前回の記事では、油圧ポンプ システムとその全体的な動作原理について説明しました。簡単におさらいすると、油圧システムは、エネルギーを伝達する媒体として流体を使用する動力伝達技術です。電気モーターからの機械エネルギーを流体エネルギーに変換し、アクチュエーターに伝達します。油圧システムの主なコンポーネントには次のものがあります。 油圧ポンプ, アクチュエーター (油圧モーター), バルブ、および オイル タンク.
この記事では、 油圧ポンプ と 油圧モーター、油圧システム内でそれらがどのように連携するかを説明します。まずは油圧ポンプから始めましょう。
油圧モーターは通常、次の 2 つの主要なカテゴリに分類されます。
低速高トルク (LSHT) 油圧モーター
高速低トルク (HSLT) 油圧モーター
低速油圧モーターを選択すると、システムは低速でより高いトルクを出力できます。
これら 2 つのカテゴリ内で、油圧モータは構造に基づいてさらに次のように分類できます。 ギアモーター、, ベーンモーター、 ピストンモーター。ピストンモーターはさらに次のように分類できます。 アキシアルピストン と ラジアルピストン タイプ。
一般的な油圧ポンプの種類は次のとおりです。
流量調整により:
可変容量ポンプ — 必要に応じて出力流量を調整できるポンプ。
固定容量型ポンプ — 一定の出力流量を備えたポンプ。
構造別:
ギアポンプ
ベーンポンプ
ピストンポンプ
ギヤポンプ はコンパクトで構造がシンプルで、オイルの清浄度に対する要求が低く、安価です。ただし、シャフトの力のバランスが崩れ、摩耗が激しく、内部漏れが大きくなるという問題があります。
ベーンポンプに は単動式と複動式があります。構造はより複雑ですが、均一な流れを提供し、スムーズに動作し、低騒音で、ギア ポンプよりも高い圧力と体積効率を実現します。
ピストンポンプは 体積効率が高く、漏れが少なく、高圧下で動作できるため、高出力油圧システムに適しています。ただし、設計が複雑で、精密な材料と製造が必要で、コストが高く、非常に清浄なオイルが必要です。
油圧ポンプは通常、 カップリング, 作動油タンク、 オイルフィルターの 3 つの主要部品で構成されます。.
カップ
リング ポンプ シャフトはラジアル方向または軸方向の力に耐えることができないため、プーリー、ギア、またはスプロケットをシャフト端に直接取り付けないでください。代わりに、ドライブシャフトとポンプシャフトはカップリングを介して接続されています。
ポンプとカップリングの間の位置合わせが公差を超えていたり、組み立てに偏差が存在する場合、ポンプ速度が高くなると遠心力が増幅され、カップリングが変形して振動や騒音がさらに増大し、最終的にはポンプの寿命が短くなります。その他の問題としては、カップリング ピンの緩みや、期限内に交換されない摩耗したゴム リングなどがあります。
作動油タンク
作動油を貯蔵し、熱を放散し、空気を分離し、油中の気泡を除去する役割を果たします。
オイルタンクを選択するときは、まず容量を考慮する必要があります。
モバイル機器の場合、容量は最大ポンプ流量の 2 ～ 3 倍である必要があります。
固定機器の場合は 3 ～ 4 回。
オイルレベルは、すべてのシリンダーが伸びているときは最小値より高く、縮められているときは最大値より低くなければなりません。
構造的には、冷却と沈降を改善するために、垂直バッフルをタンクの長手軸に沿って設置して、吸引ゾーンと戻りゾーンを分離する必要があります。
オイル フィルタの
汚染物質は 10 μm 未満では通常ほとんど影響がありませんが、10 μm を超える汚染物質、特に 40 μm を超える汚染物質はポンプの寿命を大幅に短縮します。
作動油中の固体粒子は可動部品の摩耗を増加させます。したがって、オイルの清浄度を維持するにはフィルターが不可欠です。
推奨ろ過精度：
アキシャルピストンポンプ：10～15μm
ベーンポンプ：25μm
ギアポンプ: 40 μm
高精度フィルターは現在ますます使用されており、ポンプの寿命を効果的に延ばしています。
油圧モーターは油圧エネルギーを機械エネルギーに変換し、トルクと回転運動を生成します。油圧システムに不可欠なアクチュエーターとして機能します。
油圧モータは一般に 小トルクタイプ と 大トルク タイプに分類されます。
高圧、大出力、環境保護の傾向に伴い、最新の油圧モーターは静かに、スムーズに、漏れを最小限に抑えて動作するように設計されており、大トルクモーターがますます一般的になっています。
エネルギー変換の観点から見ると、油圧ポンプと油圧モータは 可逆的な油圧コンポーネントです。油圧ポンプに圧力流体を供給するとモーターとして機能したり、逆に外部からのトルクでモーターの軸を駆動することでポンプとして機能したりすることができます。
どちらも同様の構造要素、つまり可変密閉チャンバーと対応するバルブ機構を共有しています。
簡単に言うと、油圧ポンプは変換する装置です。 機械エネルギーを油圧エネルギーに.
油圧トランスミッション システムでは、負荷を克服して動力を伝達するためにさまざまな種類のポンプが使用されます。
たとえば、掘削機の油圧システムでは、ポンプは車両や重量物を持ち上げるのに必要な圧力を提供します。
ほとんどの建設重機はシステムの中核として油圧ポンプを使用しています。
小型の油圧ポンプは、カッター、プレス、鋸などの油圧ツールにも動力を供給し、効率的な操作を可能にします。
主な違いは動作原理にあります。
通常のポンプは一定の液体流量を維持しますが、油圧ポンプの流量はシステムの負荷圧力に密接に依存します。
機能的には、油圧ポンプは負荷に打ち勝つのに十分な圧力を生成する必要がありますが、通常のポンプは主に流体を連続的に循環または移送するように設計されています。
それぞれの役割を理解したら、それらの連携を検討することができます。
油圧ポンプは、原動機 (電気モーターやディーゼル エンジンなど) からの機械エネルギーを油圧エネルギーに変換し、流体の流れを通じて伝達します。
油圧モーターはこのエネルギーを受け取り、負荷を駆動するための機械動力に再変換します。
この変換サイクルを通じて、システムは仕事を実行するために必要な機械エネルギーを提供します。
油圧システムは日常用途で広く使用されており、すべて、エレベーター、燃料ディスペンサー、遊園地などの 油圧ポンプとモーター間のシームレスな連携に依存しています。.
回答: 油圧ポンプは機械エネルギーを油圧エネルギー (圧力のかかった流体) に変換し、油圧モーターは油圧エネルギーを機械エネルギー (トルクと回転) に変換します。
回答: 油圧モーターは、大きく 2 つのグループに分類されます。
低速高トルク (LSHT) モーター
高速低トルク (HSLT) モーター
このうち、ギア モーター、ベーン モーター、ピストン モーター (これら自体はアキシャル ピストン タイプとラジアル ピストン タイプに分かれます) という構造によってさらに分類できます。
回答: 油圧ポンプは通常、次の 2 つの基準によって分類されます。
流量制御による: 可変容量 (流量調整可能) 対 固定容量 (流量一定)
構造別：ギアポンプ、ベーンポンプ、ピストンポンプ。
ギアポンプ: コンパクトでシンプル、オイルの清浄度はそれほど要求されませんが、摩耗や漏れが多くなる可能性があります。
ベーンポンプ: 多くの場合、ギアよりもスムーズ、静か、効率が高く、より複雑です。
ピストンポンプ: 体積効率が高く、漏れが少なく、高圧に対応し、高出力システムで使用されますが、より高価で、オイルの品質が要求されます。
回答: 油圧ポンプ システムには通常、次のものが含まれます。
カップリング（ドライブシャフトとポンプシャフトを接続するため）
作動油タンク（保管、冷却、空気分離、消泡用）
オイルフィルター（固形汚染物質を除去するため）。
信頼性の高い動作には、カップリングの適切な位置合わせ、正しいオイル タンクのサイズと構造、および適切なフィルターの精度がすべて重要です。
回答: 油圧モーターは加圧された作動油を受け取り、その油圧エネルギーを機械エネルギーに変換し、トルクと回転運動を出力します。モーターの出力は圧力降下とモーターを通過する流量の影響を受けるため、流量と圧力が一定に保たれている場合、モーターの出力は速度にほぼ比例します。
回答: 油圧システムでは:
ポンプは、機械エネルギー (電気モーターやエンジンなどから) を油圧エネルギー (圧力と流れがかかった流体) に変換します。
作動油はモーターに流れ、モーターはその油圧エネルギーを機械エネルギーに変換して負荷を駆動します。
この調整された変換により、システムは流体力を介して機械的仕事を実行できるようになります。
回答: 作動油中の固体粒子 (特に 10 μm 以上、特に 40 μm 以上の粒子) は、ポンプやモーターの内部可動部品の摩耗を加速させ、効率と寿命を低下させる可能性があります。適切な精度 (例: アキシャルピストン ポンプの場合は 10 ～ 15 μm、ベーン ポンプの場合は 25 μm、ギア ポンプの場合は 40 μm) でフィルタを取り付けると、システムの信頼性を維持できます。
回答: 一般的な原因は次のとおりです。
ポンプとカップリング/シャフト間のミスアライメント
定格を超える速度または負荷
吸引ライン内の空気または流体キャビテーション
オイルの清浄度が低い、またはオイルのレベル/種類が間違っている
カップリングまたは内部ポンプ部品の磨耗または損傷
アライメント、オイルの品質、正しい取り付け、および適切な速度/負荷に対処することで、騒音が低減され、寿命が延びます。
回答: 正確には違います。ポンプの主な役割は、 流れを生成することです。 流体の流れが抵抗 (負荷、バルブ、アクチュエーターなど) に遭遇すると、システム内で圧力が発生します。一部の文献では、圧力発生がポンプのみに直接起因すると考えるのは誤解であると明らかにしています。
回答: 効率には 3 つの重要なカテゴリがあります。
体積効率: 実流量 ÷ 理論流量
機械/油圧効率: 理論上のトルク ÷ 実際のトルク (または関連する機械的損失)
全体効率: 体積効率と機械/油圧効率の積。
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