油圧システムのトラブルシューティング: 故障を迅速に発見する 5 ステップの現場手法

荷重によってドリフトする掘削機のブーム、ストロークの途中でトン数を失うプレス、オイルが冷たいときは静かに動作し、温まると悲鳴を上げるパワーユニット。これらはメンテナンスログを埋めるような問い合わせであり、原因が単一であることはほとんどありません。

簡単に言うと、水圧の故障の大部分は汚染、熱、空気の巻き込み、設定値のドリフトが原因であるということです。 5 つのステップをこの順序で実行すると、通常 1 時間以内に、苦情の確認、圧力の測定、温度とエアレーションのチェック、オイルの読み取り、コンポーネントの分離の 4 つのステップのうちどれに直面しているかがわかります。そのほとんどは、リザーバーを空にしたり、開く必要のない継手を開くことなく、ゲージ、温度計、フィルターエレメントを使用して行うことができます。

なぜ 4 つの失敗ファミリーがほとんどの故障を説明するのか

これらの問題はどれも、単独の領域に留まるものではありません。オイルに混入した空気は、吸入側から圧力側に移動するときに激しく崩壊し、その崩壊によってポンプの内面の金属が侵食されます。放出される粒子は汚染を促進します。オイルが高温になるとオイルが薄くなるため、内部漏れが増加し、同じ圧力を維持するためにポンプがよりハードに動作する必要があり、温度がさらに上昇します。設定値のドリフトは、他の 3 つのドリフトの背後に静かに存在します。5 年前に 210 バールに設定されていたリリーフバルブが、今日の 185 バールで亀裂が入っている可能性があります。機械には何も壊れていないように見えます。

この相互依存性が、部品交換に非常に費用がかかる理由です。ポンプを交換すると症状は数週間で治りますが、吸引漏れ、リリーフバルブの疲れ、汚れたオイルが残ったままになり、新しいユニットが壊れてしまいます。

あらゆる回路で機能する 5 ステップのトラブルシューティング シーケンス

ツールキットよりも順序が重要です。ステップ 1 をスキップすると、マシンの間違った半分に陥ってしまいます。ステップ 5 を省略すると、正常なコンポーネントを交換することになります。

ステップ 1: 苦情を数字に変える

「バケツが弱いと感じる」は症状であり、測定値ではありません。定義すると、オイルが通常の動作温度にある場合、ブームは定格流量で 180 bar ではなく 120 bar で失速します。冷たい機械は常に温かい機械よりも高い圧力と低い流量を示すため、何かを記録する前に機械が暖かく、指定された粘度で動作していることを確認してください。

ステップ 2: 流れる前の圧力を測定する

圧力は最も安価な測定値であり、最も早く解釈できます。校正済みのゲージをテストポートに接続し、リリーフ設定に対して関数をロードし、測定値を仕様と比較します。上流、ポンプまたはその駆動カップリングに向かうあらゆる場所で圧力が低くなります。ポンプ出口では適切な圧力ですが、アクチュエータでは圧力が低く、下流のバルブ、シリンダー シール、またはホースに送られます。

ステップ 3: 温度とエアレーションを確認する

ほとんどの産業用およびモバイル システムのリザーバー温度は、摂氏 40 度から 60 度の間に落ち着きます。 70 度を超えるとシールの寿命が急速に低下し、オイルの酸化が促進されます。機械を作動させた状態でリザーバーを調べます。表面の泡、乳白色の色合い、またはポンプ速度とともに上昇する鳴き声はすべて、空気が吸込側に入っていることを示しています。ポンプを故障させる前に、サクションホース、クランプ、ストレーナ、シャフトシールを確認してください。

ステップ 4: オイルとフィルターを読む

パッチテストまたは粒子数により、システムが破片を生成しているかどうかがわかります。使用済みのフィルターエレメントを切り開き、プリーツを広げます。細かい灰色のペーストは通常​​の摩耗を示し、明るい金属片はポンプまたはモーターの故障を示し、黒いゴムの破片は劣化したホースライナーを示します。これらの発見により、単一のコンポーネントが取り外される前に修理計画が変更されます。

ステップ 5: 最後にコンポーネントを分離する

回路が証明された後にのみ、ポンプ、モーター、またはバルブを引く必要があります。ポンプの能力をバルブの損失から切り離すために、オイルが温かい状態でポンプを短時間、長くても 10 秒間停止させます。キャップをしてプラグを差し込みます。診断中に汚れを取り込んだ回路に 2 番目の障害が発生したところです。

症状のパターンと通常の意味

低負荷時の圧力: リリーフバルブと設定点ドリフト

システムが定格圧力に到達できない場合、ポンプ、リリーフバルブ、負荷検知または圧力補償制御という 3 つの問題が考えられます。一定温度のオイルでポンプをデッドヘッドさせます。ゲージがリリーフ設定まで上昇して維持される場合、ポンプはおそらく正常であり、損失は下流にあります。仕様を下回って停止する場合、障害はリリーフバルブまたはその前にあります。

リリーフバルブは、スプリングの疲労、シートの傷、以前の修理中に乱れたシムパックなど、一般的な理由でドリフトします。直動バルブはテストが容易で、ベンチ上でのリセットも簡単であるため、コンパクトなパワーユニットや単一のアクチュエータを保護する回路では標準として使用され続けています。

DBD直動式リリーフ弁 このページには、DBD 直動リリーフバルブと見積オプションがリストされています。目に見える仕様はありませんが、直動バルブはコンパクトな回路と単一アクチュエータの保護に適しています。 製品を見る→

流量損失とポンプの摩耗: 通常、お金はどこに行くのか

ベーンポンプは予想通り故障します。ベーンの先端とカム リングの内面が互いに摩耗し、先端の隙間が開き、ポンプの騒音が発生するずっと前に流れが減少します。低速だが冷間始動時は強力で、温まると弱くなる機械は、まさにそのパターンを示しています。オイルが薄くなり、磨耗したチップ全体の漏れが増加し、容積効率が低下します。

ここでは経済学が重要です。ポンプの完全な交換はカートリッジよりもはるかに高価であり、マルチステージユニットではカートリッジを交換することで元のハウジング、シャフト、ポートを引き続き使用できます。だからこそ理解もできる ポンプ内で圧力と流れがどのように生成されるか 損失がポンプ室で発生しているのか、それともさらに下流で発生しているのかがわかるため、診断が迅速化されます。

T6/T7カートリッジ ダブルリップブレード構造 この T6/T7 カートリッジはダブルリップ ブレードを使用しており、T6C および D/E ブレードの数をリストしています。ポンプ修理の経済性を考えると一見の価値があります。 製品を見る→

熱、騒音、振動: 遅い殺人者

システムの設計温度が 10 度上がるごとに、オイルとその周囲のエラストマー シールの寿命がおよそ半分になります。熱は通常、仕事をするはずのエネルギーから発生しますが、その代わりに、部分的に開いたリリーフバルブ、誤って設定された補償器、過大なサイズのリターンラインなどの制限を超えて絞り込まれています。騒音は場所に関する警告です。ポンプ速度とともに上昇する音は、ほとんどの場合、入口でのキャビテーションです。リズミカルなノックは、多くの場合、カップリングまたはベアリングの磨耗です。シリンダーからの甲高い音は通常、摩擦ではなく空気です。

システムの再構築、交換、または再設計

実行可能な決定ルール: 故障が 1 つのコンポーネントにあり、オイルがきれいな場合は、そのコンポーネントを修理します。 4 つの故障ファミリーのうち 2 つ以上が同時に発生した場合は、回路自体に問題があり、部品を 1 つずつ交換すると、予算とダウンタイムが引き続き消費されます。モバイル機器など 建設機械 高いデューティサイクル、粉塵、衝撃荷重、長いサービス間隔など、特に油圧に負担がかかるため、回路を修正するほうが、シーズンごとに同じポンプを作り直すよりもコストがかからないことがよくあります。

元のシステムが小さすぎたり、発熱したり、いくつかの機能で消耗したりする場合は、専用のパワーユニットまたは完全な油圧システムを使用する方が耐久性が高くなります。コンポーネントと完全なシステムの両方を構築するサプライヤーは、ポンプ容量、バルブ設定、冷却能力をカタログ番号ではなく実際のデューティ サイクルに一致させることができ、実績のあるいくつかのポンプ ファミリを標準化することで、スペア リストを短く抑えることができます。

建設、産業、航空宇宙用途向けの油圧システム このページでは、建設、産業、航空宇宙用途向けの Shertech の油圧システムを紹介します。完全なシステムのニーズには適合するかもしれませんが、目に見える仕様が欠けています。 製品を見る→

繰り返しの故障を防ぐ予備品と記録

トラブルシューティングは修理で終わりますが、本当の価値は書き留めることにあります。測定した圧力、温度、サイクルタイム、調整前後のリリーフバルブの設定、フィルターの状態を記録します。複数のマシンで動作するポンプ モデルのカートリッジは棚に保管し、密封して保管します。カートリッジを開いた棚に 1 年間放置すると、耐用年数が短くなるのに十分な量の砂が蓄積します。

2 つの習慣が役に立ちます。修理の 2 週間後にリリーフ設定と油温を再確認すること、およびすべての補充をそのソースとともに記録することです。突然 2 倍の頻度でオイルを必要とする油圧システムは、まだ発見されていない漏れを知らせています。

油圧システムのトラブルシューティングは本能よりも優先されます。圧力を測定し、温度を監視し、オイルを読み取り、それから初めて機械を分解します。この順序で行うと、ほとんどの障害はクレーンや注文書ではなく、ゲージや温度計を使って特定されます。