皆さん、油圧部品に興味がある人（または始めたばかりの人）なら、ワイパー リングについて聞いたことがあるでしょう。ただし、スクレーパー シール、ダスト ワイパーなどの別の名前で知っているかもしれません。私は 10 年以上油圧式ワイパー リングのサプライヤーを務めていますが、正直に言います。クライアントが直面する最大の悩みは、最も光沢のあるシールを選ぶことではなく、なぜ自社のシールが静的用途で失敗し続けるのかを理解することです。静的シールの性能は、あらゆる油圧システムにとって左右されます。漏れや汚染がなく、リグ全体がスムーズに動作します。今日は、製造現場と長年のトラブルシューティングから直接、静電気シールの何が問題になっているのかを正確に解明し、必要な場合に適切な部品を入手できる場所について説明したいと思います。
まず、簡単に説明します。静的シールとは、ワイパー リングがシリンダー ロッド上で前後に動いていないときを意味します。ワイパー リングはしっかりと固定され、汚れ、水、および汚れがロッドを通ってシリンダーの内部に侵入するのをブロックしているだけです。シールが静止しているときに少しでもシールが滑ったり隙間ができたりすると、油圧作動油に粒子状の汚染が生じ、問題に気づくずっと前にピストン、バルブ、ポンプに傷を付けてしまいます。非常に多くの人が古いものとまったく同じシールを取り付けているのを見てきましたが、これらの要素の半分を見逃したため、静電気が漏れます。
まずは素材から始めましょう、それは交渉の余地がないからです。夏の間は問題なく作動していたシールを、氷点下になると漏れ始めた顧客が何度私のところに来たかわかりません。素材の弾性は、静止時にその形状をどの程度保持するかを直接制御します。素材が硬くなりすぎると、ロッドの表面に 100% 適合できなくなり、小さな隙間ができてしまいます。ポリウレタン（PU）からニトリルゴム（NBR）まで、豊富なオプションを取り揃えていますね。私たちのスクレーパーPUシール過酷な使用に耐える非常に丈夫で、摩耗に優れ、幅広い温度範囲にわたって弾力性を維持します。ニトリルゴムワイパーシールより予算に優しく、穏やかなアプリ向けの耐油性があります。待ってください。ただし、ここに問題があります。液体に適合していなければ、たとえ最高の材料であっても機能しません。ゴムを食べる合成作動油を使用したNBRシールを貼ると？膨らんでエッジが失われ、静電気が発生しません。それとも、特定の高亜鉛液体を含む PU でしょうか?時間の経過とともに化学劣化を引き起こす可能性があります。建設現場の男性に、直射日光で華氏120度以上に達するダンプトラックにPUシールを使用してもらいましたが、2週間後に亀裂が入ってしまい、別のグレードのPUが必要だったことが判明し、交換することで問題は解決しました。頑丈といえば、ダンプトラック用ダストワイパーシール静電気シールは、より小さなシールを引き裂く可能性のある粗い破片をブロックする必要があるため、その極端な粉塵の多い環境向けに特別に構築されています。
次は取り付けです。これが静電気シール不良の 80% の原因です。ワイパーリングをドライバーでロッドに押し込んだり、シールのリップをこすったり、取り付ける前に潤滑油を塗らなかったりするのをよく目にします。シールを間違って取り付けるとリップが損傷するため、シールが静止していると小さな穴が開き、汚れが侵入する可能性があります。また、グランド（シールが収まる溝）は非常に重要です。グランドが大きすぎると、シールの圧縮が必要以上に小さくなり、ロッドを圧迫しなくなります。小さすぎる場合は？シールを過度に圧縮すると、シールが変形し、元に戻ってしっかりとした静的シールを形成できなくなります。ああ、ロッドの表面仕上げは粗すぎて、新品の完璧なシールでも装着できません。滑らかすぎて、シールをしっかりと保持するための摩擦がありません。私は常にクライアントに次のように伝えています。柔らかいプラスチック製の取り付けツールを使用してワイパーを取り付け、きれいな作動油でシールに潤滑し、シールの仕様書と照らし合わせてグランドの寸法を再確認してください。それは、ほとんどの人がスキップする簡単な勝利です。
さらに、システムが静止している場合でも、圧力と温度があります。待ってください。静的というと圧力がかからないと思われるかもしれませんが、そうではありません。ほとんどの油圧シリンダーは、駐車中でも残留圧力を保持します。残留圧力が高すぎると、シールのリップがロッドから押し離され、隙間が生じる可能性があります。クレーンのシリンダーを一晩放置しておくと漏れが発生し、リリーフバルブが不良で残留圧力が 200 psi に達していることが判明したクライアントがいました。バルブを固定し、静的シールを保持します。温度も静的負荷にとって大きな問題です。シールを正しく取り付けたとしても、極度の熱によりシールが柔らかくなり、グランドの小さな隙間に押し出される可能性があるため、ロッドを押すことができなくなります。極度の寒さにより脆くなるため、ひび割れが発生し、シールができなくなります。そのため、材料を動作温度に合わせるのは動的用途だけではなく、静的シールも同様に影響を受けます。たとえば、私たちの油圧ワイパーシールこの製品ラインには、氷点下の温度に合わせて調整されたいくつかの PU グレードがあるため、冬になってもひび割れすることはありません。
静電気シールであっても、汚染自体が要因となります。ロッド上に汚れや古い作動油の汚れがある場合、ワイパー リングを所定の位置に押し込むと、その汚れがリップの下に入り込み、小さな障壁が形成されます。システムが静止しているときでも、その隙間から湿気や粒子が侵入し、シールが侵食されて漏れが早くなります。これは悪循環です - 汚れたロッド = 悪い静電気シール = さらなる汚染。私は常にクライアントに、新しいワイパーを取り付ける前にロッドをきれいな布で拭いてくださいと注意していますが、ロッドにすでに傷があったり、傷がある場合、それはまったく別の問題です。その傷がシールのリップに引っかかり、静電気接触が壊れてしまいます。
ちょっと待って、複動シールについてはどうですか?一重演技と二役演技を混同している人が多いですが、複動式ダストシール両方向をシールするように作られているため、静的性能も異なります。単動式ワイパーは片側からのみブロックするため、反対側に破片が付着した場合はそれほど問題になりませんが、複動式ワイパーは静止時に両側をしっかりとシールする必要があるため、グランドの設計とリップの形状がより正確になります。私はクライアントが複動アプリケーションに単動シールを使用しているのを見たことがありますが、両側に均等な圧力を形成できなかったため、静的な漏れが止まらなくなりました。そのため、素材だけでなく、適切なタイプを選択することが重要です。
これを私が長年にわたって学んだことで締めくくりたいと思います。静的シールのパフォーマンスは、「一度設定すればあとは忘れる」ものではありません。材料の一致、取り付けの品質、グランドとロッドの仕様、残留圧力、温度、汚染、さらには選択したシールの種類も考慮します。システムが動いていないときに漏れるワイパーに対処するのにうんざりしている場合は、リグに適したシールを入手するために私たちに連絡してください。スクレーパーPUシール激しい磨耗に対して、ニトリルゴムワイパーシール低予算の耐油性、または次のような特殊なもの用ダンプトラック用ダストワイパーシール極限の仕事に。油圧設定がどのようなものであっても、当社が対応します。
参考文献
- 油圧シール技術: 設計、選択、および適用。第2版。 CRC プレス、2017 年。
- 「静的および動的油圧システムにおけるワイパー シールのパフォーマンス」ジャーナル・オブ・トライボロジー、Vol. 142、No.5、2020、1-12 ページ。
- パーカー・ハネフィン油圧シール技術ガイド。パーカー・ハネフィン社、2022 年。