油圧システム過熱の主な原因

油圧システムの過熱は原因によって2つのカテゴリーに分類されます：設計上の欠陥による過熱と、油圧コンポーネントの故障または不適切な操作による過熱です。それに対応して、...

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フルードパワーにおけるサステナビリティエクセレンス賞

不適切な油圧オイルの選択はシステムの過熱につながる可能性があります。システムは低油温時には正常に動作しますが、長時間運転後、油温が上昇し油粘度が低下し、内部漏れが増加します。漏れの増加はさらに油温を上昇させ、悪循環を引き起こします。

解決策：システム負荷と通常動作温度要件に応じて、適切な粘度の油圧オイルを選択します。

油圧タンクは主に流体を貯蔵し、放熱、不純物の沈降、水分分離の機能も果たします。タンク設計の欠陥は2つの側面に現れます：

第一に、タンク容量の不足。移動式油圧装置として、コンクリートポンプは一般に油圧ポンプの流量とほぼ等しいタンク容量を採用し、放熱面積と油貯蔵容量が限られます。

第二に、構造設計の欠陥。吸込管と戻り管の開口部が近すぎて、間に邪魔板がありません。これにより、油圧オイルの冷却循環と不純物沈降経路が短くなります。極端な場合、戻り油のほとんどが直接吸込管に流れ込み、放熱を損ない油温を上昇させます。

解決策：タンク容量をポンプ流量（Q）の1.25〜1.5倍に適切に増やします。吸込管と戻り管の開口部間の距離を広げ、間に邪魔板を設置して、十分な放熱能力を確保します。

コンクリートポンプは空冷または水冷を採用しており、空冷が主流です。耐圧要件のため、一部のクーラーはミキシングシステムの油回路に設置され、このサブシステムの油圧オイルのみを冷却します。ミキシングシステムの低流量により、全体的な冷却性能が低く、システムが過熱します。

解決策：

冷却ファンは適切な回転速度を維持する必要があります。低速では冷却性能が低下します。ファンは電動モーターで駆動するか、メイン回路に低圧駆動モーターを取り付けて回転速度を冷却流量に合わせることができます。これにより、メイン回路の圧力サージがクーラーの耐圧に与える影響も軽減されます。
電動ファンを使用する場合は、油回路にクーラーと並列に低圧リリーフ弁または逆止弁を設置し、メイン回路の圧力ショックに対する過圧保護を提供します。

コンクリートポンプの油圧システムは高圧・大流量システムです。方向切換弁、リリーフ弁、シーケンス弁などの主要コンポーネントが大流量要件に適合していない場合、バルブポートでの流体速度が過大になり、大きな圧力損失と温度上昇を引き起こします。

解決策：最大動作圧力、最大流量、圧力と流量の調整範囲に基づいて厳密にコンポーネントを選択します。バルブ全体での圧力損失を最小限に抑え、不適切なサイズのコンポーネントによる過熱を回避します。

パイプラインの設計と設置は重要です。配管径は動作圧力と流量に厳密に従って決定する必要があります。細すぎる配管は流速過大と深刻な圧力損失を引き起こし、圧力エネルギーを熱に変換します。さらに、設置時には配管の密集や急峻な曲がりを避け、自然放熱を妨げず、局所的な圧力損失と過熱を防ぎます。

運転中は定期的に油圧オイルレベルを監視し、指定範囲内に保って放熱を確保します。レベルが最低マークを下回ったらすぐにオイルを補充します。

クーラー内部の閉塞または表面の汚れは安全装置を作動させ、流量容量と熱交換効率を低下させます。換気不良も冷却性能を弱めます。

解決策：定期的に閉塞を点検・除去し、表面の汚れを日常的に清掃して、クーラーを目詰まりなく清潔に保ちます。

保護装置のクラッキング圧力が基準値より低く設定されている場合、クーラーが詰まっていなくても弁が異常に開き、オーバーフローと冷却流量の低下を引き起こします。

解決策：試運転前にクラッキング圧力を指定値に校正し、運転中は定期的に点検・再校正を行います。

安全弁、リリーフ弁、シーケンス弁は正常動作に不可欠です。

解決策：システム負荷に応じてバルブ圧力を適切に計算・調整し、定格圧力範囲内でシステムを動作させます。

ポンプシステムの閉ループメイン回路には、熱交換回路が必須です。この回路のリリーフ弁の設定には特に注意が必要です：

熱交換回路のリリーフ弁の推奨設定圧力は1.0〜1.5 MPa、ポンプシステムのオイル補給回路の動作圧力は2.5 MPaです。

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