油圧モーターをポンプとして使用できますか?リスク、予防措置、より安全な選択肢

時折、ワークショップの誰かが非常に現実的な質問をします。オイルが流れるときに油圧モーターが回転できる場合、シャフトを外側から駆動してポンプとして機能させることができますか?理論的には、この考えは合理的であるように思えます。現場では、それほど単純ではありません。

あ 油圧モーターは 逆駆動時にオイルを押し出す可能性がありますが、それは通常のモーターと交換する準備ができていることを意味するものではありません。 油圧ポンプ。トラブルは通常、入口側から始まります。オイルをスムーズに取り込むポンプを内蔵しています。多くのモーターはそうではありません。入口に十分なオイルが供給されなくなると、キャビテーション、熱、漏れ、騒音、出力流量の低下が急速に発生する可能性があります。

したがって、より良い質問は、「流れを生み出すことができるか?」ではありません。それは、「モーターや油圧システムの他の部分を損傷することなく、安全かつ継続的に流れを生成できるか?」ということです。

簡単な答え: モーターは逆駆動できますが、自動的にポンプになるわけではありません

油圧ポンプと油圧モーター、A 油圧ポンプは 機械動力を油圧動力に変換します。あ 油圧モーターは 油圧の力を機械的な回転に戻します。エネルギーの方向は可逆的に見えるため、人々はコンポーネントが単純に仕事を交換できると考えることがよくあります。

実際の機器では、内部の油路は必ずしもそのように設計されているわけではありません。通常、ポンプにはタンクから低抵抗の油を供給するための入口通路が設けられています。通常、モーターには加圧オイルを受け入れるために作られた 2 つの作動ポートがあります。これらのポートはモーターを駆動するのには問題ないかもしれませんが、一方が突然吸入側になる場合には制限が多すぎる可能性があります。

これが、モーターが回転してもポンプとしての機能が低下する可能性がある理由です。正の入口圧力が必要な場合があります。ケースのドレンが必要になる場合があります。内部漏れにより流量が過剰に失われる可能性があります。また、デューティサイクルが予想よりも長い場合にも過熱する可能性があります。モーターをポンプとして扱う前に、シャフトの回転方向だけでなく、回路全体をチェックする必要があります。

なぜ人々は油圧モーターをポンプとして使用しようとするのでしょうか?

ほとんどの場合、実際のマシンの問題から始まります。予備のモーターが棚の上にあります。ポンプが故障しました。デザイナーはスペースを節約したいと考えています。または、機械には、メインオイルの供給が減少した後もモーターを駆動し続ける移動負荷があります。このような場合、モーターをポンプとして使用するのが近道のように思えるかもしれません。

この考え方は、次のようないくつかの状況で見られることがあります。

• 負荷の超過: ウインチ、ホイールドライブ、コンベア、またはフライホイールが動き続け、モーターシャフトを駆動します。

• 慣性システム: 重い回転質量が減速中に回転し続け、オイルをモーターに押し込みます。

• テストベンチ: モーターが別のモーターによって駆動され、圧力または流れを生成できるかどうかを確認します。

• 一時的な修理作業: 作業場は、適切なポンプが到着する前に機械の稼働を維持しようとします。

• 回生油圧回路: 一部のシステムはエネルギーを吸収または再利用するように設計されていますが、これらの回路には適切なチャージ圧力、リリーフ保護、および冷却が必要です。

こうした事例の中には、 過負荷は 最も一般的ですが、最も誤解されやすいものでもあります。モーターは通常の開回路タンク供給ポンプのように動作しません。負荷により強制的にポンプモードになっています。低圧側が適切に充填されていない場合、オペレータが圧力計の重大な異常に気づく前にモーターに損傷が生じる可能性があります。

油圧ポンプと油圧モーター: ポンプ モードでは何が変わりますか?

違いは筐体に刻印されている名前だけではありません。オイル入口経路、漏れ経路、シール荷重、 ハウジングの圧力、ベアリングの状態、熱バランスがすべて変化します。モーターをシャフト側から駆動すると、以下の表は実際の比較を示しています。

最初のリスク: モーター入口でのキャビテーション

多くの場合、キャビテーションが最初の故障点となります。モーターがあるとき バックドライブの場合、1つのポートが入口になります。オイルがそのポートに十分早く流入できない場合、圧力が低下します。オイル内で蒸気泡が形成され、高圧領域で崩壊します。この崩壊により、ユニット内部の金属表面が損傷する可能性があります。

ワークショップでは、最初に計算機を使ってキャビテーションが見つかるとは限りません。普通に聞かれます。モーターまたはポンプセクションから、小さな石やビー玉が内部で動いているようなざらざらした音が聞こえる場合があります。流れが不安定になります。システムが弱いと感じるかもしれません。油温が通常より早く上昇する場合があります。機械がこのまま動作し続けると、汚染によって損傷が油圧回路全体に広がる可能性があります。

キャビテーションのリスクを軽減するには、入口側を慎重に処理する必要があります。

• 短くて十分な大きさの入口ラインを使用してください。

• 小さな継手、急な曲がり、ストレーナーの詰まり、不必要な制限を避けてください。

• 運転中はリザーバーオイルレベルを十分に高く保ちます。

• タンクのブリーザーがきれいで、詰まっていないことを確認してください。

• モーターが自動的に電力を供給できない場合は、ブースト圧、チャージポンプ、または浸水入口を使用します。

• チェック オイル粘度。 コールドスタート条件時の

注入口をオイルで満杯に保つことができない場合、モーターをポンプとして使用することは、通常、誤った経済的行為となります。 1 つのコンポーネントで節約されたコストは、シールの破損、内部の傷、油の汚染、機械のダウンタイムとして戻ってくる可能性があります。

2 番目のリスク: シャフト シールとケースのドレン圧力

多くのモーターには設計上、内部漏れがあります。この漏れは内部部品を潤滑し、通常はケースのドレンを通って戻されます。通常のモーターの使用では、漏れ経路とハウジング圧力は通常、予想範囲内にあります。ポンプモードでは、そのバランスが変化する可能性があります。

制限されたドレンライン、高背圧の戻り経路、またはハウジング内のエアポケットにより、ケースの圧力が上昇する可能性があります。ハウジングの圧力が上昇すると、シャフト シールから漏れが始まる可能性があります。ピストンモーターの設計によっては、ケースの排水不良も潤滑や内部接触面に影響を与える可能性があります。モーターは短時間動作しても、まだ動作しない可能性があります。 命を失っています。 毎分

モーターをポンプとしてテストする前に、次の項目を確認してください。

• このモーターにはケースのドレンラインが必要ですか?

• 最大許容ケース圧力はどれくらいですか?

• ドレンラインは漏れの流れに対して十分な大きさですか?

• ドレンは背圧なしで直接タンクに戻りますか?

• 始動前にモーターハウジングにオイルが充填されていますか?

• この回路の圧力方向に軸シールは適していますか？

データシートがこれらの質問に答えていない場合でも、推測しないでください。に尋ねてください 油圧サプライヤーに問い合わせてください。 テストを実行する前に

3 番目のリスク: 慣性による圧力スパイク

オペレータが望むか否かに関係なく、重い移動負荷が油圧モータをポンプに変える可能性があります。これは、ホイールドライブ、コンベア、ウインチ、フライホイール、および同様の機器で発生します。オイル経路が突然閉じられたり制限されたりすると、移動負荷によりモーターがオイルをブロックされたラインに押し込む可能性があります。圧力は非常に急速に上昇する可能性があります。

このため、ポンプモード動作には圧力保護が必要です。マシンによっては、エンジニアは リリーフバルブ、クロスポートリリーフバルブ、アンチキャビテーションバルブ、アキュムレータ、ブレーキバルブ、または制御減速回路。すべてのマシンに適合する単一の答えはありません。負荷慣性、停止時間、オイル流量、モーター容量、最大使用圧力がすべて重要です。

モバイル機械では、問題はコンポーネントの損傷だけではありません。圧力スパイクは、ブレーキの感触、走行のスムーズさ、ステアリングの動作、または坂道での機械の停止方法にも影響を与える可能性があります。装置に人、重い荷物、または高価な工具が搭載されている場合は、テストを開始する前に回路を確認する必要があります。

4 番目のリスク: 低効率と発熱

モーターは逆駆動時にオイル流を生成することがありますが、実際の流量は通常理論値よりも低くなります。圧力が上昇すると内部漏れが増加します。機械的摩擦も入力トルクの一部を占めます。低速かつ高圧では、計算された流量と実際の出力の差が非常に明らかになることがあります。

次の問題は熱です。失われた電力はオイル内で熱に変わります。熱いオイルは薄くなり、漏れが悪化して、シールの劣化が早くなり、システムの安定性が低下します。サーキットがリリーフを頻繁に越える場合、温度はさらに早く上昇する可能性があります。

長時間実行されるテストでは、冷却を後回しにしてはいけません。適切に選択された 油圧式熱交換器が必要になる場合があります。 モーターが要求の厳しいデューティサイクルで使用される場合、特に漏れ、圧力、リリーフフローの回避が難しい場合には、

油圧モーターがポンプ モードで動作できるのはいつですか?

油圧モーターがポンプモードで動作できる場合があります。重要なのは、回路がそれに合わせて設計されている必要があるということです。 1つのポートをタンクに接続してシャフトを駆動するだけでは十分ではありません。

油圧モーターをポンプとして使用する前のチェックリスト

モーターを作動させる前に、次のチェックリストを実行してください。これらの点は基本的なように見えますが、実際のトラブルシューティングでは、これらの点が正常なテストと損傷したユニットの違いとなることがよくあります。

1. モーターの種類とメーカーの制限を確認する

すべての油圧モーターが同じように動作すると仮定しないでください。ギアモーター、 オービタル モーター、ベーン モーター、アキシャル ピストン モーター、ラジアル ピストン モーターには、異なる漏れ経路、ベアリング構造、ドレン要件、および速度制限があります。制限されたポンプモード動作を許容する人もいます。他のものはそのように使用すべきではありません。

2. 変位と速度から流量を計算

理論的な流れは変位とシャフト速度から決まります。内部漏れがあるため、実際の流量は低くなります。圧力が高くなるほど、この漏れはより重要になります。モーターがシリンダーを駆動したり圧力を維持したりすることが予想される場合、想定ではなく実際の出力をテストする必要があります。

3. 必要入力トルクの確認

ポンプとして使用されるモーターには回転以上のものが必要です。圧力を高めるには十分なシャフトトルクが必要です。小型の電気モーターは無負荷で油圧モーターを自由に回転させることができますが、出口圧力が上昇すると停止します。ギアを減速するとトルクが増加しますが、速度と流量も低下します。

4. 注入口を真空から保護する

入口側は油を受けやすくなければなりません。大きな吸引ライン、低抵抗の継手、高い位置に取り付けられたタンク、または小型のチャージポンプが必要になる場合があります。ユニットからキャビテーションノイズが発生し始めた場合は、まずテストを停止してください。続行せず、音が消えることを願います。

5. 緩和とキャビテーション防止保護を追加する

閉じた油路に対してバックドライブモーターを決してテストしないでください。リリーフバルブまたは 予想される流量に合わせて圧力制御バルブ を取り付ける必要があります。過負荷システムでは、アンチキャビテーション バルブが低圧側をオイルで満たした状態に保つのに役立ちます。

6. 油温に注意する

温度は多くを物語ります。短いテスト中にオイルが急速に加熱する場合、漏れ、制限、またはリリーフ流量が多すぎる可能性があります。粘度の高いオイルに変更することが必ずしも解決策になるとは限りません。場合によっては、オイルが濃いと入口の流れが悪くなり、キャビテーションのリスクが増加します。

7. 適切なホースと継手のサイズを使用してください

ホースが小さいと、正常なコンポーネントの動作が悪くなる可能性があります。入口ラインと戻りラインは必要な流量と一致する必要があります。急な曲げやサイズの小さい取り付け部分は避けてください。回路に交換部品が必要な場合は、適切に選択してください 油圧ホースと継手は、 圧力降下を軽減し、オイル戻りを改善するのに役立ちます。

モーターをポンプとして使用するより安全な代替手段

目的がシリンダーに電力を供給する、パワーユニットを構築する、または故障したポンプを交換することである場合、通常は専用のポンプがよりクリーンな選択です。サイズ調整が容易で、冷却が容易で、メンテナンスが容易です。また、ポンプモードのモーター動作に伴う注入口とシールの問題の多くも解消されます。

考えられる代替案は次のとおりです。

• ギアポンプ: 多くのコンパクトなパワーユニットや中圧システムに適したシンプルな選択肢です。

• ベーンポンプ: 多くの産業用油圧システムにおけるよりスムーズな流れに適しています。

• ピストンポンプ: 高圧、可変流量、またはヘビーデューティ用途に適しています。

• リバーシブルポンプモーターユニット: 双方向電力変換が元の設計の一部である場合に適しています。

• 油圧バルブのソリューション: 過負荷の問題では、適切な 油圧バルブの 配置により、モーターを快適ゾーン外で動作させることなく、制御の問題を解決できる可能性があります。

ほとんどの購入者にとって、より安全な方法は、流量、圧力、速度、オイルの種類、デューティ サイクル、設置スペースを最初に定義することです。その後、適切なポンプ、モーター、バルブ、クーラー、または電源ユニットを、それほど驚くことなく選択できます。

Blince が油圧モーターとポンプの選択にどのように役立つか

Blince は油圧モーター、ポンプ、バルブ、 ホース、熱交換器、農業機械、建設機械、産業機械、移動式油圧システム向けのカスタマイズされた油圧ソリューション。機械に過負荷、モーターの加熱、キャビテーションノイズ、不安定な流量、またはポンプとモーターのマッチングが不確実な場合、1 つの交換部品だけでは解決できない可能性があります。回路全体をチェックする必要がある場合があります。

送信するときは、 お問い合わせの際は、モーターの型式、容量、使用圧力、流量、軸速度、油の種類、回転方向、デューティサイクル、負荷条件、および可能であれば油圧回路図を含めてください。設置状況の写真も参考になります。これらの詳細は、Blince がモーター、ポンプ、バルブ ブロック、クーラー、または完全な油圧ソリューションがより良い選択肢であるかどうかを判断するのに役立ちます。

また、より実践的な選択とトラブルシューティングのトピックについては、 Blince 製品ニュース セクション。

FAQ: ポンプとして使用される油圧モーター

1. あらゆる油圧モーターをポンプとして使用できますか?

いいえ。一部のモーターは逆駆動時に流れを生成できますが、それは通常のポンプの動作に適しているという意味ではありません。モーターのタイプ、入口の状態、ケースのドレン、圧力、速度、デューティ サイクルをすべて確認する必要があります。

2. 油圧モーターをポンプとして使用すると、なぜキャビテーションが発生するのですか?

キャビテーションは通常、入口側に十分なオイルが供給されないために発生します。多くのモーターにはポンプのような低抵抗の吸入通路がないため、正の入口圧力またはチャージフローが必要になる場合があります。

3. ポンプモードでは、歯車モーターが軌道モーターよりも優れていますか?

デザインにより異なります。ギアタイプのユニットは場合によってはより単純ですが、それでも適切な入口供給、シール保護、圧力制御、温度監視が必要です。まずサプライヤーの制限を確認する必要があります。

4. 油圧モータを油圧シリンダのポンプとして使用できますか?

短時間の低圧テストでは、場合によっては機能する可能性があります。通常のシリンダー操作の場合、専用の油圧ポンプの方が安全であり、サイズ調整も容易です。

5. モーターの入口が制限されている場合はどうなりますか?

ユニットは騒音を発し、流れが失われ、加熱し、キャビテーションによる損傷を受ける可能性があります。金属粒子がオイルに入ると、他の油圧コンポーネントにも影響が及ぶ可能性があります。

6. リリーフバルブは必要ですか?

はい。出口が制限されているかブロックされている場合、逆駆動モーターにより圧力が発生する可能性があります。適切なリリーフバルブまたは圧力制御バルブは、回路の保護に役立ちます。

7. ポンプモードではケースの排水は重要ですか?

はい。ケース圧力はシャフトシールの寿命と内部潤滑に影響を与えます。ドレンラインが制限されているか、間違って接続されていると、モーターが損傷する可能性があります。

8. 実際の流量が計算された流量よりも低いのはなぜですか?

計算された流量は変位と速度に基づいています。特に高圧では、内部漏れと摩擦が入力エネルギーの一部となるため、実際の流量は低くなります。

9. モーターがポンプとして動作するのはどのような場合に正常ですか?

これは、ウインチ、ホイールドライブ、コンベア、フライホイールシステムなどの過負荷アプリケーションで発生する可能性があります。このような場合、回路は圧力を制御し、キャビテーションを防止する必要があります。

10. 選択サポートのために Blince に何を送ればよいですか?

モーターまたはポンプのモデル、容量、圧力、流量、速度、オイルの種類、作動サイクル、負荷条件、設置写真、および可能であれば油圧回路図をお送りください。これは、モーター、ポンプ、バルブ、クーラー、または完全な油圧システム ソリューションがより適切であるかどうかを確認するのに役立ちます。

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ブリンス油圧チーム

Blince Hydraulic は、移動機械、農業機器、建設機械、産業用油圧システム向けの実用的で信頼性の高いソリューションに重点を置いたプロの油圧コンポーネント サプライヤーです。当社は以下を含む幅広い油圧製品を提供しています。 油圧モーター, 油圧ポンプ, 油圧バルブ, 油圧ホースと継手、熱交換器、シリンダー、カスタマイズされた油圧システム ソリューション。

Blince は、油圧製品の選択と国際供給における長年の経験により、お客様が作動圧力、流量、変位、速度、オイルの種類、設置スペース、実際の機械の条件に基づいて適切なコンポーネントを選択できるよう支援します。交換用の油圧モーター、パワーユニット用のポンプ、または完全な油圧ソリューションが必要な場合でも、当社のチームが動作条件を確認し、実用的なオプションを推奨するお手伝いをいたします。

油圧モーターがお客様の用途に使用できるかどうかわからない場合、または適切なポンプまたはモーターの選択にサポートが必要な場合は、モデル番号、写真、油圧回路図、圧力、流量、速度、数量をお送りください。私たちのチームが詳細を確認し、できるだけ早く適切な解決策と見積もりを提供します。

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