은 인렛 릴리프 재조정 필수 [5]
- 오일 오염도 측정 후 필터 교체, 목표 청정도 관리
예방 (관리 포인트)
- 정기 오일 샘플링·오염도(ISO 코드) 관리
- 마진압 주기적 검교정(계절/온도 변화 시 재확인)
- 댐핑오리피스 청소 주기화, 복합조작 어플리케이션은 릴리프 셋업 이력 기록
- 컴펜세이터 조정은 "최대압 먼저, 마진 나중" 순서 준수 [6]
출처
[1] Hydraquip — How to Adjust Load Sense & Pressure Compensator Settings on a Hydraulic Pump — https://www.hydraquip.com/how-to-adjust-load-sense-pressure-compensator-settings-on-a-hydraulic-pump/ [2] Machinery Lubrication — When and How to Adjust a Load-sensing Hydraulic Pump — https://www.machinerylubrication.com/Read/31666/adjust-hydraulic-pump [3] Fluid Power World — Load Sense Hydraulics Simplified — https://www.fluidpowerworld.com/load-sense-hydraulics-simplified/ [4] Danfoss — PVG 32 Service Manual (AX152886481209en) — https://assets.danfoss.com/documents/latest/50030/AX152886481209en-000402.pdf [5] Danfoss — Technical Information PVG 100 — https://hydraulicsonline.com/wp-content/uploads/2014/02/Technical-Information-Danfoss-PVG-100.pdf [6] Machinery Lubrication — Load-Sensing Control — https://www.machinerylubrication.com/Read/859/load-sensing-control