油圧モーターは、世界の多くの産業機械や移動機械の背後にある目に見えない力です。東京で基礎を掘る掘削機の軌道を動かし、アメリカ中西部でコンバインのオーガーを回転させ、北海を航行する貨物船のアンカーウィンドラスに動力を供給し、ドバイで超高層ビルを建設するクレーンの旋回プラットフォームを回転させます。油圧モータは広く使用されているにもかかわらず、油圧モータの選択と性能を決定する工学原則がわかりやすい言葉で提示されることはほとんどありません。このガイドはそのギャップを埋めるもので、油圧モーターとは何か、各主要な設計ファミリーがどのように機能するか、モーターを実際のアプリケーションに適合させる方法、世界のさまざまな地域のエンジニアや調達チームが留意する必要があることを説明します。
油圧システムは基本的にエネルギー伝達システムです。原動機 (ディーゼル エンジン、電気モーター、その他の動力源) が油圧ポンプを駆動します。ポンプは機械的回転を加圧された作動油に変換します。加圧された流体はホース、バルブ、マニホールドを通ってアクチュエーターに伝わり、アクチュエーターが流体を機械的な仕事に変換します。油圧シリンダーは直線運動を生成します。 油圧モーターは回転運動を生成します.
この区別は重要です。いくつかのモーター設計は対応するポンプと幾何学的類似点を共有していますが、油圧モーターは逆方向に動作するポンプではありません。ポンプは、高い出口圧力と低い入口圧力に合わせて最適化されています。モーターは、高い入口圧力、正確なケースドレン管理、および持続的なシャフト負荷能力のために最適化されています。ベアリング、ポートの形状、内部クリアランス、シールの配置は、それぞれ特定の役割に合わせて調整されています。
油圧モーターの物理的特性と動作性能の関係は、次の 3 つの方程式で説明されます。
出力トルク (Nm) = 排気量 (cm3/rev) × 正味差圧 (bar) × 0.1 ÷ (2π)
軸回転数(rpm) =流量(L/min)×1,000 ÷ 排気量(cm3/rev)
出力(kW) = トルク(Nm) × 回転数(rpm) ÷ 9,549
これら 3 つの方程式は、モーターの基本的なトレードオフを明らかにします。つまり、流体動力入力 (圧力 × 流量) が一定の場合、容量を増やすとトルクが増加しますが速度が低下し、容量を減らすとその逆になります。特定のアプリケーションに合わせてこのトレードオフを適切に行うことが、モーター選択の中心的なタスクです。
実際のモーターは内部損失により理想的な動作から逸脱します。 体積効率は 、(入口から出口への内部漏れではなく)供給された流れのどれだけが実際にシャフトの回転となるかを測定します。 機械効率は、 ベアリング、シール、および滑り面での摩擦損失後に理論上のトルクがどの程度シャフトに伝達されるかを測定します。一般的な全体効率は、設計動作点で単純なギア モーターの約 80% から、適切に設計されたピストン モーターの 90 ~ 93% の範囲です。
すべての油圧モーターの設計には、さまざまなエンジニアリング トレードオフが伴います。すべてのアプリケーションに最適な単一のモーター アーキテクチャは存在しません。だからこそ、業界は過去 1 世紀にわたって、いくつかの異なる設計ファミリーを開発し、維持してきました。各設計のトレードオフを理解することは、十分な情報に基づいた選択を行うための基礎となります。
主要な油圧モーター設計ファミリー
軌道モーター (ジェローター モーター、軌道モーター、またはジェローラー モーターとも呼ばれる) は、移動機械で最も広く使用されている油圧モーター タイプの 1 つです。内部機構は、 歯車セットで構成されています n歯のインナーロータと の外輪ギアが噛み合う n+1歯 。加圧流体がローブ間に形成された膨張室を満たすと、インナーローターがリング内で偏心して周回します。カルダン シャフトまたはダイレクト スプライン カップリングは、この軌道運動を出力シャフトでの連続回転に変換します。
オービタル モーターは、油圧モーターの分野で実用的な中間点を占めています。ラジアル ピストン モーターの代替品よりもはるかに低いコストで、コンパクトで機械的にシンプルなパッケージで本物の低速トルクを提供します。典型的な動作範囲は、排気量に応じて、最小約 15 ~ 30 rpm から最大 500 ~ 800 rpm です。
ディスクポートを備えた軌道モーターは、 平坦な回転バルブ プレートを介して流体の入口と出口を計時します。この設計は、より高い圧力を効率的に処理し、双方向回転または複数の速度ステップの構成が簡単です。の OMT シリーズ軌道モーターは、 ディスク分配フローを備えた高度な Geroler ギア セットを使用しており、幅広い多機能アプリケーション構成にわたって高圧動作向けに設計されています。このカテゴリの密接に関連したオプションは、 BMK2 Geroler 軌道モーターは、Eaton Char-Lynn 2000 シリーズ (104-xxxx-xxx) と同等です。同じディスク分配フローの Geroler 設計を使用しており、多機能の動作要件にわたって個別のバリエーションに合わせて構成可能であり、そのプラットフォームを中心に元々指定されていたシステムの実証済みの相互参照となります。
シャフトポート付きオービタルモーターは、 作動油をバルブプレートではなく出力シャフトの内部ドリルを通して送り、より柔軟な取り付け方向を可能にします。の OMRS シリーズ軸配分軌道モーターは このアプローチを採用しています。 Eaton Char-Lynn S 103 シリーズと同等の Geroler ギア セットは、高圧時の内部摩耗を自動的に補正し、手動調整なしでスムーズな性能と長い耐用年数を維持します。
標準の軌道変位が不十分な用途(クレーンの旋回、重い丸太の取り扱い、高密度のコンベア駆動など)の場合、 TMT V シリーズ高容量軌道モーターは 、17 歯のスプラインシャフトで 400 cm3/rev の容量を提供し、ほとんどの標準軌道モーターでは到達できない強力で信頼性の高い低速トルク出力を提供します。
建設機械では、 OMER シリーズ軌道モーターは 、掘削機のアタッチメント ドライブやホイール ローダー回路用の選択肢として広く実証されています。連続使用圧力範囲は 10.5 ~ 20.5 MPa、定格ピーク圧力は 27.6 MPa で、アタッチメントへの周期的な衝撃荷重によって発生する圧力スパイクを吸収するのに十分なヘッドルームを備えています。
最適な用途: 農業用ヘッダー ドライブ、噴霧器ファン モーター、建設ツール アタッチメント、コンベア ライン ドライブ、軽ウインチ、マテリアル ハンドリング付属品、海洋デッキ機器。
ラジアル ピストン モーターは、複数のピストン (通常は 5 ~ 8 個) を中央のクランクシャフトまたはカムリングの周りに放射状に配置します。加圧された流体は、タイミングポート配置を通って各ピストンチャンバーに順番に流入し、各ピストンをカムリングに向かって外側に押し、クランクシャフトを回転させます。ピストンが互い違いの順序で点火するため、正味トルク出力は非常にスムーズです。これは、トルクリップルが構造振動、位置の不安定性、または負荷の変動を引き起こすアプリケーションでは非常に重要です。
このアーキテクチャは、標準的な油圧モーター設計の中で最高のトルク密度と達成可能な最低の安定速度を実現します。一部のラジアル ピストン モデルは、5 rpm 未満のシャフト速度で安定して動作します。この機能は、外部ギアボックス減速なしでは他のモーター ファミリでは実現できません。
の LD シリーズ ラジアル ピストン モーターは 、この製品ファミリーのエントリー ポイントです。高品質の鋳鉄構造、ISO 9001 および CE 認証、および継続的な高負荷運転向けに構築された堅牢なマルチピストン内部設計を備えています。 LD ファミリ内では、5 つのバリエーションが段階的に異なる変位、圧力、速度の要件に対応しています。
の LD6 ラジアル ピストン モーターの 定格は 315 bar で、丸太グラップル、掘削機のバケット、ローダーのアタッチメントの周期的な衝撃荷重、つまり突然の荷重が例外的ではなく標準的にかかる用途に特に適しています。
の LD2 ラジアル ピストン モーターは、 広い使用可能な速度範囲とコンパクトな寸法エンベロープのバランスをとっているため、スペースが限られている掘削機の旋回回路やローダー ホイール モーターの設置に実用的な選択肢となっています。
の LD3 ラジアル ピストン モーターの 定格は連続 16 ~ 25 MPa、最高 30 ~ 35 MPa、速度範囲は 300 ~ 3,500 rpm です。一部の構成は 30 rpm 未満で安定した回転を維持し、ギアボックスなしでダイレクト ドライブのウインチおよび旋回負荷の要件の大部分をカバーします。
の LD8 ラジアル ピストン モーターは、 定格 200 ~ 3,000 rpm の速度範囲をさらに拡張し、一部の構成では 20 rpm 未満で安定した回転を維持します。 FSC、CE、ISO 9001:2015、および SGS 認証を取得しており、ほとんどの国際的なプロジェクト調達プロセスの文書化要件を満たしています。
の LD16 ラジアル ピストン モーターは、 同じ実証済みの鋳鉄マルチピストン アーキテクチャと完全な認証スイート (FSC、CE、ISO 9001:2015、SGS) を備えた LD シリーズを完成させ、輸出市場の機械への OEM 統合向けに設計されています。
の IAM ラジアル ピストン モーターは 、旋回、ウインチ、鉱山、海洋、および重工業のダイレクト ドライブ システム、つまり超低速でのスムーズなトルクと長い無人サービス間隔が真に交渉の余地のない環境向けに設計されています。コンパクトさやコストよりも信頼性と長寿命を優先した設計となっています。
の BMK6 ラジアル ピストン モーターは 、鋳鉄ハウジング内にマルチ プランジャーの内部レイアウトを採用しており、重工業プロセスに強力でスムーズな出力を提供します。マルチピストン構造により、回転サイクル全体を通じてトルクリップルを最小限に抑えます。
の ZM ラジアル ピストン モーターは 、設置容積が制限されている高トルク用途向けのコンパクトなラジアル ピストン ソリューションです。これは、改造や元の設計がフルサイズのラジアル ピストン モーターに対応していない機械で頻繁に必要となる要件です。
の NHM ラジアル ピストン モーターは、 高トルク出力とコンパクトな外形を組み合わせ、トルク密度とパッケージングの両方の制約が同時に要求されるアプリケーションに対応します。
の HMC ラジアル ピストン モーターは、 フォーム ファクターの削減を必要とする重機駆動回路向けの、もう 1 つのコンパクトな高トルク ラジアル ピストン オプションです。
最適な用途: 林業の伐採および加工機械、地下採掘コンベア、アンカーウインドラス、クレーンホイストドライブ、トンネルボーリング装置、ロータリーオーガードリル、工業用ミキシング、船舶スラスターシステム、大型車両の直接駆動ホイールモーター。
ギア モーターは最もシンプルで最もコスト効率の高い油圧モーター タイプであり、多くの用途にとってシンプルであることがまさに正しい選択です。外歯車モーターでは、噛み合う 2 つの平歯車が精密に穴が開けられたハウジング内で回転します。加圧流体は入口側から入り、歯車の噛み合いが外れるときに歯の隙間を満たし、ハウジングの周囲を円周方向に移動し、出口側で歯車が再び噛み合うときに排出され、その過程でシャフトが回転します。内歯車 (ジェローター) モーターは、よりコンパクトな構成で同じ原理を実現します。
ギア モーターは、中程度のトルク要件で中程度から高速のシャフト速度で優れており、ピストン モーターよりも作動油の汚染に強く、複雑なメンテナンスがあまり必要ありません。それらの制限は、非常に低いシャフト速度で高トルクを生成できないことです。その役割はラジアルピストンとオービタルモーターに属します。
の GM5 シリーズ ギア モータは 、効率的で安定した中負荷連続出力が要求される油圧システムにおける要求の厳しい動力伝達用に設計された高性能ギア モータです。の 外部グループ シリーズ ギア モーターは、 高速性、安定したパフォーマンス、柔軟な取り付け形状を必要とするモバイルおよび産業用アプリケーションに、コンパクトでコスト効率の高いソリューションを提供します。
高所作業車、農業用噴霧器、車載補助システムなど、移動機械に厳しい重量予算が課せられる場合、 CMF シリーズ コンパクト ギア モーターは、 最小限の設置面積で、迅速な過渡応答と堅牢な連続性能を備えた軽量高速設計を提供します。
最適な用途: 油圧ファンドライブ、補助ポンプドライブ、農業用噴霧器システム、軽工業用コンベアドライブ、モバイル機器のパワーテイクオフシステム。
走行モーターは、油圧モーター、多段遊星ギアボックス、バネ作動油圧解放 (SAHR) パーキング ブレーキの 3 つのコンポーネントを 1 つの密閉ユニットに統合しています。この統合により、機械の下部構造の設計が簡素化され、外部油圧接続の総数が減り、露出した機械接合部が急速に劣化する泥、水浸し、岩石、研磨土を含む環境での信頼性が向上します。
遊星ギアボックスは、油圧モーターからのトルクを増大させ、シャフト速度を履帯または車輪の推進に必要なレベルまで減速し、通常、履帯スプロケットで 10 ~ 50 rpm の最終出力速度を実現します。 SAHR ブレーキは、油圧が除去されると自動的に作動し、オペレーターの介入なしに坂道で機械を静止させます。
の MS シリーズ トラベル モーター は実証済みの例です。鋳鉄構造、一体型遊星歯車減速機、スプリング適用パーキング ブレーキ、および FSC、CE、ISO 9001:2015、および SGS 認証を取得しています。これは、世界の主要な輸出市場にわたる OEM 顧客の要件を満たす文書プロファイルであり、1 年間の標準保証が付いています。
最適な用途: 履帯掘削機、コンパクトトラックローダー、ミニ掘削機、スキッドステアマシン、ゴム履帯キャリア、クレーン車台、農業用トラックシステム。
スルー モーター (スイング モーターまたは回転駆動モーターとも呼ばれる) は、ベースまたは車台に対して上部構造を連続的に 360 度回転させるために特別に設計された油圧モーターです。掘削機、移動式クレーン、港湾荷降ろし機、および掘削リグはすべて、スムーズで制御可能なプラットフォームの回転を実現するスルードライブに依存しています。
スルー モーターに対する技術的要求は、他のほとんどの回転駆動アプリケーションとは異なります。モーターは、大きな回転質量 (掘削機の上部構造、クレーンのジブ、またはドリル プラットフォーム) をスムーズに加速し、制御された速度で安定した回転を維持し、オーバーシュートや振動なく正確に減速する必要があります。そのすべては、旋回リングの形状によって課せられるラジアルおよびアキシアル ベアリングの荷重に耐えるものです。
の OMK2 シリーズ スルー モーターは、 柱に取り付けられたステーターとローターの構成によってこれらの要件を満たし、掘削機やクレーンの旋回回路に特徴的な慣性衝撃荷重や周期的な応力反転の下でも安定した信頼性の高い性能を提供します。鋳鉄構造により、長い動作寿命にわたって寸法安定性とベアリングの位置合わせが維持されます。
最適な用途: 掘削機の上部構造スイングドライブ、移動式クレーンの回転、港湾クレーンの旋回、ナックルブームローダーの回転、オフショアドリルリグ回転テーブル、船舶のデッキクレーンの回転。
出力シャフトでの連続トルクとピークトルクの両方の要求を計算します。ウインチ用途の場合: T = (ロープ張力 × ドラム半径) ÷ ドライブトレインの機械効率。ロータリーカッターまたはミキサーの場合: T = 切削抵抗力 × 有効工具半径。
必要な最大シャフト速度はどれくらいですか?負荷はどのくらいの最小速度で安定して制御可能に動作する必要がありますか?最低速度要件が 30 rpm を下回ると、実用的な分野はラジアル ピストンまたは大容量軌道モーターに即座に狭まってしまいます。
モーター全体の正味圧力差 (入口圧力から戻りライン背圧とケースドレン背圧を差し引いたもの) によって、特定の排気量がどれだけのトルクを供給できるかが決まります。システム圧力が高くなると、より小さなモーターでも同じトルク要件を満たすことができます。
変位 (cm3/rev) = (2π × トルク [Nm]) ÷ (正味圧力 [bar] × 0.1 × 機械効率)
例: 700 Nm が必要。正味圧力 210 bar; 90% の機械効率。排気量 = (6.283 × 700) ÷ (210 × 0.1 × 0.90) = 4,398 ÷ 18.9 ≈ 233 cm3/rev
流量(L/min)=容積(cm3/rev)×速度(rpm)÷(1,000×体積効率)
この数値により、ポンプの選択と油圧ラインのサイジングが決まります。
アプリケーション特性 |
推奨モーター種類 |
|---|---|
30 rpm 未満の最低速度、高トルク、連続使用 |
ラジアルピストンモーター |
LSHT、コンパクトパッケージ、断続的使用、コスト重視 |
軌道(ゲローラー)モーター |
中~高速、中トルク |
ギアモーター |
自己完結型の無限軌道/車輪付き推進装置 |
トラベルモーター |
360°上部構造またはクレーン回転 |
スルーモーター |
可変速度/トルク、静油圧閉ループドライブ |
アキシャルピストンモーター |
選択を確定する前に、取付フランジ規格(SAE、ISO、またはメートル)、出力軸タイプ(キー付き、スプライン、テーパー)、ポートサイズ、ケースドレンポートの位置、回転方向、作動油の適合性を確認してください。
油圧モータの要件は、地域の産業構造、標準環境、周囲条件、調達基準によって左右されるため、世界市場によって大きく異なります。
主な最終市場は、建設、農業、林業、油田サービスです。 SAE 取り付けフランジと UNC/UNF ファスナーが標準です。シャフトインターフェイスはSAEスプライン仕様に準拠しています。カナダ市場へのアクセスには、CE マーキングの必要性がますます高まっています。コールドスタートの性能は、カナダ北部、アラスカ州、および山岳地帯では真のエンジニアリング上の制約です。モーターは、作動油の粘度が大幅に上昇し、流量制限によりキャビテーションが発生する可能性がある -40°C で確実に動作する必要があります。林業機械の輸出の場合、木材会社の調達ポリシーにより、FSC 認証が一般的に要求されます。
EU 機械指令 (2006/42/EC) は、欧州市場に投入されるすべての新しい機械に CE マーキングを義務付けています。 EU エコデザイン規制は、可変負荷産業用途のエネルギー消費目標を達成するために、油圧システム設計者に高効率のモーター タイプを採用するよう徐々に推進しています。海洋および海洋分野、特に北海、ノルウェー大陸棚、バルト海地域では、通常、CE マーキングに加えて、DNV GL またはロイド レジスター船級協会の承認が必要です。 ISO メートルねじと DIN/ISO フランジは汎用です。
マレーシアとインドネシアでのパーム油の加工、インドネシア、フィリピン、パプアニューギニアでの石炭と金属の採掘、ベトナム、タイ、オーストラリア、ニュージーランドにわたる大規模な建設計画はすべて、強力な油圧モーターの需要を生み出しています。周囲温度が高い (35 ~ 45 °C) と、動作条件でオイルの粘度が低下し、モーター内部の漏れが増加し、体積効率が低下します。正しい流体グレードの選択と適切な冷却回路が不可欠です。オーストラリアの鉱山や島嶼国における遠隔地の作業現場では、堅牢な汚染耐性と容易な現場保守性を備えたモーターが必要です。 ISO 9001 および CE 認証は、国際的な資金提供または監督を受けるインフラストラクチャ プロジェクトの標準的な入札要件です。
大規模な石油およびガス EPC プロジェクト、海水淡水化プラントの建設、大規模な土木インフラ プログラムにより、この地域全体で油圧モーターの調達が推進されています。高い周囲温度 (屋外で最大 50°C)、砂漠の塵、海岸の腐食により、厳しい動作環境が生み出されます。国際認証文書 (ISO、CE、SGS) は、ほとんどの主要な EPC 請負業者およびプロジェクト マネージャーによって要求されます。複数年のプラント稼働をカバーする長期サービス契約の場合、地域の代理店を通じてスペアパーツが入手できるかどうかが重要な調達決定要素となります。
中国の巨大な機械輸出部門(掘削機、農業機器、巻上機械、産業オートメーションの製造)では、EU および世界の輸入文書基準を満たすために、CE、ISO 9001:2015、および SGS 認証を取得した油圧モーターが必要です。大規模なバッチにわたる生産の一貫性、短いリードタイム、技術的に優れたアフターサポートは、OEM 調達の最優先事項です。日本と韓国は、国内の油圧産業が JIS 規格に基づいて高度に発展しており、現地の厳しい品質要件が国際的な最低基準を超えることもよくあります。
ブラジルのアグリビジネス (サトウキビ、大豆、トウモロコシ、牛肉)、ミナスジェライス州の鉄鉱石採掘、チリの銅採掘、地域のインフラ投資が、ラテンアメリカ全土での油圧モーターの調達を推進しています。遠隔操作条件(高級油圧作動油へのアクセスが制限され、現場でのワークショップサポートが制限されている)では、本質的に汚染に強く、標準工具で簡単に保守できるモーターが好まれます。ブラジル市場への浸透のために、ポルトガル語の技術文書の価値がますます高まっています。
耐用年数は主に、モーターの設計だけではなく、動作条件とメンテナンス規律によって決まります。
最初の起動前:
システム圧力を加える前に、ケースのドレンポートを通してモーターケースにきれいな作動油を満たしてください。最初の加圧時にピストンまたは軌道モーターを空運転すると、直ちに重大なベアリング損傷が発生します。
ケースの排水ラインが制限されておらず、タンクに直接つながっていることを確認します。ケースのドレンポートで 2 ~ 3 bar を超える背圧がかかると、シールの品質に関係なく、流体がシャフト シールを通過します。
油圧を加える前に、すべてのポート接続が正しくトルク設定されており、漏れがないことを確認してください。
最初の起動時に低速および低負荷で 10 ~ 15 分間実行して、内部表面をなじませます。
継続的なメンテナンスの優先事項:
1. 作動油の清浄度。 微粒子汚染は、あらゆる設計タイプにおいてモーターの早期故障の唯一の主な原因です。メーカーの目標 ISO 4406 清浄度クラスを維持します。通常、軌道モーターの場合は 17/15/12 以上、ピストン モーターの場合は 16/14/11 以上です。目視検査に基づいてではなく、スケジュールに従ってフィルターエレメントを交換してください。高価な機器の定期的な流体分析にはパーティクルカウンターを使用してください。
2. 流体の温度制御。 80℃を超える動作温度が継続すると、オイルの粘度や添加剤の効果が低下し、内部漏れが増加し、ベアリングの摩耗が加速します。連続測定温度が 70℃を超える場合は、油対空気または油対水熱交換器を設置してください。
3. ケースのドレン流の傾向。 標準化された負荷条件でケースのドレン流量を定期的に測定することで、外部性能の低下が明らかになる前に内部摩耗を早期に警告します。徐々に上昇する傾向は、モーターの改修または交換が近づいていることを示しています。
4. システム圧力の検証。 圧力リリーフバルブのサイズが正しく設定されていることを確認してください。モーターの定格最大圧力を超えて継続的に動作すると、たとえ断続的であっても、ベアリングの疲労とシールの破損が急激に加速します。試運転時に校正済みのトランスデューサを使用して実際のシステムのピーク圧力を確認します。
5. 寒い季節のウォームアップ。 周囲温度が氷点下では、作動圧力を加える前に、油圧システムを低負荷で 5 ~ 10 分間アイドル状態にしてください。低温で粘度の高いオイルはモーター内部の潤滑を制限し、北部気候の用途ではベアリングの早期損傷の一般的な原因となります。
6. シャフトシールの検査。 出力シャフトの周囲にオイルが残っていると、シールの摩耗の初期の兆候となります。この問題に迅速に対処すれば、制御不能なシール不良によりモーター ケース内に外部汚染が侵入した場合の修理費のほんの一部で済みます。
よくある質問 (FAQ)
Q1: 油圧ポンプと油圧モーターの実際の違いは何ですか?
どちらのデバイスも、多くの設計ファミリーで同じ内部形状に基づいていますが、反対のエネルギーの流れ方向に合わせて最適化されています。ポンプは機械的なシャフトの回転を加圧流体の流れに変換します。そのベアリングは高い出口圧力向けに設計されており、そのポートは低い入口圧力向けに最適化されています。油圧モーターは加圧流体をシャフトの回転に変換します。そのベアリングはかなりのラジアルおよびアキシャル出力シャフト荷重に耐える必要があり、シャフト シールは高い内部ケース圧力に耐える必要があり、そのポートは高い入口圧力に合わせて調整されています。ポンプをモーターとして使用する (またはその逆) ことは、ギアやピストンの設計では可能な場合もありますが、一般に効率が低下し、耐用年数が短くなり、内部逆止弁を備えた軌道設計ではまったく機能しない可能性があります。
Q2: 「低速高トルク」(LSHT) とは何を意味しますか?また、どのモーターが該当しますか?
LSHT は、減速用の外部ギアボックスを必要とせずに、非常に低いシャフト速度 (通常は 500 rpm 未満、一部の設計では 10 rpm 未満) で高い連続トルクを生成するように設計されたモーター カテゴリを表します。これにより、ウインチドラム、オーガービット、岩盤破砕機、ミキシングパドルなど、ゆっくりと回転する負荷に直接接続することが可能になります。ラジアル ピストン モーターと軌道 (Geroler) モーターは 2 つの LSHT 設計ファミリーです。ラジアルピストンモーターは、より低い最低安定速度を実現し、より高い圧力に対応し、より長い連続デューティサイクルに耐えます。軌道モーターは、中程度の LSHT 要件に対して、よりコンパクトでコスト効率が高くなります。
Q3: 必要な油圧モータの容量と流量はどのように計算すればよいですか?
トルクと圧力のデータから始めます。
押しのけ量 (cm3/rev) = (2π × 必要なトルク [Nm]) ÷ (正味圧力差 [bar] × 0.1 × 機械効率)
次に、必要なポンプ流量を決定します。
流量(L/min)=容積(cm3/rev)×必要回転数(rpm)÷(1,000×体積効率)
例: トルク 400 Nm、正味圧力 160 bar、機械効率 90%、目標速度 80 rpm、体積効率 95%: 排気量 = (6.283 × 400) ÷ (160 × 0.1 × 0.90) ≈ 175 cm3/rev 流量 = (175 × 80) ÷ (1,000 × 0.95) ≈ 14.7 L/分
Q4: オービタル モーターの代わりにラジアル ピストン モーターを使用する必要があるのはどのような場合ですか?
次のいずれかに該当する場合は、ラジアル ピストン モーターを選択してください。 必要な最小シャフト速度が 20 ~ 30 rpm 未満である。アプリケーションには、(断続的ではなく) 継続的な高負荷動作が含まれます。ピーク動作圧力は常に 25 MPa を超えます。モーターは遠隔地で長い保守間隔で動作する必要があります。または、非常に低速でのトルクの滑らかさは、機械の機能にとって重要です。コストが主な制約であり、最低速度が 20 ~ 30 rpm を超え、デューティ サイクルが断続的で、ピーク圧力が 20 ~ 25 MPa 以内に留まる場合には、軌道モーターを選択してください。サイズが決定されることはほとんどありません。ほとんどの場合、最低速度、負荷強度、圧力定格が決定されます。
Q5: 国際市場向けに油圧モーターを調達する際に最も重要な認証は何ですか?
ほとんどの国際市場を満足させる中核となる認証セットには、次のものが含まれます。 ISO 9001:2015 (品質管理システム - 最終製品のテストだけでなく、プロセスの一貫性を確認します)。 CE マーキング (機械および圧力機器指令に基づいて EU 市場に投入される機械および圧力機器に義務付けられています)。 SGS 第三者認証 (アジア、中東、アフリカのプロジェクト調達で認められています)。林業機械の場合、 FSC 認証が指定されることがよくあります。海洋および海洋用途の場合、通常、船級協会の承認 ( DNV GL、ロイド レジスター、または ABS ) が必要です。必ず実際の認証書類を要求してください。未検証の主張は、監査人またはプロジェクト検査官の要件を満たしていません。
Q6: 油圧モーターが故障しているのか、それとも回路の他の場所に問題があるのかを判断するにはどうすればよいですか?
モーターを非難する前に、回路を系統的に診断してください。 (1) 負荷がかかった状態でモーター入口のシステム圧力を測定します。多くの場合、明らかなモーター性能低下の本当の原因は、ポンプの磨耗や誤って設定されたリリーフバルブです。 (2) リターンとケースのドレン背圧を確認します。仕様を超える値は、モーター全体の実効圧力差を減少させます。 (3) 油圧作動油の温度を測定します。温度が上昇すると粘度が低下し、内部漏れが大幅に増加し、モーターの摩耗と同様の現象が発生します。 (4) 清浄度分析のために液体サンプルを採取します。多くの場合、汚染による磨耗は粒子数の結果で明確に示されます。 (5) 一定の負荷条件でケースのドレン流量を測定し、メーカーの仕様と比較します。ドレン流量の増加は、内部バイパス漏れが根本原因であることを確認し、モーターに注意が必要であることを示しています。
Q7: 油圧モーターは双方向に動作できますか?
ほとんどのギア モーター、軌道モーター、ピストン モーターは幾何学的に双方向動作が可能です。高圧ポートと戻りポートの接続を逆にすると、シャフトの回転方向が逆になります。ただし、一部の軌道モーター設計には、単方向動作用に配置された内部逆止弁またはメイクアップ バルブが組み込まれており、真の双方向サービス用に再構成する必要があります。トラベル モーターやスルー モーターには、特定の荷重保持方向に合わせて調整されたカウンターバランス バルブやブレーキ バルブが組み込まれていることが多く、双方向で使用するには慎重な回路設計が必要です。常にメーカーに双方向機能を確認し、ケースのドレインとポートの配置が意図した取り付け方向と互換性があることを確認してください。
Q8: ほとんどの油圧モーターに適した作動油粘度グレードはどれですか?
ISO VG 46 鉱物性作動油は、ほとんどの油圧モーターの汎用規格であり、約 0 ~ 40°C の周囲温度に適しており、通常の動作温度 (50 ~ 60°C) で約 28 ~ 32 cSt の粘度を実現します。 ISO VG 32 は、一貫して低温の動作環境 (周囲温度 0°C 未満) に適しています。 ISO VG 68 は、高温または高負荷のシステムに適しています。耐火性流体 (HFA、HFB、HFC、HFD) および生分解性水硬性エステルは多くのモーター設計と互換性がありますが、シールエラストマー材料と内面コーティングはモーターファミリーによって異なります。既存の設置で流体のタイプを変更する前に、必ずメーカーに流体の互換性を直接確認してください。
中身は空です!