通常よりも遅く動く油圧シリンダーは必ずしも交換する必要はありません。問題は不十分なポンプフロー、制限されたホース、冷たい油圧オイル、不適切に調整されたバルブ、内部漏れ、または過度の機械的抵抗に起因している可能性があります。.
最初のステップは、シリンダーが両方向で遅いのか、荷重がかかるときのみ遅いのか、油が冷たいときのみ遅いのか、またはストロークの終わりに近づいたときのみ遅いのかを判断することです。これらの違いは、故障が油圧供給、制御回路、シリンダー、または駆動機械にあるかを特定するのに役立ちます。.
なぜ油圧シリンダーは遅く動くのでしょうか？
油圧シリンダーは、通常、油流量が不十分であるか、利用可能な流量の一部が漏れや制限によって失われているために遅く動きます。一般的な原因には、低ポンプ出力、詰まったフィルター、小型ホース、高油粘度、バルブの制限、内部シール漏れ、機械的アライメントの不具合が含まれます。.
油圧シリンダーの速度はどのように決定されますか？
油圧シリンダーの速度は、主に有効ピストンエリアに入るオイル流量によって決定されます：
v=Q/A
どこでだ：
- v = シリンダー速度
- Q = シリンダーに入る油の流量
- / = 効果的なピストン面積
圧力の増加はシリンダー速度を直接的に増加させるものではありません。圧力は荷物を動かすために必要な力を提供し、流量はシリンダーがどれだけ早く充填され、移動するかを決定します。ボッシュ・レックスロスも同様に、シリンダーの速度、流量、ピストン力の関係を油圧トレーニング資料に含めています。. ボッシュ・レックスロス油圧基礎知識
シングルロッドの二重作用シリンダーでは、同じ流量の下で伸びと引き戻しの速度は通常異なります。伸びの際には全てのピストン面積が使用されますが、引き戻しの際には小さい環状面積が使用されます。したがって、シリンダーは通常伸びよりも早く引き戻されます。.
伸びと引き戻し速度の通常の違いは、故障と混同されるべきではありません。速度が機械の以前の性能から明らかに変化した場合や、必要なサイクルタイムにもはや達しない場合には、問題を調査する必要があります。.
油圧シリンダーが遅く動く原因は何ですか？
不十分なポンプフロー
ポンプの出力が低いことは、シリンダーの動きが遅くなる最も一般的な理由の一つです。ポンプが必要なシリンダー速度には小さすぎるか、意図した回転速度よりも低く動作するか、内部摩耗のために出力を失っている可能性があります。.
摩耗したポンプは負荷なしでシリンダーを正常に動作させることができる場合がありますが、システム圧力が上昇すると苦労することがあります。ポンプの漏れは通常、高圧および作動温度でより重要になり、シリンダーに達する利用可能な流量を減少させます。.
ポンプを交換する前に、その回転速度、排気量、入口状態、必要な操作圧力での測定流量を確認してください。低圧でのみ行われた流量テストでは、ポンプの摩耗を明らかにできない可能性があります。.
制限されたフィルター、ホース、または継手
制限された流路は、シリンダーに到達するまたはシリンダーから出る油の量を減少させます。可能な制限点には、詰まったフィルター、潰れたホース、損傷したホースのライナー、小さすぎるフィッティング、部分的に接続されたクイックカップリング、汚染されたバルブ通路が含まれます。.
リターンラインの制限も重要です。シリンダーは十分な入口流量を受け取るかもしれませんが、反対側の室から油が自由に出ていけないために遅く移動することがあります。過剰なリターンバックプレッシャーは、荷物を動かすために利用できる圧力差を減少させます。.
制限された部品は、通常、制限を超えて油圧エネルギーが失われるため、局所的な熱を生成します。疑わしい部品の前後の温度を比較することで、不正常な圧力降下を特定するのに役立ちます。.
不適切な油圧オイルの粘度または低油温
油圧オイルは温度が下がると粘度が高くなります。機械が冷たい条件で始動すると、濃い油はフィルター、バルブ、ホース、小さな内部通路を通過するのが難しくなります。油圧システムが温まるまで、シリンダーの動きが遅くなることがあります。.
不適切な粘度のグレードの油を使用すると、通常の周囲温度でも同様の症状が発生する可能性があります。非常に粘性のある油は吸引抵抗と流量損失を増加させ、一方、薄すぎる油はシステムが高温になった後に内部漏れを増加させる可能性があります。.
油の選択は、設備または油圧部品製造業者が推奨する粘度範囲に従うべきです。ポンプ、シール、および作動温度の要件を確認せずに薄い油に変更すると、追加の問題が発生する可能性があります。.
油圧システムまたはポンプキャビテーション内の空気
シリンダーまたは油圧ライン内に閉じ込められた空気は、シリンダーが動き始める前に圧縮されることがあります。これにより、安定した遅い速度ではなく、遅延した柔らかい、不均一な、またはカクカクした動きが引き起こされる可能性があります。.
空気は、低いタンクレベル、ゆるい吸引接続、損傷した吸引ホース、不適切なエア抜き手順、または油圧回路を開くメンテナンス作業を通じて侵入する可能性があります。泡立ったまたは曇った油、異常なポンプ音、不安定な動きは一般的な警告サインです。.
ポンプのキャビテーションも有効な流量を減少させる可能性があります。これは、ポンプの入口が制限されているか、油供給がポンプの室を正しく満たせない場合に一般的に発生します。継続的なキャビテーションは、ポンプに損傷を与え、摩耗粒子でシステムを汚染する可能性があります。.
制御バルブまたはリリーフバルブの問題
完全に開かない方向弁は、シリンダーへの流れを制限することがあります。汚染、スプールの摩耗、弱いソレノイド、十分でないパイロット圧力、または不適切な機械的調整が、バルブが意図した位置に達するのを妨げる可能性があります。.
フローコントロールバルブと比例バルブもチェックする必要があります。バルブは意図的に速度を下げるために調整されている可能性があり、その制御信号が指令フローを制限している可能性があります。.
不正確に設定されたリリーフバルブは、負荷の下で遅い動きや停止を引き起こす可能性があります。シリンダーが十分な力を発揮する前にリリーフバルブが開く場合、ポンプのフローは負荷を動かすのではなくタンクに戻ります。技術者はシリンダーが非常に遅く動いたり停止したりする際に、リリーフバルブを通る油の流れを聞くことがあります。.
シリンダー内の内部漏れ
損傷または摩耗したピストンシールは、油が加圧室からピストンの反対側にバイパスすることを許します。ポンプは油を供給し続けるかもしれませんが、その流れの一部だけが有用なシリンダーの動きを生み出します。.
内部漏れは、負荷の下や油圧オイルが熱くなるときにより目立ちます。シリンダーは無負荷のときは許容できる動きをするかもしれませんが、力が必要なときには遅くなったり、停止したり、ドリフトしたりします。.
内部漏れは必ずしも外部に目に見える油を生じるわけではないため、シリンダーは外側からは正常に見えるかもしれません。ピストンシールの漏れを確認するためには、圧力保持、絶縁、または制御バイパステストが通常必要です。.
機械的アライメントの不具合と側方荷重
油圧シリンダーは主に軸方向の力を伝達するために設計されています。シリンダー、マウンティングピン、および駆動メカニズムが正しく整列していない場合、側荷重はロッド、グランド、ピストン、ベアリング、シール間の摩擦を増加させます。.
一般的な機械的原因には、曲がったピストンロッド、摩耗したマウンティングピン、歪んだブラケット、損傷したベアリング、固着したピボット、および外部荷重の不十分なガイダンスが含まれます。これらの問題は、遅い動き、スティックスリップ動作、またはストロークの異なる位置での異なる速度を引き起こす可能性があります。.
Enerpacは、シリンダーの側荷重、汚染、シールの失敗、および極端な温度を油圧機器を損傷し、信頼性のある動作を減少させる一般的な要因として特定しています。. エネルパックの予防保全ガイダンス
クッションまたは荷重関連の減速
一部のシリンダーには、ストロークの終わり近くで意図的にピストンを遅くする可調クッションが含まれています。シリンダーがストロークのほとんどを正常に動く場合でも、一方の端でのみ遅くなる場合は、クッション調整またはクッション通路を点検する必要があります。.
動作中に荷重の形状も変化することがあります。リフティングリンクは、ストロークの開始時にシリンダーの力が必要であり、サイクルの後半よりも多くの力が必要になる場合があります。そのため、ストロークの一部での遅い動きは、シリンダーの欠陥ではなく機械の形状に起因する可能性があります。.
遅い動作パターンは何を示していますか？
症状のタイミングと動作条件は、有益な診断手がかりを提供します。.
| 遅い動きのパターン | 調査すべき可能性のある領域 |
|---|---|
| 両方向で遅い | ポンプの流量が低い、フィルターが詰まっている、バルブが制限されている、または流量設定が不適切 |
| 伸びるときだけ遅い | キャップ端の制限、高いロッド側のバックプレッシャー、重い押し荷重またはクッション設定 |
| 引くときだけ遅い | ロッド端の制限、高いキャップ端のバックプレッシャー、機械的なバインディングまたは不適切なバルブ操作 |
| 荷重がかかっているときだけ遅い | 低圧、リリーフバルブの開閉、摩耗したポンプ、内部シリンダーの漏れまたは過剰な荷重 |
| 寒いときだけ遅い | オイルの粘度、フィルターの制限、ポンプの入口状態または不適切なオイルグレード |
| オイルが熱くなった後に遅い | ポンプの摩耗、ピストンシールのリーク、バルブのリークまたはオイルの粘度が低すぎる |
| ストロークの終わり近くで遅い | クッション調整、機械的干渉または外部リンクの形状 |
| 遅くてガタガタ | システム内の空気、汚染、スティック・スリップ、不整合、または不安定なバルブ制御 |
| 多気筒システムにおいて1つのシリンダーが遅い | 不均等な負荷、フローディバイダーの問題、ホースの違い、閉じ込められた空気または内部漏れ |
これらのパターンは最終的な証拠ではなく診断の手掛かりです。部品を交換する前に、圧力、流量、機械的状態はまだ測定されるべきです。.
遅い油圧シリンダーを診断する方法
トラブルシューティングは制御された順序に従って行うべきです。複数の部品を同時に変更すると、実際の原因を特定するのが難しくなり、追加の故障を引き起こす可能性があります。.
- 症状を確認します。. 機械が無負荷および通常負荷の下での伸縮時間を記録します。油温、作動圧力、シリンダーが遅くなる位置に注意してください。.
- 油圧オイルを点検します。. 油の量、外観、粘度グレード、および作動温度を確認します。泡、濁り、水、または目に見える汚染を探します。.
- 外部コンポーネントを点検します。. フィルター、ホース、継手、クイックカプリング、バルブ位置、および吸引接続を調べます。潰れたホース、緩んだ接続、局所的な加熱を確認します。.
- 負荷下での圧力を測定します。. シリンダー入口圧力を機械の仕様と比較します。システムが必要な圧力に達しているか、または安全弁が早期に開いているかを判断します。.
- 作動圧力での流量を測定します。. 現実的な圧力下でポンプの供給とバルブ出力を確認します。無負荷で測定された流量は、ポンプが摩耗していても正常に見える場合があります。.
- 両方のシリンダーポートを比較します。. 戻り側での過度の圧力は、制限されたホース、バルブ、または継手を示す可能性があります。入口圧力が低いと、供給、バルブ、またはリリーフの問題を示す可能性があります。.
- 油圧的原因と機械的原因を分けます。. 取り付けのアラインメント、ピン、ベアリング、ガイド、および駆動構造を点検します。負荷がシリンダーを主要なガイドとして使用せずに自由に移動できることを確認します。.
- 内部漏洩のテスト。. 外部流れと圧力が正しい場合でも、シリンダーが負荷の下で遅くなる場合は、承認されたシリンダー漏洩または隔離テストを実施してください。.
ホースや部品を切り離す前に、負荷を下げて機械的に支え、電源を切って蓄積された油圧を放出してください。吊り下げられた負荷は、油圧だけで支えてはならない。Enerpacは、油圧シリンダーを操作する際に、堅固な支持と圧力計の使用を推奨しています。. Enerpacシリンダー安全ガイドライン
圧力および流量測定による診断
圧力と流れの測定は、症状のみに基づいて部品を交換するよりも信頼性があります。.
| テスト結果 | 考えられる解釈 |
|---|---|
| 低圧および低流量 | ポンプ供給、駆動速度、吸引または深刻な漏洩の問題 |
| 正常な圧力ですが低流量 | 制限されたバルブ、流量制御設定、サイズ不足の通路または磨耗したポンプ |
| 高い吸入口圧力と高い戻り圧力 | 戻りラインの制限またはバルブの制限 |
| 圧力は救済設定に達するが、シリンダーはほとんど動かない | 過剰な負荷、機械的拘束または厳しい内部漏れ |
| バルブでの正常な圧力と流量だがシリンダーの動きが遅い | シリンダー漏れ、ポート制限または機械的抵抗 |
| 油温が上がるにつれて速度が低下する | ポンプ、バルブまたはシリンダー内の内部漏れ |
| オイルが温まった後、速度が改善する | 過剰な冷油の粘度または冷起動の制限 |
実際の範囲内で関連するコンポーネントの両側で圧力を測定すべきです。単一のシステムゲージは圧力が存在することを示すかもしれませんが、制限または圧力損失の発生場所を特定できません。.
遅い油圧シリンダーを修理する方法
正しい解決策は、確認された原因に依存します。遅いシリンダーは、システム圧力を上げたり救済バルブを調整したりすることで自動的に修理されるべきではありません。.
流量の制限には、汚染されたフィルターや損傷したホースを交換し、承認されたバルブの通路を掃除し、フィッティングやクイックカップリングが十分な内部流動面積を提供していることを確認します。交換部品は、必要な圧力、流量、温度および流体適合性の仕様を満たさなければなりません。.
油関連の問題には、タンクレベルを正し、推奨された油圧液の粘度を使用します。エアは機械のエア抜き手順に従って取り除くべきであり、吸引漏れはシステムを復旧する前に修理しなければなりません。.
バルブの問題には、クリーニング、電気テスト、パイロット圧の検証、再調整または交換が必要な場合があります。救済および流量制御の設定は、承認された機械の値にのみ調整する必要があります。.
テストで内部シリンダー漏れが確認された場合、ピストンシール、ボア、ピストン、ロッド、およびグランドコンポーネントを点検します。シールだけを交換しても、シリンダーがスコアされている場合や、ロッドが曲がっている場合、または内部表面が許容される公差の外にある場合は問題が解決しないことがあります。.
機械的な不整合は、シリンダーのマウント、ピボット、ブラケットまたは外部負荷のガイダンスを修正する必要があります。修理されたシリンダーを同じ不整合の構造に取り付けると、問題が再発することが通常です。.
結論
油圧シリンダーは通常、使用可能な油流が不足しているか、負荷の下で十分な力を発揮できないか、過剰な内部または機械的抵抗を受けているため、ゆっくり動きます。故障はポンプ、フィルター、ホース、フィッティング、バルブ、油圧油、シリンダーシールまたは機械構造にあります。.
効果的な診断は、減速が発生するタイミングを観察し、次に現実的な運転条件下で圧力、流量、温度を測定することで始まります。完全な油圧および機械システムをチェックせずにシリンダーを交換すると、元の問題が未解決のままになる可能性があります。.
AISOAR油圧は、農業機械、産業機器、リフティングシステム、トレーラー、モバイル機械用の標準およびカスタム油圧シリンダーを製造しています。ボアサイズ、ロッド直径、ストローク、ポート、マウントスタイル、シール、クッション、および表面処理は、必要な負荷、速度、圧力および運転環境に応じて構成できます。.
よくある質問
Q: 低い油圧はシリンダーをゆっくり動かすことがありますか？
はい、特に負荷がかかっているときに。その圧力が荷重を克服するために必要な力を生み出します。圧力が不十分な場合、シリンダーは減速したり、ポンプの流れが利用可能であっても停止することがあります。ただし、圧力を上げることは無負荷の速度を直接増加させるものではありません。シリンダーの速度は、主に流量と有効面積によって決まります。.
Q: なぜ私の油圧シリンダーは負荷なしでは正常に動作するのに、負荷下ではゆっくりとしか動かないのですか？
一般的な原因には、摩耗したポンプ、低いリリーフバルブ設定、内部ピストンシールの漏れ、過剰な機械負荷または機械的干渉が含まれます。シリンダーが負荷の下で動作中に圧力と流量を測定する必要があります。.
Q: シリンダーはなぜ油が冷たいときだけ遅くなるのですか？
冷たい油圧オイルは粘度が高く、フィルター、バルブ、ホースを通る際により大きな抵抗を生み出します。オイルのグレード、冷起動手順、フィルターの状態、ポンプの入口の配置を確認してください。.
Q: 詰まった油圧フィルターがシリンダーを遅くすることがありますか？
はい。詰まった圧力またはリターンフィルターは流れを制限し、制限された吸引フィルターはポンプが十分なオイルを受け取るのを妨げることがあります。フィルターバイパスインジケータおよび圧力降下の測定は、可能な場合は確認する必要があります。.
Q: 内部漏れは必ず外部オイル漏れを引き起こしますか？
いいえ。摩耗したピストンシールは、目に見える外部の漏れを引き起こすことなく、2つのシリンダーチャンバーの間でオイルが内部的に通過するのを許可することがあります。このタイプの故障は、通常、制御された圧力または漏れテストを通じて確認されます。.
Q: なぜシリンダーはストロークの終わりだけで減速するのですか？
シリンダーには、ピストンがエンドキャップに到達する前に減速するために設計された調整可能なクッションがあるかもしれません。不適切なクッション調整、汚染されたクッション通路、または機械的干渉は、過剰なストローク終端減速を引き起こす可能性があります。.