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油圧シリンダの故障診断

Jun 07, 2023

油圧シリンダは、油圧システムにおいて油圧エネルギーを機械エネルギーに変換する実行要素です。 故障は基本的に、油圧シリンダの誤動作、荷重を押すことができず、ピストンが滑ったり、這ったりすることとして要約できます。 油圧シリンダの故障により、機器が停止する現象も珍しくありませんので、油圧シリンダの故障診断や使用には注意が必要です。

 

1. 誤操作またはアクションの失敗

いくつかの理由と対処方法があります。

(1) スプールの固着、またはバルブ穴の詰まり。 流量弁や方向弁のスプールが固着したり、弁穴が詰まったりすると、油圧シリンダは誤作動や作動不良を起こしやすくなります。 この時点で、オイルの汚染をチェックする必要があります。 汚れやコロイドの堆積物がスプールに詰まっていないか、またはバルブ穴を塞いでいないか確認します。 バルブ本体の磨耗を確認してください。

(2) ピストンロッドとシリンダの固着、または油圧シリンダの詰まり。 このとき、どのように操作しても油圧シリンダは動かないか、またはほとんど動かない。 このとき、ピストンとピストンロッドのシールがきつすぎないか、汚れやコロイドの析出物が侵入していないか、ピストンロッドとシリンダーの軸線が一直線に揃っているか、部品やシールが摩耗していないかなどを確認する必要があります。は無効です。

(3) 油圧システムの制御圧力が低すぎます。 制御ラインの絞り抵抗が大きすぎる、フローバルブが不適切に調整されている、制御圧力が不適切である、圧力源が妨害されている可能性があります。 このとき、制御圧力源を確認し、システムの規定値に圧力が調整されていることを確認してください。

(4) 油圧システムに空気が入ります。 主な原因はシステム内に漏れがあるためです。 このとき、油圧タンクの液面、油圧ポンプの油吸入側のシールや継手、油吸入フィルタの汚れなどを確認してください。 その場合は、作動油を補充し、シールと継手を処理し、粗フィルタエレメントを清掃または交換する必要があります。

(5) 油圧シリンダの初動が遅い。 低温の場合、作動油の粘度が高く流動性が悪く、油圧シリンダの動作が遅くなります。 改善方法は、粘度や温度性能の良い作動油に交換することで、ヒーターを加熱したり機械自体を加熱することで低温時の油温を上げることができます。

 

2.作業中に負荷を駆動できない

主な性能としては、ピストンロッドが止まらず、推力が不足し、速度が低下し、動作が不安定になることです。

(1) 油圧シリンダの内部漏れ。 油圧シリンダの内部漏れには、油圧シリンダのシール、ピストンロッド、シールカバーシール、ピストンシールの過度の摩耗によって生じる漏れが含まれます。

ピストンロッドとシールカバー間のシール漏れの原因は、シールのしわ、潰れ、破れ、磨耗、経年劣化、劣化、変形等であり、この時点で新しいシールに交換する必要があります。

ピストンシールの過度の摩耗の主な原因は、速度制御バルブの不適切な調整によって過剰な背圧が発生し、シールが不適切に取り付けられたり、作動油が汚れたりすることです。 2つ目は、アセンブリ内に異物が混入していたり​​、シール材の品質が良くなかったりすることです。 その結果、動作が遅く弱くなり、ひどい場合にはピストンやシリンダーにダメージを与え、「シリンダーを引っ張る」現象が現れます。 処理方法は、速度制御バルブを調整することです。取り付け説明書に従って、必要な操作と改善を行う必要があります。 フィルタを清掃するか、フィルタエレメントと作動油を交換してください。

(2) 油圧回路の漏れ。 バルブや油圧ラインの漏れも含みます。 点検方法は、逆転弁を操作して油圧接続ラインの漏れを確認し、除去します。

(3) 作動油はリリーフバルブを通ってオイルタンクに戻ります。 リリーフバルブが土砂に入り、スプールが詰まり、リリーフバルブが正常に開いている場合、作動油はリリーフバルブバイパスを通ってオイルタンクに直接逆流され、油圧シリンダー内のオイルがなくなります。 負荷が大きすぎると、リリーフバルブの調整圧力が最大定格に達しても、油圧シリンダが動作しないと連続動作に必要な推力が得られません。 調整圧力が低い場合、圧力は必要な椎骨の力を達成するには不十分であり、推力が不十分として現れます。 このときリリーフバルブの確認と調整を行ってください。

 

3. ピストンのスリップまたはクロール

油圧シリンダのピストンが滑ったり、這ったりすると、油圧シリンダの動作が不安定になります。 主な理由は次のとおりです。

(1) 油圧シリンダーの内部収斂。 油圧シリンダの内部部品が不適切に組み立てられている、部品が変形、摩耗している、または形状と位置の公差が過大で、動作抵抗が大きすぎるため、ストローク位置の違いにより油圧シリンダのピストンの速度が変化します。スリップまたはクロールがあります。 原因のほとんどは、部品の組み立て品質の悪さ、表面の傷、焼結鉄のやすりによるもので、抵抗が増加し、速度が低下します。 例えば、ピストンとピストンロッドが異なっていたり、ピストンロッドが曲がっていたり、油圧シリンダやピストンロッドがガイドレールの取付位置からずれていたり、シールリングがきつすぎたり緩すぎたりする。 解決策は、修理または調整、損傷した部品の交換、鉄粉の除去です。

(2) 潤滑不良または油圧シリンダの穴加工不良。 ピストンとシリンダ、ガイドレールとピストンロッドは相対運動をするため、潤滑不良や油圧シリンダの穴径のズレがあると摩耗が進行し、シ​​リンダ中心線の真直度が低下します。 このように、油圧シリンダ内でピストンが動作すると、摩擦抵抗が大小となり、スリップや這いが発生します。 解決策は、最初に油圧シリンダーを修理して研磨し、次に適合要件に従ってピストンを準備し、ピストンロッドを修理して研磨し、ガイドスリーブを構成することです。

(3) 油圧ポンプまたは油圧シリンダを空中に送ります。 空気の圧縮または膨張により、ピストンが滑ったり、這ったりする可能性があります。 除外措置は、油圧ポンプの点検、専用の排気装置の設置、全行程で数回の急速排気動作などです。

(4) シールの品質は滑りや這いに直接関係します。 Oリングは、Uリングに比べて低圧で使用すると面圧が高く、静摩擦抵抗と静摩擦抵抗の差が大きくなるため、滑りや這いが発生しやすくなります。 U 字型シールリングの面圧は圧力の増加とともに増加し、シール効果はそれに応じて向上しますが、静摩擦抵抗と静摩擦抵抗の差も大きくなり、内圧が増加し、ゴムの弾性が影響を受けます。リップの接触抵抗が増加すると、シールリングが倒れてリップが伸びたり、スリップや這いが発生しやすくなるため、先端の安定性を保つために使用できます。

 

4. 油圧シリンダー本体の内穴表面の傷による悪影響と迅速な修復方法:

① スクラッチ溝からはみ出した材料の破片がシール内に埋まり、新たなスクラッチマークが発生したり、動作中にシールの作動部分を損傷したりする可能性があります。

②シリンダー内壁の表面粗さが悪化してフリクションが増加し、這い現象が発生しやすくなります。

③ 油圧シリンダの内部漏れが大きくなり、油圧シリンダの作動効率が低下します。 シリンダー本体の内穴表面に傷が付く主な原因は以下のとおりです。

(1) 油圧シリンダの組立傷

油圧シリンダを組み立てる前に、すべての部品のバリを完全に取り除き、洗浄する必要があります。 バリや汚れのある部品を取り付けた場合、「その他の強度」や部品の重量によりシリンダ壁面に異物が入り込みやすく傷がつきます。

油圧シリンダを取り付ける場合、ピストンやシリンダヘッドなどの部品は質量が大きく、サイズも大きく慣性も大きいため、たとえ吊り上げ装置の補助装置があったとしても、規定のクリアランスが小さいため、どうやってもそれができなくなります。ピストンの端やシリンダーヘッドボスのシリンダー壁内面は強度が高いため、傷がつきやすいです。 この問題の解決策は、多数の小型製品の場合、設置時に独裁的な組み立て指向のツールを使用することです。 重量があり、厚く、大型の大中型油圧シリンダの場合、細心の注意を払って操作するしかありません。

③ 測定器の接触子によって生じる傷は、通常、測定器の接触子がシリンダ本体の内穴壁に摩擦によって挿入されるときに、シリンダ本体の内径を測定するために使用され、測定器の接触子はほとんどが高硬度の磨耗でできています。 -耐久性のある超硬合金。 一般に、測定深さが浅いために発生する細い傷は軽微であり、動作精度には影響しませんが、測定ロッドのヘッドサイズの調整が適切でなかったり、測定接点が硬くて埋め込まれていたりすると、より深刻な傷が発生します。 この問題の解決策は、まず調整した測定ヘッドの長さを測定し、さらに紙テープを穴の測定位置のみをシリンダー壁の内面に貼り付け、つまり傷のないようにすることです。上記の形状。 測定時についた小さな傷は、古い紙やすりや馬糞紙の裏で消すことができます。

(2) 深刻なランニング摩耗の跡がないこと

① ピストン摺動面の傷 ピストンを取り付ける前の状態では、ピストンの摺動面に傷があり、無処理でそのまま取り付けますと、この傷がシリンダ壁面の内面に傷となってしまいます。 したがって、取り付ける前にこれらの傷を完全に修復する必要があります。

② ピストン摺動面への過大な圧力によるシンタリング現象は、ピストンロッドの自重によりピストンが傾いて硬くなる現象や、ピストン摺動面の圧力が上昇することにより発生します。横荷重の影響により焼結現象が発生します。 油圧シリンダの設計では、その動作条件、ピストンとブッシュの長さ、クリアランスの大きさに十分な注意を払う必要があります。

③シリンダー本体内面の硬質クロム層を剥離します。 一般に、電気めっきハードクロム層の剥離の原因は次のとおりであると考えられています。

a. コーティングの密着性が良くない。 電気めっき層の接着不良の主な原因は次のとおりです。 電気めっき前の部品の脱脂処理が十分ではない。 部品の表面活性化処理が完了しておらず、酸化皮膜層が除去されていません。

b. ハードレイヤーの摩耗。 硬質クロムメッキ層の摩耗はピストンの摩擦鉄粉の磨耗が主な原因で、中間に水分があると摩耗が早くなります。 金属の接触電位差による腐食はピストン接触部分のみで発生し、点状に腐食が発生します。 前述したように、中間部に水分が存在すると腐食の進行が促進されます。 銅合金は鋳物と比べて接触電位差が大きいため、銅合金の腐食度合いはより深刻です。

c. 接触電位差による腐食。 油圧シリンダを長時間使用しても接触電位差腐食が発生しにくい。 これは、長期間停止した油圧シリンダによくある故障です。

④ ピストンリングの損傷 ピストンリングは使用中に損傷し、その破片がピストンの摺動部に噛み込み、傷の原因となります。

⑤ピストン摺動部の材質は焼結鋳造のため、大きな横荷重がかかると焼結現象が発生します。 この場合、ピストンの摺動部は銅合金製とするか溶接する必要があります。

(3) シリンダー内に異物がある

油圧シリンダの故障の中で最も問題となるのは、油圧シリンダ内に異物が混入した場合の判断が難しいことです。 異物侵入後、ピストン摺動面の外側にリップエッジ付きシールを装着しておくと、作業時にシールのリップエッジで異物を擦ることができ、傷つき防止に効果があります。 しかし、0-形のシールリングを備えたピストンは両端に摺動面があり、この摺動面の間に異物が挟まれて傷がつきやすくなります。

 

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