일부 유압 기계는 시작 직후 정상적으로 위치를 유지할 수 있습니다. 그러나 지속적인 작동 및 유압 오일 온도가 상승한 후에는 플랫폼, 붐, 아우트리거 또는 작업 장비가 서서히 하강할 수 있습니다.
이 상태는 일반적으로 유압 실린더 드리프트, 실린더 크리프 또는 하중 침하로 설명됩니다.
워밍업 후 가라앉는 기계가 반드시 손상된 유압 실린더를 의미하지는 않습니다. 더 일반적으로, 높은 오일 온도는 유압 오일의 점도를 감소시키고 실린더, 방향 제어 밸브, 유압 잠금 장치 또는 균형 밸브의 기존 여유 공간을 통해 누유를 증가시킵니다.
따라서 올바른 진단이 중요합니다. 전체 유압 회로를 확인하지 않고 실린더 씰을 교체하는 것은 문제를 해결하지 못할 수 있습니다.
고온 유압 오일은 점도가 낮습니다.
유압 오일은 온도가 상승함에 따라 점도가 감소합니다.
장비가 차가울 때 유압 오일의 상대적으로 높은 점도가 작은 내부여유를 통해 누수를 제한하는 데 도움이 될 수 있습니다. 피스톤 씰, 밸브 스풀, 체크 밸브 또는 하중 유지 밸브의 경미한 마모가 눈에 띄는 움직임을 일으키지 않을 수 있습니다.
시스템이 일정 시간 동안 작동한 후, 오일은 점도가 낮아지고 다음과 같은 부분을 통해 더 쉽게 통과할 수 있습니다:
- 피스톤 씰 여유
- 방향 제어 밸브 스풀 여유
- 체크 밸브 및 유압 잠금 씰 면
- 균형 밸브 시트
- 기타 내부 유압 통로
유체가 하중 지지 챔버를 서서히 빠져나가면서 압력이 감소하고 실린더는 적용된 하중 아래에서 이동하기 시작합니다.
이것은 리프팅 플랫폼이 내려가거나, 아웃리거가 수축하거나, 붐이 떨어지거나, 부가물이 서서히 위치를 바꾸는 것으로 나타날 수 있습니다.
피스톤 씰 내부 누유가 증가할 수 있습니다.
피스톤 씰은 유압 실린더 내부의 로드 측 챔버와 캡 측 챔버를 분리합니다.
장기간 작동 후 씰이 마모되거나, 경화되거나, 절단되거나, 압출되거나, 영구적으로 변형될 수 있습니다. 유압이 차가운 경우 누출은 제한될 수 있지만, 뜨겁고 저점도의 유압은 손상된 씰 영역을 더 쉽게 통과할 수 있습니다.
이것은 두 실린더 챔버 간의 압력 균형을 변화시켜 피스톤 로드가 하중 아래에서 이동할 수 있게 할 수 있습니다.
그러나 피스톤 씰의 누출만으로는 항상 연속적인 실린더 이동을 초래하지 않습니다. 두 개의 실린더 포트가 완전히 막히면, 이동된 유체 여전히 흐를 경로가 필요합니다.
이러한 이유로, 뜨거운 상태의 하강은 피스톤 씰에 자동으로 비난받아서는 안 됩니다. 제어 밸브와 하중 유지 회로도 검사가 필요합니다.
방향 제어 밸브 누유가 주요 원인일 수 있습니다.
많은 유압 시스템에서 오퍼레이터가 제어 레버를 해제한 후에도 실린더는 방향 제어 밸브에 연결되어 있습니다.
밸브 스풀과 밸브 본체는 작은 간극으로 작동합니다. 이 간극은 스풀이 이동할 수 있도록 하지만, 동시에 내부 누출 경로를 생성할 수 있습니다.
유체가 뜨겁고 얇아지면, 하중 지지 실린더 챔버의 유체가 밸브를 통해 저수조로 돌아가거나 회로의 다른 부분으로 들어갈 수 있습니다.
그럼에도 불구하고 피스톤 씰이 여전히 적절한 상태에 있을 때 실린더가 드리프트할 수 있습니다.
다음과 같은 경우 방향 제어 밸브가 의심되어야 합니다:
- 시스템이 뜨거워진 후 여러 실린더가 하강하기 시작합니다.
- 실린더 씰이 교체된 후에도 문제가 계속됩니다.
- 실린더의 포트가 차단된 후에도 위치를 유지합니다.
- 제어 밸브 영역이 비정상적으로 뜨거워집니다.
- 다른 유압 기능이 작동할 때 드리프트 속도가 변합니다.
밸브 스풀 마모, 오염, 내부 긁힘 또는 불완전한 스풀 반환은 모두 누수를 증가시킬 수 있습니다.
많은 기계에서 제어 밸브 누수는 심각한 피스톤 씰 누수보다 더 일반적입니다.
유압 잠금장치 및 균형 밸브에서 누유가 발생할 수 있습니다.
리프트 플랫폼, 크레인, 건설 장비 붐 및 유압 아울트리거는 종종 유압 잠금 장치, 조종사 조작 체크 밸브 또는 카운터밸런스 밸브를 사용합니다.
이 밸브는 실린더 내부에 오일을 가두고 제어되지 않은 하중 이동을 방지하도록 설계되었습니다.
밸브 시트, 팝펫, 스풀 또는 씰링 표면이 마모, 스크래치 또는 오염된 경우, 밸브가 완전히 닫히지 않을 수 있습니다. 뜨겁고 낮은 점도의 오일은 손상된 씰링 영역을 통해 더 쉽게 통과할 수 있습니다.
하중 유지 밸브는 다음과 같은 이유로 약간 열려 있을 수 있습니다:
- 잔여 파일럿 압력
- 부정확한 밸브 조정
- 과도한 백프레셔
- 밸브 시트 주위의 오염
- 제한된 파일럿 통로
- 부정확한 설치
이 상황에서 실린더는 여전히 기계적으로 하중을 지탱할 수 있습니다. 문제는 오일을 잠그는 역할을 하는 밸브가 올바르게 밀봉되지 않는 것입니다.
안전 중요한 리프팅 장비의 경우, 표준 방향성 밸브가 높은 하중을 지탱하는 유일한 구성 요소가 되어서는 안 됩니다.
고온은 피스톤 씰 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.
유압 씰은 특정 온도 범위를 위해 설계되었습니다.
실제 오일 온도가 적절한 범위를 초과하면 씰이 부드러워지거나 부풀어 오르거나 경직되거나 수축되거나 탄력을 잃을 수 있습니다.
부드러운 피스톤 씰은 더 이상 실린더 보어에 충분한 접촉 압력을 유지하지 못할 수 있습니다. 고압 하에서는 씰 재료가 피스톤과 실린더 튜브 사이의 틈으로 압출될 수 있습니다.
장기적으로 열에 노출되면 영구적인 변형이 발생할 수 있습니다. 이러한 일이 발생하면 씰은 기계가 식은 후에도 계속 누수될 수 있습니다.
차가울 때 정상적으로 작동하지만 뜨거울 때 침강하는 실린더는 그러므로 씰 재료가 실제 연속 오일 온도에 적합하지 않음을 나타낼 수 있습니다.
내부 마모는 더 큰 누유 경로를 생성할 수 있습니다.
측면 하중, 불량 얼라인먼트 및 마모된 장착 구성 요소는 유압 실린더 내부에서 불균일한 마모를 초래할 수 있습니다.
마모 링 또는 가이드 구성 요소가 마모되면 피스톤이 실린더 내에서 기울어질 수 있습니다. 그럼 피스톤 씰은 고르지 않은 압력을 받아 한쪽에서 sealing contact를 잃을 수 있습니다.
실린더 내벽 손상, 과도한 내경, 부정확한 원형도 또는 비정상적인 표면 거칠기는 내부 누출 경로를 생성할 수 있습니다.
뜨거운 오일은 이러한 마모된 부분을 더 쉽게 통과합니다.
피스톤 씰만 교체하면 일시적으로 드리프트 비율을 줄일 수 있습니다. 그러나 실린더 내관, 마모 링, 핀, 부시, 정렬 또는 외부 측면 하중 조건이 수정되지 않으면 문제가 다시 발생할 수 있습니다.
공기 및 온도 변화로 제한된 움직임이 발생할 수 있습니다.
유압 오일과 혼합된 공기는 실린더 위치에 영향을 미칠 수 있습니다.
유압 오일과 다르게, 공기는 압축 가능합니다. 하중 하에서는 실린더 챔버 내의 공기 방울이 압축되어 피스톤 로드가 약간 움직일 수 있습니다.
함유된 공기는 다음과 같은 원인이 될 수 있습니다:
- 스펀지 같은 실린더 움직임
- 기어 감기
- 진동
- 비정상적인 소음
- 압력 변동
그러나 공기는 일반적으로 지속적인 장거리 침하보다는 제한된 이동 또는 불안정한 위치를 유발합니다.
유압 오일과 금속 구성 요소는 열에서 팽창하고 냉각 시 수축합니다. 실린더 포트가 차단되면 이 온도 변화가 챔버 압력과 실린더 위치의 작은 변화를 초래할 수 있습니다.
플랫폼, 붐 또는 아웃리거가 지속적으로 낮아지면 내부 누출이 공기 압축 또는 열 팽창만큼 더 가능성이 높습니다.
실린더 또는 밸브의 누유 여부를 어떻게 판단할 수 있습니까?
장비는 차가운 및 뜨거운 작동 조건 모두에서 점검되어야 합니다.
유압 오일 온도, 가해진 하중, 실린더 위치 및 침하 속도를 기록하십시오. 측정된 비교는 시각적 판단보다 더 신뢰할 수 있습니다.
실용적인 점검 순서는 다음을 포함합니다:
- 실린더, 호스, 피팅 및 파이프에서 외부 누출 여부를 확인합니다.
- 오일이 차가울 때 침하 속도를 측정합니다.
- 오일이 정상 작동 온도에 도달한 후 측정을 반복하십시오.
- 방향 밸브, 유압 잠금 장치, 리턴 밸브 및 카운터 밸런스 밸브를 점검하십시오.
- 비정상적인 밸브 온도, 오염 또는 잔여 조종압력을 확인하십시오.
- 제어된 조건 하에 실린더 포트를 분리하십시오.
- 필요한 경우 압력 유지 또는 내부 누수 테스트를 수행하십시오.
- 피스톤 씰, 마모 링, 실린더 구멍, 장착 핀 및 부쉬를 점검하십시오.
실린더의 포트가 안전하게 분리된 후에도 실린더가 멈춘다면, 누수는 제어 밸브나 하중 유지 밸브에 있을 가능성이 높습니다.
올바른 분리를 수행한 후에도 실린더가 계속 움직인다면, 실린더 씰이나 내부 기계적 상태에 대한 추가 점검이 필요합니다.
중단되거나 상승된 하중을 포함하는 테스트는 적절한 기계적 지지대와 승인된 안전 절차를 사용하여 수행해야 합니다.
뜨거운 상태에서 하중 침하를 어떻게 줄일 수 있습니까?
첫 번째 단계는 유압 시스템의 작동 온도를 조절하는 것입니다.
저수조 용량, 오일 냉각기, 공기 흐름, 오일 수준 및 열 방출 조건은 장비의 작동 사이클에 맞아야 합니다. 유압 오일의 점도 등급 또한 주변 온도와 정상 오일 온도에 적합해야 합니다.
기타 예방 조치는 다음과 같습니다:
- 실제 오일 온도에 적합한 씰 선택하기
- 정확한 크기의 유압 잠금 장치 또는 카운터 밸런스 밸브 사용하기
- 유압 오일을 깨끗하게 유지하기
- 밸브 시트 및 스풀의 마모 상태 점검하기
- 조종 압력 및 밸브 설정 점검하기
- 과도한 리턴 백프레셔 줄이기
- 마모된 마모 링 및 가이드 부품 교체하기
- 실린더 일치를 수정하고 측면 하중을 줄이기
- 유압유가 뜨거워진 후 하중 보유 성능 테스트
높은 하중을 지탱하는 장비는 적절한 하중 보유 밸브 또는 기계적 안전 장치를 사용해야 합니다. 이동을 방지하기 위해 방향성 밸브나 피스톤 씰에만 의존해서는 안 됩니다.
결론
유압 장비는 예열 후 종종 가라앉기 시작하는데, 이는 높은 유압유 온도가 유압유 점도를 감소시키고 기존 내부 누수를 증가시키기 때문입니다.
누수는 피스톤 씰, 방향 제어 밸브, 유압 잠금 장치, 체크 밸브 또는 카운터 밸런스 밸브를 통해 발생할 수 있습니다.
하중이 가라앉는 것은 유압 실린더가 손상되었다는 것을 자동적으로 의미하지 않습니다.
정확한 진단을 위해서는 실린더 누수를 제어 밸브와 하중 보유 밸브 누수와 분리해야 합니다. 유압유 온도, 유압유 점도, 씰 상태, 밸브 상태, 오염, 내부 마모 및 장비 하중을 모두 고려해야 합니다.
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