油圧アウトリガーシリンダー: 選択、サイズ設定、およびメンテナンスガイド

道路橋プロジェクトで、クレーン作業員は、55 トンのトラック クレーンの後部左アウトリガーが午前中までに約 25 ミリメートル沈下していることに気づきました。機械はまだ水平に見えましたが、荷重グラフは 4 つのアウトリガー シリンダーすべてがフレームをしっかりと保持するという前提で計算されていました。オペレーターはリフトを停止し、荷物をブロックし、アウトリガーを元に戻しました。彼が発見したのは、ピストンシールが内部で漏れており、圧力がかかるとロッドがクリープすることを可能にしていました。油圧アウトリガー シリンダーに関する会話が設計事務所で始まることはほとんどありません。これらは通常、現場で機械が安定したり、傾いたり、滴り始めた瞬間に始まります。

油圧アウトリガーシリンダーの役割

油圧アウトリガー シリンダーは、アウトリガー ビームを地面まで下げ、車両総重量の一部をサスペンションから持ち上げて、ブームまたはプラットフォームの作動中にその位置を保持する垂直アクチュエーターです。 1 回の操作で 3 つのことを行います。地面に接触するまで伸び、シャーシを持ち上げるのに十分な力を生み出し、作業サイクル全体にわたって内部漏れなくストロークを保持します。

アウトリガーシリンダーと汎用シリンダーの違いは保持義務です。クレーンが定格能力近くまで上昇すると、各アウトリガー シリンダーが荷重によって発生する転倒モーメントに抗します。ピストンシールがロッド側からキャップ側へオイルを通すとシリンダーが短くなり、反応点がずれて安定余裕が小さくなります。同じことは、ブームが横に伸びている間、アウトリガーがシャーシを水平に保つ高所作業車や、アウトリガーがデッキレベルの下に吊り下げられたプラットフォームを支える橋梁点検車両にも当てはまります。

ほとんどの移動式機械は、各支持点に水平ビーム シリンダーと垂直シリンダーを備えた H 型アウトリガー レイアウトを使用しています。小型機ではA型スイングレッグを採用しており、一部のレッカー車では後部に直動式垂直シリンダーを採用しています。どの構成にも共通する特徴が 1 つあります。それは、垂直アウトリガー シリンダーが全反力荷重を支え、目に見えるドリフトなしにそれを保持する必要があるということです。

サイズと選択: 重要な数値

アウトリガーシリンダーの選択には、ボア径、ストローク、定格作動圧力という 3 つのパラメーターが影響します。利用可能な力は、有効ピストン面積にシステム圧力を乗じたものに等しくなります。 21 MPa では、ボア 80 mm のシリンダーは約 106 kN の垂直力を発生し、ボア 100 mm のシリンダーは約 165 kN を発生します。仕様は、荷重グラフからの静的反力だけでなく、ブームの揺れ、風、急ブレーキや荷重解放の衝撃による動的荷重もカバーする必要があります。

ストロークの長さは、機械が水平にできる距離を制御します。シリンダのストロークが短すぎると、機械は平坦でない地面では作業できなくなります。ストロークが過剰な場合は重量が増加し、ロッドの表面が損傷やクロムの損失にさらされます。高所作業車では、アウトリガー シリンダーがレベリング システムとして効果的に機能するため、ストローク、一体型レベリング バルブ、およびシャーシの形状を 1 つのパッケージとして調整する必要があります。交換ユニットを調達する場合は、専用の 高所作業車 油圧アウトリガーシリンダー 同じボアの一般的なシリンダーよりも、元の機器のポート配置とバルブの統合に厳密に一致します。

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保持バルブはシリンダーの仕様の一部であり、後付けではありません。シリンダーキャップに取り付けられたカウンターバランスバルブまたはパイロット作動チェックバルブは、ホースが故障した場合にロッドが後退するのを防ぎ、内部漏れによるドリフトも制限します。機械の最大システム圧力に対するパイロット比とバルブ圧力定格を確認してください。クレーン作業では、アウトリガーが数千サイクルにわたって完全な吊り上げ反力を伝達するため、シリンダーには十分なロッド、堅牢なグランド、および持続的な荷重保持のために選択されたシールスタックが必要です。あ トラック搭載クレーン用油圧アウトリガーシリンダー この特定のジョブ用に構築されています。

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耐用年数を決定する設計の詳細

アウトリガーシリンダーは、移動機械の最も露出した位置にあります。道路のしぶき、氷結防止用の塩、石の衝突、泥などを目にします。ピストンロッドは防御の第一線です。約 Ra 0.2 ～ 0.4 マイクロメートルのロッド表面粗さと、走行面上の 20 ～ 30 マイクロメートルのハードクロム層の組み合わせにより、ロッド シールに安定したシール界面が与えられます。クロムが薄いか多孔質である場合、水分が母材金属に到達し、ピットが形成され、粗い表面によりロッドシールがすぐに破壊されます。

適切に構築されたアウトリガー シリンダーのシール構造には、少なくともロッド シール、ワイパー シール、グランド内のバッファ シールが含まれており、加えて、持続的な圧力下でも漏れが非常に少なくなるように設計されたピストン シールも含まれています。グランドとピストンのガイド リングは、アウトリガー ビームがたわむときに発生する側面荷重に対応します。これらの側面荷重は過小評価されがちです。荷重がかかるとビームが曲がると、ロッドにかなりの曲げモーメントがかかる可能性があります。より長いグランドと幅広のガイド リングを備えたシリンダは、コンパクトな設計よりもこの曲げにはるかによく耐えます。

溶接の品質とチューブの準備によって、シリンダーが数百万回のサイクルに耐えられるかどうかが決まります。ベースとロッドエンドの深く制御された溶け込み溶接、一貫した内部形状を備えた研ぎ澄まされたチューブ、および慎重なクロム塗布は、カタログ図面には表示されない細部ですが、完成したシリンダーで見ることができます。これが、OEM が一般的な標準ラインからではなく、用途カテゴリーごとにシリンダーを製造するメーカーと協力する傾向がある理由です。シールスタック、保持バルブ、取り付けスタイルは、機械のタイプによってまったく異なります。

一般的な故障モードとその警告サイン

内部漏れは目に見えないため、アウトリガーシリンダーの故障の中で最も危険です。ピストンシールが摩耗し、オイルがピストンを通過し、アウトリガーがゆっくりと後退します。機械は数分から数時間かけて安定します。簡単なドリフトテストで状態を明らかにします。サスペンションから重量を外してアウトリガーを伸ばし、グランド面にあるロッドにマークを付け、回路圧力を 30 分間保持し、マークを再チェックします。

• リフト中にシャーシが沈んだり傾いたりする場合は、内部のピストン シールの漏れを示します。
• ロッド上の油膜、またはグランドからの滴りは、ロッドシールの摩耗またはロッドの傷を示しています。
• シリンダが完全に収縮したときに見えるロッドの曲がりは、通常、ビームが部分的に伸びた状態で機械を運転することによって発生します。
• 沿岸地域や冬の塩害地域でよく見られるロッド表面の孔食は、ロッドのシールを切断し、外部漏れを引き起こします。

シリンダーにロッドの曲がりや内部漏れがひどい場合、修理は損傷部分に限定されません。ピストンシール、ロッドシール、ワイパー、ガイドリングは異なる速度で摩耗するため、チューブの再ホーニングが必要になる場合があります。ロッドのみを交換すると、短期的にはコストが節約されますが、通常は次の故障までの間隔が短くなります。

耐用年数を延ばすメンテナンス習慣

毎日 1 分間の検査で、発生中のアウトリガーの問題のほとんどを発見するのに十分です。各ロッドの油膜の有無、取付ボルトや溶接部の確認、パッドの磨耗の有無の確認、コントロールレバーを中立に戻してから数秒間ロッドを観察し、ロッドが勝手に引っ込まないことを確認してください。

作動油の清浄度は、シールの寿命において最も見落とされている要素です。汚れは、ブリーザー、摩耗したガイドリング、汚れた充填装置を通じてシステムに侵入します。オイルが ISO 4406 18/16/13 に近い状態に維持され、リターン フィルターが予定どおりに交換される場合、シールの寿命は大幅に長くなります。地上支援も同様に重要です。アウトリガーは、圧縮された地面の上に荷重分散パッドを使用して展開する必要があります。パッドが沈むと、シリンダーが通常の動作位置を超えて伸び、ロッドがより露出し、機械を再度水平にする必要があります。橋梁点検車両では、プラットフォームが何時間も吊り下げられたままになる場合があるため、持続的な保持圧力によってアウトリガーのシールにストレスがかかります。の 橋梁点検車両用油圧アウトリガーシリンダー 連続使用条件に合わせて選択されたシールパッケージで指定されます。

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アプリケーションを理解しているサプライヤーの選択

アウトリガーシリンダーの正しい仕様は、機械の反力、設置範囲、レベリングバルブの戦略、および動作環境を組み合わせたものです。クレーン、高所作業台、特殊車両、杭打ち装置用のシリンダーを製造するサプライヤーは、これらすべての変数について直接経験を持っています。その経験は、ポートの向き、ホールディングバルブの取り付け方法、ロッドの曲がりからの保護方法、シールスタックが用途にどのように適合するかなど、詳細に反映されます。の分析として、 横置きクレーン用スタビリティコントロール油圧シリンダ に示されているように、位置保持はアウトリガーの安全性の中核であり、オペレーターの日常点検ではなくシリンダーの設計から始まります。

アプリケーションベースの設計の実際的な価値はトレーサビリティです。トラックに搭載されたクレーンのアウトリガーを下降させるシリンダーと橋梁点検台を水平にするシリンダーは、穴径が同じでも互換性はありません。ストローク、バルブパッケージ、取付フランジ、シール材質が異なります。各シリンダーが実行する機械動作を指定することで、設置の問題が軽減され、新しい機器プログラムの認定サイクルが短縮され、スペアパーツの計画が予測可能になります。それが、汎用シリンダーを購入することと、エンジニアリングコンポーネントを調達することの違いです。

アウトリガーシリンダーが早期に問題を公表することはほとんどありません。機械が目に見えて安定したり、ロッドに錆びの筋が現れたりする頃には、シールの損傷はすでに始まっています。定期検査、きれいなオイル、正しい地面支持、適切に適合したシリンダー仕様が、アウトリガーの信頼性を保つ 4 つの対策です。どれも高価ではありません。それらはすべて、アウトリガーシリンダーの故障に伴う事故よりも安いです。