熱は油圧システムの静かなる破壊者であり、二重の破壊力を持つ。まず、オイルを劣化させる。経験則として、酸化は60℃を超えると10℃ごとに約2倍になるため、数千時間分の定格を持つオイルでも、その数分の1で劣化してしまう可能性がある。そして、約60℃を超えると、 82℃, シール、ホース、オイル添加剤は急速に劣化し、硬化やひび割れが生じ、最終的に漏れや汚染につながります。温度測定から始まる損傷は、部品交換で解決します。.
「10℃ごとに2倍になる」という数値は、潤滑油の寿命に適用されたアレニウスの原理を単純化したものであり、有用ではあるが正確ではない。実際の変化率は温度の上昇とともに加速し、一定にはならない。根本的な関係は、 Log(L) = kl + 4750/(T+273), ここで、Lは寿命（時間）、Tは作動温度（℃）、klは潤滑油の化学組成によって決まる定数です。10℃ルールは警告サインとして扱い、カウントダウンタイマーとして扱わないでください。.
| 温度 | 何が起こるのですか |
|---|---|
| 40～60℃ | ほとんどの産業用油圧システムの通常の目標範囲 |
| 約60℃以上 | 酸化速度が急激に上昇し、目に見える症状が現れるずっと前からオイルの寿命が短くなる。 |
| 約82℃以上が持続 | シール材やホースの化合物は急速に劣化し、添加剤の分解が加速し、漏れや汚染が発生する。 |
問題は、「オーバーヒートしている」原因が十数種類もあり、それらを無作為に調べていくと何日も無駄になってしまうことだ。代わりに、故障箇所を順番に調べていくべきだ。.
まず、枠組みについて：世代対拒絶
過熱の問題はすべて、次の2つのいずれかです。システムが 作る 熱が強すぎる、または 拒否する 少なすぎる。あらゆる原因をこの2つのカテゴリーに分類すれば、診断は推測ではなくなる。.
油圧エネルギーが仕事ではなく摩擦に変換されるとき、熱が発生します。例えば、摩耗した部品からの内部漏れ、制限箇所を通過する流体の押し出し、または故障したポンプの作動などが挙げられます。熱は貯水槽の表面、そして主に冷却器を通して放出されます。過熱とは、このバランスの一方が崩れたことを意味します。.
シーケンシャルフォールトツリー
最も安価で一般的なものから順にチェックしてください。
| 注文 | チェック | バケツ |
|---|---|---|
| 1 | 液面レベルと状態 | 拒絶 |
| 2 | 冷却器（コア、ファン、水側） | 拒絶 |
| 3 | リリーフ弁およびバイパス弁 | 世代 |
| 4 | 内部漏れ（ポンプ、モーター、シリンダー） | 世代 |
| 5 | 流体粘度 / VI | 両方 |
| 6 | システム容量とデューティサイクルの関係 | 世代 |
- 液面レベルと状態。. オイルが少ないということは、熱を吸収・運搬する体積が少なくなり、冷却のためにリザーバーに留まる時間が短くなることを意味します。オイルを補充し、オイルがすでに劣化しているか、水で汚染されていないかを確認してください（参照）。 作動油中の水分使用済み油はより高温になる。.
- クーラー。. 最も一般的な放熱不良の原因は、空冷器コアの詰まり、水側の汚れ、ファンの故障、または水バルブの閉鎖/スケール付着などです。これらはすべて放熱を阻害します。内部的な問題だと決めつける前に、点検と清掃を行ってください。.
- リリーフ弁およびバイパス弁。. リリーフバルブの設定値が低すぎたり、半開きで固着していたり、バイパスバルブに亀裂が入っていたりすると、高圧オイルがタンクに直接流れ込み、ポンプの動力が直接熱に変換されてしまいます。リリーフバルブが常にオイルを流し続けている状態は、典型的な隠れたヒーターです。設定値と内部漏れを確認してください。.
- ポンプ、モーター、またはシリンダー内部からの漏れ。. クリアランスが摩耗すると、高圧オイルが内部で仕事をせずに漏れ出し、その失われたエネルギーが熱に変換されます。ポンプケースのドレンからの流量が規定値を超えている場合は、その兆候です。.
- オイルの粘度が間違っている。. 薄すぎると内部漏れが増加し（発熱量が増える）、厚すぎると流体摩擦が増加し（発熱量が増える）、VG の間違いの両端が過熱し、グレード ウィンドウが覆われます。 ISO粘度等級.
- システムが小さすぎるか、過負荷状態にある。. 全ての点検を終えてもなお過熱する場合は、デューティサイクルがシステムの許容負荷を超えている可能性があり、冷却装置の追加またはより大きなリザーバーの設置が構造的な解決策となります。.
項目5には具体的な数値があります。粘度等級は暗記すべき単一の数値ではなく、一連の数値群であり、粘度指数はその数値が温度によってどれだけ変化するかを示します。中天のL-HM耐摩耗油圧油はISO VG 32から100までの範囲をカバーしています。
| ISO VG | 40℃における粘度（mm²/s） | 粘度指数 | 引火点 | 流動点 |
|---|---|---|---|---|
| 32 | 31.32 | 105 | 205℃ | −27℃ |
| 46 | 46.25 | 99 | 226℃ | −21℃ |
| 68 | 67.04 | 97 | 232℃ | −21℃ |
| 100 | 98.74 | 95 | 238℃ | −21℃ |
粘度指数が低いということは、オイルは加熱すると早くサラサラになり、冷却すると早く粘度が増すことを意味します。そのため、粘度指数99のVG46オイルは、同じVGでも粘度指数が高いオイルよりも早く使用可能な粘度を失います。下記のワイド粘度指数L-HVオイルは、まさにこのギャップを埋めるために開発されたものです。.
石油が原因である場合とそうでない場合
作動油に原因があると考えたくなる気持ちはよく分かりますし、実際にそう判断される場合もあります。粘度が間違っていたり、オイルが劣化していたり、水が混入していたりすると、作動温度は確かに上昇します。しかし、オーバーヒートのほとんどは機械的な問題、つまり冷却器やバルブの故障が原因であり、オイル交換をしても詰まった熱交換器は直りません。正直に線引きをしましょう。故障解析の結果、機械的な原因が判明した場合、オイル交換をしても同じ問題が再発するだけです。.
流体が する 助けとなるのは温度範囲の限界です。高粘度指数オイルは、より広い範囲で使用可能な粘度を維持するため、高温で漏れるほど粘度が低下したり、低温で摩擦が増加するほど粘度が高くなったりしません。中天 L-HV油圧オイル, VI値が138～148のこの製品は、まさにその安定性を実現するために設計されており、パーカー・デニソンHFの承認は、ポンプベンチで検証された酸化性能と熱性能を反映しています。より優れた作動油は安全範囲を広げますが、正常に作動する冷却器の代わりにはなりません。.
コストがかかる前に行動する
82℃付近の温度が持続的に上昇した場合は、監視ではなく、対処すべき事態と捉えてください。点検は、液面レベルとオイルの状態、クーラー、リリーフ/バイパス、内部漏れ、粘度、そして容量の順に行ってください。点検結果が示す機械的な原因を修理してください。高粘度で熱安定性に優れたオイルを指定し、作動油が弱点とならないようにしてください。目標は、ポンプのオーバーホールや強化シールの交換ではなく、クーラーの清掃で修理できる間に熱を逃がさないことです。.
よくある質問
作動油にとって、何度が高温すぎる温度ですか？ 約82℃を超える温度で運転を続けると、シール材や添加剤の劣化が加速します。酸化速度は、約60℃を超えると10℃ごとにほぼ倍増します。ほとんどのシステムは、40～60℃の一定温度を維持することを目標としています。.
油圧系統の過熱の最も一般的な原因は何ですか？ 放熱性能が低下している場合、最も多い原因は冷却器の詰まりまたは故障（コアの詰まり、ファンの故障、水側の汚れ）です。内部部品を点検する前に、まず冷却器を確認してください。.
不適切な作動油を使用すると、過熱の原因となることがありますか？ はい。粘度が低すぎると内部漏れが増加し、高すぎると流体摩擦が増加します。どちらの場合も発熱します。適切な粘度指数を持つ、指定された粘度グレードを使用してください。.
オイル交換でオーバーヒートは解消されますか？ オイル交換は、オイル自体（粘度が不適切、劣化している、または水分が混入しているなど）が原因の場合に限り有効です。クーラーの詰まりやリリーフバルブの不具合といった機械的な故障は、オイル交換の影響を受けません。.
情報源
- オイルとグリースの寿命予測 （機械潤滑／ノリア、コンサリ、ブーザー、ルイジアナ州立大学）：アレニウスに基づくオイル寿命の関係とその規定された限界。.
ここで参照されるポンプおよびシステムの粘度制限は、油圧作動油ファミリーに定義されています。 ISO 6743-4; コンポーネントレベルの動作範囲は、次のようなメーカーによって公開されています。 ボッシュ・レックスロス.
特定の機械や稼働サイクルに合わせて製品を選定する場合は、機器の種類と稼働条件をお送りください。弊社の技術チームがそれらに基づいて製品を選定いたします。. 中天石油化学にお問い合わせください.