アキシャルピストンポンプ

2025.03.06

アキシャルピストンポンプ

動力機械で駆動するピストンポンプと圧油で駆動するピストンモーターは、あらゆる種類の油圧ポンプとモーターの中で最も構造が複雑で、製造コストも最も高いです。ギアポンプとギアモーター、ベーンポンプとベーンモーターとは異なり、プランジャーポンプとプランジャーモーターのスクイザーはプランジャーであり、プランジャーが特殊なシリンダー本体内で前後に動くことで液体を吸収または圧搾して排出します。シェルはさまざまな作業部品のみを収容し、接続およびサポートしており、一種の非圧力支持油圧要素です。プランジャーと伝動軸の位置関係に応じて、プランジャーポンプとプランジャーモーターはアキシャルプランジャータイプとラジアルプランジャータイプに分けられます。ここでは、アキシャルピストンポンプとアキシャルピストンモーターについて紹介し、説明します。

アキシャルピストンポンプのプランジャーの中心線は、シリンダーブロックの軸と平行またはほぼ平行です。

4.1.1 タイプ特性

（l）分類

図aはアキシャルピストンポンプの分類を示しています。そのうち、ストレート軸アキシャルピストンポンプは、プランジャーの移動方向が伝動軸の軸と平行であり、斜板がプランジャーを押したり押し戻したりして往復運動することで、シリンダーブロックのピストン穴キャビティの作業容積を変えてオイルを吸収・圧搾し、油圧エネルギーを出力するため、斜板プランジャーポンプとも呼ばれています。この種類のポンプには、貫通軸と非貫通軸の2つの形式があり、動作原理は同じです。ただし、前者の伝動軸は斜板を貫通し、その両端はベアリング（通常は転がり軸受）で支持されているため、シリンダー回転ポンプと斜板回転ポンプの両方にすることができます。後者の伝動軸は斜板を貫通せず、伝動軸の一端（入力端）はベアリングで支持され、他端はベアリングに支持されたシリンダーのスプライン穴で支持されます。

プランジャーの移動方向は伝動軸と交差し、角度は45度以下です。外観から、傾斜または湾曲しているため、曲軸プランジャーポンプとも呼ばれます。

固定容量ポンプのほか、直軸および傾斜軸アキシャルピストンポンプも可変容量ポンプにすることができます。可変制御モード、制御目的、制御情報の多様性により、アキシャルピストンポンプは非常に豊富です。

各種ピストンポンプの中で最も広く使用されているのは、端面分配型ロータリーシリンダー式直軸ポンプと端面分配型傾斜軸ポンプです。

（２）特性は以下の表の通りである。

アキシャルピストンポンプの特性

タイプ	主な利点	主な欠点
直軸（斜板）アキシャルピストンポンプ	①可逆性があり、ポンプとしてもモーターとしても使用可能 ②斜板のスイングにより流れや方向の変更を実現できる ③高圧、圧力は50MPaに達することができます。大きな排気量、排気量は通常500ml / Rですが、1400ml / Rに達するものもあります。 ④ 応答時間は0.2秒に達する ⑤効率が高く、容積効率は95％以上、総合効率は90％以上 ⑥ 傾斜軸ポンプの騒音が小さい ⑦ スルーシャフトポンプはバルブと組み合わせることができ、複数のポンプを直列に接続することができます。 ⑧ シンプルな構造、小型、高出力密度	①一般的にギアポンプ、ベーンポンプ、ベーンポンプよりも構造が複雑です ② 汚染防止能力が低い ③非通州ポンプは大型ベアリング支持シリンダ構造を採用しており、形状が大きく騒音が大きく、直列に接続できないため、その適用範囲が影響を受けます。
傾斜アキシャルピストンポンプ	①プランジャーの横方向の力はストレートシャフトポンプの横方向の力より小さいので、摩擦損失が小さくなります。 ② トランスミッションシャフトとシリンダブロック間の角度は、直軸ポンプの角度よりも大きい。一般的に、傾斜軸ポンプとシリンダブロック間の角度は25°で、傾斜軸ポンプの最大角度は40°です。直軸ポンプとシリンダブロック間の角度は90％以上です。 ③伝動軸は弁板を通過する必要がないため、球形弁板の直径が小さくなり、同じ作動圧力下では摩擦対の比動力値[PV]が小さくなり、速度が速くなります。 ④ 傾斜軸ポンプの自吸能力は直軸ポンプよりも優れている ⑤シリンダーブロックの球面とバルブプレートの球面の間に大きなシール隙間があるため、油汚染の影響を受けにくい ⑥回転部の慣性モーメントが小さいため始動性が良く、始動効率が高い ⑦ 傾斜角が大きいため可変範囲が大きい ⑧ 大きな円錐角を持つラジアルスラスト玉軸受は、ラジアル力と大きな軸方向力の両方に耐えることができるため、長寿命です。	① 双方向可変容量ポンプはスイング角度が大きいため、より大きなスイングスペースが必要になるため、双方向可変容量傾斜軸ポンプは、双方向可変容量直軸ポンプよりも大きくてかさばります。 ② 貫通伝動軸や２軸連結ができない為、ダブルポンプ化が困難。 ③スピンドルボールソケットとコネクティングロッドボールヘッドのマッチング、コネクティングロッド小ボールヘッドとプランジャーの内側ボールソケットのマッチングなど、構造内の摩擦ペアはすべて球面マッチングであり、加工精度が高いため、加工性が悪い。

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