油圧シリンダーは機械が冷えているときは正常に動作することがありますが、設備が稼働してしばらくすると漏れ始めることがあります。.
ピストンロッドシールの周りに油が見え始めることがあり、シリンダーの力が減少するか、システムが冷却時と同じように効果的に圧力を保持できなくなることがあります。これは、夏季や継続的な重作業条件で動作している油圧機器の一般的な問題です。.
高油温は必ずしも漏れの唯一の原因ではありません。多くの場合、熱は摩耗したシール、過剰な内部クリアランス、不適切な油圧油、損傷したピストンロッド、横方向の荷重、または異常な圧力変動といった既存の問題をより目立たせるだけです。.
問題を正確に解決するには、漏れが外部なのか内部なのかを特定し、油圧油の温度がなぜ上昇し続けるのかを特定する必要があります。.
油圧油は温度が上昇するにつれて粘度が低下します。
油圧油の粘度は油温が上昇するにつれて低下します。.
油が薄くなると、ピストンシール、ロッドシール、ガイド部品、および油圧バルブの周りの小さなクリアランスを通過しやすくなります。.
冷却時には、高粘度の油が一時的に小さなシールの摩耗や過剰な部品クリアランスを補償します。システムが温まるにつれ、油の流動抵抗が低下し、既存の漏れ経路がより重要になります。.
これにより、次のような結果が生じる可能性があります：
- ピストンロッドの周りの油の浸出
- 減少したシリンダー力
- シリンダー速度の変化
- 短い圧力保持時間
- 内部漏れの増加
この理由から、熱いときにのみ漏れるシリンダーが新しい問題を必ずしも持つわけではありません。熱は単に既に存在する摩耗や損傷を明らかにするだけです。.
高温はシールの硬度と弾力性を変化させます。
油圧シリンダーは一般的に、ポリウレタン、ニトリルゴム、フルオロカーボンゴム、PTFE、またはその他のエンジニアリング材料から作られたシールを使用します。.
各材料には異なる温度制限、硬度特性、油圧流体との互換性があります。.
適切な動作範囲を超える温度にさらされると、シールが柔らかくなったり、膨張したり、硬化したり、収縮したり、弾力性を失ったりすることがあります。.
シールがあまりにも柔らかくなると、シーリングリップがピストンロッドやシリンダー孔と安定した接触を維持できなくなることがあります。高圧下では、シール材料が部品間の隙間に押し込まれ、押し出し、切断、引き裂き、または永久変形を引き起こすことがあります。.
高温に長期間さらされると、圧縮セットも引き起こす可能性があります。一度これが起こると、オイル温度が正常に戻ってもシールは元の形を回復できなくなるため、漏れが続きます。.
熱膨張はシーリングクリアランスを変化させます。
シリンダー管、ピストン、ピストンロッド、ガイドブッシング、シリンダーヘッド、シール、摩耗リングはすべて温度変化に反応します。.
これらの部品は異なる材料、寸法、構造を使用しているため、必ずしも同じ速度で膨張するわけではありません。.
温度変化は以下の間の実際のクリアランスを変化させる可能性があります：
- ピストンとシリンダー孔の間
- ピストンロッドとガイドブッシングの間
- シールとその溝の間
- 摩耗リングと支持面の間
隙間が大きくなると、油圧オイルがシーリングエリアを通過しやすくなります。.
局所的な隙間があまりにも小さくなると、摩擦が増加する可能性があります。これにより、シーリングリップ周辺の追加の熱が発生し、シールの摩耗が加速されることがあります。.
したがって、高温での漏れはシール材料の問題だけではありません。シリンダーの公差、ガイド設計、摩耗リングの状態、およびシール溝の寸法にも関連している可能性があります。.
摩耗したシールは熱い油でより容易に漏れます。
シールの唇は、通常の操作中に徐々に摩耗します。.
摩耗が増加すると、シール接触圧力は減少します。油が冷たく比較的厚い場合、軽微な摩耗は目に見える漏れを引き起こさないことがあります。.
油が加熱されて薄くなると、摩耗したシール面を越えてより容易に通過できます。そのため、冷たい状態での浸透問題は、連続運転中に目立つ漏れになる可能性があります。.
シールにすでにひび割れ、切れ、硬化した部分、欠けたエッジ、または永久的な変形がある場合、油温を下げるだけでは問題を完全に解決できません。.
シールを点検し交換する必要がありますが、早期損傷の原因も特定する必要があります。.
ピストンロッドの損傷は熱状態での漏れを増加させます。
ピストンロッドはロッドシールと継続的に接触しているため、その表面状態は外部漏れに直接影響します。.
傷、腐食、ピッティング、クロムメッキのひび割れ、凹み、または不適切な表面粗さは、ロッドシールが安定したオイルフィルムを維持することを妨げる可能性があります。.
油が熱くなり薄くなると、傷や表面の欠陥に沿ってより容易に移動し、ロッドシールを越えて逃れることができます。.
ロッドの側面荷重、曲げ、または不適切なシリンダーアライメントも、シールの片側がもう一方より早く摩耗する原因となることがあります。高温はこの摩耗プロセスをさらに加速させます。.
ロッドシールを交換する際には、ピストンロッドの表面、ガイドクリアランス、シリンダーアライメント、マウントピン、ブッシングも確認する必要があります。そうしないと、新しいシールは運転開始から短期間で再び漏れ始める可能性があります。.
圧力の変動はシールストレスを増加させます。
連続運転中、急速な伸縮、頻繁な方向転換、荷重の衝撃、戻りラインのバックプレッシャーは、シリンダー内に圧力の変動を生じる可能性があります。.
高温油と圧力スパイクが同時に発生すると、柔らかくなったシールが変形したり押し出されたりする可能性が高くなります。.
リスクが高まるのは次の場合です：
- シールグルーブクリアランスが大きすぎる
- 摩耗リングまたはガイドコンポーネントが摩耗している
- 戻りバックプレッシャーが過剰である
- リリーフバルブが不適切に調整されている
- システムが異常なピーク圧力を経験している
一部のシリンダーは、安定した圧力下では継続的に漏れません。代わりに、スタート時、方向転換時、急停止時、または急激な荷重変化時に漏れがより明らかになります。.
この場合、油圧回路と圧力条件をシリンダーシールと一緒に確認する必要があります。.
酸化または汚染された油はシーリング面を損傷させます。
油圧オイルは、高温で連続的に作動する場合、より早く酸化します。.
劣化したオイルは、スラッジ、バニッシュ、炭素状の沈殿物、または他の汚染物質を形成することがあります。これらの物質は、シールリップ、ロッド表面、シール溝、および油圧経路の周囲に蓄積される可能性があります。.
金属粒子、埃、その他の硬い汚染物質も研磨剤として作用し、シールや金属表面に傷をつけることがあります。.
水が油圧システムに入ると、高温がオイルのエマルジョン化や内部腐食に寄与する可能性があります。腐食したピストンロッドやシリンダーボアは、新しいシールを繰り返し損傷させ、漏れが再発する原因となります。.
したがって、シールの交換は、オイルの状態、フィルトレーションシステム、ブリーザ、リザーバー、および汚染レベルの検査と組み合わせるべきです。.
外部漏れと内部漏れの違いは何ですか？
外部の漏れは通常、直接目視で確認できます。.
一般的な例としては、ロッドシール、シリンダーヘッド、静的シール、油圧ポート、フィッティング、ホース、溶接、またはねじ接続周辺のオイルがあります。.
内部漏れは、油圧シリンダー内部で発生します。オイルは、ピストンの高圧側から反対側のチャンバーへ、ピストンシールを越えて移動することがあります。.
シリンダーは外部では乾いた状態を保つことがありますが、機器は力が低下したり、速度が不安定になったり、圧力保持が悪化したり、シリンダードリフトを経験することがあります。.
両方のタイプの漏れは、オイル温度が上昇するにつれて増加する可能性があります。ただし、シリンダードリフトと内部漏れの診断には別途テストが必要であり、シリンダー周辺の目に見えるオイルだけで判断すべきではありません。.
熱状態での漏れはどのように検査するべきですか？
油圧シリンダーが温まった後に漏れた場合は、分解する前に冷状態と熱状態の性能を比較してください。.
実際のオイル温度、油圧オイルの粘度グレード、漏れの場所、ロッド表面、シールの使用時間、作業圧力、戻りバックプレッシャー、およびシリンダーの取り付けを確認してください。.
機器を再度運転する前に、シリンダーの外側を清掃してください。これにより、オイルがロッドシール、シリンダーヘッド、ポート接続、ホース、フィッティング、またはその他の近くのコンポーネントから来ているのかを判断しやすくなります。.
内部漏れが疑われる場合は、圧力保持テストまたは制御された条件下での内部漏れテストを行ってください。.
高温での油圧シリンダーの漏れはどのように減少させることができますか？
高温状態での漏れを減らすには、オイル温度の管理と既存のシリンダー問題の訂正の両方が必要です。.
周囲温度および実際の作業条件に適した油圧オイルの粘度グレードを使用してください。リザーバーの容量、冷却器、空気流、フィルトレーション、および熱散逸能力も連続作動に適している必要があります。.
高温で定期的に作業する機器には、油圧流体と互換性があり、連続的およびピークオイル温度の両方に適したシール素材を選択してください。.
ピストンロッド、磨耗リング、ガイドブッシング、シール溝、およびコンポーネントクリアランスも点検する必要があります。側方荷重、汚染、過剰なバックプレッシャー、および圧力スパイクを修正する必要があります。.
単に硬いシールを取り付けたり、シールの圧縮を増やしたりするだけでは、漏れを必ずしも解決できるわけではありません。過剰な圧縮は摩擦、熱生成、およびシールの摩耗を増加させる可能性があります。.
結論
油が熱くなると、油圧シリンダーはより容易に漏れます。これは、オイル粘度が低下し、シールの特性が変化し、コンポーネントのクリアランスが変動し、既存の摩耗や表面損傷がより顕著になるためです。.
ホット状態の漏れは、通常、単一のシールの失敗ではなく、いくつかの関連要因の結果であることが多いです。.
完全な検査では、油温、油の粘度、シールの状態、ピストンロッドの品質、シリンダーの整列、内部クリアランス、汚染、圧力の変動、および油圧回路を考慮する必要があります。.
AiSoar Hydraulicsは、高温、高負荷、および頻繁なサイクル条件下で稼働する機器のためのカスタマイズされた油圧シリンダーとシーリングソリューションを提供しています。.
