油圧システムにおいて、ラジアルピストンポンプとアキシャルピストンポンプは2つのコアテクノロジーであり、それぞれ独自の構造設計と性能特性により、異なる応用分野を占めています。どちらもピストンの往復運動を通じて流体圧力エネルギーの変換を実現しますが、内部構造、動作特性、適用シナリオには大きな違いがあります。
コア構造の違い:ピストンの「ラジアル」配置と「パラレル」配置
1. 油圧ラジアルピストンポンプピストンは放射状に配置されている
構造上の特徴: ピストンは、メインシャフトに対して垂直に、ドライブシャフトの半径方向に沿って星型に配置されています (ホイールのスポークと同様)。
動作原理:ピストンは遠心力または機械的な押圧力によって偏心カムリング(カムリング)に接近します。ローターが回転すると、ピストンはラジアルホール内で往復運動し、オイルの吸引と油圧の供給を完了します。
主要コンポーネント: 偏心カムリング、ローターシリンダー、分配シャフト。
2.油圧アキシャルピストンポンプ:ピストンは主軸と平行に配置される
構造上の特徴: ピストンは駆動軸と平行で、回転シリンダー内に均等に分散されています。
動作原理:プランジャーは、斜板または曲げ軸の傾斜角によって往復運動を実現します。斜板の角度が大きいほど、プランジャーのストロークが長くなり、吐出流量が増加します。
主要コンポーネント: スワッシュプレート/曲げ軸、回転シリンダー、ディストリビュータープレート。
視覚的な比較:
ラジアルポンプ:構造がより「堅牢」で、超高圧に適していますが、容積が大きくなります。
軸流ポンプ:構造がより「コンパクト」で、高速、可変制御に適しており、より高い電力密度を備えています。
性能比較:圧力、効率、寿命、騒音
1. 圧力容量
ラジアルピストンポンプ: 油圧プレス、深海設備、その他の過酷な作業条件などの超高圧 (600 ~ 1000 bar 以上) 向けに設計されています。
アキシャルピストンポンプ: 主流の圧力範囲は 200 ~ 450 bar ですが、一部のハイエンドモデルでは 600 bar に達するものもあり、建設機械、射出成形機などに適しています。
結論: システム圧力の需要が 500 bar を超える場合は、ラジアルポンプが唯一の選択肢です。400 bar 未満の場合は、軸流ポンプの方がコスト効率が高くなります。
2. 流れの安定性と騒音
ラジアルポンプ: プランジャーの数が少ない (通常 5 ~ 7 個)、流量の脈動が大きい、騒音が大きい (80 dB 以上)。
軸流ポンプ: プランジャーの数が多い (7 ~ 9 個以上)、よりスムーズなフロー出力、より低いノイズ (70 ~ 75 dB)。
アプリケーションへの影響: 軸流ポンプは、ノイズに敏感なシナリオ (医療機器や精密工作機械など) に適しています。
3. 効率性と変数制御
ラジアルポンプ:
機械効率は高い(92% 以上)が、変数調整、カム偏心調整が複雑で、応答が遅い。
固定容量または低速・高圧条件に適しています。
軸流ポンプ:
高い容積効率 (95% 以上)、柔軟な可変制御 (スワッシュ プレートの角度を調整することにより)、および高速応答。
可変周波数速度制御および省エネシステム(掘削機や風力可変ピッチシステムなど)に適しています。
4. 寿命とメンテナンス
ラジアルポンプ: 構造がシンプルで、耐汚染性が強く、過酷な環境(鉱山機械など)に適しています。
軸流ポンプ: 斜板とプランジャーのペアには、オイルの清浄度に関する高い要件があり、微細ろ過が必要です (NAS 1638 クラス 6 以上)。
典型的なアプリケーションシナリオの比較
1. ラジアルピストンポンプの主戦場
超高圧油圧システム:
金属成形(油圧プレス、鍛造プレス)
深海機器(ROV油圧駆動)
軍事産業(潜水艦油圧システム)
過酷な環境:
鉱山機械(耐汚染性、耐衝撃性)
石油掘削(高圧泥水ポンプ)
2. アキシャルピストンポンプの主要分野
移動式油圧機器:
建設機械(掘削機、ローダー)
農業機械(コンバイン)
産業オートメーション:
射出成形機、ダイカストマシン
風力可変ピッチシステム
航空宇宙:
航空機着陸装置の油圧システム
市場動向と今後の発展方向
1. 軸流ポンプの技術革新
高圧: 一部のメーカー (Bosch Rexroth や Parker Hannifin など) は、ラジアル ポンプの従来の利点に挑戦する 600 bar の軸流ポンプを発売しました。
インテリジェント制御: 統合センサーにより、流量と圧力のリアルタイム調整を実現します (IoT 油圧システム)。
2. ラジアルポンプの代替不可能性
1000 bar 以上の市場では、超高圧水切断や特殊冶金装置などのラジアルポンプが依然として主流となっています。
材料の進歩: セラミックプランジャーと炭素繊維強化シェルにより寿命が延びます。
3. 環境保護とエネルギー効率の要件がイノベーションを推進する
軸流ポンプは、高効率の可変特性を備えているため、「デュアルカーボン」目標に基づく省エネニーズにより適合します。
ラジアルポンプは、再生可能エネルギー(潮力発電油圧システムなど)の分野で新たな成長ポイントを見出しています。
ラジアルピストンポンプとアキシャルピストンポンプは、油圧技術の 2 つの原理を表しています。
ラジアルポンプは、超高圧および高信頼性のシナリオ向けに設計された「パワープレーヤー」です。
アキシャルポンプは、優れた効率、制御性、コンパクト性を備えた「万能選手」です。
ご要望がございましたら、poocca油圧メーカーにお問い合わせください。
投稿日時: 2025年6月10日