油圧機器を使用する際に重要なキーワードとなるのが、「注意」です。 油圧システムの汚染の影響に注意してください。 最も一般的な汚染原因をしっかりと把握するようにしてください。 汚染を浄化するためにできることをしてください。 問題を放置してしまうと、壊滅的なシステム障害を引き起こす可能性があります。
油圧システムが故障する原因は何ですか？
移動式油圧システムの誤動作の一般的な原因は、汚染とバルブによるものです（損傷の原因となるスプールがくっついたり、汚れが原因でスプールがスムーズに開閉できなくなったりします）。 油圧システムのメンテナンストレーニングでは、こうした問題に対する診断と対処方法を学ぶ必要があります。 不溶性粒子によって油圧システムが汚染されると、スラリーが堆積してしまう可能性があります。 これらの粒子は、稼働中にシステム内で生成されることがあり（たとえば、金属エッジや柔軟なシールの摩耗によって）、開口部や漏れを通じて周囲環境から侵入する可能性があります。 高速油圧オイルの流れの中に固形物があると、システム全体の隅や隙間に堆積し、閉塞を引き起こしたり、バルブのスムーズな動作を妨げたりする可能性があります。
なぜこれが新しい問題のように感じるのでしょうか？
数年前は、たとえばホースを固定する際、古い容器に油圧オイルを排出するのが一般的でした。 作業が完了すると、オイルはタンクに直接戻されます。 機械は比較的原始的な作りとなっており、単純なギアとレバーしか備えていなかったため、大きな問題を引き起こすことはありませんでした 最終的に流体の中に粉塵や汚れが徐々に蓄積することでシステムは損害を受けますが、今日の精密機器ほど敏感ではありませんでした。 当時の油圧システムのメンテナンスは寛容であり、極めて低コストだったのです。
近年、油圧の汚染問題は非常に大きな懸念事項となっています。 部品と許容差において大差はありません。 システムはより高い精度で動作しており、要するに偏差に対してより敏感になっています。 たとえば、パイロット回路の電子制御圧力バルブによって油圧力が生成されますが、この力によって、比例方向制御バルブスプールが必要なフロー開口部に向けて移動するようになっています。 これらのバルブは、必要な力を正確に生成するために1ミリメートルも移動しないこともあります。 大規模油圧システムの最初の制御層として使用するため、またはステアリングを制御するため、適切な寸法の単一の粒子によってパイロットバルブの機能を停止することができます。 パイロットバルブが詰まっていると、機械が動作しなくなる可能性があります。 最悪のケースでは、オイルが汚染されていると、バルブの機能に依存する安全機能が機能しなくなる可能性があります。 複雑なシステムにおいて信頼性の高い機能を保証するには、粉塵、錆、磨耗した金属、ゴムなどのさまざまな種類の油圧の汚染を除去することが不可欠です。
油圧システムはどのように汚染されますか？
一部の油圧システムの汚染はシステム自体によって生成され、一部はシステム防御の隙間から侵入します。 たとえば、システムを開いたままにすると、空気から水が吸収されたり、漏れのあるバルブやその他の構造上の弱点から水が浸透したりする可能性があります。 その結果、錆や酸化鉄粒子が発生することがあり、これらは特に取り扱いの大変な汚染物質でもあります。
油圧システムの汚染が発生しやすい状況は次のとおりです。
- 流体が追加または補充されているとき
- システムの動作中、コンポーネントの摩耗から
- ライン上のクイックカプラーを介して
- ブリーザーキャップを介して
- 摩耗または損傷したシールやガスケット周囲の漏れから
- 修理およびメンテナンス中にシステムが大気に開放されているとき
汚染された流体
未使用の流体でさえ、油圧の汚染を引き起こす可能性があります。 この汚染は、オイル自体の製造プロセス、またはオイルが保管されていた容器に起因する可能性があります。 容器への充填中に注意を怠ってしまったたけでも、きれいな容器に入った汚れのない製品が汚染されてしまう可能性があります。 油圧システムの汚染を避けるために、適切なフィルトレーションおよび清掃手順を充填プロセスに組み込む必要があります。
工場以外では、輸送中や保管中に大気などの外部汚染源にさらされることにより、オイルが汚染される可能性がありますが、 オイル容器が何度も開閉されたり、容器間で移し替えたりする際に、特に問題になります。
システム充填時には、蓋の開いたコンテナとファンネルを使用しないようにします。 フィルター移送ポンプを使用して未使用の流体を吸引し、タンクのカプラーを介してシステムに直接ポンプで送ります。この方法により、大半の油圧の汚染をシステムに侵入しないよう防ぐことができます。 ドナルドソンのフィルターカートがあれば、オフラインのキドニーループフィルトレーションやフラッシング、流体移送時の運搬に便利です。
多孔質メッシュのブリーザー/フィラーキャップは、最大サイズの汚染物質のみを防ぎます。 ブリーザーポートから流体を注いでシステムを急速に充填しようとすると、油圧システムに汚染が発生する絶好の機会となってしまいます。
ラインにクイックカプラーを使用してアクセサリーを取り付けたり、テストポイントや充填ポイントを設置したりする場合は、接続前に当該箇所をしっかりと清掃します。 カプラーの表面に付着した汚染物質は、システムに侵入する可能性があります。
金属による油圧システムの汚染
金属と錆は、油圧の最も一般的な汚染源の1つです。
金属充填物は、金属製の油圧タンクを製造する際に使用される多数のプロセスの副産物であり、穴あけやねじ切りなどが例として挙げられます。 金属の小さな粒子も、機械の動作中に可動部品間の摩擦によって破損する可能性があります。これは、使用している油圧オイルが薄すぎる場合に特に問題となります。 ギアポンプハウジングのインレット側に対してギアが研削されると、金属の削りくずが発生する可能性があり、リフト機器のロングストロークシリンダーのピストンがシリンダーの内面から金属スライバーとファイリングを引き剥がす可能性があります。
金属粒子による油圧システムの汚染が発生するもう1つの状況は、ワイヤ補強などを含むホースを所定の長さに切断するときです。 圧縮空気駆動のクリーニング発射体を使用して、圧着する前に端部がクリーンな状態であることを確認します。
油圧システム内の金属表面にある蒸気の小さなポケットに過剰な圧力がかかるとキャビテーションが発生します。 これらの蒸気ポケットは、たとえば、ポンプへの流入量が制限されている場合に発生することがあります。 ポケットが圧力下で崩壊すると、生成された衝撃波によってポケットが形成された表面が侵食され、金属片を破壊します。
軟質の金属はキャビテーションによる損傷を受けやすくなりますが（例：アルミニウムや青銅）、鋼などの強靭な金属においては珍しい問題ではありません。
キャビテーションによって金属粒子がシステム全体に拡散して汚染を引き起こします。これは問題であり、副作用でもあります。 これらの可動金属粒子は、バルブスプールとポートエッジを高速で通過するため、システム内の侵食の問題を悪化させる可能性があります。
油圧オイル中の固体粒子によって、さらなるキャビテーション気泡が形成され、油圧システムの汚染の悪循環を生み出す可能性があることが研究によって示唆されています。 したがって、粒子汚染物質のレベルを制御することがいかに重要であるかがわかります。 高品質の油圧オイルを使用し、オイルに外部の汚染物質が入らないように注意してください。ドナルドソンの高品質フィルトレーションを使用して、動作中の機械を保護します。また、スラッジの除去が保証されている場合は、システムフラッシュを実行します。
ファイバーおよびその他の環境要因による油圧システムの汚染
金属の次によく見られる油圧の汚染は、ファイバー汚染であり、他のさまざまな環境要因がそれに続きます。
油圧オイルのファイバー汚染の原因はたくさんあります。 取り付け時やメンテナンス中にコンポーネントを清掃する際に使用するペーパータオルやウエスから小さな繊維抜け落ちることがあります。 汚れた動作環境から発生するおがくずや木材チップは、検査、修理、流体補充でシステムを開放している時に侵入する可能性があります。 ホース、シール、Oリングが劣化すると、エラストマー粒子が分散されます。 これらは比較的軽度の油圧の汚染ですが、それでも有害な閉塞を引き起こす可能性があります。 硬めの汚染物質として、シリカ粒子が挙げられます。 シリカ粒子は、コンクリートの床や道路の表土、砂、粉塵、岩石鉱物から発生します。 特にモバイル機器は、こうした硬くて鋭いエッジの粒子にさらされる傾向があり、バルブに侵入すると壊滅的な障害を引き起こす可能性があります。
システムを保護する
油圧システムからすべての種類の汚染を排除することは不可能です。 汚染が元々存在していたものであっても、生成されたものであっても、取り込まれたものであっても、この事実に変わりはありません。 とはいえ、システムが適切に保護されていない場合、またはシステムが汚染された環境に配置されている場合は、不必要に問題が増えることになります。 フィルターを使用し、汚染された油圧システムを清掃する方法を学ぶだけでは、不十分です。 事後的に問題を解決するよりも、問題の発生を防ぐ方が常に費用効果は高くなります。
システム分析で継続的に過度の油圧システム汚染が観察された場合は、フィルトレーションおよび汚染管理の独立した専門家に依頼することを検討してください。 ドナルドソンでは、油圧システムの汚染源の特定をサポートする油圧フィルトレーションの専門家を複数擁しています。 メンテナンス方法を再設計したり、機器や動作環境に適したフィルトレーション製品を特定したりする際にも、お役に立てます。 システムの性能と寿命を最大化するには、油圧システムの汚染の蓄積を制御するプロセスを確立し、それらに厳密かつ一貫して従います。
汚染管理の全体像を把握することで、日常的な出来事だけでなく、例外的な出来事にも注意の目を向けることができます。 動作中、定期的にシステムが過熱する場合、油圧オイルが熱で薄まるため、流体内でスラッジが発生したり、金属部品が過度に摩耗したりする原因となる可能性があります。
チームワークが鍵
油圧システムのメンテナンスに関しては、機器のオーナー、責任者、オペレーター、メンテナンス技術者など、油圧システムに関連する全関係者に情報を提供し、注意を払う必要があります。 システムに関わる全関係者は、警告となるサインを把握し、さまざまな種類の油圧の汚染に注意する必要があります。 機械オぺレーターがフィルターや摩耗したホースの交換を担当する場合は、彼らがメカニックのトレーニングだけではなく、油圧システムの汚染管理戦略についてもしっかりとトレーニングを受けていることを確認してください。 油圧オイルの汚染の結果を理解することで、警戒を強化し、最終的にはシステムの信頼性を高めることができます。
