油圧ポンプの種類

油圧機械が速度や出力を失った場合、最初にポンプが原因であることがよくあります。その理由は分かりました。ポンプはうるさく、熱く、指を向けやすいです。しかし、実際のサービス作業では、必ずしもポンプが根本原因であるとは限りません。場合によっては、その部分だけが問題を最初に示す場合もあります。

あ 油圧ポンプは 主にオイルを動かします。圧力は抵抗から生まれます。その抵抗としては、負荷がかかったシリンダー、大きなトルクで始動する油圧モーター、小さなバルブ通路、フィルターの詰まり、冷たいオイル、または長すぎたり小さすぎる吸入ラインなどが考えられます。この点を無視すると、新しいポンプでも設置後すぐに故障する可能性があります。

このため、ポンプの選定は型番のみで行うべきではありません。変位、圧力、速度、回転、シャフト、フランジ、ポートねじ、オイル粘度、濾過、作動サイクルをすべて一緒に確認する必要があります。ほんの 1 つの間違った点でも、ノイズ、熱、漏れ、または機械の応答の低下を引き起こすのに十分です。

ポンプ名ではなく、動作状態から始めてください

比較する前に ギアポンプ、ベーンポンプ、ピストンポンプについては、まず機械の動作状態を調べます。

通常、最初の数値は変位です。ポンプが1回転でどれだけのオイルを移動させるかを示します。単位は、cc/rev、in⊃3;/rev、特定の速度での L/min、または定格 RPM での GPM です。小さなポンプでは流量が少なくなります。アクチュエーターが遅くなります。大きなポンプはより多くの流量を提供しますが、それは必ずしもパフォーマンスの向上を意味するわけではありません。回路にその流量が必要ない場合、余分なオイルがリリーフバルブを通過して熱に変わる可能性があります。

圧力も注意深く読む必要があります。定格圧力とピーク圧力は同じものではありません。機械によっては、短時間だけピーク圧力に達するものもあります。他の機械は圧力限界に近い状態で長時間動作します。ポンプの寿命に関して、これら 2 つの動作条件はまったく異なります。

吸い込み具合も見落としがちなポイントです。油圧ポンプはオイルの奪い合いを好みません。狭い入口ホース、汚れた吸引ストレーナ、高いオイル粘度、低いオイルレベル、または入口での空気漏れは、キャビテーションを引き起こす可能性があります。キャビテーションが始まると、ポンプ内部の損傷が急速に進行する可能性があります。

交換作業には、要求流量、定格圧力、ピーク圧力、駆動速度、回転方向、軸の種類、取付フランジ、接続口径、接続方向、油種、油温、1日の稼働時間などの情報が役立ちます。

ギアポンプ: シンプルなポンプでも多くの働きをします

ギアポンプはシンプルなため一般的です。で 外歯車ポンプ、2 つの歯車が密着したハウジング内で回転します。オイルは歯車の歯が離れる部分に入り、歯車の外側を回り、再び歯が噛み合う部分から出ます。

部品は、ギア、シャフト、ブッシュまたはベアリング、サイドプレート、シール、ハウジングなど複雑ではありません。シンプルな構造のため、在庫、交換が容易で、サービス作業も分かりやすいギヤポンプです。

そのため、フォークリフト、農業機械、ダンプトレーラー、小型建設機械、ステアリングシステム、潤滑ユニット、小型油圧パワーパックなどに幅広く使用されています。これらの機械には、多くの場合、実用的で入手可能で、通常の現場条件に耐えられるポンプが必要です。

ほとんどのギアポンプは、 固定容量ポンプ。 1 回転で一定量のオイルが移動します。流量はポンプ速度に応じて増減します。基本的なギア ポンプには斜板、複雑なサーボ制御、負荷感知機構はありません。

多くの工業用ギアポンプは約 160 ～ 250 bar で動作します。一部の頑丈な設計では、より高いピーク圧力がかかる場合がありますが、連続的な高圧運転には注意が必要です。圧力が上昇すると、ベアリングの荷重、シャフトシールの応力、ハウジングのたわみ、内部漏れ、油温のすべてがより重要になります。

ギアポンプは通常、ベーンポンプよりもオイルの汚染に耐性があり、 ピストンポンプ。これは、汚れた油が安全であるという意味ではありません。それは、損傷が明らかになる前に、ギアポンプがより長く動作し続ける可能性があることを意味するだけです。汚れたオイルは依然としてギア面、サイドプレート、ブッシング、シール部分を摩耗させます。

ギアポンプが摩耗すると、非常に普通の症状が現れることがよくあります。油が冷えていると、機械は正常に動作する場合があります。オイルが温まるとシリンダーの回転が遅くなります。ポンプハウジングは高温になります。負荷時の流量が低下します。シャフトシールから漏れが始まる可能性があります。これらの症状は通常、内部漏れを示していますが、ポンプを交換する前にリリーフバルブと吸入側をチェックする必要があります。

ベーンポンプ: スムーズな流れ、よりクリーンなオイルが必要

Avこのポンプは 、スライディングベーンを備えたローターを使用しています。ローターがカムリング内で回転すると、ベーン間のスペースが増減します。ボリュームが開くとオイルが入ります。ボリュームを閉じるとオイルが抜けます。

利点はスムーズな流れです。ベーン ポンプは通常、多くのギア ポンプよりも静かに動作し、脈動も少なくなります。このため、騒音と安定した動作が重要となる工作機械、プラスチック機械、ダイカスト装置、プレス、産業用油圧ステーションで役立ちます。

一部のベーンポンプは固定容量です。可変排気量のものもあります。圧力補償型ベーンポンプでは、システムが設定圧力に達すると出力が低下することがあります。回路が正しく設計されていれば、オイルの加熱と無駄な電力の削減に役立ちます。

多くのベーンポンプは約 70 ～ 175 bar で動作します。一部の強化バージョンはさらに高くなる可能性があります。それでも、濾過とメンテナンスの習慣が良好でない限り、ベーン ポンプは通常、汚れ、ほこり、衝撃の大きいモバイル機械の第一選択にはなりません。

その理由は羽根自体にあります。ベーンはローター スロット内で自由にスライドする必要があります。小さな粒子がカムリングに傷を付けたり、ベーンが固着したり、シール面を損傷したりする可能性があります。ベーンの先端が適切な接触を失うと、ポンプは流れを失います。

典型的なサービス症状は、温油の流れの損失です。機械は油が冷たいときに作動し、油温が上昇すると減速します。冷たいオイルは粘度が高く、内部の漏れが隠れます。熱いオイルは薄くなるため、漏れが目立ちやすくなります。

ピストンポンプ: 強力なパフォーマンス、それほど寛容ではない

ピストン ポンプは、システムがより高い圧力、より高い効率、または可変流量制御を必要とする場合に使用されます。これらはギア ポンプやベーン ポンプよりも複雑ですが、単純なポンプではうまく処理できない作業を行うことができます。

最も一般的な移動式ポンプはアキシャル ピストン ポンプです。斜板設計では、シリンダー ブロックが回転するとピストンが前後に動きます。斜板の角度はピストンのストロークを制御します。角度が大きいほど、変位が大きくなります。角度が小さいほど、流れが少なくなります。

で 可変容量ピストンポンプは、運転中に斜板角度が変化します。これにより、圧力補償、負荷感知、定電力制御、手動制御、または電気比例制御が可能になります。そのため、ピストン ポンプは掘削機、クレーン、掘削リグ、大型プレス、閉ループ ドライブ、高性能油圧ユニットでよく使用されます。

ラジアルピストンポンプは異なります。それらのピストンはカムまたは偏心リングの周囲に配置されています。これらは、流量がそれほど大きくないものの、圧力能力が重要である超高圧用途に選択されることがよくあります。

多くのピストン ポンプは 280 ～ 350 bar 付近で動作しますが、一部の特別な設計ではそれよりも高くなります。利点は、出力密度が高く、制御が優れていることです。コストはより厳密なメンテナンスにあります。ピストンポンプには、きれいなオイル、適切なろ過、良好な吸引状態、適切なケースドレン設計、および注意深い始動が必要です。

悪いオイルはピストンポンプをすぐに損傷します。バルブプレート、シリンダーブロック、スリッパー、斜板、制御部品はすべて安定した油膜に依存します。キャビテーションや汚れが発生すると修理費用が高額になる場合があります。ケースのドレン流量の増加、不安定な圧力、鋭い入口ノイズ、またはオイル内の金属粒子を無視してはなりません。

ポンプ選択のための簡単な比較

この表は単なる早見表です。良好な吸入ラインを備えた清潔なギア ポンプは、不適切に取り付けられたピストン ポンプよりも長持ちする可能性があります。ベーン ポンプは工場の電源ユニットには最適ですが、ほこりの多い農機具には適さない場合があります。ピストンポンプは、回路が実際に可変流量を必要とする場合にのみエネルギーを節約できます。

ポンプ内部の材質と細部

2 つのポンプは、外側では似ているように見えますが、内側では大きく異なる場合があります。ハウジングの材質、ギアの仕上げ、シャフトの硬さ、サイドクリアランス、シールの品質、表面処理はすべて耐用年数に影響します。

コンパクトギアポンプでは重量が軽減されるため、アルミニウムハウジングが一般的です。鋳鉄ハウジングは重いですが、剛性と振動減衰が優れています。連続稼働の産業システムでは、多くの場合、鋳鉄がより良い選択となります。

ギアとシャフトは通常、合金鋼で作られています。熱処理は表面硬度と疲労寿命に影響を与えます。表面処理が不十分だと、傷、孔食、異音、早期漏れが発生する可能性があります。

ギヤポンプでは、側板とブッシュが内部漏れを抑制します。ベーンポンプでは、ベーンがスムーズに動くかどうかはカムリングとローターのスロットによって決まります。ピストンポンプでは、バルブプレート、スリッパー、シリンダーブロック、斜板が重要です。これらの部品は、きれいなオイルと安定した油膜がなければ長く使用できません。

シール材質も使用条件に適合する必要があります。鉱物性作動油としてはNBRが一般的です。 FKM は、高温または特殊な流体との適合性のために使用されます。耐摩耗性が必要な場合には PU が使用される場合があります。

製造精度とポンプ効率

油圧ポンプの性能はわずかな隙間に依存します。ギアのサイドクリアランス、シャフトの位置合わせ、ローターのスロットの仕上げ、バルブプレートの平面度、ハウジングの精度はすべて漏れと熱に影響します。

体積効率は、理論上の流量と実際に送出される流量の差です。磨耗したポンプは通常の速度で回転する可能性がありますが、オイルの一部が内部で圧力側から吸引側に漏れます。その結果、流量が低下し、熱が発生し、機械の動作が弱まります。

ギヤポンプの場合、ギヤの歯形、側板の平面度、ブッシュのはめあい、シール溝の精度、きれいなバリ取りなど。ベーンポンプの場合、カムリングの仕上げとローターのスロット精度が重要です。ピストンポンプの場合、バルブプレートの平坦度、スリッパの形状、斜板の処理が重要です。

優れたポンプ製造は組み立てだけではありません。それは、材料管理、機械加工管理、検査、圧力試験、漏れ試験、および反復可能なプロセス管理です。

オイルの清浄度と品質管理

オイルの状態はポンプの寿命に直接影響します。 ISO 4406 は、作動油の清浄度を説明するために一般的に使用されます。 18/16/13 などのコードは、4 μm、6 μm、および 14 μm の粒子数範囲を指します。

通常、ギアポンプはベーンポンプやピストンポンプよりも汚染に耐えることができます。それでも、汚れたオイルは寿命を縮めます。ベーンポンプは、カムリングに傷がついたり、ベーンが固着したりする可能性があります。ピストンポンプは摺動面と制御部の隙間が狭いため、よりクリーンなオイルが必要です。

実際のメンテナンス計画には、きれいなオイルの充填、適切なろ過、定期的なオイルのサンプリング、温度管理、ピストン ポンプのケース ドレンの監視などが含まれている必要があります。汚れたオイルに新しいポンプを取り付けることは修理ではありません。それは次の障害が起こるまでの遅延にすぎません。

Blince は、入荷材料の検査、機械加工検査、組立管理、圧力試験、漏れ検査、性能検証、梱包検査、最終納品レビューを含む、油圧ポンプ供給のフルチェーン検査プロセスに従います。 ISO 9001 品質管理システム、CE 管理要件、および RoHS 環境コンプライアンスは、輸出書類のサポートと B2B バイヤーの調達リスクの軽減に役立ちます。

油圧ポンプを購入する前に確認すべきこと

新しいプロジェクトや交換品の注文の場合、古いモデル番号は役に立ちますが、それだけでは十分ではありません。容量、定格圧力、ピーク圧力、速度、回転方向、軸の種類、フランジサイズ、ポートねじ、ポート方向、油種、温度、使用率、使用環境をご確認ください。

交換用ポンプの場合は銘板の写真と設置寸法が非常に便利です。障害の症状についても説明する必要があります。キャビテーション、汚れ、過負荷、回転不良などが原因でポンプが故障した場合は、原因を確認せずに安易に交換しないでください。

Blince は、図面、サンプル、動作圧力、流量、変位、シャフト タイプ、フランジ タイプ、ポート構成、アプリケーション要件に基づいて、標準供給およびカスタマイズされた油圧ポンプ ソリューションをサポートできます。カスタム オプションには、キー付きシャフト、スプライン シャフト、テーパー シャフト、SAE フランジ、ヨーロッパ フランジ、BSP ポート、NPT ポート、メトリック ポート、コンパクト ハウジング、強化ハウジング、NBR シール、FKM シール、タンデム ギア ポンプ構造、圧力補償、負荷感知、手動制御、および電気比例制御が含まれる場合があります。

大型油圧ポンプの基準範囲

よくある質問

油圧ポンプの主な種類は何ですか?

主な種類はギヤポンプ、ベーンポンプ、ピストンポンプです。ギアポンプはシンプルで経済的です。ベーンポンプはよりスムーズで静かです。ピストンポンプは高圧および可変流量制御に使用されます。

汚れたオイルに適した油圧ポンプはどれですか?

通常、ギアポンプはベーンポンプやピストンポンプよりも汚染に耐えます。ただし、汚れたオイルは摩耗の原因となるため、濾過ときれいな充填が依然として必要です。

高圧に最適なポンプのタイプはどれですか?

ピストンポンプは通常、高圧システムに使用されます。アキシャル ピストン ポンプは、掘削機、クレーン、掘削リグ、プレス、および負荷感知油圧システムで一般的です。

油圧ポンプの設置後に騒音が発生するのはなぜですか?

異音は、回転方向の誤り、吸入ライン内の空気、オイルの高粘度、吸入制限、フィルタの詰まり、オイルレベルの低下、カップリングの位置ずれ、またはキャビテーションによって発生する可能性があります。

オイルが熱くなると機械の速度が低下するのはなぜですか?

熱いオイルは粘度が低くなります。ポンプが内部摩耗していると、オイルが薄くなって漏れが増加します。作動温度でのフローテストは、低温テストよりも良い結果が得られます。

Blince によるエンジニアリング サポート

ポンプの交換または新しい油圧システム設計の場合、Blince はポンプのモデル、図面、サンプル、動作圧力、必要な流量、ポート構成、シャフトのタイプ、フランジの寸法、および機械の用途をレビューできます。ポンプを正しく選択すると、ポンプだけでなく、バ​​ルブ、モーター、シリンダー、ホース、シール、油温、機械の稼働時間も保護されます。

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