油圧システムは、 オイルが最適な温度範囲内にあるときに最高のパフォーマンスを発揮します。重機では、 30 ～ 60 °Cに維持されます。 理想的な粘度と潤滑を実現するために、作動油は通常約 油の温度が約 65 ～ 80 °C を超えると、粘度が急激に低下し、内部漏れが増加し、部品の発熱、焼き付き、摩耗が発生します。 作動油の温度が高くなると、電力が熱として浪費され、最終的にはコンポーネントの故障につながる可能性があります。 これを防ぐには、熱を効果的に放出し、過度の内部圧力低下を避けるようにシステムを設計および維持する必要があります。
過熱は通常、過剰な損失または不十分な冷却の症状です。 主な原因は次のとおりです。
冷却不良 (クーラーまたはラジエーターの詰まり): 油圧 クーラー (オイル熱交換器) またはラジエーターが汚れていたり、詰まっていたり、サイズが小さかったりすると、熱を十分に速く除去できません。 例えば、ラジエターにホコリや油膜が付着すると熱伝達が著しく低下し、油温が上昇します。 同様に、オイルが少なすぎる (液面が低い) と、冷却に利用できる体積が減少し、温度が上昇します。システムから熱を排出するには、適切なエアフローと清潔なクーラーが不可欠です。
不適切なオイル粘度またはタイプ: 状況に応じて不適切な粘度またはグレードの作動油を使用すると、過熱が発生する可能性があります。 たとえば、 濃すぎるとポンプの作動が激しくなり、余分な熱が発生します。また、 寒冷時にオイルが 薄すぎると潤滑膜が失われ、摩擦と熱が増加します。 高温時にオイルが 気候や機械に推奨されるオイル粘度を常に選択してください (冬には低温のオイル、夏には高粘度のオイルなど)。
圧力設定とリリーフバルブの問題: 不適切な圧力制御はエネルギーの浪費の主な原因です。 と リリーフバルブの設定が高すぎるか詰まっている 、ポンプが適切にアンロードされず、内部漏れや発熱が増加する可能性があります。 逆に、リリーフバルブの設定が低すぎる（または開いたままになっている）と、高圧オイルが継続的にタンクに戻されます。 その場合、圧力降下は何の役にも立たず、代わりに熱に変換されます。 実際、リリーフバルブの設定ミスや漏れが、オイルの過剰加熱の「最も可能性の高い唯一の原因」であることがよくあります。 (液体を高圧で直接リザーバーに戻すだけで、大量の熱が発生します。)
ポンプのキャビテーション / 空気の侵入: 油圧ポンプに空気が入ると、圧力下での気泡の形成と激しい崩壊であるキャビテーションが発生します。 キャビテーションは騒音と熱を発生させ、油温を急激に上昇させます。 一般的な原因は、吸引フィルターの詰まりや空気の侵入を許すポンプシールの漏れです。ポンプへの空気の侵入を防ぐ (シールフィッティング、破れた吸引ホースを交換するなど) と、この加熱を回避できます。
内部漏れとコンポーネントの摩耗: 内部コンポーネント (ポンプ、バルブ、シリンダー) が摩耗または損傷すると、大きな隙間や内部漏れが発生します。 それぞれの漏れは実質的にユニット内の小さな圧力降下となり、失われた油圧エネルギーが熱に変わります。 時間が経つにつれて、深刻な摩耗により、漏れが増加→熱が増加→オイルが薄くなる→さらに漏れが増加するという悪循環が生じる可能性があります。 オイルを低温に保つには、磨耗したポンプやバルブを定期的に監視し、交換することが重要です。
過剰なシステム負荷: 設計負荷を超えて油圧システムを動作させると (たとえば、持続的な高圧または高負荷サイクルなど)、熱も増加します。 過負荷になるとポンプの動作が激しくなり、内部でより多くの摩擦熱が発生します。 常にリストされているわけではありませんが、この要因は圧力の非効率に暗黙的に含まれています。ポンプが供給しなければならない電力が大きければ大きいほど（特に定格容量を超える場合）、余分なエネルギーがオイルの加熱として最終的に発生する可能性があります。
油圧システムの温度を安定に維持するには、冷却の向上と無駄なエネルギーの削減を組み合わせます。 ベスト プラクティスには次のものが含まれます。
クーラーとリザーバーを清潔に保つ: 作動油 クーラー (空気または水熱交換器) を定期的に掃除または交換し、ファンが動作していることを確認します。 冷却器のフィンやラインから汚れ、スラッジ、または油膜を除去することが不可欠です。冷却回路がブロックされている場合、通常の動作熱であっても過剰になる可能性があります。 また、リザーバーのオイルレベルが適切で、空気の流れを妨げていないことも確認してください。 (液面が低いか、ファンシュラウドが詰まっていると、冷却効率が低下します。)
正しい油圧オイルを使用してください。オイルの については、メーカーのガイドラインに従ってください。 種類 と粘度 使用温度で粘度を最適範囲に保つ液体を選択してください。 厳しい気候では、幅広い温度範囲向けに設計された合成オイルまたはマルチグレードオイルを検討してください。 適切なオイルを使用すると、流体の特性によりシステムが過負荷になったり、過度に漏れたりすることがなくなります。
圧力バルブを適切に設定する: メインリリーフバルブ (およびセクションまたは回路リリーフバルブ) を推奨設定に従って調整します。 たとえば、固定容量型ポンプ システムでは、ポンプの出力圧力はリリーフ バルブによって決まります。作動圧力以上でのみ開くように設定してください。 負荷感知システムまたは可変ポンプ システムでは、安全/補償バルブが最大圧力を制限し、継続的なバイパスを回避していることを確認してください。 ある情報源によると、クローズドセンター（可変）システムでは、一定のダンピングを避けるために、リリーフバルブは通常、ポンプの補償器圧力よりも約 250 psi 高く設定する必要があります。 一般に、 ないでください。エネルギーが熱として放出されるためです。 リリーフバルブを部分ストロークで長時間作動させ 適切な圧力設定により、内部バイパス損失が最小限に抑えられます。
濾過とシールを維持する: 入口フィルターと戻りフィルターを清潔に保ち、油圧ラインが制限されていないことを確認します。 フィルターの詰まりやホースの詰まりは、圧力降下と発熱を増大させます (オイルを絞りに押し込む際に失われるエネルギーは熱になります)。 漏れや空気の侵入を防ぐために、緩んだフィッティングを締め、摩耗したシールやホースを交換します。 一例として、クーラーやオイルラインに破片が吹き込まれると、システムが詰まるだけでなく、ポンプの作動が激しくなり、流体の温度が上昇します。
摩耗したコンポーネントを修理する: ポンプ、バルブ、アクチュエーターを定期的に検査してください。 摩耗や漏れの兆候があるコンポーネントは交換してください。 わずかに磨耗したポンプでも、高圧では内部漏れが 2 倍になり、時間の経過とともに油温が大幅に上昇する可能性があります。 このような問題を早期に解決することで、上記の暴走熱サイクルを防ぐことができます。
必要に応じて冷却をアップグレードする: 通常の使用でシステムが常に過熱する場合は、油圧クーラーの追加または大型化を検討してください。 より大きな熱交換器または補助的な油対空/水冷却器を使用すると、熱放散を増やすことができます。 極端な用途では、補助熱交換器 (または外部チラーを備えたオイルツーオイル クーラー) が保証される場合があります。 ただし、冷却能力の向上は、主要な熱源に対処する場合にのみ役立つことに注意してください。常に体系的なトラブルシューティングに従ってください (最初にリリーフバルブ、漏れ、負荷を確認してください)。
これらの手順 (適切な冷却、適切なオイル、内部損失の最小化) を組み合わせることで、作動油を安全な温度範囲に保ち、システムの信頼性を大幅に向上させることができます。
Q: 作動油が過熱するのはなぜですか?
A: 余分な力が有効な仕事をする代わりに熱として失われると、作動油が過熱します。 一般的な原因としては、 リリーフバルブの調整不良 （タンクに圧力を継続的に放出する）や 冷却不良 （クーラーの詰まりまたはオイルレベルの低下）などが挙げられます。 たとえば、リリーフバルブが固着すると「継続的な圧力降下」が発生し、それがすべてオイルの加熱に影響します。 同様に、オイルクーラーにゴミが付着すると熱の除去が妨げられ、油温が上昇します。
Q: 作動油の通常の温度範囲はどれくらいですか?
A: 、作動油は約 40 ～ 60 °C (104 ～ 140 °F) で動作するのが理想的です。 ほとんどの機器では この範囲では、オイルの粘度と潤滑が最適になります。 温度が約 65 ～ 80 °C (149 ～ 176 °F) を超えると、オイルが著しく劣化する可能性があります。粘度が急速に低下し、シールが硬化し始めるか破損する可能性があります。 多くの専門家は、シールとポンプの寿命を保護するために、油温が約 82 °C (180 °F) を超えることを避けることを推奨しています。
Q: リリーフバルブは作動油の温度にどのような影響を与えますか?
A: リリーフバルブは最大システム圧力を調整します。 設定が低すぎる場合、または漏れがある場合、ポンプは高圧オイルを継続的にバイパスしてタンクに戻します。 このバイパスでは仕事が行われないにもかかわらず大きな圧力降下が発生するため、油圧力が熱に変換されます。 実際には、油温が突然上昇したときに最初に確認するのは、多くの場合、リリーフバルブの漏れや調整不良です。 リリーフバルブを正しく調整し続けること（および可変ポンプに圧力補償器を使用すること）により、この無駄な熱を回避できます。
Q: 油圧システムの過熱を防ぐにはどうすればよいですか?
A: 冷却と損失の削減の両方に重点を置きます。 保ち 油圧クーラー/ラジエーターを清潔に 、熱を放散するためにリザーバーを適切に満たしてください。 過剰な摩擦を避けるために、適切なオイル (気温に応じた適切な粘度) を使用してください。 圧力バルブがシステム仕様に設定されていることを確認し、オイルが常にタンクにバイパスされないようにしてください。 空気や詰まりを防ぐためにフィルターとシールをメンテナンスしてください。 最後に、磨耗したポンプやバルブを修理して内部漏れを解消します。 つまり、適切にメンテナンスされたクーラー、きれいな液体、および適切に設定されたリリーフ/安全バルブが、油の高温を防ぐ鍵となります。
Q: 油圧オイルクーラーは何をしますか?必要ですか?
A: 作動油クーラーは本質的に、流体から熱を除去する熱交換器 (多くの場合、空気から油、または水から油) です。 高温のオイルがクーラーのコアを循環すると、熱が周囲の空気または冷却液に伝達され、流体の温度が低下します。 ほぼすべての油圧システムには、通常の発熱のバランスをとるために、何らかの形の冷却装置 (またはタンクの表面積に依存) が備えられています。 システムの動作熱負荷がその受動的冷却能力に近づくか超える場合、クーラーが「必要」になります。 負荷がかかっても油温が安定しているのであれば、クーラーは十分です。そうでない場合は、適切なサイズの 油圧オイル クーラー を追加して、動作温度を安定させることができます。
Q: 作動油が過熱するとどのようなリスクがありますか?
A: 過熱されたオイルは急速に劣化します。 高温により粘度が低下し、フィルムの強度が低下し、内部漏れや部品の摩耗が増加します。 オイルの添加剤パッケージを破壊し、腐食やワニスの蓄積を引き起こす可能性があります。 80 ～ 100 °C 付近で多くのシール材が劣化し始め、直ちに漏れが発生する危険があります。 動作中、過熱によりシステムの動作が遅くなったり不安定になったり、熱の緩和やシャットダウンが引き起こされる可能性があります。 つまり、高温での運転はオイルと機器の寿命を縮め、チェックしないと致命的な故障につながる可能性があります。
