一部の油圧機械は、起動後すぐに通常の位置を保持することができます。しかし、継続的な運転と油圧オイル温度の上昇後に、プラットフォーム、ブーム、アウトリガー、または作業装置がゆっくりと下がり始める場合があります。.
この状態は一般的に油圧シリンダードリフト、シリンダークリープ、または負荷沈降と呼ばれます。.
暖まった後に沈降する機械が必ずしも損傷した油圧シリンダーを持っているわけではありません。一般的には、油温の上昇が油圧オイルの粘度を低下させ、シリンダー、方向制御バルブ、油圧ロック、またはカウンターバランスバルブの既存の隙間を通して漏れを増加させます。.
したがって、正確な診断が重要です。油圧回路全体をチェックせずにシリンダーシールを交換しても問題は解決しない可能性があります。.
熱い油圧オイルは粘度が低い
油圧オイルは温度が上がるにつれて薄くなります。.
機器が冷たいとき、オイルの比較的高い粘度が小さな内部隙間を通る漏れを制限するのに役立ちます。ピストンシール、バルブスプール、チェックバルブ、または負荷保持バルブの軽微な摩耗が目立つ動きを引き起こすことはありません。.
システムがしばらく動作した後、オイルは薄くなり、次のような場所を通過しやすくなります：
- ピストンシールの隙間
- 方向弁スプールの隙間
- チェックバルブと油圧ロックのシーリング面
- カウンターバランスバルブのシート
- その他の内部油圧通路
オイルが荷重支持室から徐々に離れるにつれて、圧力は低下し、シリンダーは加えられた荷重の下で動き始めます。.
これは、リフティングプラットフォームの下降、アウトリガーの収縮、ブームの下降、またはアタッチメントの位置の徐々の変化として現れることがあります。.
ピストンシール内部漏れが増加する可能性があります
ピストンシールは、油圧シリンダー内のロッド側室とキャップ側室を隔てています。.
長期間の運転後、シールが摩耗、硬化、切断、押出し、または永久的に変形することがあります。オイルが冷たいときに漏れは制限されるかもしれませんが、高温の低粘度オイルは損傷したシール領域をより容易に通過することができます。.
これにより、二つのシリンダーチャンバー間の圧力バランスが変わり、ピストンロッドが荷重の下で動くことができるかもしれません。.
しかし、ピストンシールの漏れだけでは常に連続したシリンダーの動きを引き起こすわけではありません。両方のシリンダーポートが完全にブロックされている場合、移動されたオイルにも流路が必要です。.
このため、ホット状態の沈下は自動的にピストンシールに起因するとは限りません。制御弁と荷重保持回路も検査しなければなりません。.
方向制御弁の漏れが主な原因となる場合があります
多くの油圧システムでは、オペレーターが制御レバーを解除した後でもシリンダーは方向制御弁に接続されたままです。.
バルブスプールとバルブボディは小さなクリアランスで動作します。これらのクリアランスによりスプールは動くことができますが、同時に内部漏れ路を作成する可能性もあります。.
オイルが熱くて薄くなると、荷重支持シリンダー室からの流体がバルブを通過してタンクに戻るか、回路の別の部分に入ることがあります。.
この場合、ピストンシールがまだ許容範囲内の状態でもシリンダーは漂流することがあります。.
以下の場合は方向制御弁が疑われるべきです：
- システムが熱くなった後にいくつかのシリンダーが沈下し始める
- シリンダーシールを交換した後も問題が残る
- シリンダーがポートを隔離した後、位置を保持する
- 制御弁の領域が異常に熱くなる
- 別の油圧機能を操作したときに漂流速度が変化する
バルブスプールの摩耗、汚染、内部のスコア、または不完全なスプールの戻りはすべて漏れを増加させる可能性があります。.
多くの機械では、制御弁の漏れは深刻なピストンシールの漏れよりも一般的です。.
油圧ロックおよびカウンターバランスバルブが漏れる可能性があります
リフティングプラットフォーム、クレーン、建設機器のブーム、および油圧アウトリガーは、油圧ロック、パイロット作動チェックバルブ、またはカウンターバランスバルブを使用することがよくあります。.
これらのバルブは、シリンダー内に油を閉じ込め、制御されていない荷物の移動を防ぐように設計されています。.
バルブシート、ポッペット、スプール、またはシーリング面が摩耗、傷、または汚染されている場合、バルブは完全に閉じない可能性があります。高温の低粘度油は、損傷したシーリングエリアを通過しやすくなります。.
荷物保持バルブは、以下の理由によりわずかに開いたままになることもあります：
- 残留パイロット圧力
- 不正確なバルブ調整
- 過剰なバックプレッシャー
- バルブシート周辺の汚染
- 制限されたパイロット通路
- 不正確な取り付け
この状況では、シリンダーが荷物を支える機械的能力を持っている場合でも、油をロックするためのバルブが正しくシールされていないことが問題です。.
安全に重要なリフティング機器の場合、標準的な方向性バルブが高い荷物を保持する唯一の要素であってはなりません。.
高温はピストンシールの性能に影響を与える可能性があります
油圧シールは特定の温度範囲に対して設計されています。.
実際の油温が適切な範囲を超えると、シーリング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。.
柔らかくなったピストンシールは、もはやシリンダーボアに対して十分な接触圧力を維持できない可能性があります。高圧下では、シール材料がピストンとシリンダーチューブのクリアランスに押し出されることもあります。.
長期間の熱への曝露は、永久的な変形を引き起こす可能性があります。一度これが発生すると、機械が冷却した後でもシールが漏れ続けることがあります。.
冷えていると正常に動作するシリンダーが、熱くなると沈む場合は、シール材料が実際の連続油温に適していないことを示している可能性があります。.
内部摩耗により漏れパスが大きくなる可能性があります
側荷重、不良な整列、摩耗したマウントコンポーネントは、油圧シリンダー内での不均一な摩耗を引き起こす可能性があります。.
摩耗リングまたはガイドコンポーネントが摩耗すると、ピストンがシリンダーボア内で傾くことがあります。ピストンシールはそのため不均一な圧力を受け、一方の側でシーリング接触を失う可能性があります。.
シリンダーボアのスコアリング、過剰なボア直径、不良な円形度、または異常な表面粗さも内部漏れ経路を作成することがあります。.
ホットオイルはこれらの摩耗部分を通過しやすくなります。.
ピストンシールのみを交換すると、一時的にドリフト率が減少する場合があります。ただし、シリンダーボア、摩耗リング、ピン、ブッシング、アライメント、または外部側荷重条件が修正されない場合、問題が再発する可能性があります。.
空気および温度の変化が限られた動きを引き起こす可能性があります
油圧オイルと混合された空気もシリンダーの位置に影響を与える可能性があります。.
油圧オイルとは異なり、空気は圧縮可能です。負荷下では、シリンダーチャンバー内の気泡が圧縮され、ピストンロッドがわずかに動くことがあります。.
混入空気は次のような原因になる場合もあります：
- スポンジ状のシリンダーの動き
- 這うような動き
- 振動
- 異常な音
- 圧力変動
ただし、空気は通常、連続的な長距離沈下よりも限られた動きや不安定な位置を引き起こします。.
油圧オイルと金属部品も、加熱されると膨張し、冷却されると収縮します。シリンダーポートがブロックされている場合、この温度変化がチャンバー圧力とシリンダー位置の小さな変化を引き起こす可能性があります。.
プラットフォーム、ブーム、またはアウトリガーが安定して降下し続ける場合、内部漏れが空気の圧縮や熱膨張単独よりも起こりやすくなります。.
シリンダーまたはバルブが漏れているかどうかはどうやって判断できますか？
機器は、冷却および加熱された操作条件の両方で確認する必要があります。.
油圧オイルの温度、適用された負荷、シリンダーの位置、および沈下率を記録してください。測定された比較は視覚的な判断よりも信頼性があります。.
実用的な検査手順には以下が含まれます：
- シリンダー、ホース、フィッティング、パイプに外部漏れがないかチェックします。.
- オイルが冷たいうちに沈下率を測定します。.
- オイルが通常の操作温度に達した後、測定を繰り返します。.
- 方向弁、油圧ロック、チェックバルブ、およびカウンターバランスバルブを検査します。.
- 異常なバルブ温度、汚染、または残留パイロット圧がないかチェックします。.
- シリンダーポートを制御された条件下で隔離します。.
- 必要に応じて圧力保持または内部漏洩テストを実施します。.
- ピストンシール、摩耗リング、シリンダーボア、マウンティングピン、およびブッシングを検査します。.
シリンダーポートがしっかりと隔離された後にシリンダーの動作が停止した場合、漏洩は制御弁または荷重保持弁にある可能性が高いです。.
正しく隔離された後もシリンダーが動き続ける場合、シリンダーシールまたは内部の機械条件についてさらなる検査が必要です。.
吊り下げられたまたは高い位置にある荷重を伴うテストは、適切な機械的支持と承認された安全手順を使用して実施する必要があります。.
ホットステート負荷沈降をどのように減少させることができますか？
最初のステップは、油圧システムの操作温度を制御することです。.
リザーバー容量、オイルクーラー、気流、オイルレベル、および熱放散条件は、設備の運用サイクルに一致する必要があります。油圧オイルの粘度等級も、環境温度および通常のオイル温度に適している必要があります。.
その他の予防措置には、以下が含まれます：
- 実際のオイル温度に適したシールの選定
- 適切なサイズの油圧ロックまたはカウンターバランス弁の使用
- 油圧オイルを清潔に保つ
- バルブシートおよびスプールの摩耗を検査する
- パイロット圧力およびバルブ設定を確認する
- 過剰な戻りバックプレッシャーを軽減する
- 摩耗した摩耗リングおよびガイドコンポーネントを交換する
- シリンダーの不整合および側面荷重を修正する
- オイルが熱くなった後の荷重保持性能をテストする
高い荷重を支える設備は、適切な荷重保持弁または機械的安全装置を使用する必要があります。動きを防止するために方向弁やピストンシールのみに依存してはいけません。.
結論
油圧設備は、油温が上昇すると油圧オイルの粘度が低下し、既存の内部漏洩が増加するため、温まった後に沈むことがよくあります。.
漏れはピストンシール、方向制御弁、油圧ロック、チェックバルブ、またはカウンターバランスバルブを介して発生する可能性があります。.
荷重の沈下は必ずしも油圧シリンダーが損傷していることを意味するわけではありません。.
正確な診断には、シリンダーの漏れを制御弁および荷持ち弁の漏れと分ける必要があります。油温、油の粘度、シールの状態、弁の状態、汚染、内部摩耗、および機器の負荷をすべて考慮する必要があります。.
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