油圧回路の理解：タイプ、機能、用途

油圧業界では、「油圧回路」という用語は誰もがよく知っています。初心者に油圧回路のタイプを尋ねると、ほとんどは「オープン回路」と「クローズド回路」と答えるでしょう。しかし、油圧回路には他にも多くのタイプがあり、ここではそのいくつかを紹介します。

まず、油圧回路とは何か？ 油圧回路は、リザーバー、ポンプ、シリンダー、バルブ、アクチュエーター、アキュムレーター、フィルターエレメント、シーリングソリューションなどの様々なコンポーネントが、ホース／チューブで相互接続され、加圧流体がシステムを流れるように構成されています。このシステムは、各コンポーネントを目的と仕様に従って配置することで、機械的エネルギーを油圧エネルギーに変換し、エネルギー効率、メンテナンス性、安全で最適な性能、スムーズな動作能力などを実現します。

油圧動力はどう計算するか？ 生成される油圧動力は、圧力と流量に比例します。式で表すと：

L(kW) = P × Q ÷ 60 ； Pは圧力（MPa）、Qは流量（L/min）

主な油圧回路タイプは以下の通りです：

1. アンロード回路：アンロード回路の主目的は、ポンプを無負荷運転状態に維持することです。アクチュエーターが間欠的に動作するか停止しているとき、ポンプからリザーバーへ極低圧でオイルを戻すことで実現します。主なメリットは、効率向上、製品寿命延長、低消費電力、発熱最小化などです。タイプには、三位置切替弁付きアンロード回路、アキュムレーター付きアンロード回路、ソレノイドリリーフ弁付きアンロード回路、圧力補償可変ポンプ付きアンロード回路などがあります。
2. 圧力制御回路：油圧における圧力制御回路は、システムコンポーネントに必要な圧力を供給し、過圧・過小圧からシステムを保護するために使用されます。動作に異なる圧力を必要とするコンポーネントを含む油圧システムがあります。減圧回路付き二圧回路、減圧回路、重量バランス回路が一般的な圧力制御回路です。
3. 速度制御回路：速度変更回路（1）、比例電気油圧方向・流量制御弁付き回路（2）、差動回路（3）、プリフィル弁回路（4）が一般的です。速度変更回路は、シリンダー運動速度を変えるために2つの流量制御弁を含みます。回路（2）では、比例電気油圧弁のスプールシフト量を制御して最適速度を生成します。差動回路は、単一流入チャネルを持つ回路より高速なシリンダー前進運動を生み出します。プリフィル弁回路は、補助シリンダーとプリフィル弁を用いてポンピング機能を生成します。
4. フィルター回路：フィルター回路の主目的は、汚染物質をろ過して流体流量を一定レートに維持することです。しかし、フィルターエレメントが目詰まりすると悪影響があります。主な回路には、ポンプフィルター回路、圧力ラインフィルター回路、リターンラインフィルター回路、圧力ラインブリードオフフィルター回路、オフラインフィルター回路があります。
5. 同期回路：この回路は、複数アクチュエーターの動きを同期させるために使用されます。ここでは、繰り返し動作ではなく、シリンダーストロークの終了時に毎回エラーを補正することで同期誤差を最小化します。同期回路はさらに、機械的組み合わせによる同期回路、流量制御弁による同期回路、フローディバイダー付き回路、同期油圧モーター付き回路、同期シリンダー付き回路、サーボ弁付き回路に細分化できます。
6. 増圧回路：シリンダーをインテンシファイアとして使用する油圧回路で、シリンダーのキャップ側とヘッド側の面積差を利用して圧力を増幅します。