高温油圧シリンダーの信頼性は、そのシールの温度定格だけでは判断できない。.
シリンダーがFKM、PTFE、または高温ポリウレタンシールを使用している場合でも、熱状態でのクリアランス、ガイダンス、緩衝、油圧液、または動作サイクルが不適切であると、漏れ、ドリフト、クローリング、またはシールの早期損傷が発生する可能性がある。.
したがって、完全なテストは実際の油温、圧力、速度、負荷、及びサイクル周波数をできる限り再現しなければならない。結果は室温性能と比較する必要もある。.
室温の基準を設定する
油を加熱する前に、通常の室温条件下でシリンダーをテストする。これにより、高温テストが始まる前に明らかな加工、組立、位置合わせ、またはシーリングの問題がないことが確認される。.
基準には通常以下が含まれるべきである。
- 無負荷サイクリング
- 最小始動圧
- 作業圧及び耐圧テスト
- 圧力保持テスト
- 内部および外部漏れ検査
- クッション材および低速移動
記録拡張および収縮時間、油温、圧力、動きの安定性、騒音、漏れ。.
これらの値は、シリンダーが加熱された後の変化を評価するための参考となります。ベースラインデータがないと、性能の変化が温度によるものか、既存のシリンダー欠陥によるものかを判断するのが難しくなります。.
油を目標温度まで加熱する
システム循環、外部加熱器、または温度制御された貯水池を使用して、油温を徐々に上げてください。.
シリンダーチューブ、ピストン、ピストンロッド、ガイドブッシュ、およびシールには、安定した熱条件に達するための十分な時間が必要です。シリンダー部品が温まることを許可せずに貯水池の油だけを加熱すると、誤解を招く結果を生じる可能性があります。.
テストは以下を含む必要があります：
- 通常の連続油温
- 最大連続油温
- 必要に応じて短期的なピーク温度
貯水池の温度だけを記録しないでください。シリンダーの入口、戻りライン、シリンダーチューブ表面、可能であればロッドシール領域で温度を測定してください。.
高温サイクルを実施する
目標温度が安定したら、期待される動作速度と頻度でシリンダーを連続的にサイクルしてください。.
テストは実際のストローク、負荷、方向の変化、待機時間、および動作強度をできるだけ正確に再現する必要があります。.
テスト中は、以下に注目してください：
- 伸長および収縮速度の変化
- 開始および反転時のスムーズさ
- 這い、振動、または異常音
- シールおよびガイド領域周辺の温度上昇
- ロッドの整列と油膜の状態
- 長時間の運転後の外部浸出
必要なサイクル数はアプリケーションに依存します。頻繁に操作されるシリンダーは、時折のみ使用されるシリンダーに比べて、より長く、代表的なテストが必要です。.
目標温度でのいくつかの無負荷ストロークでは、長期的な高温性能を確認するには不十分です。.
熱い状態のまま圧力テストを繰り返す
油圧オイルは温度が上昇すると薄くなり、一部のシーリング材料は柔らかくなる可能性があります。.
したがって、シリンダーは、作業圧力および指定された証明圧力で熱い状態で再テストする必要があります。.
圧力を徐々に上げて、以下を検査します：
- シリンダーチューブ、ベース、および溶接部
- シリンダーヘッドと静的シール
- 油圧ポートとフィッティング
- ロッドとガイド部分
- シールの押し出しまたは変形
- 異常な部品変形
- 圧力の不安定性
突然の負荷は避けるべきです。なぜなら、それは衝撃を引き起こし、シリンダーの実際の熱特性を隠す可能性があるからです。.
熱い状態での圧力保持試験を実施する
指定されたストローク位置にシリンダーを置き、必要な圧力を加え、回路を絶縁し、以下を記録します：
- 圧力降下
- ピストンロッドの変位
- 保持時間
- オイルおよびシリンダーの温度
シリンダーが冷たい状態で正常に保持されるものの、熱くなると圧力損失や動きが大きくなる場合、考えられる原因はピストンシールの漏れの増加、静的シールの性能の低下、過剰な熱状態クリアランス、またはテストバルブブロックでの漏れです。.
テスト回路はバルブの漏れを最小限に抑えるように設計されるべきです。さもなければ、制御バルブの漏れがシリンダーの漏れと誤って識別される可能性があります。.
内部漏れを測定する
内部漏れ試験は、ピストンシールがオイルが熱いときに2つのシリンダーチャンバーを分離し続けることができるかを確認します。.
シリンダーを指定された位置に移動し、1つのチャンバーに圧力をかけ、反対側のポートから逃げるオイルを測定します。.
試験手順は、以下を明確に定義する必要があります：
- オイル温度
- 試験圧力
- 保持時間
- シリンダー位置
- 許容漏れ率
ピストンロッドが動くかどうかを単に観察することは、十分な精度ではないかもしれません。.
厳格な負荷保持または位置決め要件があるシリンダーの場合、卒度付き容器、流量計、またはデータ収集装置を使用して実際の漏れ率を記録します。.
外部漏れを検査する
高温サイクリングと圧力試験の後、シリンダーを清掃し、すべての可能な漏れ箇所を検査します。.
特に注意を払うべき点：
- ロッドシール
- シリンダーヘッドおよびフランジ接続
- 油圧ポートとフィッティング
- シリンダーベースおよび溶接部
- センサーインターフェース
- ブリードポイント
- クッション調整位置
軽い潤滑剤の膜は、連続的な浸透や滴り落ちとは区別されるべきです。.
正確な漏れ場所、最初に現れた時期、温度や作動時間に伴ってその量が増加したかどうかを記録してください。「漏れ」または「漏れなし」という報告は、設計改善には限られた価値しか提供しません。.
動作温度での緩衝テストを行う
ストローク終端のクッションがあるシリンダーは、実際の運転速度と熱オイル温度で試験する必要があります。.
オイルの粘度が低下すると、クッションの隙間や孔を通る流量が変化する可能性があります。クッションが弱すぎて衝撃を許す可能性があるか、過度の制約が高いバックプレッシャーと追加の熱を生じさせる可能性があります。.
観察:
- クッションストローク
- ストローク終了速度
- 圧力ピーク
- 衝撃音
- 温度上昇
- クッションゾーンからの解放
クッションシステムは、過度の制限、不安定な反転、または異常な熱生成を引き起こすことなく衝撃を軽減する必要があります。.
低速動作を確認する
シリンダーを最小設計速度で操作し、次の項目を確認します:
- スティック・スリップ運動
- 速度変動
- 始動が困難
- 這うような動きや揺れ
- 反転衝撃
低速性能の悪さは、シール摩擦、オイル内の空気、横荷重、ガイド摩耗、または油圧制御回路の不安定性が原因である可能性があります。.
したがって、シリンダーと油圧システムは一緒に評価する必要があり、すべての低速問題をシール欠陥として扱うべきではありません。.
冷却後にテストを繰り返す
高温試験後、シリンダーを自然に室温まで冷却します。.
動作、圧力保持、内部漏れ、外部漏れのチェックを繰り返します。.
これにより、シールが圧縮セット、永久変形、熱損傷、または弾力性の喪失を受けたかどうかが明らかになります。.
必要に応じてシリンダーを分解し、検査します:
- ロッドおよびピストンシール
- 摩耗リングおよびガイドコンポーネント
- シリンダーボア
- ピストンロッドの表面
- シール溝
- バックアップリング
押し出し、切断、硬化、燃焼、スコアリング、変色、または異常摩耗を探してください。.
完全なテストデータを記録する
高温試験報告書には、一般的な観察だけでなく測定可能なデータが含まれているべきです。.
| 試験カテゴリー | 記録すべき主要データ |
|---|---|
| 温度 | リザーバー、入口、戻りライン、シリンダーチューブ、およびシールエリアの温度 |
| 圧力 | 作業圧力、試験圧力、保持圧力、ピーク圧力 |
| 時間 | 加熱、サイクリング、保持、および冷却の期間 |
| 動き | 速度、ストローク時間、サイクル数、および低速動作 |
| 漏れ | 内部漏れ率および外部漏れの場所 |
| 変位 | 圧力保持中のロッドの動き |
| 状態 | ノイズ、振動、クッション、温度上昇、および目に見える摩耗 |
写真、温度曲線、圧力曲線、漏れ記録は、サンプル承認と製造検証のために有用な証拠を提供することができます。.
結論
常温の圧力試験だけでは、信頼できる高温性能を確認できません。.
完全な検証プロセスは、常温のベースライン、制御された加熱、高温サイクリング、圧力試験、圧力保持、内部および外部の漏れ測定、クッション評価、低速テスト、および冷却検査を含むべきです。.
シリンダーが現実的な油温、圧力、速度、負荷、サイクル条件下で安定しているときにのみ、そのシール、熱状態のクリアランス、ガイダンス、クッション、および油圧流体が適切であると見なされます。.
AiSoar Hydraulicsは、顧客の温度、圧力、速度、サイクル頻度、および負荷保持要件に基づいて高温油圧シリンダーテスト計画を策定できます。重要なテストデータは、サンプル承認およびバッチ生産確認をサポートするために記録できます。.
