油圧作動油

油圧作動油または油圧液体は、油圧機械で動力を伝達する媒体です。一般的な油圧作動油は鉱油または水をベースにしています。 ^[1]油圧作動油を使用する可能性のある機器の例としては、掘削機やバックホー、油圧ブレーキ、パワーステアリングシステム、オートマチックトランスミッション、ゴミ収集車、航空機の飛行制御システム、エレベーター、産業機械などがあります。

上記のような油圧システムは、使用する油圧流体の圧縮性がゼロである場合に最も効率的に機能します。

油圧作動油の主な機能は動力を伝えることです。しかし、使用時には油圧機械部品の保護など、油圧作動油には他の重要な機能もあります。以下の表は、油圧作動油の主な機能と、その機能を果たす能力に影響を与える流体の特性を示しています。^[2]

古代エジプトの時代にまで遡る、元々の油圧流体は水でした。^[要出典] 1920 年代から、鉱油は、その固有の潤滑特性と水の沸点を超える温度で使用できる能力により、ベースストックとして水よりも多く使用されるようになりました。今日、ほとんどの油圧流体は鉱油ベースストックに基づいています。

菜種などの天然油は、生分解性と再生可能資源が重要視される流体のベースストックとして使用されます。

その他のベースストックは、耐火性や極度の温度用途などの特殊用途に使用されます。例としては、グリコールエーテル、有機リン酸エステル、ポリアルファオレフィン、プロピレングリコール、シリコーンオイルなどがあります。

NaK -77はナトリウムとカリウムの共晶合金で、高温高放射線環境下で10～1400°F（-12～760°C）の温度範囲で作動油として使用できる。1000 °F（538°C）での体積弾性率は310,000psi（2.14GPa）で、室温の作動油よりも高い。潤滑 性が低いため容積式ポンプは不適切で、遠心ポンプを使用する必要があります。セシウムを追加すると、有効温度範囲が-95～1300°F（-70～704°C）にシフトします。NaK-77合金は、超音速低高度ミサイルの油圧システムと流体システムでテストされました。^[3]

油圧作動油には、オイル、ブタノール、エステル（例：DEHPなどのフタル酸エステル、ビス（2-エチルヘキシル）アジペートなどのアジペート）、ポリアルキレングリコール（PAG）、有機リン酸塩（例：トリブチルリン酸）、シリコーン、アルキル化芳香族炭化水素、ポリアルファオレフィン（PAO）（例：ポリイソブテン）、腐食防止剤（酸捕捉剤を含む）、浸食防止添加剤など、 さまざまな化合物が含まれています。

環境に配慮した用途 (農業用トラクターや海洋浚渫など) では、破裂した油管から油が流出するリスクがある場合、菜種 植物油をベースにした生分解性油圧作動油を使用すると効果的です。通常、これらのオイルはISO 32、ISO 46、および ISO 68 仕様のオイルとして入手できます。ASTM規格 ASTM-D-6006 (油圧作動油の生分解性評価ガイド) および ASTM-D-6046 (環境影響に対する油圧作動油の標準分類) が関連しています。

耐摩耗性（AW）油圧オイルは石油系流体から作られ、一般的に耐摩耗性添加剤であるジアルキルジチオリン酸亜鉛（ZDDP）が含まれています。この添加剤は油圧ポンプを保護する働きをします。さまざまな用途を持つ複数の粘度グレードがあります。たとえば、AW 46油圧オイルは、ダンプトラック、掘削機、バックホーなどのオフロード機器の油圧システムを動作させるために使用できますが、AW 32油圧オイルは、除雪車のポンプなどの寒冷地用途に適しています。^[4]

産業用油圧システムは数百から数千PSIの圧力と数百℃に達する温度で作動するため、部品の故障により重傷や死亡事故につながる可能性があり、油圧システムのメンテナンスを行う際は常に注意が必要です。^[5]

耐火性は特殊な流体によって得られる特性です。水グリコールやポリオールエステルは、耐火性を高める優れた熱特性と加水分解特性を持つ特殊な流体の一部です。^[6]

ブレーキ液は、新品時（平衡沸点で指定）および水蒸気を吸収した後（湿潤沸点で指定）の両方で高沸点を持つ油圧液のサブタイプです。ブレーキの熱により、ブレーキシステム内の自由水と水蒸気の両方が沸騰して圧縮性蒸気になり、ブレーキが故障する原因となります。^[7]グリコールエーテルベースの液体は吸湿性があり、吸収された水分によって時間の経過とともに沸点が大幅に低下します。鉱油とシリコンベースの液体は吸湿性ではありません。

パワーステアリングフルードは油圧フルードのサブタイプです。ほとんどは鉱油またはシリコンベースのフルードですが、合成ベースオイルから作られたオートマチックトランスミッションフルードを使用するものもあります。 ^{[8] [9]オートマチックトランスミッションは、}粘性カップリング の潤滑、冷却、油圧特性のためにフルードを使用します。

間違ったタイプの液体を使用すると、パワーステアリングポンプが故障する可能性があります。^[8]

20 世紀半ばに航空機の性能が向上すると、機械的な飛行制御装置を操作するのに必要な力が過剰になり、パイロットの労力を軽減するために油圧システムが導入されました。油圧アクチュエータはバルブによって制御され、次に、乗務員からの入力によって直接操作されるか (油圧機械式)、または制御法則に従うコンピューターによって操作されます (フライ バイ ワイヤ)。

油圧は他の目的にも使用されます。アキュムレータに蓄えられた油圧は、航空機のメインエンジンを自動始動するための補助動力装置(APU) を始動するために使用できます。M61 シリーズの大砲を搭載した航空機の多くは、砲システムを駆動するために油圧を使用しており、信頼性の高い高発射速度を実現しています。

油圧そのものは、エンジンによって直接駆動されるポンプ、または電動 ポンプによって供給されます。現代の民間航空機では、これらは電動ポンプです。飛行中にすべてのエンジンが故障した場合、パイロットは胴体の下に隠されたラムエアタービン（RAT）と呼ばれるプロペラ駆動の電気発電機を展開します。 ^{[10]エンジンから電力が得られなくなったため、これが油圧ポンプと制御システムに}電力を供給します。そのシステムや他のシステムでは、電動ポンプは冗長性と、エンジンを作動させずに油圧システムを作動させる手段の両方を提供でき、メンテナンス中に非常に役立ちます。

出典: ^{[11] [12]}

• HL: 腐食防止と耐老化性を強化する薬剤を配合。摩耗防止の要件がない油圧システムに使用されます。
• HLP: 腐食防止と耐老化性を強化する薬剤を配合。ほとんどの用途分野とコンポーネントに適しています。
• HLPD: HLP と同様ですが、固体または液体の汚染物質を一時的に浮遊させる必要があるシステムでも使用されます。
• HVLP: 腐食防止、耐老化性を強化し、混合摩擦領域でのスカッフィング摩耗を軽減し、粘度-温度挙動を改善する薬剤が含まれています。広い温度範囲で動作するシステムで使用されます。
• HVLPD: HVLP と同様ですが、固体または液体の汚染物質を一時的に浮遊させる必要があるシステムでも使用されます。

出典: ^[11]

• Mil-PRF-5606（当初はMil-H-5606）：鉱物ベース、可燃性、引火点がかなり低い、−65°F（−54°C）から275°F（135°C）で使用可能、赤色、1940年代に開発^[13]
• MIL-PRF-6083: 腐食防止が必要で、MIL-PRF-46170 (FRH) 油圧作動油が使用できないと判断された場合、-54 °C から 135 °C まで使用可能。これには、FRH を必要とする戦闘装甲車両/装備を除く、回転武器または戦術および支援兵器機器の照準装置用の反動機構および油圧システムでの使用が含まれます。この油圧作動油は、MIL-H-5606 (OHA) または MIL-PRF-87257 が作動油として使用されている航空機の油圧システムおよびコンポーネントの防腐液としても使用されます。^[14]

合成炭化水素ベース：これらの合成流体は鉱物ベースの油圧作動油と互換性があり、鉱物ベースの油圧作動油の低引火点の欠点を解決するために開発されました。^[13]

• Mil-H-83282: 合成炭化水素ベース、高引火点、自己消火性、-5606 との下位互換性あり、赤色、定格温度 -40 °F (-40 °C)。
• Mil-H-87257: 低温粘度を改善するために -83282 流体を開発しました。

出典: ^{[11] [15]}

• UTTO: 「Universal Tractor Transmission Oil」の略称。トラクターなどのトランスミッションや湿式ブレーキにも使用できる油圧オイルです。
• STOU: 「Super Tractor Oil Universal」の略称です。モーター、トランスミッション、ウェットブレーキにも使用できる油圧オイルです。UTTO オイルとの主な違いは、モーターオイルとしても使用できることです。

• 米国/NATO軍事仕様 - MIL-H-8446
• ボーイング シアトル - BMS3-11
• ボーイング ロングビーチ - DMS2014
• ボーイング ロングアイランド - CDS5478
• ロッキード - LAC C-34-1224
• エアバス インダストリー - NSA307110
• ブリティッシュ・エアロスペース - BAC M.333.B
• ボンバルディア - BAMS 564-003
• SAE - Ac974
• SAE-AS1241
• スカイドロル

航空機の油圧作動油を取り扱う際には、飛行の安全にとって汚染のない状態を保つことが極めて重要であるため、特別かつ厳格な注意が必要です。また、航空機システムの保守や修理を行う際には、認可された基準に厳密に従う必要があります。航空機の油圧システムからのサンプルは、航空機の重整備点検（主にCおよびD点検）中に採取され、汚染をチェックします。^[16]

ミリタリースペック 1246C は、流体汚染仕様の 1 つです。

ISO流体汚染スケールは、粒子のサイズ数と分布に基づいて汚染カテゴリーを割り当てます。^[17]

HLP 32油圧オイルの特性は工作機械の潤滑に最適です。^{[18] [19]}

• デクスロン
• 油圧ブレーキ
• 油圧ヒューズ
• ハイドロリックスインターナショナル株式会社
• ハイドロニューマチックサスペンション- 自動車用途
• オレオストラット- 航空機用途
• 浸透
• スカイドロル

• 軍用規格（ミルスペック）油圧作動油の情報と購入
• 流体動力に関する情報は、全米流体動力協会のウェブサイトnfpa.comでも入手できます。
• USDA 研究。生分解性植物由来油圧作動油
• 工業用油圧油
• 航空用油圧作動油