30年にわたり建設機械ソリューションを提供する建設機器サプライヤー。
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30年にわたり建設機械ソリューションを提供する建設機器サプライヤー。
ミニショベルのファイナルドライブの不具合のほとんどは、異音、漏れ、発熱、駆動力の喪失といった症状に基づいて診断されますが、ユニット内部にある機械的に異なる2つのセクションのうち、どちらが故障しているかを最初に特定することはありません。0.8トンから6トンまでのあらゆる機械のファイナルドライブは、油圧ピストンモーターと遊星減速ギアボックスを1つのハウジングに統合しています。これらはシャフトとケースを共有していますが、故障モード、作動油の種類、修理方法は全く異なります。これらを混同することが、不必要なモーター交換や早期のオーバーホール故障の根本原因となっています。
他の診断を行う前に、ファイナルドライブのどちら側に症状が現れているかを特定してください。最も信頼性の高い現場での方法は、工具を必要とせず、粘度によって漏れている、または故障しているフルードを特定することです。
油圧モーター側
作動油は明らかに粘度が低く、軽機械油やブレーキフルードに似ています。ホース接続部、モーターシャフトシール、またはケースドレンポートから漏れが発生します。考えられる故障箇所：シャフトシールの破損、ポートプレートの摩耗、バレル／スリッパの摩耗、チャージポンプの劣化。症状：回転力の低下、ケースドレン流量の増加、過熱。
遊星歯車機構側
液体は粘性があり、べたつく状態です。これはギアオイルです。漏れはスプロケットの取り付け面（デュオコーンシールの故障）またはギアボックスカバープレートから発生します。考えられる故障箇所は、フローティングフェースシールの故障、遊星歯車またはキャリアベアリングの摩耗、モーターシャフトシールのクロスリークによるギアボックス内圧の上昇などです。症状としては、トラックにオイルが付着する、負荷がかかると異音が発生する、駆動部がロックするなどが挙げられます。
何かを開ける前に、この区別をしておくことが重要です。汚染されたギアボックスに交換用モーターを取り付けたり、圧力の侵入を引き起こしたモーターシャフトシールに対処せずにギアボックスを修理したりすると、稼働再開後数時間以内に再び故障します。
モーター内部のシャフトシールが劣化すると、高圧の作動油がシールから漏れ出し、遊星歯車機構のハウジング内に侵入します。この機構には圧力逃がし経路がありません。作動油が蓄積すると、ギアオイルを押し出し、内部の圧力が上昇します。最初に確認できる兆候は、機構カバープレートから油がにじみ出たり、膨らんだりすることです。つまり、カバー自体は損傷していないにもかかわらず、わずかな圧力でギアオイルが少量ずつ漏れ出す状態になります。
この問題が解決されない場合、カバープレートは作動圧力下で分離します。すると、ギアセット、プラネタリーキャリアベアリング、リングギアは、油圧、研磨性汚染物質、潤滑油の損失に同時にさらされます。その結果、通常は1回の作業シフト中にプラネタリー部が完全に破壊されます。
現場点検：ギアボックスカバーからギアオイルが漏れているにもかかわらず、モーター本体のホース継手やケースドレンからの外部漏れが見られない場合、故障の原因はカバーガスケットではなく、モーターシャフトシールです。モーターシャフトシールを交換し、再組み立て前にギアボックスオイルをフラッシングしてください。カバーガスケットを交換するだけではこの問題は解決しません。
ミニショベルの走行モーター故障で最もよく見られるのは、片方の履帯が弱かったり動かなかったりする一方で、もう片方が正常に作動するという、左右非対称の走行障害です。しかし、これは最も誤診されやすい故障でもあります。上流側の2つの故障が全く同じ症状を引き起こし、最終駆動部は完全に無傷のままとなる場合があるのです。
旋回ジョイントは、回転するマルチポートボディを介して、両方の走行モーターに油圧供給と戻りを伝達します。内部のシールリングが流路を分離しています。いずれかのリングが摩耗したり、ボディのボアに溝ができたりすると、一方のモーターへの流量が最終駆動部に到達する前に、隣接するポートまたは戻りラインに漏れ出します。影響を受けたモーターは圧力と流量が低下し、オペレーターはモーターの故障と認識します。モーターの入口ポートに圧力計を取り付けてください。走行停止テスト中にモーターの供給圧力が主回路圧力より30～40バール低い場合は、モーターではなく旋回ジョイントに問題があります。
1.5トンを超える機械の走行モーターには、モーターエンドキャップに組み込まれたスプリング作動式油圧解除パーキングブレーキが使用されています。ブレーキ解除ポートが、パイロットラインの詰まり、解除バルブのOリングの故障、またはパイロット信号の弱さなどによって制限されると、ブレーキは完全に解除されません。モーターは部分的なブレーキ作動に抗して回転しようとします。その結果、トラックの動きが鈍くなり、モーターハウジングで作業負荷に見合わないほどの熱が発生し、油圧が部分的な制動力を上回るため、低速ではトラックが引っかかり、高速では自由に回転する可能性があります。
ファイナルドライブハウジングをきれいに拭き取り、負荷をかけた状態で10分間機械を運転した後、オイルが再分配される前にトーチで検査すると、取り外しをしなくてもほとんどの漏れの発生源を特定できます。0.8トン～6トンクラスの機械では、以下の3箇所が漏れの大部分を占めています。
スプロケット面からの油漏れは、デュオコーン（フローティングフェース）シールの故障によるギアオイル漏れです。このシールは、トロイダルゴムエレメントによって互いに押し付けられた2つの金属リングで構成されています。シールの故障は、通常、研磨面の間に異物が侵入すること、定期的な運転なしに保管された機械でゴムエレメントが硬化すること、またはトラックのずれによってシール面に軸方向の負荷がかかることが原因で発生します。交換にはシールプーラーツールと、清潔で平坦な嵌合面が必要です。ハウジングボア面の平坦性を確認せずに取り付けると、早期再故障の約30%を占めます。
カバープレートから軽い圧力で漏れが発生する場合は、Oリングガスケットの故障（熱サイクル後のボルトオン式カバーによく見られる）か、前述のモーターシャフトシール不良によるギアボックス内圧の上昇のいずれかを示しています。これら2つの根本原因には、全く異なる対処法が必要です。
ケースドレンポートまたはホースからの漏れは、ギアオイルではなく作動油です。これはほとんどの場合、モーター内部の故障ではなく、継手またはホースクランプの不具合が原因です。ただし、ケースドレン圧力が上昇している場合は、戻りラインのケースドレンフィルターが詰まっている可能性があり、最終的にはモーターシャフトシールに逆圧がかかり、破損につながる可能性があります。
