油圧ベーンポンプはどのように圧力を生成するのか？
油圧ベーンポンプは、油圧流体をシステムに戻す前に、その流体をますます狭い領域に押し込むことで圧力を生成します。これは、スライドベーン、吸入および排出孔、およびチャンバーに対して駆動軸がオフセンターに配置されていることによって達成されます。
流体は吸入孔を通ってポンプのチャンバーに押し込まれ、貯蔵タンク内の流体に作用する大気圧によってチャンバーに送られます。チャンバー内に入ると、流体は駆動軸に接続された2つのベーンの間の空間に収集され、外部壁に押し付けられてシールを形成します。
駆動軸がポンプチャンバーに対してオフセンターに配置されているため、回転すると、ベーンは外部壁に押し付けられ、その間の空間が狭くなります。この容積の変化により、流体の圧力が増加し、圧力が最大になったときにポンプの反対側から流体が強制的に排出されます。
油圧ベーンポンプの利点
多様性
ベーンポンプを使用する利点の1つは、幅広い低〜中粘度の流体を処理できることです。これにより、燃料および潤滑剤を含むさまざまな産業で流体を移動させるために使用できます。
アルコール
溶媒
冷媒（フロンおよびアンモニア）
水溶液
エアゾル
燃料および潤滑剤
燃料の転送および除氷
メンテナンス
ベーンポンプの内部システムは流体で高度に潤滑されており、金属同士の接触が最小限に抑えられています。これにより、これらの装置は比較的メンテナンスが容易であり、最も摩耗しやすい部品はベーンです。幸いなことに、ベーンは安価で簡単に交換できます。
流量
多くの産業での潜在的な安全上の問題の1つは、職場の騒音レベルです。幸いなことに、問題のないポンプは静かです。そのため、製造施設でこれらを使用することは騒音を抑えるのに役立ちます、または騒音を増加させることはありません。
信頼性
適切に構築および保守された場合、油圧ベーンポンプは非常に信頼性の高い機器です。非常に長い寿命を持つ可能性があります。実際、一生持つかもしれません。そのため、大切に扱い、問題の兆候を見極めることが重要です。
油圧ベーンポンプの制限
船舶用油圧
すべてのものと同様に、これらのシステムにも限界があります。どんな機器、物質、部品もすべての作業に適しているわけではありません。油圧ベーンポンプは通常、非常に高粘度の流体の処理には適していません。また、過度に高い圧力や研磨性の流体汚染には対応しません。
故障の一般的な原因：汚れた流体
業界関係者によると、汚れた流体は油圧ベーンポンプシステムの故障の直接的な原因または少なくとも寄与する要因として、すべてのケースの80％以上に影響しています。流体に研磨性の不純物が含まれている場合、油圧ベーンポンプがどれだけよく構築されているか、シールがどれだけしっかりしているかは関係ありません。これらの研磨性の流体を高速でポンプを通すと、ベーンやローター、カムなどの他の部品に摩耗が生じます。
この問題への1つの解決策は、汚染制御装置を設置および維持して、流体が清潔な状態を保つことです。新しい流体を購入したからといって、自動的に清潔になるとは限りません。ろ過システムを設置することは必須です。
この問題に対する別の対策は、品質管理チェックを行うことです。流体の流通業者や製造業者が不適切に取り扱った場合、新しい流体にはかなりの不純物が含まれる可能性があります。流体をシステムに導入する前に、ろ過して純度チェックを通過させてから導入してください。
流体の汚染は、流体の流通業者や製造業者からではなく、機械自体からも発生する場合があります。流体について説明したように、機械が新しいという事実はその清潔さを保証するものではありません。したがって、新しい機器を購入する際には、運転を開始する前に清掃して、ポンプや隣接する部品やシステムへの汚染を避ける必要があります。
フィルトレーションシステム、品質管理チェック、およびフルイドと機械の基本的な清潔さにかかる費用は、数年を経て十分に元を取ります。ポンプの故障によるラインの停止や頻繁な修理が必要なくなることで生産性が向上し、結果として利益が増加します。
一般的な問題: キャビテーション損傷
キャビテーションとは、ポンプのフルイドに小さな気泡が発生し、その後破裂する現象です。最初は比較的無害な問題のように見えますが、時間の経過とともに油圧ベーンポンプに広範な損傷を引き起こす可能性があります。
油圧フルイド中の気泡の破裂は大量の熱を発生させる可能性があります。これは2つの理由で問題です。第一に、温度が高すぎると、油圧フルイド自体が分解されて効果が低下します。第二に、破裂によって引き起こされる温度と圧力の差がポンプ内の金属部品を摩耗させる可能性があります。
内部金属部品の摩耗と、油圧フルイドが部品を適切に潤滑する能力を失うことは、金属片やその他の不純物がフルイドに入る原因となります。これが起こると、雪だるま効果が始まり、時間の経過とともに損傷は急速に悪化していきます。
キャビテーションの原因
キャビテーション損傷の最も一般的な原因は、システムに空気が侵入することです。空気侵入の一般的な原因は、以下の状況です:
オイルレベルが低い
リザーバが適切なサイズでない
不適切なシール
吸引ラインの故障
リザーバ入口が高すぎる
キャビテーション損傷の別の原因は、流体に過剰な力と圧力がかかるときです。これらの力が高すぎて流体内に分離を引き起こすと、小さな空気の空間が形成され始めます。これらの空間は気泡と同様に破裂し、結果として過剰な熱が発生します。
これを防ぐために、入口速度が最適なレベルにあることを確認してください。システムを流れるフルイドに制限がないか確認してください。推奨されたrpmレベルを超えてシステムを運転しないでください。フィルターが詰まっていないか確認してください。
油圧ベーンポンプの故障の兆候
油圧ベーンポンプは非常に信頼性が高く耐久性がありますが、故障や故障が発生することがあります。
騒音の発生
前述のように、油圧ベーンポンプが正常に動作している特徴の1つは静かさです。内部からノッキングやバンギングの音が聞こえる場合、ポンプ内に空気が存在するか、極端に低い圧力がかかっている可能性があります。したがって、異常なノイズ（単なるハムや定期的な「動作」ノイズでないもの）は、ほとんど常に何かが間違っていることを示しています。広範な損傷がある場合、大きなブーンという音もよく聞かれます。
漏れ
ポンプ周りの外部漏れが見られる場合、1つ以上のシールの故障を示しています。時には、曲がったロッドの故障も考えられます。損傷がそれほど広範囲でない場合、この問題を修理することができます。
性能の低下や過度の熱
おそらく、油圧ベーンポンプが効率が低下し、ポンプで突然かつ頻繁に圧力が低下していることに気付いているかもしれません。また、過度の熱が発生しているかもしれません。これらの症状のいずれかを感じた場合は、専門の技術者によるシステムの点検を行う時期です。
油圧ベーンポンプの問題は、高速運転の性質により非常に迅速に悪化する傾向があります。少しの金属くずがすぐにベーン、ローター、壁を損傷し、問題の連鎖反応を引き起こす可能性があります。すぐに注意を払うことで、修理を行うことができるかもしれず、交換する必要があることを避けることができます。
