油圧モーターのタイプ解説：オープンループとクローズドループシステムの選択

油圧システムの領域において、オープンループとクローズドループ構成の選択は、様々な機械用途の効率、機能性、性能を形作る根本的な決定事項です。

この2つの油圧システムタイプの違いを理解することは、特定のニーズに最も適した油圧セットアップを選択する際の情報に基づいた意思決定において極めて重要です。油圧回路の世界に踏み込み、オープンループとクローズドループ構成の違い、利点、用途を探りましょう。

オープンループシステム

オープンループ油圧システムでは、油圧ポンプ、そのモーター、アクチュエーターの入力とリターン接続がすべて同じ油圧フルードタンクに戻ります。フルードはタンクとアクチュエーターの間を循環します。リリーフバルブやその他の圧力制御バルブがフローをアクチュエーターに導き、使用済みフルードが貯蔵容器にリサイクルされます。

オープンループ油圧回路の主な利点は低コストです。より複雑な装置とより多くの動力を必要とするクローズド回路の代替案よりも、効率的でコスト効率に優れています。部品点数が少ないため、オープンループ回路はメンテナンスと分析もより容易です。

しかし、オープンループ油圧回路はクローズドループほど効率的ではありません。フルードがクローズドループで循環しないため、タンクの再充填に時間がかかる可能性があり、非効率な熱発生と効率低下を招くことがあります。タンク容量も十分な冷却のために適切である必要があります。

重機械では、そのシンプルさと低コストからオープンループ油圧システムが一般的に使用されます。タービン、熱交換器、クレーンなど、比較的低圧で稼働するシステムがオープンループ制御システムから最も恩恵を受けます。

クローズドループシステム

スキッドステアローダーや冷凍機など、高圧下で大量の動力を必要とする移動用途では、クローズドループ油圧回路が使用されます。これらのシステムは、フルードをポンプからモーターへ直接ルーティングし、一連のバルブ、フィルター、アキュムレーターを経由してポンプに戻すことで、貯蔵タンクを完全に不要にします。この設計により、システムの全体的な複雑性、コスト、質量が減少します。

クローズドループシステムの主ポンプは通常、オープンループシステムの主ポンプ容量の約15%にすぎない固定吐出量ポンプです。より小さなオイルタンクに加え、これがシステムのサイズとコスト削減に寄与します。

モバイル機器・機械や自動製造プロセスで要求されるような精密な運動制御用途は、クローズドループ回路に理想的に適しています。クローズドループシステムは自己完結型であり、フルードフローを調整するバルブなどの外部制御装置を必要としないため、オープンループシステムよりもコンパクトな構成で利用できます。

クローズドループ油圧システムでは、油圧フルード（多くの場合油圧オイル）の加圧がモーターを駆動します。メインポンプがシステム全体のフルード圧力と流量を調整し、2つのポートのいずれかを通じてフルードを導くことでモーターの回転方向を変更できます。

クローズドループ油圧システムは、精密制御に依存しているため評価が困難で、修理コストが高くなります。これらのシステムは、モーターと他の部品を汚染から保護するために、高圧での油圧フルード濾過も必要とします。

結論

油圧システムに理想的な回路は、システムの設計と意図された目的によって異なります。クローズドループシステムは、軽量かつ精密であるため、移動機械・モバイル機器の車輪・トラック駆動モーターに適しています。対照的に、オープンループシステムは、シリンダーやロータに依存するシステムに、その耐久性から理想的です。

油圧ポンプ装置と部品については、Quad Fluid Dynamics Incまでお問い合わせください。