不二越プランジャーポンプの異音の原因と対策は何ですか？

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どのような種類のプランジャーポンプであっても、ある程度の騒音が発生することは承知しています。違いはノイズの大きさにあります。騒音が大きすぎると、ある程度の騒音公害を引き起こし、スタッフの邪魔になります。今回は富士通のプランジャーポンプを例に、富士通のプランジャーポンプの異音の原因とその対処方法についてお話します。建設機械に使用されているNACHI富士通製油圧ピストンポンプの運転中に異常な異音が発生した場合、ポンプが破損している可能性があります。NACHI 富士通油圧ピストンポンプ（以下、ポンプ）では、以下の 8 つの状況で異音が発生します。1. 固有騒音 NACHI 富士通の油圧ピストンポンプに固有騒音が存在することは、ポンプの製造技術がまだ要求を満たしていないことを示しています。ポンプの動作モードとしては、ポンプ主軸が１回転するごとに、ポンプの各プランジャが油吸入から圧油までを１サイクル行います。プランジャが油を吸入し、圧搾する流量分配プロセスが完了すると、シリンダのプランジャキャビティ内の高圧油のデッドボリュームがオーバーシュートし、圧力が瞬時に解放されると液体爆発が発生します。プランジャーキャビティ内のこの継続的な圧力過渡と液体の爆発は、安定した高音です。すべてのポンプには、高いまたは低い液体の滝音があります。世界中の油圧ポンプメーカーは、バルブプレートの圧力遷移領域にさまざまな形式の騒音低減ユニットを採用しています。従来の「三角絞り溝方式」から「アンロード穴方式」、「傾斜溝方式」などの方式が採用されていますが、ポンプ出力圧油の変動による流体騒音は未だ十分に解決できていません。エンジニアリング機械に使用される大容量で急激な圧力変化を伴う高圧ポンプの場合、デッドボリューム領域でオーバーシュート油圧を逃がす際に発生する液爆発音が大きくなります。2. キャビテーション音：作動油に気泡が含まれていると、気泡を含んだ油がシリンダ穴内に吸い込まれ、プランジャがシリンダ穴内の油をシリンダ弁板の排油窓に押し付けます。高圧の作用下で、これらの泡は突然絞られ、破裂します。ほぼ同じ大きさの気泡が高圧の油によって集中し、突然崩壊して強いガス爆発を引き起こします。また、泡がはじけるときに発生する超高音で、「ヒューヒュー」という甲高い音が発生します。この高い音はポンプ内の圧力変動に応じて変化します。この騒音は、ポンプの出力圧力が最高のときに最も高くなります。；ポンプ内の圧力が低下すると、騒音が減少します。ポンプが少量の空気を吸い込むときに発生するノイズは、「カチッ、カチッ」というベアリングの損傷のような音です。ポンプの圧力が高圧になると、「ドクドク」「パチパチ」という変な音が発生します。3. メカニカルノイズ ポンプのメカニカルノイズを発生する主な部品：ポンプ主軸とエンジン間のカップリング；ベアリングのところ。ポンプ主軸とエンジン出力軸の同心ずれや詰まり、弾性カップリングの損傷、ボルトの緩みなどによりメカニカルノイズが発生します。ベアリングが損傷すると、継続的に「きしむ」音が発生します。ポンプの速度が高くなると、騒音も大きくなります。同時にポンプも震えます。ポンプの機械音は人間の耳に聞こえることがあります。ポンプが低速で動作しているときは、ポンプのさまざまな部分で工業用聴診器やマイナスドライバーを使用しても音を聞くことができます。4. 斜軸ポンプのプランジャ破損、斜板ポンプのプランジャスリッパの脱落、リターンプレートの破損などにより突発音が発生します。ポンプが一回転するごとに、爆竹を鳴らすような連続した大きな衝撃音です。ポンプ内で突発的な異音が発生した場合は、故障のさらなる拡大を防ぐためにポンプを直ちに停止する必要があります。最も重要なことは、油圧システムの圧力を上昇させないことです。ポンプ ハウジングの破損した部品から出る金属スラグが圧油と一緒にシステムに入り、完全に除去することができず、油圧システムに生涯にわたる害を及ぼすことになるからです。5. 修理後の騒音 修理後は修理前に比べてポンプの騒音が大きくなりました。その理由は次のとおりです。：(1) ポンプ吸込ホースが硬化して設置時に大きく振れますと、ホースと硬質パイプの接続部が緩んで漏れが発生します。(2) ダブルポンプの前後（または左右）のシリンダ穴が対称で、組立方法が不適切な場合、共振音が発生します。(3) 交換したベアリングのクリアランスが基準を超えると異音も発生します。ポンプに使用されるベアリングは高精度（耐荷重の大きいベアリング）を使用しており、通常のベアリングは使用できません。(4) 交換した部品の品質が不良で、部品のマッチング精度が低く、動作周波数の共振ノイズが発生します。(5) シリンダブロックとバルブプレートとの摩擦対の円弧面がオフセットしているため、摩擦対間のオイル漏れにより過大な騒音が発生します。(6) 斜軸ポンプの新弁板と旧ポンプ裏蓋の可変摺動円弧のオフセットにより、弁板裏の高圧ポートとポンプ裏蓋間の高圧部で面漏れが発生し、ガス損失音が発生します。斜板ポンプの新しいバルブプレートの裏側や古いポンプ裏カバーの押圧部分にも同様の異音が発生します。6. オイル交換後の異音の原因：交換したばかりのオイルは空気が抜けきっていません。ポンプが気泡を吸い込むと、ポンプ出口での高圧の作用により、気泡が突然圧縮されて破裂し、空気爆発音が発生します。；新しく交換した作動油は品質が悪く、長期間保管されていました。オイル中の消泡剤が酸化したり、オイル中のさまざまな化学添加剤が悪反応を起こしたりして、オイル中の空気を除去できなくなります。7. 徐々に騒音が発生する (1) NACHI 富士通油圧ピストンポンプを長期間使用すると、騒音は小さな音から大きな音へと増加します。その理由は、：バルブプレートとシリンダブロックの分布面が摩耗し、バルブプレートの円弧面とシリンダブロックのバルブ弁面とが静圧油膜によってバランスされる。油膜中に金属粒子が含まれるとエロージョンや摩耗が発生します。長期にわたる浸食と摩耗により、バルブプレートの円弧面に一定幅の摩耗領域が形成され、バルブ窓の内輪と外輪の円弧曲線が変化し、軽いものから重いものまで漏れが発生し、小さなものから大きなものまでスロットルノイズが発生します。(2)NACHI富士通製油圧ピストンポンプの油吸入ホースが老朽化しており、ホースと硬質管の接続部からエアを吸い込んでいます。空気漏れはゼロから漏れ、過剰な漏れまで追跡します。ポンプが空気を吸い込むことによって発生する「キャビテーション」音は、稼働時間が長くなるほど小さい音から大きくなります。ポンプ吸込側の配管から油漏れがなければエアの侵入はないと考えるのは間違いです。ポンプ吸込口配管内の流量が基準（国際基準は定常流状態、油速0.5m/s、絶対圧0.08MPa以上。実際にはポンプ吸込口側の油速は最大2ｍ/sに達する乱流状態）を超えると、ポンプ吸込口側の絶対圧が大気圧より低くなり負圧となります。この時点では、ポンプの回転部品への液体の流れを加速するのに十分な圧力が存在せず、ポンプにとって致命的なサイフォン現象が発生します。8. キャビテーション音 NACHI 富士通油圧ピストンポンプの運転中、オーバーフロー部の局部（ポンプ出口など）の液体の絶対圧力がその温度での気化圧力まで低下すると、液体が気化して多量の蒸気が発生し、気泡が発生します。シリンダブロック分配窓の外側の高圧領域を多数の気泡を含む液体が流れると、高圧液体により気泡が急激に収縮し、ついには突然破裂し、高温が発生します。データによると、気泡がゼロ圧力から 20.7MPa まで圧縮されると、温度は 1149°C まで上昇する可能性があります。高温になるとオイルが燃えて樹脂状の物質が発生し、オイルの酸化や劣化が促進されます。