油圧システムの設置およびメンテナンスにおいて、 ケース ドレン ポートという1 つの小さなポートがよく誤解されます。多くの技術者が同じ質問をします。 多くの油圧ポンプには独立したドレン ラインが必要ないのに、なぜ油圧モータには通常独立したドレン ラインが必要なのでしょうか。
よくある間違った答えは、「油圧モーターは内部で漏れますが、油圧ポンプは漏れません。」です。
それは真実ではありません。
油圧ポンプ、油圧モータともに内部漏れが発生します。場合によっては、ポンプ内の漏れ量がモーター内の漏れ量と同じくらい大きくなることがあります。本当の違いは、漏れが存在するかどうかではなく、 その漏れが安全にどこに行くことができるかです。.
この違いを理解することが重要です。ドレン接続が間違っていると、シャフトシールの故障、ベアリングの損傷、過熱、効率の低下、さらには油圧モータの完全な故障につながる可能性があります。
Blince Hydraulic は幅広い製品を提供します。 油圧モーター。建設機械、農業機械、産業機械向けのオービタル モーター、ラジアル ピストン モーター、アキシャル ピストン モーター、ブレーキ モーター、走行モーターなどの
ケースのドレン口は「廃油を排出する」構造ではありません。その本当の機能は、油圧コンポーネントのハウジングを過度の内圧から保護することです。
いかなる油圧ポンプや油圧モーターでも、完全なシールは不可能です。高圧オイルは次のような小さな内部隙間を通過します。
ピストンとシリンダーブロック間のクリアランス。
ギアとポンプハウジングの間の隙間。
ベーンとローターの間の隙間。
内部分配面とシール面。
この内部漏れがコンポーネントのハウジングに入ります。安全に排出できないとハウジング内にオイルが溜まり、ケース圧力が急激に上昇します。
ケースに過度の圧力がかかると、3 つの深刻な問題が発生する可能性があります。
これは、ケースのドレンの取り付けが間違っていることが原因で発生する最も一般的な故障です。多くの標準的なシャフト シールは、限られた圧力にしか耐えることができません。ケースの圧力がシールの能力を超えて上昇すると、シールが押し出されたり、破損して重大な油漏れが発生する可能性があります。
ハウジング圧力が高いとベアリングの潤滑が妨げられ、アキシアル荷重が増加する可能性があります。時間が経つと、ベアリングの過熱、ケージの損傷、異常な騒音、またはベアリングの完全な故障を引き起こす可能性があります。
ケースの圧力が増加すると、コンポーネント内に抵抗が発生します。これにより、体積効率が低下し、内部摩擦が増加し、油温が上昇し、油圧コンポーネントの寿命が短くなります。
したがって、ケースドレンポートの目的は単純で、 内部漏れオイルを極低圧でタンクに戻すというものです。
油圧モーターの構造と動作原理に関する技術的背景については、Blince の記事もお読みください。 油圧モーターの技術記事
油圧モーターはアクチュエーターです。その仕事は、油圧と流れを回転機械動力に変換することです。この動作原理により、油圧モーターの戻りポートは常に低圧になるとは限りません。
これが主な違いです。
コンパクトかどうか 油圧軌道モーター、高トルクラジアルピストンモーター、アキシャルピストンモーター、またはブレーキモーターなど、油圧モーターは 2 つの重要な動作条件に直面する可能性があります。
油圧モータで負荷を駆動する場合、出口側に戻り圧力が発生する場合があります。この圧力は、パイプ抵抗、バルブ、クーラー、フィルター、またはモーション制御を改善するために使用される意図的な背圧から発生する可能性があります。
多くの移動式油圧システムでは、戻り圧力が 1 ～ 3 MPa、あるいはそれ以上に達する場合があります。
モーターのケースのドレンポートが戻りラインに接続されている場合、この背圧がモーターハウジングに直接入る可能性があります。そうなると、ケース圧力が急激に上昇し、シャフトシールが破損する可能性があります。
アプリケーションによっては、モーターが負荷を駆動するのではなく、負荷がモーターを駆動する場合もあります。例えば：
下り坂を移動するロードローラー。
ブレーキ時の掘削機スイングシステム。
過負荷がかかるウインチまたはトラベルドライブ。
慣性の高い回転機構。
この状態では、油圧モーターが一時的にポンプのように動作することがあります。元の戻りポートが高圧ポートになる場合があります。
ケースドレンがこのラインに接続されている場合、高圧オイルが直接モーターハウジングに流入する可能性があります。その結果、直ちにシャフトシールの故障、オイル漏れ、ベアリングの損傷、またはモーターの故障が発生する可能性があります。
このため、油圧モーターには 独立したケースのドレンラインが必要です。ドレンラインは、最小限の背圧でタンクに直接戻る必要があります。
あ 油圧ポンプ は動力部品です。エンジンまたは電気モーターからの機械エネルギーを油圧と流れに変換します。
モーターとは異なり、ポンプ入口は通常、低圧またはわずかに負圧の領域です。これにより、多くのポンプに当然の利点がもたらされます。内部漏れ油を内部で吸入側に戻すことができます。
多くの ギアポンプ, ベーンポンプ、固定容量型 ピストンポンプは このように設計されています。
ポンプ内部では、エンジニアはハウジング領域と吸引チャンバーの間に小さな内部通路を作成することがよくあります。ポンプハウジング内の漏れ油は低圧入口側に逆流し、再びシステム内に吸い込まれます。
ポンプ入口の圧力は出口よりもはるかに低いため、この内部ドレン設計により、外部ケースのドレンポートを必要とせずにハウジングの圧力を低く保ちます。
このため、多くの油圧ポンプには独立したドレンポートがないようです。ポンプ内部にドレン経路が組み込まれています。
「油圧ポンプにはドレンポートが必要ない」という考えは部分的にしか正しくありません。
高圧および高出力の油圧システムでは、多くのポンプに外部ケースのドレンポートが必要です。最も一般的な例は、 可変容量ピストンポンプ.
可変ピストン ポンプは高圧で動作することが多く、内部漏れは単純な固定容量型ポンプよりもはるかに大きくなる可能性があります。また、可変容量制御機構自体もオイル漏れを発生する可能性がある。
この漏れたオイルをすべて直接吸入口に戻すと、次のような問題が発生する可能性があります。
サクションオイルの温度が上昇する可能性があります。
キャビテーションのリスクが増加する可能性があります。
ポンプ入口抵抗が高くなる可能性があります。
ポンプの自吸性能が低下する可能性があります。
変位制御が不安定になる場合があります。
このため、高圧可変ピストンポンプ、高速ポンプ、タンデムポンプ、専用油圧ポンプの多くは外部ドレンポートを備えています。
この場合、ポンプのドレンラインは油圧モーターのドレンラインと同様の方法で設置する必要があります。つまり、 抵抗が低く背圧が低い状態でタンクに直接戻される必要があります。
ケースのドレンの問題は、油圧モーターの故障の最も一般的な原因の 1 つです。以下の間違いは避けてください。
これは最も危険な間違いの 1 つです。
技術者の中には、「どちらのラインもオイルをタンクに戻すので、一緒に接続しても大丈夫だろう」と考える人もいます。
実際にはリターンラインにプレッシャーがかかるかもしれない。戻り圧力がモーターハウジングに入ると、シャフトシールがすぐに破損する可能性があります。ドレンラインが正しく接続されていない場合、シールを交換しても問題は解決しません。
例えば、次のような小型モーターです。 Blince OMM シリーズ油圧オービット モーターは 、信頼性の高いシャフト シーリングとコンパクトな構造で設計されていますが、ドレン接続は正しい油圧システム規則に従う必要があります。 OMM 製品ページでは、コンパクトな設計、ステーターとローターの統合構造、高圧シャフト シールの機能も強調しています。
一部の可変ピストン ポンプには、小さいドレン ポートまたは隠れたドレン ポートが付いています。インストール中に、ポートが無視されたり、誤ってブロックされたりする可能性があります。
ドレンポートが詰まると、ポンプハウジング内の圧力が急速に上昇する可能性があります。これにより、シャフトシールが押し出され、大量のオイル漏れが発生し、重大な安全上のリスクが発生する可能性があります。
ドレンラインがタンクに接続されている場合でも、配管設計が不十分であると背圧が発生する可能性があります。ドレンラインが狭すぎたり、長すぎたり、急な曲がりが多いと、オイルの流れが制限される可能性があります。
ハウジングの圧力をできるだけ低く保つために、ケースのドレンラインのサイズを適切に設定する必要があります。
外部ドレンポートを備えた油圧モーターおよびポンプの場合は、次の基本規則に従ってください。
ケースのドレンラインは油圧タンクに直接戻る必要があります。
モーターのドレインラインをメインリターンラインに接続しないでください。
ケースのドレンラインにはバルブや制限フィルターを取り付けないでください。
背圧を軽減するために、ドレンラインを短く、十分な大きさに保ってください。
複数のモーターのドレンポートを直列に接続することは避けてください。
ドレンラインがサイフォン現象や圧力変動の問題を引き起こさないようにしてください。
必ずメーカーの設置マニュアルに従ってください。
これらの詳細は小さなことのように思えるかもしれませんが、油圧システム全体の信頼性に直接影響します。
ケースのドレンポートは小さな部品のように見えるかもしれませんが、油圧システムの安全性と信頼性において重要な役割を果たします。
油圧モーターには、戻りポートに背圧がかかったり、過負荷状態では高圧ポートになる可能性があるため、独立したドレンラインが必要です。多くの油圧ポンプには、内部漏れが低圧吸入側に戻る可能性があるため、外部ドレンポートがありません。ただし、高圧可変ピストンポンプや特殊用途のポンプでは、依然として外部ケースのドレンラインが必要な場合があります。
油圧モーターのドレンポートは、モーターハウジングを戻りラインの圧力から保護します。
ポンプのドレン経路は通常、吸入側の圧力に依存します。
ドレン接続が間違っていると、シール、ベアリング、および油圧コンポーネント全体が破損する可能性があります。
この基本原理を理解することは、故障を減らし、機器の耐用年数を延ばし、油圧システムの信頼性を向上させるのに役立ちます。
