油圧ポンプは、どの機械でも同じ基本的な仕事をします。つまり、シャフトの回転を油の流れに変えます。あるタイプから次のタイプに変わるのは、その流れがどの程度の圧力に耐えられるか、どのくらい静かに動作するか、汚染されたオイルにどの程度耐えられるか、そして購入および動作を継続するのにどれくらいのコストがかかるかです。ほとんどの産業用およびモバイル機器では、候補リストは 3 つのファミリーに絞り込まれ、それぞれのファミリーがトレードオフの異なる部分を獲得します。
簡単な答え: 圧力、清浄度、デューティ サイクル ファミリを選択してください
フィールドをすぐに絞り込む必要がある場合、おおよその決定は次のとおりです。
- ギアポンプ コスト、シンプルさ、汚れたオイルへの耐性の点で優れており、約 250 bar までの固定流量回路のデフォルトとなっています。
- ベーンポンプ ラジアルシャフト負荷をキャンセルするバランスのとれた設計により、静かな動作と中圧 (通常 100 ～ 210 bar) での安定した流量が得られます。
- ピストンポンプ 圧力が 250 bar を超えた場合、または高負荷サイクル下での効率、正確な制御、および長寿命が購入価格よりも重要な場合に勝ちます。
以下のすべては、これらの境界がなぜ実際に存在するのか、実際にどこに移動するのか、そしてデータシートのどの詳細が実際にポンプの寿命を 3 年にするか 10 年にするかを説明します。
3 つの主要な油圧ポンプ タイプの比較
| ポンプの種類 | 典型的な連続圧力 | 定格圧力での効率 | 汚れ耐性 | 騒音 | 相対的な購入コスト | 一般的なフィット感 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ギア (外部または内部) | 最大約250バール | 80～90パーセント | 高い。粗濾過にも対応 | 中程度から高程度 | 低い | パワーパック、転送回路、簡易モバイル機能 |
| ベーン (バランス、単一または複数) | 約 100 ～ 210 bar、高圧シリーズの場合はこれより高くなります | 85 ～ 93 パーセント | 中;きれいなオイルが必要です | 低い | 中 | 工作機械、射出成形、ステアリング、中圧モバイル回路 |
| ピストン (アキシャルまたはラジアル) | 250 ～ 400 bar、ラジアル設計の場合はさらに高くなります | 90 ～ 95 パーセント | 低い; requires fine filtration | 中等度 | 高 | 高-pressure mobile equipment, presses, winches, closed-loop drives |
ギアポンプ: シンプルで耐久性に優れ、安価に所有できます
ギアポンプは歯とハウジングの壁の間にオイルを捕らえ、ケーシングの周りを出口まで運びます。 2 つの噛み合いギア、2 つのベアリング セット、およびシール キットで機械のほぼ全体が構成されます。外接歯車ポンプは古典的な形式です。内接歯車ポンプは、大きなリングギアの内側に小さなピニオンを配置し、流れを滑らかにして騒音をカットしますが、内部設計の機械加工コストは高くなります。
3 つの実際的な結果が続きます。まず、ベアリングとケーシングにかかる負荷が圧力とともに直接増加するため、圧力能力は連続約 200 ～ 250 bar で最高になります。第二に、ポンプは固定容量型です。流量は速度のみに依存するため、需要の変化はポンプ自体ではなくバルブで処理する必要があります。第三に、ギアポンプは徐々に故障します。隙間が開くと内部漏れが増加し、高圧での流量が低下し、オイルが加熱しますが、通常、機械は損失が明らかになるまで作動し続けます。
そのため、流量が固定されている場合、ろ過が保証できない場合、または最初のコストが決定を左右する場合には、ギア ポンプが正しい答えになります。ログ スプリッター、ダンプ回路、小型ローダー、スタンバイ パワー パックはすべて、そのゾーン内で快適に動作します。
ベーンポンプ: 中圧で静かで安定した流量
ベーン ポンプの内部では、長方形のブレードがローターのスロットに出入りし、ポート圧力と組み合わせられた遠心力によって先端がカム リングに押し付けられます。バランスのとれた設計では、2 つの吸気アークと 2 つの吐出アークが互いに対向して配置されるため、シャフトにかかるラジアル荷重が相殺されます。そのバランスこそが、 ベーンポンプは圧力と流量を生成します 同等のギアポンプよりも高い圧力で、著しく静かに動作します。
特定のベーン ポンプの動作は 2 つの詳細によって決まります。カム リングのプロファイルは変位と流量曲線の形状を設定するため、可変変位リングは需要に合わせて出力を変更できます。ブレード先端がシールを設定します。ダブルリップブレード構造により、圧力が上昇するとリングがよりしっかりとグリップされ、滑りが減少し、圧力バンドの上部でも体積効率が 80 ％台後半に維持されます。
デニソン スタイルの T6 および T7 ポンプは、このファミリーにとって優れた基準点です。 1 つのポンプで簡単な回路をカバーし、1 つのハウジングで複数の機能を提供する必要がある場合は、同じローターとリングの形状が 2 重および 3 重の構成にスケールアップされます。 SherTech は、デニソン互換ラインでこの範囲を構築しています。
デニソン T6/T7 油圧回路用シングルベーンポンプ 独立したカートリッジと OEM 相互参照を備えた固定容量バランス型ベーン ポンプ。低リップル油圧回路と複数の構成を考慮する場合に関連します。 製品を見る→ オペレーターの隣で一日中稼働する機械では、騒音が決定要因となることがよくあります。低騒音ベーンポンプは、吸入と吐出の間の移行が急激ではなく緩やかになるようにポートの形状を調整することで圧力リップルを低減します。このゲインは表面上のものではありません。リップルが低いということは、配管内の振動が少なく、ホースの寿命が長くなり、機械の隣に立つ人の疲労が軽減されることを意味します。
ビッカース式 V シリーズ低騒音シングル油圧ベーン ポンプ 低い-noise intra-vane pump suited to machine tools and industrial hydraulic systems; relevant where quiet operation and compact installation are priorities. 製品を見る→ ベーン ポンプは、射出成形機、工作機械、中圧モバイル回路で活躍します。ステアリングポンプは同じファミリーの特殊なブランチで、通常は回路に組み込まれた優先フローバルブによって低圧で動作し、ステアリング機能が常に最初にオイルを供給するようにします。
ピストンポンプ: 高圧、高効率、高い維持費
ピストン ポンプは、スライド ブレードの代わりに、回転するシリンダー ブロックのボア内でピストンが動作します。アキシャル設計では、斜板または曲がった軸がピストンのストロークを設定します。ラジアル設計では、ピストンが固定リングを外側に押します。軸流ポンプは、コンパクトで簡単な制御で可変できるため、モバイル機器の主流となっています。ラジアルポンプは最高の圧力に対応しますが、より多くのスペースを必要とします。
メリットは本物です。定格圧力での体積効率および全体効率が 90 ～ 95% であるということは、オイルに放出される熱が少なくなるため、リザーバーとクーラーの小型化が可能になります。負荷検知または圧力補償を備えた可変容量は流量と需要を一致させるため、機械は実際に必要な電力のみを消費します。
コスト面も同様に現実的です。ピストン ポンプには ISO 18/16/13 以上のオイルが必要ですが、研磨剤による汚染が一度でも発生すると、シリンダー ボアやバルブ プレートに修復不可能な傷が付く可能性があります。また、これらは購入や再建に最も高価なファミリーでもあるため、通常は本当にプレッシャーが必要な機能のために確保されています。
A10VSO スタイルの斜板ポンプは、高圧可変回路用の標準的な選択肢であり、2 番目のポンプを同じシャフトに取り付けることができるスルードライブ オプションを備えています。
A10VSO 31シリーズ アキシャル可変ピストンポンプ 斜板流量調整とスルーシャフトオプションを備えた産業用開回路用アキシャル可変ポンプ。可変容量と圧力制御を考慮する場合に関連します。 製品を見る→ 固定または変動流量、単一または複数
容量制御は 3 つのファミリーすべてに適用され、多くの場合、ポンプのタイプそのものよりも大きな決定が必要になります。固定ポンプはシャフト速度に比例した流量を供給し、それ以外は何も供給しないため、リリーフバルブが余剰分を排出する必要があります。これは安価で予測可能ですが、熱としてエネルギーを無駄にします。可変ポンプは容量を調整して設定圧力または設定流量を維持するため、電力を節約し、保持段階が長い機械の油温を下げます。
次に取り付けの手配です。ダブルポンプは 1 つのハウジングで 2 つの排気量を組み合わせ、トリプルポンプは 3 番目のポンプを追加し、スルーシャフト設計により、フロントユニットからリアポンプを駆動できます。利点は、3 つの個別のマシンではなく、1 つの取り付けパッド、1 つのドライブ カップリング、および 1 つのオイル サプライです。
カートリッジとスペアパーツ
摩耗部品についても、注文前に確認する価値があります。ベーンポンプでは、ローター、ブレード、カムリング、サイドプレートがカートリッジとして販売され、既存のハウジングにスライドさせて取り付けられます。カートリッジを交換すると、完全なポンプの数分の一の価格で元の流量と圧力が復元され、10 年間の耐用年数にわたって総所有コストが大幅に変わります。
建設機械の選択肢はどこにあるのか
モバイル機器では、3 つのファミリーがすべて同じマシン上で並行して動作していることがわかります。ホイールローダまたは掘削機は通常、主作業機回路にピストン ポンプ、パイロットおよび補助機能にギア ポンプまたはベーン ポンプ、および優先ステアリング回路に専用のステアリング ポンプを使用します。各機能には、その圧力、流量、汚染リスクに応じたポンプ タイプが選択されます。
デューティ サイクルは全体像の残りの半分です。毎分のうち 10 秒間全圧で動作するポンプでは、圧力を数時間維持する場合とはまったく異なる熱負荷が発生します。モバイル回路は、寒い朝のスタートと暑い午後のシフトの間の大きな粘度変動にも対応するため、低温での吸引状態はデータシート上の圧力定格と同じくらい重要です。これらのポンプがセクター全体にどのように適用されるかについて詳しくは、次の概要をご覧ください。 建設機械 油圧。
ご注文前の選択チェックリスト
家族が落ち着いたら、次の点を順番に実行してください。そのうちの 1 つが欠けていると、優れたポンプが早期に故障してしまうということです。
- 圧力と流量: 連続圧力、ピーク圧力、アイドル時ではなく定格シャフト速度で必要な流量を確認します。
- 変位制御: サイクル内の保持フェーズに基づいて、固定制御、圧力補償制御、および負荷感知制御のいずれかを決定します。
- 取り付けとシャフト: フランジ規格、パイロット径、軸種類、キーまたはスプライン、回転方向を確認してください。
- 移植: コミットする前に、既存のマニホールドまたはホースの配線に対してポートのサイズと位置を確認してください。
- 液体と粘度: 一年で最も寒い朝のコールドスタート粘度など、使用するオイルにポンプを合わせてください。
- ろ過: ギアポンプは粗いろ過に耐えますが、ベーンポンプはきれいなオイルを必要とし、ピストンポンプは適切なサイズのサクションストレーナを使用した細かいろ過を必要とします。
- 熱負荷: リザーバーとクーラーが過大にならないように、漏れとリリーフ損失からの発熱を推定します。
- サービス戦略: 最初の故障の後ではなく、購入前にカートリッジ、シールキット、交換ユニットの価格を調べてください。
SherTech Hydraulic は 1990 年以来油圧コンポーネントを製造しており、その製品範囲には 30 年以上の設計とカスタマイズの経験があります。このカタログには、Denison、Vickers、Yuken、Atos、Tokimec 互換シリーズのベーン ポンプ、ピストン ポンプとモーター、ベーン モーター、ステアリング ポンプ、ソレノイド バルブ、リリーフ バルブ、冷間引抜きシリンダー チューブ、特定のデューティ サイクルに合わせて構築された完全な油圧システムが含まれています。数百種類のコンポーネントと 600 以上のプロジェクトが提供されているため、購入者にとっての実際的な価値は明白です。1 つのサプライヤーがポンプを既存の回路に適合させたり、それを中心に電源ユニット全体を設計したりできます。
チェックリストを確認した後も、ギア、ベーン、ピストンのいずれかの選択がまだ近いと思われる場合は、作動圧力、要求流量、デューティ サイクル、および流体の仕様を送信してください。通常、これら 4 つの数字で問題はすぐに解決します。
