A ベーンポンプは、ロータに取り付けられたスライド ベーンを使用して作動油を移動させる、容積式油圧ポンプの一種です。-ローターが回転すると、ベーンがスロット内で伸縮し、ローターが偏心カム リングを通過するときに容積が変化するチャンバーを形成します。これらの変化チャンバーは、入口で流体を引き込み、それを運び、出口で押し出します。このメカニズムにより、ベーン ポンプはさまざまな動作条件においてスムーズで安定した流れと優れた効率を実現します。
ビッカースベーンポンプ(現在はヴィッカーズ by ダンフォス、多くの産業環境でイートン/ビッカースも使用) は、現在使用されているベーン ポンプの最も広く評価されている製品ラインの 1 つです。これらは、信頼性の高い性能、コンパクトなサイズ、低騒音を必要とする用途向けに、産業用および移動用の油圧システムの両方で使用されます。
ビッカースベーンポンプの基本原理
固定容量およびバランスの取れたベーン構造
ビッカースベーンポンプは、1 回転あたり一定量の流体を供給します。可変容量ポンプとは異なり、その場で容量を変更することはありません。代わりに、その流れはシャフト速度と変位サイズによって決まります。
「バランスの取れたベーン」設計とは、半径方向の力（ローターを片側に押してベアリングの負荷と摩耗を増加させる）が大幅に相殺されるように内部圧力チャンバーが配置されていることを意味します。たとえば、V10/V20 シリーズでは、入口圧力室と出口圧力室が正反対に配置されているため、圧力によるラジアル荷重のバランスがとれています。{3}}
ローター、ベーン、カムリング、オイル流路
ローターには、ベーンがスライドするスロットがあります。ローターが偏心したカムリングまたはチャンバー内で回転すると、ベーンは必要に応じてカムリング内に外側に伸び、ローターの移動に伴って後退し、チャンバーの容積が増減します。流体は、チャンバーの容積が増加すると入口から引き込まれ、運ばれ、チャンバーが減少すると出口から排出されます。これが基本的なポンピング動作です。
重要な設計要素により、インレットからチャンバーまでのオイル経路が確実に作動する形状になっています。等加速度流体の乱れや流れの剥離を最小限に抑えます。これにより、特に低い入口圧力でのベーン チャンバーの充填が向上し、困難な吸入条件下でのポンプの性能が向上します。
ベーンの先端/リングの荷重および圧力能力
「ベーン先端/リング荷重」とは、ベーン先端 (またはエッジ) とカム リングの内面の間の応力を指します。その負荷が高すぎると、摩耗が急速に増加します。ベーンチップ/リング負荷を低く設計することにより、ビッカースポンプは高圧能力を長寿命で維持できます。
たとえば、VMQ のようなモデルは、最大 2000 ℃ までの連続圧力定格を提供します。293バール特定のフレーム サイズでは (約 4250 psi)、トリプル ポンプ構成で最大 ~488 cm3/rev の変位を実現します。
ビッカースベーンポンプの特長
高圧・広い容量範囲
傑出した強みの 1 つは、ビッカースVMQベーンポンプ彼らの提供する能力は両方非常に高い圧力と広範囲の変位。これらにより、エンジニアは流量と圧力の要件に正確に適合するポンプを選択できるようになり、システムの効率と寿命が向上します。以下は、実際の数値を含む技術的なハイライトです。
圧力定格
連続出口（動作）圧力：最大293バール(≈ 4,250 psi) フレームサイズ「25」の場合。
ピーク（断続的）圧力：最大310バール(約 4,500 psi) は特定の条件下で許可されます。
一部のフレーム サイズでは、連続定格がわずかに低くなりますが（排気量が大きい場合）、それでも多くの競合ベーン ポンプ ラインを大幅に上回っています。
変位と構成オプション
シングル-ポンプ & スルー-ドライブのフレーム サイズ: VMQ が登場20の固定変位からの範囲10 cm3/回転(≈ 0.62 インチ/回転) まで240 cm3/回転(≈ 14.65 インチ/回転)。
ダブル-ポンプ構成: ~ からの結合変位20 cm3/回転まで398 cm3/回転(≈ 24.29 インチ/回転)。
トリプルポンプ構成: ~ ～110 cm3/回転まで488 cm3/回転(≈ 29.78 インチ/回転)。
ユーザーにとっての意味
スケーラブルな設計: この範囲により、VMQ ポンプは低流量、高圧のアプリケーション (精密工具、小型アクチュエータなど) と、高流量、中圧システム (大型産業機械や移動式油圧機器など) の両方に対応できます。-
電力の無駄を削減: （過剰なサイズではなく）必要な流量に近い排気量のポンプを選択できれば、過剰な電力損失が回避され、エネルギー効率が向上します。{0}}
圧力ヘッドルーム: ピーク (310 bar) に耐えることができるポンプを備えているため、過渡的な負荷や衝撃の際に安全マージンが得られ、過酷な環境では貴重です。
低騒音・高効率
音響フットプリントの削減
VMQ シリーズは、本質的に静かな設計。 Danfoss/Eaton 仕様では、VMQ ポンプの機能が注目されています。「卓越した低騒音レベル」そのため、従来は騒音にもかかわらず内接歯車ポンプが使用されていた用途でも競争力を発揮します。
ノイズの低減に役立つ設計上の選択肢には、次のものがあります。ローター上の油圧バランスのとれた負荷（ラジアル方向の力と振動の低減）、滑らかなベーン先端とリングの荷重、そして激しい接触や金属同士のカタカタ音を発生させることなく粘度の変化（特に低温始動時）に耐えるバイメタル ウェハ プレートの使用-。{1}{2}}
高い容積効率
VMQ ポンプは高い体積効率を実現します。つまり、特によく維持された入口条件下では、理論上の流量の大部分が実際にシステムに供給されます（内部漏れが少なくなります）。-これにより、無駄なエネルギーが削減され、パフォーマンスが向上します。
効率的な設計が持続しますさまざまな速度、温度、負荷サイクルにわたって。過酷な条件下でも-冷間始動、頻繁なサイクリング、可変速度-このポンプは、多くの競合設計よりも優れた効率を維持します。
ユーザーへの影響
オペレーターの快適性と環境: 騒音が低いということは、オペレータの音疲労が少なく、密閉された空間での使用に適しており、職場の騒音規制を満たすのに役立つ可能性があります。
エネルギーと運用コストの節約: 効率の向上により、熱の発生が減少し、消費電力が削減され、機械的ストレスが軽減されるため、コンポーネント (ベアリング、シール) の寿命が延びます。
長期にわたる信頼性: VMQ ポンプは困難な条件 (コールド スタート、可変粘度流体) の下でも良好な効率を維持するため、必要な修正メンテナンスが少なくなり、耐用年数が長くなる傾向があります。
耐久性とメンテナンスの利点
長寿命を目指した構造-
油圧-バランスの取れた設計: VMQ ポンプは、ラジアル方向の内部力が最小限に抑えられ (つまり、ローターとベーンにかかる圧力がバランスするように) 設計されており、シャフトやベアリングにかかる応力が軽減されます。この設計により、疲労寿命と軸受性能が大幅に向上します。
堅牢なウェハプレート: VMQ シリーズのバイメタル ウェハ プレート構造は、高圧をサポートするだけでなく、1000万サイクル寿命。その耐焼付き表面 (ブロンズ ウエハー) は、流体の粘度が高い冷間始動条件で特に価値があります。-
材質と設計公差: 高品質の素材 (例: 青銅のウェハー プレート、硬化した内面) の使用と精密な機械加工により、摩耗が軽減されます。コンポーネントは、早期に故障することなく、さまざまな温度、流体の粘度、および周期的な負荷に耐えられるように設計されています。
メンテナンスとサービス-フレンドリーな機能
モジュール式/交換可能なカートリッジ: VMQ ポンプは、シングル、スルードライブ、ダブル、トリプル ポンプ構成に取り外し可能なカートリッジを使用します。{0}これにより、メンテナンスが簡素化され、流量調整が容易になり、スペアパーツの複雑さが軽減されます。
入口が共通でポートが少ない: VMQ の効率的な設計には共通のインレットが含まれており、必要な接続/ポートの数が削減されます。ポートが少ないため、潜在的な漏れ箇所が減り、配管が簡素化されます。
コールドスタート機能: 前述したように、VMQ のバイメタル ウェハ プレートはコールド スタートをサポートするように設計されており、オイルが冷たい（高粘度）場合の焼き付きのリスクを軽減し、スムーズな始動を保証します。これにより、起動過渡時の摩耗が軽減されます。
仕様と使用例-
以下に実際に公開されている仕様をいくつか示します。ビッカースVMQシリーズベーンポンプ(Vickers by Danfoss) と、それが一般的なアプリケーションで何を意味するか。
主要な技術仕様
変位範囲:
シングルおよびスルードライブポンプ:{0}}10 ～ 240 cm3/rev(0.62 ～ 14.65 インチ/回転)
ダブル-ポンプ構成: からの変位を組み合わせたもの20 ～ 398 cm3/rev(1.23 ～ 24.29 インチ/回転)
トリプル-ポンプ構成: からの合計変位量110 ～ 488 cm3/rev(6.71 ～ 29.78 インチ/回転)
圧力定格:
連続使用圧力は次のとおりです。293バール25 フレーム サイズの場合は (約 4,250 psi)。
最大許容ピーク/断続圧力310バール特定の条件下では (約 4,500 psi)。
速度と流量性能（例）：
フレーム サイズ 25 (排気量 10 ～ 90 cm3/rev) の場合、最大 3,000 rpm までのさまざまな速度にわたる 210 bar での典型的な出口流量: 流量範囲は ～ 21.1 ～ 172.5 L/min (約 5.6 ～ 48.6 US gal/min) です。
フレーム サイズ 35 (90 ～ 158 cm3/rev) の場合、同様の圧力と rpm 範囲: 流量 ~180.2 ～ 326.2 L/min (~47.6 ～ 86.2 US gal/min)。
フレーム サイズ 45 (140 ～ 215 cm3/rev) の場合、より高い変位/速度で最大 ~425.5 US gal/min の流量になります。
コールド スタート機能: ブロンズ ウェーハ-プレートは耐焼付き性があり、コールド スタート条件下でも長寿命（1,000 万サイクル）に適しています。-
使用例-
重量移動装置(ホイール ローダー、ダンプ トラックなど): 高流量 + 高圧が必要なため、フレーム サイズ 35 または 45 の VMQ ポンプがよく使用され、堅牢な構造と高圧定格のメリットが得られます。
工業用プレス、ダイカストまたは成形機-: VMQ は高効率 + 低騒音 + 長い疲労寿命により最適です。
寒い環境または頻繁に起動停止するシステム: VMQ ポンプは、バイ-ウェーハ プレートと焼き付き耐性のおかげで、起動時にオイルの粘度が高いシステムに適しています。-
ビッカース ベーン ポンプ、特に VMQ シリーズは、優れた耐久性、効率、柔軟性を備えているため、さまざまな油圧用途で好まれる選択肢となっています。堅牢な設計により、厳しい条件下でも長寿命と信頼性の高いパフォーマンスが保証されます。
高品質の油圧ソリューションを求める業界向け、-プーッカ油圧有名なメーカーとして注目されています。 2006 年に設立された Poocca は、ベーン ポンプ、ギア ポンプ、ピストン ポンプ、油圧モーターなどの油圧コンポーネントの設計、製造、メンテナンスを専門としています。同社の製品はその信頼性と性能で知られており、幅広い産業用途に対応しています。 Poocca は品質と顧客満足度を重視し、顧客の特定のニーズを満たすためにカスタマイズされた油圧ソリューションを提供します。
Poocca の一連の油圧ベーン ポンプおよびその他の製品の詳細については、次の公式 Web サイトをご覧ください。プーッカ油圧。
