油圧シリンダーがシールの故障、シリンダーボアのスコアリング、ピストンロッドの腐食、高温条件での不安定な動きに繰り返し悩まされるとき、熱は唯一の問題ではないかもしれません。.
空気、水分、固体の汚染物質が油圧オイルに入り、シリンダー内を循環します。これらは継続的にピストンシール、ロッドシール、摩耗リング、シリンダーボア、ピストンロッド、バルブ部品に影響を与えます。.
高温自体は汚染を引き起こしません。しかし、油の酸化を加速し、油の粘度を減少させ、潤滑フィルムを弱めます。その結果、軽微な汚染問題が摩耗、腐食、漏れ、部品の損傷に急速に発展する可能性があります。.
巻き込まれた空気は泡立ちと不安定な動きを引き起こします
空気は漏れた吸引ライン、緩いフィッティング、低いレベルのタンクオイル、不十分な戻りラインの設計、またはメンテナンス後の不完全なブリーディングを通じて油圧システムに入ることがあります。.
油圧オイルには、すぐには目に見えない小さな空気の泡を含むこともあります。.
油圧オイルとは異なり、空気は圧縮可能です。エアレーションされたオイルが油圧シリンダーに入ると、シリンダーが動き始める前に適用された圧力の一部が空気の泡を圧縮するために使用されます。.
これは以下のようなことを引き起こす可能性があります：
- 遅延したシリンダー応答
- 弱いまたはスポンジのような動き
- 低速の這うような動き
- 位置の不安定性
- 圧力変動
- タンク内の泡
エアバブルは、ピストンシールやロッドシール、摩耗リング、ガイドコンポーネントの周りの潤滑フィルムを途切れさせることもあります。シリンダーの繰り返しの動作により、局所的なドライ摩擦、追加の熱、シールの摩耗が早まる可能性があります。.
水分と凝縮水が油圧システムに入ることがあります
水は湿った空気、機器の洗浄、雨、漏れたクーラー、汚染された新油、損傷した呼吸器、または開放系統を通じて油圧オイルに入ることがあります。.
凝縮はもう一つの一般的な原因です。.
機器が高温で運転された後にシャットダウンすると、タンクや配管内の空気が冷やされます。入ってくる空気中の湿気が凝縮し、システム内に集まる可能性があります。.
水は油圧オイルに三つの形態で存在することがあります：
- 溶解水： 通常は目に見えません
- 乳化水： オイルが濁ったり、乳白色に見えます
- 自由水： タンクの底や他の低いポイントに集まります
したがって、オイルが明らかに汚染されていない場合でも、システムには有害な湿気がある可能性があります。.
水分は潤滑を減少させ、油の乳化を引き起こします
水は油圧オイルの潤滑性能を弱め、オイル添加剤と反応することがあります。.
オイルが乳化すると、ピストン、摩耗リング、シリンダーボア、ガイドコンポーネント、ピストンロッドの間の潤滑フィルムが不安定になります。.
これにより、表面同士の直接接触の可能性が高まり、次のことが加速される可能性があります：
- ピストンとシリンダーボアの摩耗
- 摩耗リングの損傷
- ロッドとガイドブッシュの摩耗
- シールリップの損傷
- 内部漏れ
水はスラッジの形成を促進し、油の酸化を加速させます。高温、湿気、圧力が同時に存在する場合、油圧オイルは非常に早く劣化する可能性があります。.
湿気はシリンダーボアやピストンロッドの腐食を引き起こします
油圧シリンダー内に残った水は、シリンダーの内面、ピストン、油圧ポート、シール溝、その他の金属表面を腐食させる可能性があります。.
シリンダーの内面の錆点やピッティングは、ピストンシールを繰り返し損傷する粗い表面を作ります。.
ピストンロッドの腐食やメッキの損傷は、シリンダーが動くたびにロッドシールとワイパーを傷つける可能性があります。これにより、外部漏れが発生し、シリンダー内により多くの汚染物質が侵入します。.
錆の粒子は、その後オイルとともに循環し、油圧システムの他のクリアランスに入る可能性があります。.
したがって、水の汚染は直接の腐食と追加の固体汚染の両方を引き起こします。.
固体粒子は摩耗を引き起こします
一般的な固体汚染物質は以下の通りです:
- ほこりと砂
- 金属摩耗粒子
- 溶接のゴミ
- 繊維
- 塗料の断片
- 錆の粒子
- 劣化したシールの破片
これらの粒子が油圧シリンダーに入ると、ロッドシールとピストンロッドの間、またはピストン、摩耗リング、シリンダー内面の間に挟まることがあります。.
その結果には以下が含まれる可能性があります:
- ピストンロッドの傷
- シリンダーの内面のスコアリング
- 切断または損傷したシールリップ
- 加速されたウェアリングの損傷
- ピストンシールの漏れが増加
汚染によって引き起こされる摩耗は、追加の金属粒子を生成します。これによりサイクルが生まれます：
汚染 → コンポーネントの摩耗 → 新しい粒子 → さらなる汚染と摩耗
高温の油は粘度が低く、薄い潤滑膜を提供します。したがって、粒子は金属やシール面により直接接触し、より迅速に損傷を引き起こす可能性があります。.
高温は油の酸化、スラッジ、バーニッシュを加速させます
油とその添加剤は、高温にさらされるとより早く酸化します。.
油が劣化するにつれて、スラッジ、沈殿物、およびバニッシュが形成される可能性があります。.
これらの柔らかい汚染物質は、すぐにシリンダーボアを傷つけることはないかもしれませんが、ピストン、シール溝、クッション通路、ポート、およびバルブ面に付着する可能性があります。.
沈殿物はシールの自由な移動を妨げるか、小さな油の通路を制限する可能性があります。.
可能な症状には以下が含まれます：
- 始動抵抗の増加
- 低速の這うような動き
- 異常なクッション
- 内部漏れの増加
- シリンダーの動作が遅いまたは不安定
水、空気、高圧、および過度の温度は、この化学的劣化を加速させることがあります。.
キャビテーションはピッティングダメージを引き起こす可能性があります
キャビテーションは、局所的な圧力が十分に低下して、油圧油内に蒸気の空洞や泡が形成されるときに発生します。.
これらの空洞が高圧のエリアに入ると、急速に崩壊し、再発の局所的な衝撃を生じさせます。.
時間が経つにつれて、キャビテーションは次のものに小さな凹みを作る可能性があります：
- 油圧ポート
- シリンダーボアの表面
- ピストン
- バルブコンポーネント
- シール溝
表面が粗くなるにつれて、内部漏れが増加し、シールが傷ついたり切れたりする可能性があります。.
空気の取り込み、ディーゼル効果、キャバテーションは、まったく同じ問題として扱うべきではありません：
- 空気の取り込み 主に圧縮性、泡立ち、不安定な動きを引き起こします。.
- ディーゼル効果 は、空気泡の急速な圧縮と局所的な熱生成によって引き起こされます。.
- キャビテーション 低圧エリアでの蒸気空洞の形成と崩壊が関与します。.
これらの状態は同時に発生することがありますが、その原因と損傷メカニズムは異なります。.
空気、水、粒子はどのようにダメージの連鎖を引き起こすのか？
高温条件下では、汚染問題が互いに強化されることがよくあります：
空気と水がシステムに入る
→ オイルの酸化と潤滑性能が悪化する
→ シールと金属表面が摩耗し始める
→ 追加の粒子と漏れ経路が生成される
→ 摩擦と内部漏れが増加する
→ システムの温度が上昇し続ける
最終的な結果は、繰り返されるシールの故障、ロッドのスコアリング、シリンダーボアのピッティング、不安定な動き、腐食、および圧力保持性能の低下を引き起こす可能性があります。.
油圧オイルの汚染の警告サイン
空気、水、および固体汚染は、以下の場合に調査すべきです：
- 油圧オイルがタンク内で持続的に泡立つ
- オイルが乳白色、曇り、または異常に暗くなる
- シリンダーが這う、振動する、または異常な音を発生する
- ピストンロッドに錆、傷、またはメッキの損傷が見られます。
- 新しいシールは、短期間の運転後に再び漏れ始めます。
- オイルに黒い沈殿物や金属粒子が現れます。
- ボア、ピストン、ポート、またはシール溝にピッティングが見られます。
- オイルが温まるとシリンダーの性能が不安定になります。
これらの症状は、シリンダーシールの交換だけでは対処すべきではありません。.
どのように汚染によるダメージを減らすことができるか？
空気の侵入を減らすために、吸引ライン、フィッティング、ポンプ吸入口接続、及びタンクオイルレベルを点検してください。オイル面の上に直接戻りオイルが排出されるのを避け、シリンダーの交換またはメンテナンス後にシステムを適切にエア抜きしてください。.
湿気をコントロールするために、適切なタンクブリーザーを使用し、システムを雨や高圧洗浄から保護し、タンク、冷却器、および油圧オイルの水分汚染を点検してください。.
粒子をコントロールするために、適切な戻り、圧力、またはオフラインフィルテーションを使用してください。新しい油圧オイルは、システムに入る前にフィルター処理をする必要があります。.
シリンダー、パイプ、ホース、マニホールド、バルブは、組立て前に徹底的に清掃されるべきです。フィルターの性能、ブリーザーの状態、オイルの清浄度は定期的にチェックされるべきです。.
結論
高温だけがすべての油圧シリンダーの故障を引き起こすわけではありませんが、空気、水、および汚染物質による損傷を大幅に増加させます。.
空気は泡立ち、不安定な動作、及び局所的なディーゼル効果による加熱を引き起こす可能性があります。水はエマルジョン、腐食、そして潤滑の低下を引き起こす可能性があります。固体粒子はシール、ピストンロッド、およびシリンダーボアを傷つける可能性があります。オイルの酸化生成物とキャビテーションは沈殿物、制限、及びピッティング損傷を引き起こすことがあります。.
油圧シリンダーが高温条件下で繰り返し漏れたり摩耗したりする場合、解決策にはシールの交換以上が含まれるべきです。.
油圧オイルの空気含有量、湿気レベル、清浄度、フィルテーションシステム、タンクブリーザー、及び全体的な汚染制御プロセスはすべて点検されるべきです。.
AiSoar Hydraulicsは、高温、重負荷、及び汚染された作業環境向けのカスタマイズされた油圧シリンダーソリューションを提供しています。.
