油圧システムは作業を効率よく行うために非常に重要な役割を持ちます。システムを最大限に活用するためにはそれぞれに適した作動油を使用する必要があります。
しかし、さまざまな種類があり、正直どれを使えばいいのかわからない方もいらっしゃるのではないでしょうか？
この記事では、油圧システムをしっかり使えるように、作動油の種類を具体的に紹介しています。ぜひ最後までご覧になって、油圧システムを有効的に活用してください！
目次
作動油の役割とは
作動油とは油圧装置で使用されるオイルです。油圧装置を正常に動かすために必要で、作業の効率や信頼性にも大きな影響を持っています。
そのため、作動油の選び方や日ごろのメンテナンスを適正に行わなければ装置としての役割を果たせなくなるでしょう。
具体的には以下の役割を担っています。
- 動力の伝達：作業装置へ動力を伝達する
- 潤滑作用：油圧装置内を高速で作動する部品の摩耗を抑える
- 防錆作用：油膜を張り、錆の発生を抑える滑らかな稼働を支える
- 冷却作用：高速移動する部品の熱を吸収し部品の変形を防ぐ
いずれも油圧装置には欠かせない役割です。
作動油は大きく5種類｜それぞれの性質や特徴を解説
作動油は油圧装置を正常に使用するために重要ですが、それぞれ必要となる種類は違います。
作動油の種類は大きく下記の5つです。
- 石油系作動油
- 合成系作動油
- 水溶性作動油
- 生分解性作動油
- 高含水作動油
それぞれに特徴があり、使う環境や状況に適したものを選ばなくてはなりません。
ここでは、一つずつ具体的に紹介していきます。
石油系作動油｜広範囲の運転温度で使用可能
精製した石油をベースオイルとして使用しており、最もオーソドックスで国内の油圧機器に一番多く使われています。
石油系作動油には以下の3つがあります。
・一般作動油
・耐摩耗性作動油
・高粘度指数作動油
一般作動油は、ベースオイルに防錆材や酸化防止剤を配合して能力を高めたもので、最もオーソドックスです。
耐摩耗作動油は一般作動油に摩耗防止剤や極圧添加剤を加えており、高温などの過酷な環境下においても金属同士の摩耗や焼き付きを防ぎます。
高粘度指数作動油は非常に粘度が高い特徴があります。指数が高いと高温にさらされた状況でも粘度の変化が少なく、広範囲の温度下にて作業が可能となります。
合成系作動油｜潤滑性に優れている
合成系作動油は燃えにくい特徴を持ち、ベースオイルとしてエステルやポリグリコールを使用しています。
合成系作動油には以下のような種類があります。
・リン酸エステル系作動油
・脂肪酸エステル系作動油
上記2つは潤滑性に優れていますが、リン酸エステル系作動油はゴムや金属に長期間触れると腐ってしまう可能性も。脂肪酸エステル系作動油は水が混ざると正常な稼働が難しくなります。
水溶性作動油｜燃えにくいので安心
燃えにくい特徴を持つ作動油の一つです。主な成分が水のため燃えにくく扱いやすいのが特徴です。
水溶性作動油には以下の3種類があります。
・O/Wエマルション
・W/Oエマルション
・ポリグリコール溶液
O/Wエマルションは水が大半で、その中に油を分散させた作動油です。対して、W/Oエマルションは石油系のオイルを主としてその中に小さな水滴を分散させている特徴があります。
ポリグリコール溶液は、水を主な成分として、その中にグリコールやポリグリコールなどが加えられています。
生分解性作動油｜自然の力で分解できる
生分解性作動油は、環境にやさしい特徴を持ち、自然に放ったとしてもバクテリアを初めとする微生物がすばやく分解可能です。そのため、自然保護の観点から非常に注目を集めています。
生分解性作動油は以下の2つに分類されます。
・植物性のベースオイルを使用したもの
・合成系のベースオイルを使用したもの
植物性のベースオイルは菜種油から作られており、合成系のベースオイルについては、鉱油系のオイルから製造されている場合がほとんどです。
高含水作動液｜成分の90%以上が水分
成分全体の90～95%が水分でできており、水のほかに鉱油や添加剤が含まれています。HWCF（High Water Contents Fluid）やHWBF（High Water Base Fluid）とも呼ばれ、難燃性に非常に優れた作道液です。
高含水作動油は以下の2つに分類できます。
・W/Oエマルション：乳濁色
・ソリューション：透明または半透明
W/Oエマルションはほかの難燃性作動油よりも安価で、経済的に優れています。またエマルションは水に溶ける成分だけで構成されているため扱いやすい点が特徴です。
作動油が求められる機能を解説
作動油にはさまざまな機能が求められます。求められる機能は以下の6つです。
・動力の伝達
・潤滑性
・流動性
・難燃性
・防錆能力
・温度変化に強い粘度
さまざまな機能がありますが、これでも一部です。作動油にはそれだけ必要とされる機能が多くあります。
そもそも、油圧システムの根幹を担っているため、質の良し悪しによって油圧システムが活躍できるかどうかが左右されるといっても過言ではありません。
それぞれの機能について解説します。
動力の伝達
ポンプ〜シリンダーまで、作動油が機械のシステムを動かしています。作動油が流れて生まれる圧力が動力のため、動力の伝達ができないものは、活動できません。
潤滑性
油圧装置の中は常に摩擦にさらされています。その摩擦による摩耗を低減するために、潤滑性は非常に重要です。一言でいうならば、油圧装置の寿命は潤滑性に左右されます。
作動油には多種多様な添加剤が含まれています。添加剤の成分が金属の表面に油の膜を張り摩耗を低減させています。
流動性
先述した通り、油圧システムは作動油が流れて発生する圧力で作動しています。そのため、流動性が動力そのものであり、重要な役割です。
難燃性
油圧システムを使用するうえで注意すべき点が火災です。油圧システムの内部にはオイルがあるため、ふとしたタイミングで引火すれば火災の発生は免れません。
そのため、管理には注意が必要ですが、難燃性の高い水溶性なら火災に対するリスクは小さくなります。
火災に対するリスクが小さくなれば、管理が非常に簡単になり、これまで管理に割いていた時間を低減させられるでしょう。
防錆能力
油圧システムは金属で出来ているため、錆はどうしても発生してしまいます。錆が発生すれば金属はもろくなり、寿命は低下する一方です。
しかし、油圧システムの中にある作動油に防錆能力があればどうでしょうか。金属は錆びずに長期間の使用が可能となります。
そのため、油圧システムにおける防錆能力は非常に重要です。
温度変化に強い粘度
温度変化に強い粘度を持つ作動油であれば、広範囲での作業が可能となります。炎天下で作業する場合、油圧システムは非常に熱くなります。もし、温度変化に弱い粘度であれば、作業自体が不可能なのです。
炎天下であっても、長時間の作業を可能とするためにも、温度変化に強い粘度が必要となります。
作動油の種類を把握して快適な作業を快適にしよう！
今回は作動油の種類について紹介してきました。さまざまな種類があり、それぞれに特徴があります。ご自身が油圧システムを使用する環境や時間によって、適した作動油は異なります。
作動油が変わるだけで、作業効率が格段に上がる可能性もあるため、適切に使用すると作業時間が短縮できます。作業効率を高め、生産性を高めるためにも作動油の種類は理解し、正しく使用できるようにしましょう！