패킹의 종류 및 설정

안녕하세요. 메카럽입니다.

이번 포스팅에서는 패킹의 종류(U패킹, V패킹)와 설정에 대해 알아보겠습니다. U패킹 설치는 틈으로 밀려나오기 마련인데 이를 방지하기 위해 백업링을 설치하게 됩니다. 이러한 전반적인 설정에 대해 자세히 알아보도록 하겠습니다.

---

U패킹이란?

실(Seal)은 밀봉 장치를 가리키는 말인데, 그 중에서도 패킹(Packing)은 왕복 운동용에 사용되는 실을 말하고, 고정용으로 사용되는 것을 개스킷(gaslet)이라고 부릅니다. 이들의 공통적인 역할은 서로 접하는 구성 부품 사이에 설치되어 구성 부품 사이의 누설을 방지하는 역할과 외부에서의 이물질의 침입을 방지하는 역할을 하며 각 기계 시스템을 안정적으로 작동하게 하는 것입니다. 이들이 특히 중요한 역할을 담당하는 기능 부품으로서 각광을 받기 시작한 것은 세계대전을 전후로 하여 자동차 산업을 비롯한 공업과 산업의 발달, 그리고, 1930년대 이후 서양에서 발명된 합성 고무가 큰 역할을 하였습니다. 왜냐하면 그 이전까지는 가죽 등을 사용하고 있었기 때문입니다.

---

U패킹(Packing)의 단면 현상

---

U패킹(Packing)의 밀려나옴

◇ 배압, 역압에 의한 밀려나옴

피스톤 패킹은 복동형의 경우, 일반적으로 2개를 사용합니다. 이 때 조건에 따라서 배압, 역압 등이 발생하게 됩니다. 이것에 의해 위 그림과 같이 패킹이 밀려나와서 미끄럼측 립이 피스톤과 실린더 튜브의 틈에 밀려나와 손상되는 경우가 있습니다. 이 배압을 완전히 없애는 것은 곤란하기 때문에 배압을 방지하기 위해서 홈 부착부의 비대칭 단면을 한 U패킹을 사용하는 것이며, 배압 방지용의 작은 구멍을 뚫거나 서포트링(Support Ring)을 병용하는 등의 방법으로 배압 대책을 마련해 줍니다.

---

◇ 고압에 의한 밀려나옴

사용 압력이 높을 경우 또는 미끄럼 측의 패킹 장착부의 틈새가 클 경우에는 위 그림과 같이 패킹의 끝 부분이 밀려나와 손상될 우려가 있습니다. 이러한 경우에는 백업링을 함께 사용해서 패킹의 끝부분이 밀려나오는 것을 방지합니다.

---

V패킹(Packing)이란?

V패킹은 단면이 V자 형상인 패키애으로 유압 실린더용의 패킹으로 많이 사용되고 있습니다. V패킹의 사용 방법은 압력에 따라서 여러 장을 겹쳐 그 아래 위에 가압용 어댑터를 끼웁니다. JIS규격에서는 천이 들어간 고무 소재의 V패킹(F)과 고무의 V패킹(H)이 규정되어 있어서 각각 사용 목적에 따라 적용시킵니다. 또한 천붙이 고무 V패킹과 고무 V패킹을 병용하는 경우도 있습니다. 재료로는 JIS에 규격화되어 있는 대형기계 등의 설비에서는 높은 신뢰성 때문에 V패킹을 사용하고 있습니다. 

---

V패킹(Packing)의 장착 예

---

V패킹(Packing)의 장착수량과 어댑터(Adaptor) 및 스페이서(Spacer)의 재질

압력 (kgf/㎠)	V패킹 장착수		어댑터의 재질			스페이서의 재질
	고무	천붙이 고무	경질붙이 고무	청동	알루미늄 청동	청동	알루미늄 청동
40	3	3	●	●	●	●	●
40~300	4	4	▲	●	●	●	●
300~600	-	5	X	▲	●	▲	●
600~	-	6	X	X	●	X	●

기호 : ● : 적합, ▲ : 사용조건 고려, X : 부적합

※ 압력이 600kgf/㎠ 이상이 되면 패킹(Packing)의 수량을 증가하는 것이 효과가 적으므로 스페이서 링(Spacer Ring) 등을 사용합니다.

---

L패킹(Packing)이란?

L패킹은 단면이 L자형입니다. 예전에는 패킹의 재료로 가죽껍질 등을 사용하였으나 현재는 다양한 형상 및 재료를 사용한 U패킹에 그 역할을 내어주어 수요가 점차 감소하는 경향입니다. 공기형 패킹, 컵 패킹 등으로 호칭되는 것들도 있습니다.

---

더스트 실(와이퍼 링, 스크레이퍼)

외부에서 더스트(dust, 분진)나 이물질이 침입하는 환경 조건에서 패킹을 사용해야 하는 경우에는 그 실링하는 시스템의 가장 외부에 반드시 더스트 실(와이퍼 링, 스크레이퍼 모두를 의미한다)을 사용합니다. 더스트 실은 각 제조사에서 사용 목적에 따라 다양한 종류의 제품이 시판되고 있습니다. 오일의 최종 실링 역할을 하는 립(Lip)을 고려해서 더블 립(Double Lips)의 형상을 갖고 있는 것이나 금속링을 장착한 것도 있습니다.

---

지금까지 각종 패킹의 종류 및 설정에 대해 알아보았습니다. 오일실을 비롯해 여러 종류의 패킹이 참 많은 것 같습니다. 아직까지도 패킹에 대해 잘 이해가 안가시는 분들에게 간단한 예를 들어 보면 밥솥이나 그릇의 뚜껑에 붙어 있는 실리콘 재질의 링을 보셨을 겁니다. 그러한 종류들이 기계안으로 들어가서 같은 역할을 하고 있다고 생각하시면 이해가 빠르실 것입니다. 다음 포스팅에서는 Coil Spring 계산에 대해 알아보도록 하겠습니다. 오늘도 행복하세요.