機械が一晩屋外に駐車されています。油圧モーター、ホース、鉄骨フレームは5℃近くになっていますが、リザーバーとパワーユニットは別の回路が作動しているためすでに60℃に達しています。オペレーターはモーターのバルブを開き、熱いオイルを冷たいハウジングに送り込みます。何もすぐに失敗する可能性はありません。後でシールが泣き始めたり、回転グループが一時的に締め付けられたり、繰り返し始動した後にモーターの効率が低下したりする可能性があります。再始動シーケンスを変更せずにモーターを交換すると、同じ温度ステップがそのまま残ります。
油圧モーターの温度ショックとは、流入するオイルがモーター自体よりもはるかに高温または低温である場合に、モーターのハウジングおよび内部部品が急速に加熱または冷却されることです。リスクは、正確なモーターの設計、材質、シールシステム、クリアランス、流体、温度差、および変化率によって異なります。単一の普遍的な制限を使用しないでください。測定された入口オイルおよびモーターの温度を取り付けられたモーターのデータシートと比較し、必要に応じてケースを事前に充填し、低制限の戻り経路またはケースからドレンの経路を確立し、流量と負荷を段階的に上げます。
あるメーカーの警告は、データシートが重要である理由を説明しています。 Eaton の 4000 シリーズ低速、高トルク モータの文献では、モータ温度より 70°F 以上高い流体での動作に対して警告しています。これはモデルファミリーの制限であり、すべての軌道、ピストン、ギア、トラベル、またはスルーモーターに適用されるルールではありません。正確なモーター制限が利用できない場合、次の正しいステップは、モデルを特定し、全負荷を適用する前にその熱、粘度、シール、およびケース圧力の境界を尋ねることです。
通常のウォームアップでは、温度が徐々に変化します。温度ショックにより、同じ速度で加熱できない部品間に急激な差が生じます。オイルは最初に内部通路に到達します。薄肉部、シール、バルブプレート、ローター、ハウジングは、材質、質量、流体との接触が異なるため、反応が異なります。結果として生じる歪みは小さいかもしれませんが、油圧クリアランスとシール接触バンドも小さいです。
温度ショックは定常的な過熱とは異なります。システムは、最大許容オイル温度を下回ったままでも、冷えたモーターを過度の短期間の温度ステップにさらす可能性があります。逆の場合も考えられます。つまり、モーターとオイルの温度が近く、流体、シール、ベアリングにとっては両方とも熱すぎる可能性があります。絶対温度とその差の両方を測定します。
瞬き 軌道油圧モーターの範囲 には、いくつかのサイズと構造が含まれます。 1 つのコンパクトなシャフト配分モーターでは許容できる制限でも、大型の Geroler モーターやアキシャル ピストン移動ドライブでは許容できない場合があります。製品カテゴリは、BLINCE がコンポーネント ファミリをサポートできることを証明します。 1 つの共有温度制限は作成されません。
4 つのメカニズムは個別に注目する必要があります。
オイルは、ハウジング全体が同じ温度に達する前に、濡れた内部表面を加熱します。バルブ プレート、ローター セット、ピストン ブロック、またはベアリングの取り付け部分は、周囲の質量よりも早く寸法が変化する可能性があります。設計によっては、一時的な結果として、摩擦の増加、局所的な接触、漏れ、または直径が変化する表面上でのシールリップの走行などが発生する可能性があります。
これは、大きな温度差が発生するたびにハウジングに亀裂が生じるという意味ではありません。実際のリスクは累積的であり、モデルごとに異なります。繰り返し始動すると、磨かれた接触跡、硬化したシール、ケースの流れの変化、または冬季にのみ発生する障害として現れることがあります。
冷えた油は濃くなります。ホース、フィッティング、バルブランド、フィルター、ケースドレンラインを通過するには、より多くの圧力が必要です。別の回路から流入する高温のオイルははるかに薄くなる可能性があります。移行中、モーターのさまざまな部分で非常に異なる粘度状態が発生する可能性があります。
パーカーの MR ラジアルピストン モーターのカタログでは、そのファミリーの推奨粘度範囲は 30 ~ 50 cSt で、1000 cSt はコールド スタート時および最大許容温度 80°C で短時間のみ許可されています。これらの数値は可能な動作範囲の幅を示していますが、これらは MR 製品ファミリーに属しています。これらを軌道モーターの購入仕様書にコピーしてはなりません。
ブリンス 軌道モーターの設置上の注意事項では、 最適なシステム粘度範囲として 20 ~ 32 cSt、絶対最小値として 13 cSt、最大油温として 80°C を公表しています。同じページでは、試運転のならし運転は 1 時間最大使用圧力の 30% 以下で行うようアドバイスしています。その 1 時間を、毎日のコールド スタートにまったく同じ時間が必要であるという証拠としてではなく、公開された慣らし運転のガイダンスとして扱います。
粘度が高く、ドレン経路が制限されていると、ハウジングの圧力が上昇する可能性があります。シャフトシールは圧力制御弁ではありません。漏れたオイルが十分に早くケースから排出できない場合、シールがはみ出したり漏れ始めたりする可能性があります。直接の故障経路がドレン内の冷油制限である場合、モーターに温度の問題があるように見えることがあります。
Danfoss MP1 アキシャル ピストン モーターの文献には、モデル固有の例が記載されています。最大ケース圧力は、ハウジングが満水に保たれ、専用のドレン ラインが上部ドレン ポートに接続された状態で、連続 2 bar、コールド スタート中 6 bar と記載されています。これらの数値を別のモーターに適用してはなりません。これらは、再起動計画に必要なデータ (連続制限、コールドスタート制限、ドレン経路、メーカーが使用する圧力基準) を示します。
モーターですでにシャフトシールの漏れが繰り返し発生している場合は、BLINCE を使用してください。 ケースドレン圧力とシャフトシールガイドを使用してください。 温度差が唯一の原因であると考える前に、潰れたドレンホース、過小なフィッティング、リターンマニホールドスパイク、または摩耗した回転グループによっても、同様の症状が発生する可能性があります。
一部のモーターは、特にリザーバーの上に取り付けられている場合、またはサイフォンが可能な配線を通じて接続されている場合、駐車中にドレンが低下します。部分的に乾燥した冷たいモーターに高温の加圧オイルを送ると、初期潤滑が不十分になり、急速に加熱されます。事前充填要件と正しい排水ポートは設計によって異なります。
ダンフォスは、設置中にきれいな液体を追加し、充填を維持するために上部ケースのドレン ポートを使用して、MP1 ハウジングを満水のままにするように指示しています。 BLINCE はまた、最初の始動前に軌道モーターにきれいな作動油を充填することをお勧めします。これらは便利な原則ですが、実際のポートと充填手順は、インストールされた図面から取得する必要があります。
電源ユニットが 2 つの回路に機能すると仮定します。最初のサーキットを 1 時間実行した後、タンクは 60°C に達しました。屋外アタッチメントの油圧モーターは 5°C に保たれます。
初期温度差は次のとおりです。
ΔT = Toil − TmotorΔT = 60°C − 5°CΔT = 55°C
差を華氏に変換します:
ΔT°F = ΔT°C × 9/5ΔT°F = 55 × 9/5ΔT°F = 99°F
前述の 70°F 警告の対象となる Eaton 4000 シリーズ モーターの場合、例ではモデルファミリーのしきい値を 29°F 上回っています。
超過 = 99°F − 70°F = 29°F
同じ超過値は約 16.1℃です。この計算は損傷確率を予測するものではなく、BLINCE 全体の制限を設定するものでもありません。これは、より狭い質問への答えです。再始動条件は、公表されているモーターファミリーの警告の範囲外であるため、段階的な温度均一化計画または取り付けられたモーターの別の制限の確認が必要です。
モーターのデータシートに最大温度変化率、絶対油温制限、粘度範囲、またはシール材料の制限が記載されている場合は、それらの条件も確認する必要があります。デルタ温度が小さいと、モーターの最高温度が 80°C である場合、90°C のオイルは許容できません。
この表は計画の補助として使用してください。すべての例のホールド ポイントを、機械のマニュアルおよびモーターのデータシートの正確な制限値に置き換えてください。
観察された状況 |
主なリスク |
フルロードの前に推奨されるアクション |
記録するデータ |
|---|---|---|---|
オイルとモーターの温度が近く、粘度がモーターの範囲内にある |
低い温度勾配。通常のスタートアップのリスクは残る |
通常の機械の起動に従って、潤滑、ケースの充填、およびブレーキの解除を確認します。 |
油温、ハウジング温度、油種、圧力、流量 |
熱いオイルは冷たいモーターよりもはるかに暖かいです |
急速な内部膨張とシール/クリアランスの歪み |
負荷を隔離し、回路が許可する場合は低流量を循環または測定し、温度差を監視します |
入口オイル、ハウジング、出口、およびケースドレンの温度の経時変化 |
モーターが冷えており、低流量循環中にドレン圧力が上昇します |
濃厚なオイルまたは制限されたドレン |
流量の増加を停止します。ドレンの経路、継手の穴、カプラー、戻り圧力を検査します。 |
タンク/ローサイド、オイル粘度、ホース ID および長さを基準としたケース圧力 |
駐車中にハウジングが水漏れした可能性があります |
初期潤滑不良 |
メーカー指定のポートから事前に充填し、ケースが満杯のままであることを確認します |
取付方向、使用ドレンポート、リザーバーレベル、駐車時間 |
オイルはすでにモーターの絶対限界を超えています |
温度ショックだけではなく過熱 |
モーターをクーラーとして使用しないでください。まず正しい発熱と冷却を行う |
実際のデューティサイクルでのタンク、入口、出口、およびケースの温度 |
温度は許容範囲内ですが、モーターが停止するか漏れが発生します |
機械、ブレーキ、汚れ、負荷、または摩耗の故障 |
熱的な説明を強要するのではなく診断を続行する |
差圧、流量、ケース流量、ブレーキ圧力、シャフトの状態 |
最も安全なシーケンスは、「原動機を 10 分間アイドル状態にする」ということはほとんどありません。オイルは、停止中のモーターに到達することなく、ポンプとリリーフ経路を循環できます。温かい流体が実際にどこに流れるか、またその経路が圧力制限を超えることなくケースを満杯に保てるかどうかを確認します。
銘板、ポート、シャフト、フランジ、取り付け方向を写真に撮ります。液体のブランド、タイプ、ISO 粘度グレード、および最後に成功したコールドスタート以降に行われた変更を記録します。耐火性、生分解性、水グリコール、および合成流体には、鉱物油の想定を超えた材料と性能のチェックが必要です。
コンパクトなアプリケーションの場合、 BLINCE OMM シリーズ軌道モーターは 、実際の製品ファミリーの一例であり、そのページには 100 バールの最大使用圧力が公表されています。この圧力数値は熱衝撃耐性を定義するものではありません。それは製品ファクトカードに含まれており、温度差と粘度の限界は個別に確認されています。
リザーバオイル、モーターに入るオイル、モーターから出るオイル、ケースドレン液(存在する場合)、および作業セクション近くのハウジングを測定します。赤外線温度計は傾向を把握するのに役立ちますが、表面放射率と視野角に依存します。リスクが重大な場合、接触プローブまたは設置されたセンサーを使用すると、再起動制限のより適切な根拠が得られます。
各測定値の時間を記録します。 「オイル 45℃」は、モーターが 2 分間で 0℃から 30℃まで上昇した場合は不完全です。温度傾向は、勾配が閉じつつあるのか、それともケースがシステムの他の部分よりも早く加熱しているのかを示します。
メーカーの図面に従ってください。最も目に見えるプラグが常に正しい排水口であると想定しないでください。ホースの内径、長さ、曲がり、クイックカプラー、フィルター、タンク接続、および別のアクチュエーターが共有リターンを加圧できるかどうかを確認してください。
実際のコールドスタート状態でのケース圧力を測定します。オイルが温まった後の測定値は、最高の制限を超える可能性があります。唯一の利用可能なゲージが誤って参照されている場合は、データシートの制限と比較する前にテスト設定を修正してください。
機械の設計と安全手順で許可されている場合にのみ、負荷を解放してください。油圧ブレーキが弱まると、ウインチ、走行ドライブ、斜面上のコンベヤ、および旋回システムが動く可能性があります。機械のマニュアルに従って、機械的拘束と冗長ブレーキを提供します。
潤滑と制御された循環を確立できる最低の圧力と流量から始めます。 BLINCE が公開した試運転ガイダンスでは、慣らし運転中に最大使用圧力の 30% を超えて使用しません。毎日の再スタートでは別の手順が使用される場合がありますが、リリーフプレッシャーに直接ジャンプすることはウォームアップの代わりにはなりません。
流量は主に理論上のモーター速度を設定します。圧力差がトルクを支えます。両方を同時に上げると、どの状態がケースの圧力、漏れ、騒音、または急激な温度上昇を引き起こしたかを隠すことができます。制御変数を 1 つ増やし、トレンドを観察するのに十分な時間保持し、データがモーターと機械の制限内に留まっている場合にのみ続行します。
の BLINCE OMH/BMH 200 ~ 500 cc 軌道モーターのページには、 203.2 cc モデルの 366 rpm から 489.2 cc モデルの 155 rpm までの連続速度がリストされており、テーブル全体の連続流量は 75 L/min です。これらの値は、1 つの暖機流がすべての排気量にわたって 1 つの速度を生成しない理由を説明するのに役立ちます。循環指令を設定する前に正確な型式を確認してください。
シャフトシール、ドレン接続、マウント、カップリング、オイルに新たな漏れ、変色、破片、臭気がないか確認してください。ケースの流量と温度を、同じ圧力、速度、油温における既知の健全なベースラインと比較します。傾向は 1 つの個別の値よりも役立ちます。
取り外し可能なモーターが周囲温度に保たれている間にリザーバーが温かくなる可能性があるため、これは高リスクのパターンです。ホースが長いと、熱損失と圧力損失が増加します。クイックカプラーも冷たいオイルを閉じ込めたり、制限を生じたりする可能性があります。すでに動作しているユニットに接続する前に、接続温度を記録します。
駆動負荷は凍結、圧縮、または機械的に拘束されている可能性があります。始動時にモーターが停止すると、モーターが温まる前に高圧が発生する可能性があります。機械的離脱トルクを油圧の熱条件から分離します。シャフトを手動で回すことは、ロックアウトと機械の設計が許可する場合にのみ適切です。
ブレーキ解除圧力、チャージ圧力、閉ループ フラッシング、およびケース充填はすべて、ウォームアップ パスを変更する可能性があります。油圧駆動が失われるとブレーキも解除される可能性があるため、油圧モーターを唯一の保持装置として扱ってはなりません。車両または機械のブレーキ手順に従ってください。
クーラーにより、リザーバーとブランチの温度が異なる可能性があります。バイパスバルブとサーモスタット制御は、冷たくて濃厚なオイルがクーラーを通過するかどうかを決定します。瞬き オイルクーラーのサイジングガイドでは、 表面温度の推測ではなく、熱負荷、流量、圧力降下から冷却を評価する必要がある理由を説明しています。
流量と負荷が増加すると、モーターがより速く加熱され、ダウンタイムが短縮されます。また、初期温度ステップ、圧力損失、ケース圧力も増加する可能性があります。制御されたバイパスまたは定量循環は速度が遅くなる可能性がありますが、均等化への測定可能なアプローチを提供します。
タンク ヒーター、ローカル エンクロージャ ヒーター、トレース加熱、または再循環ループにより、起動リスクを軽減できます。制御、故障モード、エネルギー使用、メンテナンスが追加されます。温度インターロックのないヒーターでは、高温オイルと低温コンポーネントの不一致が生じる可能性があります。
フラッシングによりモーターケースから熱が奪われます。オリフィス、ホース、継手、またはリターンパスが小さすぎると、代わりにケースに圧力がかかる可能性があります。 Danfoss 氏は、ケースドレン流体はシステム内で最も高温の流体であることが多く、熱交換器が必要となる場合があるが、その MP1 制限が依然としてドレン設計を制御していると指摘しています。
粘度グレードが低いとコールドスタート時の流動性が向上する可能性がありますが、動作温度では粘度が薄くなりすぎて内部漏れが増加し、潤滑膜が減少する可能性があります。より高いグレードは高温動作をサポートする場合がありますが、最低周囲温度には適していません。完全な温度-粘度曲線と各成分の許容範囲からオイルを選択してください。
リザーバ温度をモーター温度として使用します。 リモートモーターは、タンクが暖まった後も長時間冷たいままになる可能性があります。両方を測定します。
Eaton 70°F 警告をすべてのモーターにコピーします。 これは名前付きモーターファミリーの貴重な証拠であり、普遍的な閾値ではありません。正確な BLINCE または代替シリーズはまだ確認が必要です。
「早く暖める」には主方向切換弁を全開にします。 負荷が動かない場合、全流量では大きな温度ステップと全圧力が発生する可能性があります。サーキットで承認された段階的手法を使用します。
コールドスタートテスト中はケースドレインラインを無視します。 濃厚なオイル、小さな継手、または共有リターンにより、モーターが動作温度に達する前にケース圧力が上昇する可能性があります。
再起動するたびに混乱を招くコミッショニングの慣らし運転。 1 時間の低圧慣らし運転手順が、自動的に毎日の冬季始動ルールになるわけではありません。それぞれが異なる目的を果たします。
シャフトシールのみ交換。 ケースの圧力、ドレンの制限、ベアリングの動き、または温度勾配が残っている場合、新しいシールから再び漏れが生じる可能性があります。
「漏れなし」は損傷がないことの証明として扱われます。 ケースフローの変化、ノイズ、効率、または金属の破片が外部漏れの前に現れる可能性があります。
この記事を、安全性が重要な走行ドライブ、人員昇降機械、鉱山ホイスト、船舶用ウインチ、または荷重保持システムを再起動するための唯一の許可として使用しないでください。これらのアプリケーションには、機械メーカーの手順、モーターのデータシート、ブレーキ解析、および責任あるエンジニアリングの承認が必要です。
このガイダンスは、モーターの正体が不明な場合、ハウジングにすでに亀裂が入っている場合、シャフトシールが壊滅的に故障している場合、オイルに目に見える金属または水が含まれている場合、流体の種類がシールの材質と適合しない場合、または駆動負荷を拘束する安全な方法が存在しない場合にも不十分です。ウォームアップフローを実験するのではなく、停止して調査してください。
以下を 1 つのパッケージで提供します。
モーターのメーカー、完全なモデルコード、シリアル番号、銘板の写真。
BLINCE シリーズがわかっていれば検討中です。
機械の機能とモーターの駆動負荷。
シャフト、フランジ、ポート、ブレーキ、スピードセンサー、取り付け方向の写真。
ポンプ、バルブ、クーラー、メインリターン、フラッシング、およびケースドレンを示す油圧回路図。
流体の種類、ブランド、ISO 粘度グレード、および最新のオイル分析結果。
開始前の最低周囲温度と測定されたモーター温度。
リザーバー、モーター入口、モーター出口、ハウジング、およびケースドレンの温度傾向とタイムスタンプ。
定義された速度と負荷での流量、入口圧力、出口圧力、ケース圧力、ケースドレン流量。
ホースのサイズ、長さ、フィッティング、クイックカプラー、フィルター、タンク接続。
始動シーケンス、駐車時間、デューティサイクル、および別の回路が最初にタンクを暖めるかどうか。
故障履歴、古い部品、シールの状態、汚染の所見、およびコントローラーのアラーム。
これらのデータを使用して、BLINCE は予備的な製品ファミリーの互換性を確認し、欠落している熱制限またはケース圧力制限を特定し、明らかな取り付けと排水のリスクを確認し、正確なデータシートから確認が必要なものを記載することができます。そのレビューは、動作実績のない「同じモーター」を要求するよりも役立ちます。
すべての油圧モーターに共通の温度差はありません。 Eaton は、4000 シリーズ LSHT ファミリに対してモーター上の流体が 70°F になるという警告を発行していますが、オービタル、アキシャル ピストン、ラジアル ピストン、ギア、トラベル、およびスルー モーターでは、異なる材料と制限が使用されている可能性があります。正確なモデルのデータシートを確認してください。
急激な温度ステップにより膨張差や局所的な応力が生じる可能性がありますが、その結果はハウジングの材質、形状、既存の欠陥、温度速度、拘束によって異なります。目に見える亀裂が現れる前に、シール、クリアランス、潤滑、およびケースの圧力の問題が現れる場合があります。
必ずしもそうとは限りません。方向制御弁ブロックがモーターに流れている間、ポンプとリザーバーが温まる可能性があります。安全な循環経路が、安全でない負荷を動かしたり、ケースの圧力制限を超えたりすることなく、実際にモーターに到達して満たされていることを確認します。
目標は、大きな勾配を生じさせることなく、システムをモーターの許容温度と粘度の範囲内に収めることです。回路によっては、オイル加熱、ローカルモーター加熱、低流量循環、制御されたバイパス、またはその組み合わせが必要になる場合があります。どの方法が受け入れられるかは、機械のマニュアルとモーターのデータシートによって決まります。
冷たいオイルは粘度が高いため、ケースのドレンホース、継手、カプラー、またはフィルターを通じてより多くの圧力損失が発生する可能性があります。結果として生じるケース圧力スパイクにより、シャフト シールに負荷がかかる可能性があります。システムが暖まった後だけでなく、コールドスタート中にケースの圧力を測定します。
それ自体ではありません。クーラーは熱の遮断を制御しますが、温度衝撃はモーターの差と変化率に関係します。クーラーのバイパス動作、ラインのルーティング、流量、周囲条件、分岐温度によっても、オイルの高温/モーターの低温イベントが発生する可能性があります。
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この記事は一般的なエンジニアリング ガイドです。最終的なコンポーネントの選択は、機械の図面、測定された油圧データ、作業条件、安全要件、および資格のある油圧エンジニアまたはサプライヤーからの確認に基づいて行う必要があります。
Blince Hydraulic は業界をリードする企業です。 、精密設計の流体動力製造とカスタム油圧ソリューションに特化した産業機械における数十年にわたる深い専門知識と何千件もの世界展開の成功に裏打ちされた当社のエンジニアリング チームは、以下を含む高性能油圧コンポーネントの製造に専念しています。 特殊な軌道モーター, 高圧走行によりモーターが駆動され、 堅牢な方向制御弁。当社の生産インフラは最先端の多軸 CNC 加工システムを利用しており、ISO 9001 の完全認証を受けており、すべての製造工程で再現性のある体積精度を保証しています。
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当社の全製品ラインナップの詳細については、当社の公式 Web サイトをご覧ください。 www.blince.com.