ラジアルピストン油圧トラベルモーターのトラブルシューティング: 5 つの故障とメンテナンスのヒント

ラジアルピストン油圧走行モーターは、油圧と流れを低速、高トルクの回転運動に変換し、無限軌道および車輪付き重機に使用します。北米の建設機械の油圧では、走行モーターの故障により、エンジンとメイン油圧ポンプがまだ動作している場合でも、掘削機、スキッド ステア ローダー、掘削リグ、または鉱山車両が停止することがあります。通常、技術者が最初に答える必要がある 3 つの質問は次のとおりです。故障の原因は圧力損失、内部モーターの漏れ、または機械的損傷ですか?故障箇所はモーター、ファイナルドライブギアボックス、コントロールバルブ、またはスイベルジョイントにありますか?どのようなメンテナンス条件によって故障が発生したのでしょうか?このガイドは、ラジアル ピストン トラベル モーターに焦点を当てています。これには、次のような広く使用されているモデルが含まれます。 MCR03シリーズ多目的油圧走行モーターそして MCR05シリーズ油圧走行モーター、北米全域のスキッドステアローダーや中型掘削機でよく見られます。

一般的な修理チェックリストとは異なり、ラジアルピストン油圧トラベルモーターのトラブルシューティングは、故障メカニズムから始める必要があります。ラジアルピストンユニットは、ラジアルピストン力、偏心荷重経路、および分配システムを通じてトルクが生成されるため、ギアモーターやアキシャルピストンモーターとは異なる摩耗パターンを持ちます。この記事では、主要な故障モードについて説明し、電力損失、騒音と振動、不均一な移動、高速モードの故障、およびオイル漏れという 5 つの一般的な故障を分析します。また、カリフォルニア州の油圧モーター サービス、米国の重機メンテナンス、および北米の寒冷地のアプリケーションに対する予防保守基準も追加されています。大型マシンの場合、同じ診断ロジックが次のような高耐久ユニットに適用されます。 MCR10シリーズ油圧走行モーターなどの特殊なデザイン MK18シリーズ油圧走行モーター。

ラジアルピストントラベルモーターの基本的な故障メカニズム

ラジアルピストントラベルモーターには、通常、シリンダーブロック、ピストン、分配プレートまたはバルブプレート、偏心構造、ベアリング、シール、および出力シャフトが含まれています。加圧されたオイルが選択されたピストン チャンバーに入り、ピストンを外側に押し、偏心機構またはカムベースの機構を通じて半径方向の力をシャフト トルクに変換します。故障は通常、作動油の汚染、不十分な潤滑、または意図した圧力と負荷サイクルを超える過負荷動作という 3 つの基本的な状態のいずれかが発生したときに始まります。これらの故障メカニズムは、ラジアル ピストンの設計全体で一貫しており、 MCR03シリーズ多目的油圧走行モーターのような頑丈なユニットまで、 MCR10シリーズ油圧走行モーター。

ラジアル ピストン モーターの故障は、ギア モーターやアキシャル ピストン モーターの故障とは異なります。ギヤモーターでは、歯面のピッチング、エンドプレートの磨耗、またはギヤの噛み合い荷重によって生じるハウジングの傷が発生することがよくあります。アキシャルピストンモーターでは、スリッパーの摩耗、斜板の傷、シリンダーブロックの面の損傷が頻繁に見られます。ラジアルピストンモーターでは、分配プレートの摩耗、ピストンの固着、偏心負荷経路の摩耗、ベアリングの過負荷、または内部漏れによるケースのドレン流量の増加が発生する可能性が高くなります。これらの違いは、フィールドの症状とモデル固有の情報を比較するときに重要です。 完全な油圧モーター技術文書。

障害の症状、根本原因、および検査マトリックス

上の表は、マシン固有のサービス データの代わりとしてではなく、出発点として扱う必要があります。たとえば、あるスキッド ステア ローダの油圧駆動システムでは正常な圧力値でも、別の掘削機の最終駆動システムでは不十分な場合があります。油温が上昇すると漏れが自然に増加するため、ケースのドレン流量をベースライン データ、油温、作動圧力とも比較する必要があります。正確なしきい値が必要な場合、技術者はしきい値を基準に照らして検証する必要があります。 完全な油圧モーター技術文書。

1. 電力損失と移動速度の低下

動力損失は、油圧走行モーターの動力損失診断で最も一般的な結果の 1 つです。典型的な症状としては、登坂能力の低下、負荷がかかると速度が著しく低下する、片側の移動が弱くなる、または方向転換後の加速が低下するなどがあります。根本原因には、システム圧力の不足、チャージポンプの摩耗、リリーフバルブの故障、分配プレートの内部漏れ、ピストンの過剰なクリアランス、ファイナルドライブギアボックスの摩耗などが含まれます。の MCR05シリーズ油圧走行モーターは鋳鉄製のハウジングと精密機械加工されたコンポーネントを使用しているため、長い動作サイクルでは内部公差の管理が重要になります。

構造化されたテストは、負荷がかかった走行回路での圧力測定から始まり、次にチャージポンプ流量検査とケースドレン流量テストが続きます。文書化された MCR03 および MCR05 データの場合、定格圧力は 25 MPa、最大圧力は 31.5 MPa ですが、最大圧力を連続使用値として扱うべきではありません。ケースのドレン流量がモーターの過去のベースラインよりも大幅に高い場合は、分配プレート、ピストン グループ、またはシール面を介した内部漏れが疑われる必要があります。設計レベルの防止には、より硬い分配面、安定したピストンのシール形状、正しいろ過、リリーフ圧力での連続運転の回避などが含まれます。

2. 異音・振動について

騒音や振動は、油圧モーター、ファイナルドライブギアボックス、ベアリングシステム、またはトラック機構から発生する可能性があります。鋭い油圧音は、多くの場合、キャビテーション、不十分な入口圧力、または空気混入オイルを示します。研削音は通常、ベアリングの損傷、ギアの歯の摩耗、またはギアボックス内の金属の汚れを示しています。過酷な採掘アプリケーションの場合、 MCR10シリーズ油圧走行モーターは、より高い耐荷重を実現するために配置されており、ベアリングサポートと耐衝撃荷重が中心的な設計要素となります。

最初の診断ステップはソースの分離です。機械を低速で実行し、モーター ハウジングと最終ドライブ ハウジングを別々に聞き、同じコマンドで両側を比較します。ギアオイルのレベル、オイルの色、金属粒子、汚れを確認してください。振動アナライザは周波数パターンによってベアリングの欠陥を特定するのに役立ちますが、油圧振動はピストンの固着や分配プレートの損傷を示すことができます。設計レベルの予防策には、衝撃荷重に対応したベアリングのサイジング、正しいギアメッシュ設計、クリーンなオイル管理、スキッドステアローダーの走行モーターノイズのトラブルシューティングを診断する際の全負荷時の突然の方向反転の回避などが含まれます。

3. 不均一な移動または片側が機能しない

不均一な移動は、一方のトラックの動きが遅くなったり、直線走行中に機械がドリフトしたり、旋回反応が悪くなったり、片側がまったく動かなかったりする場合があります。障害は走行モーターの内部にある可能性がありますが、中央スイベルジョイントの漏れ、コントロールバルブの出力の不均衡、ブレーキリリースの失敗、またはホースの制限によって引き起こされる場合もあります。の MCR03シリーズ多目的油圧走行モーターは、コンパクトな機器アプリケーションで交換可能な取り付けロジックを使用しており、機械的寸法と油圧ポートが元のユニットと一致する場合、交換の比較を簡素化できます。

実際の現場での方法は、機械の設計が許可し、安全手順に従っている場合にのみ、左右のモーター ラインを交換することです。断層が反対側に移動した場合は、上流の油圧回路が関与している可能性があります。同じ側​​が弱いままの場合は、モーター、ブレーキ、または最終駆動アセンブリを検査する必要があります。正確な許容偏差は機械によって異なりますが、同じコマンド下での両側の圧力差が 10 ～ 15% を超える場合は、スクリーニング指標として役立ちます。防止設計には、標準化されたインターフェース、保護されたホース、安定したブレーキ解放回路、圧力の不均衡を軽減する制御バルブのレイアウトが含まれます。

4. 高速モードの失敗

多くのトラベル システムは、二重容量動作を使用して、高トルク/低速モードと低トルク/高速モードを切り替えます。高速モードの障害は、シフト不能、シフト後の大幅なパワー損失、不安定な移動速度、または自動的に低速モードに戻るなどとして現れることがあります。根本原因には、デュアル容量コントロールバルブの故障、パイロット圧力の不足、内部シフトオイル通路の詰まり、可変ピストンの固着、容量変更機構周囲の汚れなどが含まれます。最新のラジアル ピストン モーターの多くには、 MCR05シリーズ油圧走行モーターは、2 つの移動速度範囲を必要とする機器向けにデュアル排気量オプションを提供します。

診断はモーターの外部から開始する必要があります。走行モーターを分解する前に、電気コマンド、ソレノイド抵抗、パイロット圧力、およびバルブのスプール応答をテストしてください。制御信号が正常であるのにモーターがシフトしない場合は、内部の油圧通路と可変機構に汚れや傷がないか検査してください。機械がシフトしても牽引力が失われる場合は、選択した変位が現在の負荷に対して小さすぎるか、システム圧力が不十分である可能性があります。防止設計には、汚染耐性のあるシフト通路、固着防止バルブの形状、適切なパイロット圧力マージン、負荷下で速度モードを切り替えるための正しいオペレーターのトレーニングが含まれます。

5. 作動油の漏れ

オイル漏れは、静的シール、シャフト シール、ポート接続部、ハウジングの接合部、または走行モーターとファイナル ドライブ ギアボックス間のインターフェースで発生する可能性があります。症状としては、ハウジングのオイル汚れ、ギアボックスのオイルレベルの急激な変化、油圧の不安定、走行力の低下、トラックフレーム周囲の汚れなどがあります。ショベルトラックモーターのオイル漏れ修理では、直ちにシールを交換するよりも漏れ経路を特定することが重要です。の MK18シリーズ油圧走行モーターは、シール構造、材料の適合性、耐汚染性が設計上の重要な考慮事項となる過酷な動作環境向けに配置されています。

最初のステップは、ハウジングを清掃し、制御された条件下でマシンを短時間実行して、発生源を特定することです。静的シールの漏れはカバーやポート接続部で発生することが多く、動的シールの漏れは回転シャフトの近くで発生します。ケースの圧力が過剰になると、オイルが正常に機能しているシールを通過する可能性があるため、シールを交換する前にケースのドレン制限を確認する必要があります。シールの劣化は、高い油温、互換性のない液体、研磨粉塵、圧力パルスによって加速されます。設計の防止には、適切なエラストマーの選択、低ケース圧力ルーティング、制御された表面粗さ、カリフォルニアの砂漠建設現場やその他の乾燥地域における外部の研磨剤汚染からの保護が含まれます。

段階的なトラブルシューティングのフローチャート

1. 走行力が弱い、異音、ドリフト、スピードモード異常、オイル漏れなどの症状を確認してください。

2. 同じ動作条件で左右を比較してください。

3. 作動圧力、パイロット圧力、チャージ圧力、ケースドレン流量を測定します。

4. オイルの清浄度、水分含有量、ギアオイルのレベル、目に見える粒子を検査します。

5. 油圧回路の障害をモーターおよび最終ドライブの障害から分離します。

6. ブレーキ解除圧とコントロールバルブ出力を確認してください。

7. 外部の油圧および電気的原因が排除された後にのみ分解してください。

8. 修理または交換を決定する前に、摩耗した部品をメーカーの技術文書と比較してください。

このフローチャートにより、無駄なモーターの分解を削減します。旅行に関する苦情の多くは、即時のモーター破損ではなく、上流の圧力制御、フィルターの詰まり、ブレーキ解除の失敗、または汚染されたオイルによって引き起こされます。逆に、ケースのドレン流量が多く、金属粒子が発生し、適切な圧力下でトルクが低いモーターは、通常、内部検査が必要です。修理前に圧力、流量、温度、オイルの清浄度を記録すると、フリート管理者は後の重機メンテナンスの米国の決定のベースラインを得ることができます。

北米の動作条件に応じた予防保守スケジュール

モデル固有のメンテナンス要件については、「 完全な油圧モーター技術文書メーカーによって提供されます。日常点検には、オイルレベル、目に見える漏れ、異常音、トラックの反応、温度変化などが含まれます。毎週の検査には、接続ボルト、クーラーの清潔さ、ブリーザーの状態、ホースの摩耗などが含まれます。毎月の検査には、作動油の汚染テスト、圧力検証、およびケースのドレン傾向の監視が含まれる必要があります。年次メンテナンスには、オイルとフィルターの交換、ギアボックス オイルの検査、シールの評価、圧力または漏れデータが摩耗を示唆する場合の内部検査が含まれます。

設計レベルの防止策

予防設計は、変位、圧力、流量、デューティ サイクルを機械の実際の作動負荷に適合させることから始まります。モーターが小さすぎると、長時間リリーフ圧力近くで動作し、熱と内部摩耗が増加する可能性があります。モーターが大きすぎると、ポンプ流量が不十分な場合に速度が低下し、制御性が低下する可能性があります。過酷な用途では、強化されたベアリングサポート、改善されたシーリング、およびより高い汚染耐性が必要になる場合があります。これが、次のような過酷な条件のユニットが使用される理由です。 MK18シリーズ油圧走行モーター汎用走行モーターとは別に評価します。

技術用語集

よくある質問

1. カリフォルニアの建設機械で最も一般的な油圧走行モーターの問題は何ですか?

カリフォルニアの建設機械では、油圧走行モーターの一般的な問題として、電力損失、油漏れ、異音、過熱、走行速度の低下などが挙げられます。高い周囲温度、粉塵の多い作業現場、長時間の稼働により、ラジアルピストン油圧走行モーターのシールの劣化、オイル汚染、内部摩耗が加速する可能性があります。

2. 米国の重機オペレーターは、走行モーターの電力損失をどのように診断すればよいですか?

米国の重機オペレーターは、システム圧力、チャージ圧力、作動油の清浄度、ケースのドレン流量、および最終駆動ギアボックスの状態をチェックすることにより、走行モーターの動力損失の診断を開始する必要があります。圧力が正常でもドレン流量が多すぎる場合は、走行油圧モーター内部の内部漏れが根本原因である可能性があります。

3. 北米の鉱山機械で油圧走行モーターから油が漏れるのはなぜですか?

北米の鉱山機械で使用される油圧走行モーターは、シールの老朽化、過剰なケース圧力、シャフトシールの損傷、ポート接続の緩み、ハウジングの亀裂、または汚染に関連した摩耗により、オイルが漏れる可能性があります。鉱山用途では、衝撃荷重、研磨粉塵、長時間の使用サイクルが伴うことが多く、シールやベアリングの故障のリスクが高まります。

4. カリフォルニア州の油圧走行モーターにはどのようなメンテナンス スケジュールが推奨されますか?

カリフォルニア州での油圧モーターのサービスでは、毎日の目視による漏れチェック、毎週のクーラーの清掃、毎月のオイル汚染テスト、および毎年の油圧オイルとフィルターの交換が推奨されます。高温でほこりの多い地域では、オイルの清浄度をより頻繁に監視する必要があり、油圧システムは実用的には NAS 8 以上の清浄度を目標にする必要があります。

5. カナダの寒さは油圧走行モーターの性能にどのような影響を与えますか?

カナダの低温条件では、作動油の粘度が増加し、応答の遅れ、圧力スパイク、キャビテーションノイズ、ブレーキ解除の遅れが発生する可能性があります。全負荷をかける前に、オペレータは油圧システムを暖機して、寒冷地での運転に適した粘度グレードのオイルを使用する必要があります。

6. 油圧走行モーターはどのような場合に交換ではなく修理すべきですか?

油圧走行モーターは、損傷がシール、ベアリング、または交換可能な摩耗面に限定されている場合に修理できる場合があります。通常、ピストン グループ、分配プレート、ハウジング、偏心負荷経路、または最終駆動インターフェースに深刻な摩耗、亀裂、または金属汚染による損傷が見られる場合には、交換がより現実的です。

7. 北米の重機の油圧トラベルモーターの耐用年数を延ばす最善の方法は何ですか?

油圧トラベルモーターの耐用年数を延ばす最善の方法は、オイルの清浄度を管理し、正しいオイル温度を維持し、継続的な過負荷運転を回避し、ケースのドレン流を監視し、予定通りフィルターを交換し、異常なノイズや漏れを早期に調査することです。予防メンテナンスは、米国および北米の鉱山用途における重機のメンテナンスにとって特に重要です。

結論

ラジアルピストン油圧トラベルモーターのトラブルシューティングは、部品の交換から始めるべきではありません。汚染、潤滑損失、過負荷、圧力の不均衡、漏れの増加、機械的摩耗などの故障メカニズムの分析から始める必要があります。圧力、流量、温度、ケースのドレン、およびオイルの清浄度を同時に測定すると、電力損失、異音、不均一な移動、高速モードの故障、オイル漏れの 5 つの一般的な故障をより正確に診断できます。

通常、予防メンテナンスは、二次的な損傷が発生した後に故障した最終ドライブを修理するよりも経済的です。北米の機器フリートでは、気候に応じたメンテナンスが特に重要です。カリフォルニアの熱と粉塵はシールとオイルの劣化を促進し、湿気の多い地域では水汚染のリスクが増大し、カナダのコールドスタート条件は粘度関連のストレスを増大させます。正しいモーターの選択、制御された操作習慣、およびきれいな作動油は、耐用年数に直接影響します。ラジアルピストン油圧トラベルモーターとそのアプリケーションの詳細については、 完全な油圧モーター技術文書。

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