作動油の過剰な温度上昇の最も可能性の高い単一の原因は、有用な作業が行われることなく発生する、著しく継続的な圧力降下です。これは、ほとんどの場合、不適切に設定されているか、部分的に開いたままになっているか、または高圧作動油を直接リザーバーに戻すために常にサイクルしているシステムリリーフバルブに起因します。
過熱は根本原因ではなく、エネルギー浪費の症状です。油圧システム内の熱の各単位は、機械的な力や動きに変換される代わりに、非効率性によって失われた油圧パワーを表します。
熱発生の理解：問題の根源
熱はエネルギー変換の避けられない副産物です。油圧システムでは、作業に結びつかない流れへの制限や圧力降下はすべて熱を発生させます。この無駄なエネルギー源を特定することが、過熱問題を解決する鍵となります。
圧力降下の原理
基本的な原理は単純です。油圧作動油がアクチュエーターを動かすことなく高圧領域から低圧領域に移動するたびに、その圧力降下からのエネルギーは直接熱に変換されます。
主な原因：リリーフバルブ
メインシステムリリーフバルブは、システムを過圧から保護するように設計されています。しかし、設定が低すぎる場合、汚染されて部分的に開いたままになっている場合、またはシステム設計によって頻繁に開く場合、それは大規模な熱源となります。
連続的に作動するリリーフバルブは、高圧油がタンクに戻る直接的で大量の経路として機能し、作業を生成せず、莫大な熱を発生させます。これは、突然の過熱シナリオで最初にチェックすべきコンポーネントです。
内部漏れ：静かな熱源
ポンプ、モーター、シリンダーなどのコンポーネントは時間の経過とともに摩耗し、内部シールとクリアランスが劣化します。これにより、高圧作動油がコンポーネントの低圧側または直接リザーバーに内部的に漏れる可能性があります。
この内部漏れは、作業を伴わない別の形の圧力降下です。多くのコンポーネントでは少量の漏れが正常ですが、摩耗したポンプやシリンダーからの過剰な漏れは、徐々にシステム温度が上昇する非常に一般的な原因です。
流量制限と流体摩擦
その他の熱源は、システムを通じて流体を押し出す際に失われるエネルギーから発生します。これには以下が含まれます。
- サイズが小さいホースやチューブは、高い流速と摩擦を生み出します。
- 目詰まりしたフィルターやストレーナーは、著しい圧力降下を引き起こします。
- 不適切な作動油粘度。粘度が高すぎる作動油は摩擦を増加させ、粘度が低すぎる作動油は内部漏れを増加させる可能性があります。
放熱不良の診断
過剰な熱発生が主要な問題である一方で、システムが熱を除去する能力の欠如は、問題を露呈させたり悪化させたりする可能性があります。適切に機能する冷却回路は、熱安定性にとって不可欠です。
熱交換器（クーラー）の役割
ほとんどの油圧システムは、作動油から熱を除去するために熱交換器（空冷式または水冷式）に依存しています。その役割は、安定した動作温度を維持することであり、故障したバルブのような大規模で継続的な熱発生源を補償することではありません。
一般的なクーラーの故障箇所
冷却システムが機能していない場合、通常の運転熱でさえ過剰になる可能性があります。以下を確認してください。
- 外部の詰まり：空冷クーラーのフィンに汚れ、ほこり、または破片が詰まり、空気の流れを妨げている。
- 内部の詰まり：クーラー自体の内部でスラッジや汚染物質が流体の流れを制限している。
- 空気の流れがない：ファンモーターの故障またはファンシュラウドの詰まり。
- 水の流れがない：水冷ユニットの場合、不十分な流量または高い水温。
リザーバーの問題
リザーバーも冷却に役割を果たします。作動油レベルが低いと、総油量が減少し、システム内をより頻繁に循環するため、冷却時間が短くなります。また、周囲の空気に熱を放散するために利用できるタンクの表面積も減少します。
目標に合った適切な選択をする
トラブルシューティングは、最も可能性が高く、チェックしやすい原因から始める、系統的な排除プロセスであるべきです。
- 突然、著しい温度上昇があった場合：まずメインシステムリリーフバルブと回路リリーフバルブをチェックしてください。バルブの固着や不適切な設定は、急速な過熱の最も一般的な原因です。
- 温度が数ヶ月または数年にわたって徐々に上昇している場合：メインポンプや頻繁に使用されるアクチュエーターの内部漏れなど、摩耗の原因に焦点を当て、ゆっくりと目詰まりしているクーラーやフィルターを検査してください。
- システムが重負荷時や暑い天候下でのみ過熱する場合：冷却システムとリザーバーの容量を評価してください。ピーク需要や周囲条件に対してサイズが小さい可能性があります。
熱をエネルギー浪費の症状として扱うことで、油圧システムの非効率性の真の根本原因を系統的に診断し、解決することができます。
要約表：
| 主な原因 | 二次的な原因 | 症状 / 対策 |
|---|---|---|
| 故障したリリーフバルブ（固着、設定ミス） | 目詰まりまたは故障した熱交換器 | 突然の過熱：まずリリーフバルブをチェック |
| 内部漏れ（摩耗したポンプ、シリンダー） | 低い作動油レベル / 小さいリザーバー | 徐々の過熱：コンポーネントの摩耗を検査 |
| 流量制限（細すぎる配管、目詰まりしたフィルター） | 高い周囲温度 | 負荷時の過熱：クーラー容量を評価 |
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