유압 실린더 고장에 대한 전문 솔루션

유압 실린더는 다양한 산업의 수많은 기계 유형에서 필수적인 부분이며, 고장 시 결과는 성가신 것에서 위험한 것까지 다양합니다. 유압 실린더 고장의 본질, 원인, 발생 시 최적의 대처 방법을 이해하는 것이 중요합니다.

유압 실린더

유압 실린더(선형 유압 모터라고도 함)는 사실상 압축 불가능한 유압 유체를 통한 효율적인 힘 전달을 이용해 직선 운동을 달성하는 유압 액추에이터입니다. 거대한 흙 이동 기계인 유압 삽부터 항공기 및 지상 지원 장비에 사용되는 항공우주 산업까지 거의 모든 산업에서 찾아볼 수 있습니다. 유압 실린더는 일반적으로 속한 시스템의 핵심 구성 요소이므로, 그 고장은 문제가 되는 다운타임으로 이어질 수 있습니다. 따라서 유압 실린더 고장 원인과 이러한 고장을 예방할 수 있는 방법을 이해하는 것이 중요합니다.

유압 실린더의 구성 요소

유압 실린더에서 가장 중요한 구성 요소에는 배럴(대부분의 부품을 감싸는), 피스톤 로드(대부분의 사람들이 보는 부분), 피스톤(피스톤 로드에 운동 전달), 실린더 캡, 실린더 헤드, 다양한 실과 베어링이 포함됩니다. 이들 부품 중 어느 하나의 고장도 유압 실린더 전체에 영향을 미칩니다.

화학적 공격

유압 실린더는 종종 부식성 물질과 접촉할 수 있는 환경에서 사용됩니다. 그런 환경이 존재하면 보통 실린더 실이 먼저 영향을 받습니다(실린더 실이 어떤 재료로 만들어졌는지에 따라 다름). 실에 화학적 공격 징후가 발견되면 실을 교체할 뿐만 아니라 작업 환경의 부식성 화학 물질과 호환되는 실 재료로 교체해야 합니다. 새로운 유압 실린더 시스템을 구매하는 경우 제조업체에 실의 잠재적 화학적 이슈에 대해 문의하는 것이 현명합니다.

오염된 유압 유체

오염된 유압 유체는 유압 실린더에서 두 가지 문제 형태로 나타납니다: 공기 또는 물 오염, 입자 오염. 유압 유체 내 공기나 물의 존재는 실린더 성능에 영향을 주어 처리할 수 있는 하중과 스트로크 파워에 영향을 줍니다. 반면 입자 오염은 실을 파괴하고 다른 중요한 문제로 이어질 수 있습니다. 대부분의 입자 오염은 마모성 입자 형태를 취하며, 일단 그 입자가 피스톤 로드 표면과 피스톤 로드 실 사이에 갇히면 실이 손상되어 누유되기 시작합니다. 대부분의 오염은 결함 있는 와이퍼 실을 통해 유압 실에 유입되지만, 깨끗한 절차를 따르지 않으면 유지보수 및 수리 중에도 유입될 수 있습니다.

배럴 내부 부식

물기가 유압 실린더 내부에 접근하도록 허용되면 배럴 내부에 내부 부식을 일으킬 수 있습니다. 이 유형의 손상은 수리하기 어렵고 종종 영향을 받은 부품 교체를 수반합니다. 이러한 손상을 예방하는 최선의 방법은 물 유입을 방지하는 것인데, 이는 종종 손상된 실로 인해 발생합니다. 반면 그런 손상은 실린더가 사용되는 환경에 적합한 유형이 아니라는 신호일 수도 있습니다.

손상된 아이 베어링

아이 베어링은 두 가지 상황에서 고장납니다: (1) 실린더가 사양 이상의 하중을 받을 때, 또는 (2) 실린더가 갑작스러운 충격이나 쇼크 로딩을 받을 때. 하중이 실린더의 지정된 로딩을 초과하면 무언가 고장나며, 보통 아이 베어링입니다.

손상된 로드 베어링 및 피스톤 로드

손상된 로드 베어링과 휘어진 피스톤 로드의 원인은 보통 실린더와 하중 사이의 부적절한 정렬이지만, 실린더에 지정된 하중을 초과하여 적재할 때도 발생할 수 있습니다. 정렬이 올바르지 않으면 로드 베어링이 감당하도록 설계되지 않은 측면 하중 또는 굽힘이 유도됩니다.

함몰된 로드와 배럴

유압 실린더의 배럴이나 로드가 성능 문제를 일으키고 교체를 필요로 할 만큼 깊게 함몰될 수 있습니다. 이 유형의 손상은 보통 다른 장비나 매우 무거운 물체와의 충격 결과입니다. 보통 로드가 완전히 신축되지 않을 때(실린더가 풀 스트로크할 수 없을 때) 나타납니다. 함몰된 로드나 배럴이 있는 실린더를 계속 사용하려 하면 베어링과 실을 포함한 다른 구성 요소에 손상을 입힙니다.

과도한 마모

대부분의 과도한 마모 사례는 로드와 실린더의 정렬 불량으로 거슬러 올라갑니다. 이 두 구성 요소가 올바르게 정렬되지 않으면 로드 운동에 수직인 추가 힘이 유도되며, 이를 추력 하중(thrust load) 또는 사이드 하중(side load)이라고 합니다. 이러한 힘은 결국 베어링, 피스톤, 로드, 배럴 손상으로 이어집니다.

극한 온도

유압 실린더 고장의 또 다른 주요 원인은 극한 작동 온도입니다. 너무 추운 것과 너무 더운 것 모두 포함됩니다. 작동 온도가 너무 높으면 실의 조기 고장으로 이어질 수 있습니다. 또한 고온에서는 유체가 중요한 부품을 적절히 윤활하는 능력도 문제가 되어 조기 마모와 효율의 현저한 저하로 이어질 수 있습니다. 이는 너무 일찍 고장나는 베어링에서 종종 볼 수 있습니다. 과도한 온도는 유압 유체와 윤활제의 자연적 열화를 가속화할 수도 있습니다.

반면 작동 온도가 너무 낮으면 윤활제와 유압 유체가 제대로 작동하기엔 너무 걸쭉해져 유압 실린더 손상을 초래할 수 있습니다. 낮은 온도는 실 재료를 부서지기 쉽게 만들어 측면 균열을 유발할 수 있습니다. 실이 극한 온도의 영향을 받고 있다면 예상 작동 온도와 호환되는 재료로 만든 실로 교체해야 합니다.

유압 유체와 윤활제가 작동 온도에 의해 부정적 영향을 받는다면 예상 작동 온도에 등급이 매겨진 다른 유형을 사용해야 합니다.

돌출된 실(Extruded Seal)

유압 실린더에서 발생할 수 있는 또 다른 주요 문제는 실 돌출(seal extrusion)로, 보통 배럴과 헤드 또는 캡 사이에서 발생합니다. 실의 립이 돌출 간극으로 돌출되기 시작하면 극심한 마모를 경험합니다. 실 립 조각이 찢어져 시스템에 오염을 유입시키고 누유 실로 이어질 수 있습니다. 실이 돌출 간극으로 돌출되기 시작했다는 증거가 있을 때면 다른 유형의 실 재료나 실 형상이 필요하게 됩니다.

누유하는 실

유압 실린더 고장의 가장 흔한 원인은 누유하는 실입니다. 이는 중요한 유체(윤활제 포함)가 시스템을 떠나게 할 뿐만 아니라 물, 공기, 입자 같은 손상 입히는 오염 물질이 유압 실린더 내부로 들어오게 합니다. 실 고장의 대부분의 원인은 잘못된 크기의 실 사용, 실과 표면 사이의 부적절한 클리어런스, 실 부식, 마모성 유체 오염으로 인한 과도한 마모, 로드 실과 로드 사이의 불량한 정렬, 부적절한 설치입니다. 그러나 실은 시간이 지나면서 필연적으로 마모되어 교체해야 할 시점에 도달한다는 점을 명심하십시오.

결론

대부분의 유압 실린더 고장은 실 관련 이슈(누유, 오염, 돌출), 베어링(로드 베어링, 아이 베어링 포함), 로드나 배럴의 함몰 결과입니다. 유압 실린더 고장의 가장 흔한 원인은 정렬 불량, 극한 온도, 정상 또는 과도한 마모, 화학적 공격, 부식, 유압 오염입니다. 이러한 고장의 대부분을 예방하는 비결은 매우 간단합니다: 정기적인 예방 유지보수. 예를 들어 유체 테스트는 여러 이슈(공기/물 오염, 입자 오염, 부식, 화학적 공격, 온도 열화)를 드러낼 수 있습니다. 육안 검사로 정렬 불량, 누유 실, 부식, 함몰된 로드와 배럴의 존재를 확인할 수 있습니다.

MAC Hydraulics

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