軸ピストンポンプの要点

作成日 05.17

軸ピストンポンプの重要なポイント

(l) アプリケーション分野の協力は、シェルを持つ非圧力支持型油圧要素の一種です。軸流ピストンポンプは、高い圧力耐性、高効率、大きな伝達力、広い速度範囲、長い耐用年数、優れた双方向可変能力という利点があります。その欠点は、作業媒体の清浄度に対する厳しい要求、大きな流量脈動と騒音、複雑な構造、高価格、メンテナンスの難しさです。現代の油圧工学において、軸流ピストンポンプは主に中圧および高圧（軽シリーズおよび中シリーズポンプ、最大圧力は16〜35MPa）および高圧（重シリーズポンプ、最大圧力は40〜56MPa）システムの油圧ポンプとして使用されます。プランジャーポンプは一般的に「主ポンプ」として特定の力を伝達するために使用されます。その高価格のため、圧力制御や油補充の目的だけで補助油源として使用されることは稀です。

ストレート軸軸ピストンポンプは、高い許容作業圧力と速度、優れた可変性能、コンパクトな構造、高い出力密度を持っています。さまざまな補助ポンプを取り付けたり、二重または複数のポンプグループを形成したりすることがより便利です。したがって、エンジニアリング、農業機械、リフティング輸送、その他の移動機械やさまざまな車両で広く使用されることができます。特に、閉じた油システムを使用し、双方向可変排気ポンプを必要とする「油圧駆動」装置では、シャフトスワッシュプレートポンプが市場の大部分を占めています。このポンプは、航海、航空、宇宙航空などのハイテク分野や軍事製品でも広く使用されています。T産業の生産設備の固定設置において、ストレートシャフト軸ピストンポンプは、さまざまな材料の圧力加工機械や冶金機械、その他の高い作業圧力を必要とする設備の油源として主に使用されます。

歩行機械の分野では、過去には閉じた油圧システムで二方向可変傾斜軸ピストンポンプが使用されていましたが、その重い構造と高価格のため、コストパフォーマンスの良い通過軸ピストンポンプに徐々に置き換えられています。これには、大型および中型の油圧ショベルを含むオープン油圧システムが含まれます。高圧および高出力の油圧システムが必要な産業機器の分野では、傾斜軸ポンプの使用が直軸ポンプよりも多くなっています。業界の習慣に加えて、より強力な自己吸引能力や長いサービス寿命など、コンパクトな一方向可変傾斜軸ポンプの利点も重要な理由です。

一般的な油圧システムでは、鉱物ベースの油圧オイルを作業媒体として使用しており、クリアランスシールポートペアを持つラジアルピストンポンプは、市場のルールの影響により、直線または傾斜した軸ピストンポンプにますます置き換えられています。シートバルブ型軸ピストンポンプの従来の適用分野は、あらゆる種類の高圧および超高圧油圧工具（さまざまなプレス、材料試験機、鋼のプレストレストテンション機、ジャッキ、リベッター、切断ペンチ、さまざまな油圧工具など）です。彼らのもう一つの重要な用途は、耐火性作業流体を使用する必要がある鉱業、冶金、化学産業などの設備です。近年、この種のポンプは、自動車の油圧パワーステアリングシステムや一部の農業トラクターの油圧サスペンションシステムに広く使用されており、その多くは油吸収の制御を利用して可変特別性能を実現しています。

(2) パラメータ選択とタイプ選択

① 圧力軸ピストンポンプの定格圧力は、主機システムの作動圧力よりも大きい必要がありますが、瞬時または短時間に最大圧力を使用することは許可されています。同じプランジャーポンプの定格圧力は、異なる作動媒体および異なる回転速度によって異なります。適切なポンプは、作動媒体、回転速度、およびシステムの作動圧力に応じて選択する必要があります。

② ポンプの排気量は主機の速度要件に応じて決定されます。選定時には、無負荷排気量とポンプの有効排気量を把握しておく必要があります。同時に、長期使用効率が低下し、一般的には5%になります。

③ 最大速度は最大圧力と同時に使用してはいけません。軸ピストンポンプとモーターの回転速度は、製品技術仕様表に指定されたデータに厳密に従って選定し、最大回転速度を超えてはいけません。通常の使用条件下では最小回転速度は厳密に制限されませんが、回転速度の均一性と安定性が高く要求される場合には、最小回転速度は50R / min未満であってはいけません。

④ 駆動力定量軸ピストンポンプは、ギアポンプおよびバンポンプの方法に応じて選択できます。可変排量ピストンポンプの場合、その駆動力は可変モードおよび流量圧力特性曲線に関連しています。この時、指示に従って選択する必要があります。

⑤ オイル排出圧ポンプのシェル内の油圧は、シャフトシールの最大許容圧に依存し、製品マニュアルの規定を厳守する必要があります。シェル内の油圧が高すぎると、シャフトシールが早期に損傷する原因となります。

⑥ 騒音は主エンジンの騒音制御値内であるべきです。低騒音ポンプは屋内使用に適しています。

⑦ サービス寿命と価格は、ポンプのサービス寿命（オーバーホール期間中の定格条件下でのポンプ運転時間の合計）と価格要因を考慮する必要があります。一般的に、車両用ポンプとモーターのオーバーホール期間は2000時間以上、屋内ポンプは5000時間以上です。一般的に、ストレート軸軸流ポンプ（モーター）の価格は傾斜軸軸流ポンプ（モーター）の価格よりも低く、定常流量ポンプの価格は可変流量ポンプの価格よりも低いです。他のポンプと比較すると、ピストンポンプはベーンポンプやギアポンプよりも高価ですが、その性能とサービス寿命はそれらよりも優れています。

⑧ ポンプの構造を選定する際には、主機の流量需要の変化度、主機の特性、油圧回路の循環方式、油源の数、および原動機の速度の変化度を考慮する必要があります。

定常流量ポンプと可変流量ポンプの2種類があります：定常流量ポンプは構造が単純で価格が低いため、ほとんどの主機油圧システムで採用されています；可変流量ポンプはエネルギー利用率が高く、ますます多くの場面で役割を果たしています。一般的に言えば、出力が10kW未満の場合、作業サイクルはスイッチ型であり、ポンプは使用していないときに完全に無負荷にでき、主機はほとんどの作業条件下で油供給流量に固定またはわずかな変化がない場合、定量ポンプを考慮できます；油圧出力が10kWを超える場合、流量が頻繁かつ大きく変化するため、可変流量ポンプを考慮できます。両者の間にある場合は、出力損失や可変ポンプのコスト、油温制御などの要因から選択する必要があります。

可変式ディスプレイスメントポンプの可変モードは、主機およびシステムの特性、作業条件の要件、制御モードなどの要因に応じて選択できます。作業サイクルにおいて圧力保持時間が大きな割合を占める場合、定圧制御が適切です。

メインエンジンシステムがオープン回路を採用する場合、可変排気ポンプのスワッシュプレートのスイング角度またはトランスミッションシャフトとシリンダーブロックの間のスイング角度は、一方向にしかスイングできません（γ = 0 → γ Max または γ = γ Max → 0）、したがってポンプの自己吸引性能は高いです。クローズドループの場合、可変排気ポンプのスイング角度は双方向であるべきです（γ = - γ Max → + γ Max または γ = + γ Max → - γ max）、および補助ポンプ、統合された一方向バルブ、補助ポンプ安全弁などは、可変排気ポンプに直列接続する必要があります。一部の高圧リリーフバルブはモーターに統合されており、一部はポンプに統合されているため、同じシリーズの油圧伝動装置を選択するのが適切です。

異なる2つのオイルソースがメインエンジンシステムで同時に使用される場合、特にモバイルデバイスでは、可能であれば直列にダブルポンプを使用する方が良いです。

可変排量ポンプが内燃機関によって駆動される場合、可変速度範囲は大きく、角加速度は大きく、トルク振動は大きい。

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