油圧変圧器がどのようにグリーンかつスマートな油圧を可能にするか

1. 油圧トランスフォーマーについて

油圧システムは通常、油圧動力源（ポンプ）、アクチュエータ（油圧シリンダまたはモーター）、制御部品、および補助部品で構成されています。しかし、重要なコンポーネントが欠けています—油圧トランスフォーマーです。油圧伝送はしばしば電気伝送と比較され、油圧制御システムは電気制御システムと比較されます。これは、それらの強い類似性と対応する機能部品およびパラメータによるものです。電気システムにトランスフォーマーがないことを想像できますか？同様に、油圧トランスフォーマーは油圧伝送および制御システムにとって不可欠かつ不可欠なコンポーネントです。

一定圧力の油圧ネットワークの確立、大規模な油圧システムおよびサブシステムの構築、複数の負荷の独立した制御、および機電一体化油圧統合は、現代の油圧技術における避けられないトレンドです。油圧トランスフォーマーは油圧システムで広く採用され、主要な油圧部品となるでしょう。

現在、研究では「従来型」と「新規」タイプの油圧トランスフォーマーが存在しますが、国内および国際的にも実験段階にとどまり、市場の要求を満たす成熟した産業グレードの製品はありません。その設計概念とアプリケーションは主に圧力調整に焦点を当てており、調整範囲は非常に限定的であり、「圧力調整器」という呼び方がより正確です。

特許技術により、既存のデザインを超える新しいタイプの油圧トランスフォーマーが導入されました。高速回転ローターを使用することで、連続的かつ安定した圧力増幅と減衰を達成し、真の「トランスフォーマー」の概念定義、機能要件、および実用的な役割を果たします。この新しい油圧トランスフォーマーの適用により、油圧システムで高品質な多圧力一定圧力回路を作成することが可能になります。「定格圧力」、「定格出力」、「定格排気量」、「定格トルク」などの油圧部品のパラメータは、明確な実用的な意味を持つようになります。これにより、部品選択、システム設計、機能マッチング、効率向上、設備監視および診断に先進的な方法と便利なツールが提供されます。

要するに、この特許取得済みの「油圧トランスフォーマー」は、油圧技術および部品市場における重要なギャップを埋め、油圧分野での革新的な技術進歩を推進する準備ができています。

特許：「油圧トランスフォーマー」 

油圧トランスフォーマーの技術的利点：

• シンプルな構造、コンパクトなサイズ、軽量

• 低慣性モーメント、高速応答、高感度

• 大きな変換比、システムパラメータの変動に影響されない安定性

• 昇圧および降圧圧力変換が可能、圧力エネルギー回収

• 二次流量は0から最大定格流量まで調整可能

• 一次と二次作動媒体間の効果的な隔離

• 静的損失がほぼゼロ、動的電力損失が低い

• 簡単な設置とメンテナンスフリーの操作

2. 油圧トランスフォーマーの応用と普及

従来の油圧システムは多くの場合、多数の制御バルブに依存する負荷感知システムであり、構成が複雑で、著しい節流損失があります。ポンプとアクチュエータは最適にマッチさせにくく、複数のアクチュエータは圧力結合を起こします。多くの場合、異なるアクチュエータに供給するために複数のポンプが必要です。一方、一定圧力ネットワークは高い適応性と効率を提供します。このようなネットワークでは、油圧トランスフォーマーは以下のような理由で不可欠です：

• ソース圧力よりも高い出力圧力を生成

• 負荷をエネルギー源から効果的に分離し、負荷性能がソースダイナミクスから独立させる

• 同時に異なる圧力レベルで複数の負荷を駆動

• ユーザー側で直接複数の負荷を独立して制御

• システム設計を簡素化し、製造コストを削減し、節流損失を最小限に抑える

一定圧力ネットワークとモジュラー設計の採用は、現代の油圧技術における必然的な方向性であり、油圧トランスフォーマーはその主要な推進力となります。

油圧トランスフォーマーは、パワーを伝送するだけでなく、圧力および流量パラメータを変換し、一次と二次媒体間の隔離を提供します。そのため、鉱物油、水、海水、有機液体、生物液など、さまざまな液体媒体が同じシステム内で共存しながら隔離され、エネルギー交換が可能になります。これにより、油圧トランスフォーマーは環境に優しい、グリーン、省エネ、汚染防止の分野で高度に適用可能です。

さらに、油圧トランスフォーマーは特に潜在エネルギー（例えば、揚重機械）を持つ負荷からのエネルギーを回収でき、その省エネルギーおよび環境保護の利点は否定できません。その構造と動作特性を詳しく見てみると、油圧トランスフォーマーが分散、弱い、または無秩序なエネルギーを集約、増幅、伝送し、使用可能な回収可能な形に変換することが明らかになります。

以下の新興のグリーンエネルギーアプリケーションにおいて大きな可能性を持っています：

• 廃水および排ガスからの残留エネルギーの回収

• 低水頭水力発電の利用

• 風力エネルギーの収集

もっと重要なのは、油圧トランスフォーマーが液体とガスの位相を統一し、隔離とパラメータ変換を行う統一された流体パワーコントロールネットワークを構築することを可能にすることです。流体パワーテクノロジーには、液圧（液体）と空気圧（ガス）という2つの分野があり、これまでこれらは媒体と動作パラメータの違いにより分離されていました。しかし、これらを単一のネットワークに統合することは現在可能となっています。

油圧トランスフォーマー（後には「流体圧力トランスフォーマー」と改名されるかもしれません）を使用して媒体を隔離し、パラメータレベルを調整することで、液圧と空気圧を単一の流体パワーネットワークに統合することができます。これは現代の製造業と市場の需要に合致しています。

既存の技術はすでにこの可能性を示しています：

• 空気圧液圧インテンシファイア

• 空気圧液圧バルブ

• 液圧ハンマー

これらのアプリケーションは個別のものですが、液圧と空気圧技術を組み合わせることの補完的な利点を強調しています。

例えば、急速に進展している知能ロボティクスの分野では、液圧と空気圧システムを統合することで、ロボットが人間の動きを模倣する能力が大幅に向上します。AlphaGoが物理的な手で将棋を巧みにプレイできるとき、初めて「人間対機械」の対決と呼ばれることができます。これは誇張ではなく、技術進歩に対する市場の需要を反映しています。

油圧トランスフォーマーの出現により、空気圧と液圧システムの統合が促進され、新しい統一された流体パワーコントロールネットワークが可能になります。このネットワークでは：

• 空気圧部品の長所—高速応答、緩衝、弾性力保持—と

• 液圧部品の長所—高パワーデンシティ、精度、高速遷移応答—
  が組み合わさり、協働性能を生み出します。

近い将来、新たな部品が多数登場し、統合およびモジュラーユニットを形成することが予見されます。油圧トランスフォーマー（または「流体圧力トランスフォーマー」）の広範な採用とともに、これらのシステムは現代の製造業の様々なセクターに浸透するでしょう。