JP2020132763A - Hydraulic pressure working fluid for work machine and work machine using same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、作業機械用油圧作動油及びそれを用いた作業機械に関する。 The present invention relates to a hydraulic fluid for a work machine and a work machine using the same.
油圧ショベルやホイールローダ等の作業機械では、作業を行う際の動力源として油圧が利用されており、圧力の伝達に油圧作動油が用いられている。油圧作動油は、油圧ポンプで加圧され、油圧バルブで圧力と流量が調整された後、作業を行う部分を駆動する油圧アクチュエータに送られて動力を伝達する。動力伝達を終えた油圧作動油は、オイルクーラで冷却され、作動油フィルタで不純物がろ過された後、作動油タンクへ戻る。 In work machines such as hydraulic excavators and wheel loaders, hydraulic pressure is used as a power source when performing work, and hydraulic fluid is used to transmit pressure. The hydraulic fluid is pressurized by a hydraulic pump, the pressure and flow rate are adjusted by a hydraulic valve, and then sent to a hydraulic actuator that drives a part to perform work to transmit power. The hydraulic fluid that has completed power transmission is cooled by an oil cooler, impurities are filtered by a hydraulic oil filter, and then returned to the hydraulic oil tank.
上記のように動力伝達に使用される油圧作動油は、原油を精製して得られる基油と、基油に添加された複数の添加剤とから構成される。基油は鉱物油と合成油とに大別されるが、作業機械用の油圧作動油としては主に鉱物油が用いられている。添加剤としては、清浄分散剤、酸化防止剤、耐加重添加剤、さび止め剤、腐食防止剤、金属不活性化剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、乳化剤、抗乳化剤、かび防止剤、固体潤滑剤などが機能向上を目的として使用される。 As described above, the hydraulic fluid used for power transmission is composed of a base oil obtained by refining crude oil and a plurality of additives added to the base oil. Base oils are roughly classified into mineral oils and synthetic oils, and mineral oils are mainly used as hydraulic fluids for working machines. Additives include detergent dispersants, antioxidants, weight-resistant additives, rust inhibitors, corrosion inhibitors, metal deactivators, viscosity index improvers, pour point depressants, emulsifiers, anti-emulsifiers, and antifungal agents. , Solid lubricants, etc. are used for the purpose of improving the function.
油圧作動油は、鉱物油を基油とする場合、電気伝導率が25℃の油温で一般的に数pS/mから数十pS/mと低い。すなわち、鉱物油を基油とする油圧作動油は、一般的に、絶縁性を有している。また、作動油フィルタは、セルロース等の有機系材料やガラス繊維等の絶縁性材料で形成されたろ過部材を用いることがある。そのため、油圧作動油が作動油フィルタを通過する際の流動抵抗(摩擦)によって、油圧作動油及び作動油フィルタのろ過部材が帯電する。 When the hydraulic fluid is based on mineral oil, the electric conductivity is generally as low as several pS / m to several tens of pS / m at an oil temperature of 25 ° C. That is, hydraulic fluids based on mineral oil generally have insulating properties. Further, as the hydraulic oil filter, a filtration member formed of an organic material such as cellulose or an insulating material such as glass fiber may be used. Therefore, the filtration member of the hydraulic fluid and the hydraulic oil filter is charged by the flow resistance (friction) when the hydraulic fluid passes through the hydraulic oil filter.
作業機械では、近年、油圧ポンプの定格圧力の高圧化及び作動油タンクの小型化が図られている。油圧の高圧化により、油圧作動油に混入した異物による機器の不具合の発生が懸念される。そこで、作動油フィルタのろ過部材の目をより細かくすることで、油圧作動油への異物の混入の更なる抑制を図っている。しかし、ろ過部材の目を細かくする分、作動油フィルタを通過する際の油圧作動油の流動抵抗が大きくなり、油圧作動油及び作動油フィルタのろ過部材の帯電量が増加する。また、作動油タンクの小型化により、油圧作動油の貯留量が減少するので、その分、油圧作動油の循環が速まる傾向にある。そのため、油圧作動油の単位量当りの帯電量が増加する傾向にある。 In recent years, in work machines, the rated pressure of hydraulic pumps has been increased and the hydraulic oil tank has been downsized. Due to the high pressure of hydraulic pressure, there is a concern that foreign matter mixed in hydraulic fluid may cause equipment malfunction. Therefore, by making the filtration member of the hydraulic fluid filter finer, it is possible to further suppress the mixing of foreign matter into the hydraulic fluid. However, as the mesh of the filtration member is made finer, the flow resistance of the hydraulic fluid when passing through the hydraulic oil filter increases, and the charge amount of the hydraulic oil and the filtration member of the hydraulic oil filter increases. Further, as the hydraulic fluid tank is downsized, the amount of hydraulic fluid stored is reduced, and the circulation of hydraulic fluid tends to be accelerated accordingly. Therefore, the amount of charge per unit amount of hydraulic fluid tends to increase.
このように、油圧作動油が作動油フィルタのろ過部材を通過する際に生じる帯電量が増加する傾向にある。油圧作動油及び作動油フィルタのろ過部材が帯電して電荷の蓄積量が増加すると、作動油フィルタ内での放電の発生が懸念される。 As described above, the amount of charge generated when the hydraulic fluid passes through the filtration member of the hydraulic oil filter tends to increase. When the filter members of the hydraulic fluid and the hydraulic oil filter are charged and the amount of accumulated charge increases, there is a concern that an electric discharge may occur in the hydraulic fluid filter.
特に、低温環境下で作業機械が使用される場合には、作動油フィルタでの放電の発生が懸念される。鉱物油は、その動粘度が温度の低下に対して増加することが知られている。鉱物油を含む油圧作動油が低温環境下で使用される場合、油圧作動油の動粘度が通常環境下での使用時よりも増加するので、その分、油圧作動油の流動抵抗も大きくなる。そのため、油圧作動油及び作動油フィルタのろ過部材の帯電量が更に増加する傾向となり、作動油フィルタでの放電の発生がより懸念される状況となる。作動油フィルタで放電が生じると、その衝撃や発熱によって作動油フィルタが局所的に損傷する虞がある。 In particular, when the work machine is used in a low temperature environment, there is a concern that an electric discharge may occur in the hydraulic oil filter. It is known that the kinematic viscosity of mineral oil increases as the temperature decreases. When the hydraulic fluid containing mineral oil is used in a low temperature environment, the kinematic viscosity of the hydraulic fluid is higher than that when it is used in a normal environment, so that the flow resistance of the hydraulic fluid is also increased accordingly. Therefore, the charge amount of the hydraulic oil and the filter member of the hydraulic oil filter tends to increase further, and there is a greater concern about the occurrence of electric discharge in the hydraulic oil filter. When an electric discharge occurs in the hydraulic oil filter, the hydraulic oil filter may be locally damaged due to its impact or heat generation.
放電による作動油フィルタの損傷を抑制する手段として、例えば、特許文献1に記載の技術がある。特許文献1に記載のフィルタは、作動油を処理するフィルタ媒体(ろ過部材)を構成する複数層のうち、上流側の第1層を作動油に対して正又は負の電位を有する材料で構成する一方、下流側の第2層を作動油に対して第1層とは逆の負又は正の電位を有する材料で構成することで、フィルタ媒体の第1層及び第2層を貫流する際に作動油に生じる電荷を少なくとも部分的に中和して作動油の帯電を低減しようとするものである。さらに、当該フィルタは、作動油に生じる電荷の一部をフィルタ媒体に戻す電荷補償層をフィルタ媒体の下流側に設けること、又は、フィルタ媒体を導電性の材料で構成することで、フィルタ媒体における帯電を低減しようとするものである。 As a means for suppressing damage to the hydraulic oil filter due to electric discharge, for example, there is a technique described in Patent Document 1. In the filter described in Patent Document 1, among a plurality of layers constituting a filter medium (filter member) for treating hydraulic oil, the first layer on the upstream side is composed of a material having a positive or negative potential with respect to the hydraulic oil. On the other hand, when the second layer on the downstream side is made of a material having a negative or positive potential opposite to that of the first layer with respect to the hydraulic oil, it flows through the first layer and the second layer of the filter medium. It is intended to reduce the charge of the hydraulic oil by at least partially neutralizing the charge generated in the hydraulic oil. Further, the filter is provided in the filter medium by providing a charge compensation layer that returns a part of the electric charge generated in the hydraulic oil to the filter medium on the downstream side of the filter medium, or by forming the filter medium with a conductive material. It is intended to reduce electric charge.
しかし、特許文献1に記載のフィルタでは、各種の作業機械で使用される作動油が異なる場合、異なる作動油の特性に応じて、フィルタ媒体の第1層及び第2層の材料を選定する必要がある。すなわち、異なる作動油に応じて異なるフィルタ媒体が必要となり、同一のフィルタ媒体による汎用的な適用は難しい。 However, in the filter described in Patent Document 1, when the hydraulic oil used in various work machines is different, it is necessary to select the materials for the first layer and the second layer of the filter medium according to the characteristics of the different hydraulic oil. There is. That is, different filter media are required depending on different hydraulic fluids, and it is difficult to apply the same filter medium for general purposes.
また、特許文献1に記載のフィルタは、電荷補償層の設置や導電性のフィルタ媒体の使用により、フィルタ媒体の帯電を低減しようとするものである。この場合、フィルタを収容するフィルタハウジングを介してフィルタ媒体の電荷を接地点へ逸散させる。すなわち、電荷を接地点へ逸散させる構造をフィルタハウジングに設けている。一方、従来の作動油フィルタのフィルタハウジングでは、そのような構造を設けていないものが一般的である。したがって、従来の作動油フィルタを備えた作業機械では、放電による作動油フィルタの損傷を防ぐためには、既存のフィルタハウジングに対して電荷を接地点へ逸散させる構造を設ける改修を行うか、又は、既存のフィルタハウジングを、当該構造を備えるフィルタハウジングに交換する必要がある。 Further, the filter described in Patent Document 1 is intended to reduce the charge of the filter medium by installing a charge compensation layer or using a conductive filter medium. In this case, the charge of the filter medium is dissipated to the ground point through the filter housing containing the filter. That is, the filter housing is provided with a structure that dissipates the electric charge to the grounding point. On the other hand, the filter housing of the conventional hydraulic oil filter generally does not have such a structure. Therefore, in a conventional work machine equipped with a hydraulic oil filter, in order to prevent damage to the hydraulic oil filter due to electric discharge, the existing filter housing is modified by providing a structure for dissipating electric charges to the grounding point. , It is necessary to replace the existing filter housing with a filter housing having the structure.
このように、作動油フィルタの構成及び構造によって放電による作動油フィルタの損傷を抑制しようとする場合、フィルタの構成及び構造が複雑になったり、既存の作動油フィルタの改修又は交換を行う必要が生じたりする。そのため、放電による作動油フィルタの損傷を抑制する方法として、異なる観点の手段が求められている。 In this way, when trying to suppress damage to the hydraulic oil filter due to electric discharge by the structure and structure of the hydraulic oil filter, it is necessary to complicate the structure and structure of the filter or to repair or replace the existing hydraulic oil filter. It happens. Therefore, as a method of suppressing damage to the hydraulic oil filter due to electric discharge, means from different viewpoints are required.
本発明は、上記の事柄に基づいてなされたもので、その目的は、既存の作動油フィルタを用いて低温環境下で作業を行う場合でも、放電による作動油フィルタの損傷を抑制することができる作業機械用油圧作動油及び作業機械を提供することである。 The present invention has been made based on the above matters, and an object of the present invention is to suppress damage to the hydraulic oil filter due to electric discharge even when working in a low temperature environment using an existing hydraulic oil filter. The purpose is to provide hydraulic hydraulic oil for work machines and work machines.
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、基油と、以下の一般式(1)で表される化合物及び一般式(2)で表される化合物のうち少なくとも一方の化合物とを含有することを特徴とする。 The present application includes a plurality of means for solving the above problems, and to give an example thereof, a base oil and a compound represented by the following general formula (1) and a compound represented by the general formula (2). It is characterized by containing at least one of these compounds.
式(1)中、R1は、炭素数8〜18のアルキル基またはアルケン基を有するアシル基である。2つのR2のうち一方は、炭素数8〜18のアルキル基もしくはアルケン基を有するアシル基、または、水素原子である。2つのR2のうち他方は、水素原子である。 In the formula (1), R 1 is an acyl group having an alkyl group or an alkene group having 8 to 18 carbon atoms. One of the two R2s is an acyl group having an alkyl group or an alkene group having 8 to 18 carbon atoms, or a hydrogen atom. The other of the two R 2s is a hydrogen atom.
式(2)中、2つのR3のうち一方は、炭素数8〜18のアルキル基またはアルケン基を有するアシル基である。2つのR3のうち他方は、炭素数8〜18のアルキル基もしくはアルケン基を有するアシル基、または、水素原子である。 In the formula (2), one of the two R 3, an acyl group having an alkyl group or alkene group having 8 to 18 carbon atoms. The other of the two R 3 is an acyl group having an alkyl group or an alkene group having 8 to 18 carbon atoms, or a hydrogen atom.
本発明によれば、油圧作動油が上記一般式(1)で表される化合物及び上記一般式(2)で表される化合物のうち少なくとも一方の化合物を含有することで、当該油圧作動油の電気伝導率が上記化合物を添加しない場合と比べて高くなる。その結果、油圧作動油の帯電量が低減されるので、既存の作動油フィルタを用いて低温環境下で作業を行う場合でも、作動油フィルタでの放電が抑制され、作動油フィルタの損傷を抑制することできる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
According to the present invention, the hydraulic fluid contains at least one compound of the compound represented by the general formula (1) and the compound represented by the general formula (2). The electrical conductivity is higher than when the above compound is not added. As a result, the amount of charge in the hydraulic fluid is reduced, so even when working in a low temperature environment using an existing hydraulic fluid filter, discharge from the hydraulic fluid filter is suppressed and damage to the hydraulic fluid filter is suppressed. Can be done.
Issues, configurations and effects other than those described above will be clarified by the description of the following embodiments.
以下、本発明の作業機械用油圧作動油及び作業機械の実施の形態について図面を用いて説明する。本実施の形態においては、作業機械の一例として油圧ショベルを例に挙げて説明する。 Hereinafter, a hydraulic fluid for a work machine and an embodiment of the work machine of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a hydraulic excavator will be described as an example of a working machine.
[一実施の形態]
まず、本発明の作業機械の一実施の形態の構成について図1を用いて説明する。図1は本発明の作業機械用油圧作動油を備えた作業機械の一実施の形態の構成を示す概略図である。図1中、太い矢印は、油圧作動油の流通方向を示している。
[One Embodiment]
First, the configuration of an embodiment of the work machine of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic view showing a configuration of an embodiment of a work machine provided with the hydraulic fluid for the work machine of the present invention. In FIG. 1, thick arrows indicate the flow direction of hydraulic fluid.
図1において、作業機械としての油圧ショベル1は、自走可能な下部走行体2と、下部走行体2上に旋回自在に搭載された上部旋回体3と、上部旋回体3の前端部に俯仰動(回動)可能に取り付けられた作業フロント4とを備えている。上部旋回体3は、油圧アクチュエータとしての旋回油圧モータ6によって旋回駆動される。
In FIG. 1, the hydraulic excavator 1 as a work machine is mounted on a self-propelled lower traveling
下部走行体2は、左右両側にクローラ式の走行装置8(図1中、左側のみを図示)を有している。左右の走行装置8はそれぞれ、油圧アクチュエータとしての走行油圧モータ9によって作動する。
The
作業フロント4は、掘削作業等の作業を行うための多関節型の作業装置であり、例えば、ブーム11、アーム12、作業具としてのバケット13とで構成されている。ブーム11の基端側は、上部旋回体3の前端部に回動可能に取り付けられている。ブーム11の先端部には、アーム12の基端部が回動可能に取り付けられている。アーム12の先端側には、バケット13の基端部が回動可能に取り付けられている。ブーム11、アーム12、バケット13はそれぞれ、油圧アクチュエータとしてのブームシリンダ15、アームシリンダ16、バケットシリンダ17によって作動する。
The work front 4 is an articulated work device for performing work such as excavation work, and is composed of, for example, a
上部旋回体3の内部には、作動油タンク21、油圧ポンプ22、原動機23、油圧バルブ24、オイルクーラ25、作動油フィルタ30等が配置される。油圧ポンプ22の吸込側に作動油タンク21が、油圧ポンプ22の吐出側に油圧バルブ24が配置されている。作動油タンク21の上流側に作動油フィルタ30が、作動油フィルタ30の上流側にオイルクーラ25が配置されている。作動油タンク21、油圧ポンプ22、油圧バルブ24、油圧アクチュエータ、オイルクーラ25、作動油フィルタ30等により油圧回路が構成されている。
A
作動油タンク21は、油圧作動油を貯留するものであり、油面計やエアブリーザ等の取付が可能である。油圧作動油は、油圧アクチュエータに圧油として供給されて動力を伝達するものである。油圧アクチュエータは、圧油の供給により駆動するものである。油圧アクチュエータとしては、上述したように、作業フロント4の各作業要素11、12、13を作動させるブームシリンダ15、アームシリンダ16、バケットシリンダ17の油圧シリンダ、上部旋回体3を旋回させる旋回油圧モータ6、油圧ショベル1を走行させる走行油圧モータ9などがある。
The
油圧ポンプ22は、油圧作動油に圧力を加えて圧油として吐出する機構である。油圧ポンプ22として、ピストンポンプやギヤポンプ、ベーンポンプ、スクリューポンプ、斜板式アキシャルピストンポンプ、斜軸式アキシャルピストンポンプ、ラジアルピストンポンプなどを用いることが可能である。原動機23は、油圧ポンプ22の動力源であり、エンジンや電動モータ等で構成されている。油圧バルブ24は、油圧ポンプ22から油圧アクチュエータへ供給される圧油の方向及び流量を制御するものである。油圧バルブ24は、油圧制御弁や流量制御弁、方向制御弁などを組み合わせて構成することができる。
The
オイルクーラ25は、油圧作動油を冷却するものである。オイルクーラ25は、空冷式や水冷式があり、例えば、銅やアルミなどの金属で構成したチューブやフィンを介して熱交換を行うように構成されている。作動油フィルタ30は、油圧作動油に含まれる不純物をろ過して清浄性を確保する機構である。使用する油圧作動油の量や油圧の値に応じて適した作動油フィルタを選択することができる。
The
次に、本発明の作業機械の一実施の形態における作動油フィルタの構造について図2を用いて説明する。図2は図1に示す本発明の作業機械の一実施の形態の一部を構成する作動油フィルタの構造を示す断面模式図である。図2中、太い矢印は、油圧作動油の流通方向を示している。 Next, the structure of the hydraulic oil filter according to the embodiment of the working machine of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a hydraulic oil filter that constitutes a part of an embodiment of the working machine of the present invention shown in FIG. In FIG. 2, the thick arrow indicates the flow direction of the hydraulic fluid.
図2において、作動油フィルタ30は、油圧作動油をろ過するフィルタエレメント31を備えている。フィルタエレメント31の材質としては、一般的に、セルロース等の有機物が用いられる。フィルタエレメント31は、例えば、セルロースのろ紙を折り曲げて形成した多数のひだを有する筒状のものである。ろ紙の密度や粗さを選定することで、フィルタエレメント31のろ過性能を変えることができる。
In FIG. 2, the
作動油フィルタ30は、例えば、カートリッジ式のものである。具体的には、フィルタエレメント31は、エレメントケース32とエレメントケース32の一方側及び他方側に設けたエレメントケース蓋33とにより保持されており、エレメントケース32及びエレメントケース蓋33と一体の構造物を形成している。一体の構造物としてのフィルタエレメント31、エレメントケース32、エレメントケース蓋33は、フィルタケース34内に収容されている。フィルタケース34は、例えば、一方が開口する有底筒状の容器であり、開口部がフィルタケース蓋35により閉塞されている。フィルタケース34は、油圧作動油が流れる流路を形成している。フィルタケース34には、油圧作動油が流入する流入口36が設けられている。フィルタケース蓋35には、フィルタエレメント31を通過して清浄化された油圧作動油が流出する流出口37が設けられている。
The
フィルタエレメント31は、フィルタケース34からエレメントケース32を取り出すことで交換が可能である。なお、作動油フィルタ30は、例えば、フィルタケース34を接地させる構造がないものである。
The
次に、本発明の作業機械の一実施の形態における油圧作動油の流れを図1及び図2を用いて説明する。 Next, the flow of the hydraulic fluid according to the embodiment of the working machine of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
図1に示す作動油タンク21内の油圧作動油は、原動機23により駆動された油圧ポンプ22により吸い込まれて加圧される。油圧ポンプ22から吐出された圧油としての油圧作動油は、油圧バルブ24により方向及び流量が制御された後、油圧アクチュエータとしてのブームシリンダ15、アームシリンダ16、バケットシリンダ17、旋回油圧モータ6、走行油圧モータ9等に供給される。圧油(油圧作動油)が供給されることで油圧アクチュエータが駆動して油圧ショベル1の各種の動作が行われる。
The hydraulic fluid in the
例えば、ブームシリンダ15、アームシリンダ16、バケットシリンダ17の3つの油圧シリンダに対して圧油が供給されることで、作業フロント4が作動する。また、旋回油圧モータ6に対して圧油が供給されることで、上部旋回体3が左右方向に旋回する。また、走行油圧モータ9に対して圧油が供給されることで、油圧ショベル1が走行する。
For example, the work front 4 operates by supplying pressure oil to three hydraulic cylinders, a
油圧アクチュエータの駆動により油圧アクチュエータから排出された圧油(油圧作動油)は、オイルクーラ25によって冷却された後、作動油フィルタ30で清浄化される。具体的には、油圧作動油は、図2に示す作動油フィルタ30の流入口36を介してフィルタケース34内へ流入し、フィルタケース34内に配置されたフィルタエレメント31の一次側から二次側へ通過する。これにより、油圧作動油中に含まれるスラッジ等の不純物が除去される。フィルタエレメント31を通過した油圧作動油は、作動油フィルタ30の流出口37から流出し、図1に示す作動油タンク21へ戻った後、再び油圧ポンプ22に吸い込まれる。
The pressure oil (hydraulic hydraulic oil) discharged from the hydraulic actuator by driving the hydraulic actuator is cooled by the
このように、油圧作動油は、油圧ショベル1の油圧回路を循環して油圧アクチュエータに対して動力を伝達する。また、油圧作動油は、油圧ポンプ22内や油圧アクチュエータ内の摺動箇所を潤滑する潤滑油としても機能する。
In this way, the hydraulic fluid circulates in the hydraulic circuit of the hydraulic excavator 1 and transmits power to the hydraulic actuator. The hydraulic fluid also functions as a lubricating oil for lubricating sliding points in the
油圧作動油が作動油フィルタ30のフィルタエレメント31を通過する際に、流動抵抗(摩擦)によって油圧作動油及びフィルタエレメント31の双方が帯電する。
When the hydraulic fluid passes through the
近年、作業機械では、油圧ポンプ22の定格圧力の高圧化及び作動油タンク21の小型化が図られている。油圧の高圧化により、油圧作動油に混入した異物による油圧ポンプ22や油圧バルブ24、油圧アクチュエータ等の機器の不具合の発生が懸念される。そこで、作動油フィルタ30のフィルタエレメント31の目をより細かくすることで、油圧作動油への異物の混入の更なる抑制を図っている。しかし、フィルタエレメント31の目を細かくする分、フィルタエレメント31を通過する際の油圧作動油の流動抵抗(摩擦)が大きくなり、油圧作動油及びフィルタエレメント31の帯電量が増加する。また、作動油タンク21の小型化により、油圧作動油の貯留量が減少するので、油圧作動油の循環が速まる傾向にある。そのため、油圧作動油の単位量当りの帯電量が増加する傾向にある。
In recent years, in work machines, the rated pressure of the
このように、油圧作動油及びフィルタエレメント31の帯電量が増加する傾向にある。油圧作動油及びフィルタエレメント31が帯電して電荷の蓄積量が増加すると、作動油フィルタ30内での放電の発生が懸念される。
In this way, the hydraulic fluid and the charge amount of the
特に、低温環境下で油圧ショベル1が使用される場合には、作動油フィルタ30での放電の発生が懸念される。油圧ショベル1で使用される油圧作動油は、一般的に、その動粘度が温度の低下に対して増加する。油圧作動油が低温環境下で使用される場合、通常環境下での使用時よりも油圧作動油の動粘度が増加するので、その分、油圧作動油の流動抵抗も大きくなる。そのため、油圧作動油及びフィルタエレメント31の帯電量が更に増加する傾向となり、作動油フィルタ30での放電の発生がより懸念される状況となる。作動油フィルタ30で放電が生じると、その衝撃や発熱によって作動油フィルタ30が局所的に損傷する虞がある。
In particular, when the hydraulic excavator 1 is used in a low temperature environment, there is a concern that an electric discharge may occur in the
そこで、本実施の形態に係る油圧作動油は、放電による作動油フィルタ30の損傷を抑制するために、従来の油圧作動油とは異なる化合物を含有するように構成されている。
Therefore, the hydraulic fluid according to the present embodiment is configured to contain a compound different from the conventional hydraulic fluid in order to suppress damage to the
次に、本発明の作業機械用油圧作動油の一実施の形態の組成を説明する。作業機械用油圧作動油(以下、油圧作動油という)は、基油と添加剤とを含有している。 Next, the composition of one embodiment of the hydraulic fluid for work machines of the present invention will be described. The hydraulic fluid for work machines (hereinafter referred to as hydraulic fluid) contains a base oil and an additive.
基油としては、原油を精製して得られる鉱物油、及び、原油等を原料として合成される合成油を用いることができる。一般的には、コスト等の観点から、鉱物油を用いる。鉱物油は、原油からの精製方法や残留する硫黄の量、飽和炭化水素の割合等から、グループIからグループIII(American Petroleum Institute (API)による分類)に分けられる。鉱物油は、電気伝導率が低く、絶縁性を有している。 As the base oil, mineral oil obtained by refining crude oil and synthetic oil synthesized from crude oil or the like as a raw material can be used. Generally, mineral oil is used from the viewpoint of cost and the like. Mineral oils are classified into Group I to Group III (classified by the American Petroleum Institute (API)) according to the refining method from crude oil, the amount of residual sulfur, the ratio of saturated hydrocarbons, and the like. Mineral oil has low electrical conductivity and has insulating properties.
本実施の形態に係る油圧作動油は、基油に対する添加剤として、以下の一般式(1)で表される化合物及び一般式(2)で表される化合物のうち少なくとも一方の化合物を含有するものである。 The hydraulic fluid according to the present embodiment contains at least one compound represented by the following general formula (1) and the compound represented by the general formula (2) as an additive to the base oil. It is a thing.
式(1)中、R1は、炭素数8〜18のアルキル基またはアルケン基を有するアシル基である。2つのR2のうち一方は、炭素数8〜18のアルキル基もしくはアルケン基を有するアシル基、または、水素原子である。2つのR2のうち他方は、水素原子である。 In the formula (1), R 1 is an acyl group having an alkyl group or an alkene group having 8 to 18 carbon atoms. One of the two R2s is an acyl group having an alkyl group or an alkene group having 8 to 18 carbon atoms, or a hydrogen atom. The other of the two R 2s is a hydrogen atom.
式(2)中、2つのR3のうち一方は、炭素数8〜18のアルキル基またはアルケン基を有するアシル基である。2つのR3のうち他方は、炭素数8〜18のアルキル基もしくはアルケン基を有するアシル基、または、水素原子である。 In the formula (2), one of the two R 3, an acyl group having an alkyl group or alkene group having 8 to 18 carbon atoms. The other of the two R 3 is an acyl group having an alkyl group or an alkene group having 8 to 18 carbon atoms, or a hydrogen atom.
上記一般式(1)及び一般式(2)で表される化合物は、有機系物質である。これれは、スラッジの発生源となる金属成分を含まないことを意図したものである。また、上記一般式(1)及び一般式(2)に含まれるアシル基は、基油への溶解性を高める親油基として機能するものである。上記一般式(1)及び一般式(2)に含まれる水酸基は、水分を吸着する親水基として機能するものである。 The compounds represented by the general formulas (1) and (2) are organic substances. This is intended to be free of metallic components that are the source of sludge. Further, the acyl group contained in the general formula (1) and the general formula (2) functions as a parent oil group that enhances the solubility in the base oil. The hydroxyl groups contained in the general formula (1) and the general formula (2) function as hydrophilic groups that adsorb water.
本実施の形態においては、油圧作動油が上記一般式(1)で表される化合物及び上記一般式(2)で表される化合物のうち少なくとも一方の化合物を含有することで、当該油圧作動油の電気伝導率が上記化合物を添加しない場合と比べて大きくなる。その結果、油圧作動油の帯電量が低減されるので、既存の作動油フィルタを用いて低温環境下で作業を行う場合でも、作動油フィルタ30(図2参照)での放電が抑制され、作動油フィルタ30の損傷を抑制することできる。
In the present embodiment, the hydraulic fluid contains at least one compound of the compound represented by the general formula (1) and the compound represented by the general formula (2). The electrical conductivity of is larger than that in the case where the above compound is not added. As a result, the amount of charge in the hydraulic fluid is reduced, so that even when working in a low temperature environment using the existing hydraulic fluid filter, the discharge in the hydraulic fluid filter 30 (see FIG. 2) is suppressed and the operation is performed. Damage to the
上記の油圧作動油は、上記一般式(1)中のR1及びR2の少なくとも一方がオレオイル基(炭素数が18のアルケン基を有するアシル基)またはステアロイル基(炭素数が18のアルキル基を有するアシル基)である一般式(1)で表された化合物、及び、上記一般式(2)中の2つのR3のうち少なくとも1つがオレオイル基またはステアロイル基である一般式(2)で表された化合物のうち、少なくとも一方の化合物を添加したものが好ましい。炭素数が18のアシル基は、炭素数が18よりも小さいアシル基よりも、油圧作動油の電気伝導率が高い傾向にある。 In the hydraulic hydraulic oil, at least one of R 1 and R 2 in the general formula (1) is an oleoyl group (acyl group having an alkene group having 18 carbon atoms) or a stearoyl group (alkyl having 18 carbon atoms). compounds represented by the general formula is an acyl group) having a group (1), and the general formula is a two at least one oleoyl group or a stearoyl group of R 3 in the general formula (2) (2 ), It is preferable that at least one of the compounds is added. Acyl groups having 18 carbon atoms tend to have higher electrical conductivity of hydraulic fluids than acyl groups having less than 18 carbon atoms.
上記一般式(1)中のR1及びR2のアシル基として、オクタノイル基(炭素数が8のアルキル基を有するアシル基)やラウロイル基(炭素数が12のアルキル基を有するアシル基)、ミリストイル基(炭素数が14のアルキル基を有するアシル基)、パルミトイル基(炭素数が16のアルキル基を有するアシル基)等が可能である。また、パルミトレオイル基(炭素数が16のアルケン基を有するアシル基)等も可能である。上記一般式(2)中のR3のアシル基も同様である。 As the acyl group of R 1 and R 2 in the general formula (1), an octanoyl group (acyl group having an alkyl group having 8 carbon atoms), a lauroyl group (acyl group having an alkyl group having 12 carbon atoms), and the like. A myritoyl group (acyl group having an alkyl group having 14 carbon atoms), a palmitoyl group (acyl group having an alkyl group having 16 carbon atoms) and the like are possible. Further, a palmitre oil group (acyl group having an alkene group having 16 carbon atoms) and the like are also possible. Acyl group R 3 in the general formula (2) is similar.
また、上記の油圧作動油は、上記一般式(1)中の2つのR2が水素原子である一般式(1)で表された化合物、及び、上記一般式(2)中の2つのR3の一方が水素原子である一般式(2)で表された化合物のうち、少なくとも一方の化合物を添加することが好ましい。親水基としての水酸基が多く存在する分、当該化合物を添加しない油圧作動油に対する電気伝導率の上昇率が高くなる傾向にある。 Also, the hydraulic fluid is a compound in which two R 2 is represented by the general formula (1) is a hydrogen atom in the general formula (1), and the two R in the general formula (2) It is preferable to add at least one of the compounds represented by the general formula (2) in which one of 3 is a hydrogen atom. Since a large number of hydroxyl groups as hydrophilic groups are present, the rate of increase in electrical conductivity with respect to hydraulic fluid to which the compound is not added tends to increase.
上記の油圧作動油は、上記一般式(1)中の2つのR2の一方がアシル基である一般式(1)で表された化合物、及び、上記一般式(2)中の2つのR3がアシル基である一般式(2)で表された化合物のうち、少なくとも一方の化合物を添加することが可能である。 The hydraulic fluid described above includes a compound represented by the general formula (1) in which one of the two R2s in the general formula (1) is an acyl group, and two Rs in the general formula (2). It is possible to add at least one of the compounds represented by the general formula (2) in which 3 is an acyl group.
また、上記一般式(1)で表される化合物及び一般式(2)で表される化合物の配合量は、基油の質量に対して0.2質量%以上0.4質量%以下であることが好ましい。上記化合物は添加剤なので、少量の添加で電気伝導率を向上させることが求められる。 The blending amount of the compound represented by the general formula (1) and the compound represented by the general formula (2) is 0.2% by mass or more and 0.4% by mass or less with respect to the mass of the base oil. Is preferable. Since the above compound is an additive, it is required to improve the electric conductivity by adding a small amount.
また、上記の油圧作動油は、上記一般式(1)で表される化合物及び一般式(2)で表される化合物のうち少なくとも一方の化合物を添加することで、油温25℃における電気伝導率が400pS/m以上となることが好ましい。油温25℃における電気伝導率が400pS/m以上の油圧作動油では、低温環境下での作業機械の動作における放電による作動油フィルタの損傷を防止可能である。 Further, the hydraulic fluid is electrically conducted at an oil temperature of 25 ° C. by adding at least one compound of the compound represented by the general formula (1) and the compound represented by the general formula (2). The rate is preferably 400 pS / m or more. A hydraulic fluid having an electric conductivity of 400 pS / m or more at an oil temperature of 25 ° C. can prevent damage to the hydraulic fluid filter due to electric discharge during operation of a work machine in a low temperature environment.
ところで、油圧ショベル1で使用される油圧作動油は、油圧ポンプ22での加圧や油圧バルブ24での流量制御等による加熱及びオイルクーラ25での冷却が繰り返される。上記一般式(1)で表される化合物及び上記一般式(2)で表される化合物のうち少なくとも一方の化合物を含有する油圧作動油では、加熱や冷却の繰り返しによる電気伝導率の著しい低下がないことが確認されている。
By the way, the hydraulic fluid used in the hydraulic excavator 1 is repeatedly heated by pressurization by the
なお、本実施の形態に係る油圧作動油においては、基油だけでは不足する様々な機能を補う添加剤を、上記効果を阻害しない範囲で配合することができる。代表的なものとして、清浄分散剤、酸化防止剤、耐荷重添加剤、さび止め剤、腐食防止剤、金属不活性化剤、粘度指数向上剤、流動点降下剤、乳化剤、消泡剤、抗乳化剤、かび防止剤、固体潤滑剤などが挙げられる。 In the hydraulic fluid according to the present embodiment, additives that supplement various functions that are insufficient only with the base oil can be blended within a range that does not impair the above effects. Typical examples are cleaning dispersants, antioxidants, load-bearing additives, rust inhibitors, corrosion inhibitors, metal deactivators, viscosity index improvers, pour point depressants, emulsifiers, defoamers, anti-virus. Examples include emulsifiers, anticorrosive agents, solid lubricants and the like.
清浄分散剤として、有機酸金属化合物や中性・過塩基性金属、過塩基性金属スルホネート、過塩基性金属フェネート、過塩基性金属スルホネート、コハク酸イミド、コハク酸エステル、ベンジルアミン等を用いることができる。 Use an organic acid metal compound, a neutral / hyperbasic metal, a perbasic metal sulfonate, a perbasic metal phenate, a perbasic metal sulfonate, a succinimide, a succinate, a benzylamine, etc. Can be done.
酸化防止剤として、ジチオリン酸亜鉛や有機硫黄化合物、ヒンダードフェノール、芳香族アミン等を用いることができる。 As the antioxidant, zinc dithiophosphate, an organic sulfur compound, hindered phenol, aromatic amine and the like can be used.
耐荷重添加剤として、長鎖脂肪酸や脂肪酸エステル、高級アルコール、アルキルアミン、リン酸エステル、ジチオリン酸亜鉛、有機硫黄、リン化合物、有機ハロゲン化合物等を用いることができる。 As the load-bearing additive, long-chain fatty acids, fatty acid esters, higher alcohols, alkylamines, phosphate esters, zinc dithiophosphates, organic sulfurs, phosphorus compounds, organic halogen compounds and the like can be used.
さび止め剤として、カルボン酸やスルホネート、リン酸塩、アルコール、エステル等を用いることができる。 As the rust preventive, carboxylic acid, sulfonate, phosphate, alcohol, ester and the like can be used.
腐食防止剤として、含窒素化合物やジチオリン酸亜鉛等を用いることができる。 As a corrosion inhibitor, a nitrogen-containing compound, zinc dithiophosphate, or the like can be used.
金属不活性化剤として、含窒素化合物を用いることができる。 A nitrogen-containing compound can be used as the metal inactivating agent.
粘度指数向上剤として、ポリメタクリレートやオレフィンコポリマー、スチレンオレフィンコポリマー、ポリイソブチレン等を用いることができる。 As the viscosity index improver, polymethacrylate, olefin copolymer, styrene-olefin copolymer, polyisobutylene and the like can be used.
流動点降下剤として、ポリメタクリレートやアルキル化芳香族化合物、フマレート・酢酸ビニル共重合物、エチレン・酢酸ビニル共重合物等を用いることができる。 As the pour point lowering agent, polymethacrylate, an alkylated aromatic compound, a fumarate / vinyl acetate copolymer, an ethylene / vinyl acetate copolymer and the like can be used.
乳化剤として、エチレンオキサイド付加物やエステル、カルボン酸塩、硫酸エステル、スルホン酸塩、リン酸エステル、アミン誘導体、4級アンモニウム塩等を用いることができる。 As the emulsifier, ethylene oxide adducts, esters, carboxylates, sulfate esters, sulfonates, phosphate esters, amine derivatives, quaternary ammonium salts and the like can be used.
消泡剤として、ポリメチルシロキサンやシリケート、有機フッ素化合物、金属石けん、脂肪酸エステル、リン酸エステル、高級アルコール、ポリアルキレングリコール等を用いることができる。 As the defoaming agent, polymethylsiloxane, silicate, organic fluorine compound, metal soap, fatty acid ester, phosphoric acid ester, higher alcohol, polyalkylene glycol and the like can be used.
抗乳化剤として、エチレンオキサイド付加物やエチレンオキサイド・プロピレンオキサイドブロックポリマー、4級アンモニウム塩等を用いることができる。 As the anti-emulsifier, ethylene oxide adduct, ethylene oxide / propylene oxide block polymer, quaternary ammonium salt and the like can be used.
かび防止剤として、フェノール化合物やホルムアルデヒデ供与体化合物、サリチリアニリド化合物等をもちいることができる。 As the antifungal agent, a phenol compound, a formaldehyde donor compound, a salicyrianilide compound and the like can be used.
固体潤滑剤として、二硫化モリブデンや二硫化タングステン、グラファイト、窒化ホウ素、四フッ化エチレンポリマー、フッ化グラファイト、フラーレン等を用いることができる。 As the solid lubricant, molybdenum disulfide, tungsten disulfide, graphite, boron nitride, tetrafluoroethylene polymer, graphite fluoride, fullerene and the like can be used.
次に、本発明の作業機械用油圧作動油の実施例1〜10の組成及びその効果を比較例1〜2と比較しつつ表1を用いて説明する。表1は、本発明の作業機械用油圧作動油の実施例1〜10及び当該実施例に対する比較例1〜2における組成、電気伝導率の測定結果、作動油フィルタの損傷試験の結果を示すものである。 Next, the compositions of Examples 1 to 10 and the effects thereof of the hydraulic fluid for work machines of the present invention will be described with reference to Table 1 while comparing with Comparative Examples 1 and 2. Table 1 shows the composition, the measurement result of the electric conductivity, and the result of the damage test of the hydraulic fluid filter in Examples 1 to 10 of the hydraulic fluid for work machinery of the present invention and Comparative Examples 1 and 2 with respect to the example. Is.
以下の比較例1〜2及び実施例1〜10の油圧作動油の電気伝導率を測定した。具体的な測定方法は以下のとおりである。JISC2101に記載された電気絶縁油試験方法に基づいた方法により、油圧作動油の体積抵抗率を測定した。ただし、測定温度は、80℃でなく、25℃とした。測定結果の体積抵抗率の逆数から油圧作動油の電気伝導率を求めた。 The electric conductivity of the hydraulic fluids of Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 to 10 below was measured. The specific measurement method is as follows. The volume resistivity of the hydraulic fluid was measured by a method based on the electrically insulating oil test method described in JIS C2101. However, the measurement temperature was 25 ° C. instead of 80 ° C. The electrical conductivity of the hydraulic fluid was determined from the reciprocal of the volume resistivity of the measurement results.
また、以下の比較例1〜2及び実施例1〜10の油圧作動油を使用して作業機械の動作による作動油フィルタの損傷試験を行った。外気温が低く油圧作動油の温度が低い状態の場合に、放電による作動油フィルタの損傷が懸念される。そこで、試験条件として、外気温度が0℃以下の低温環境下で油圧作動油の温度が低い状態から作業機械の始動(油圧ポンプの始動)を5回行った。5回の始動を行った後に作動油フィルタの損傷の有無を確認した。作動油フィルタの損傷試験は、同一の作業機械によるものである。すなわち、当該試験は、油圧ポンプの定格圧力や作動油タンクの容量、作動油フィルタの構成及び構造、油圧回路の構成が同じ条件で行われたものである。 In addition, a damage test of the hydraulic fluid filter due to the operation of the work machine was performed using the hydraulic fluids of Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 to 10 below. When the outside air temperature is low and the temperature of the hydraulic fluid is low, there is a concern that the hydraulic fluid filter may be damaged by electric discharge. Therefore, as a test condition, the work machine was started (starting the hydraulic pump) five times from a state where the temperature of the hydraulic fluid was low in a low temperature environment where the outside air temperature was 0 ° C. or less. After starting 5 times, it was confirmed whether or not the hydraulic oil filter was damaged. Damage testing of hydraulic fluid filters is by the same work machine. That is, the test was conducted under the same conditions as the rated pressure of the hydraulic pump, the capacity of the hydraulic oil tank, the configuration and structure of the hydraulic oil filter, and the configuration of the hydraulic circuit.
[比較例1]
比較例1の油圧作動油では、表1に示すように、基油としてグループIIIの鉱物油を用いた。当該基油に対して、添加剤として、清浄分散剤、酸化防止剤、耐荷重添加剤、粘度指数向上剤、消泡剤、及び抗乳化剤を用いた。
[Comparative Example 1]
In the hydraulic fluid of Comparative Example 1, as shown in Table 1, a group III mineral oil was used as the base oil. A cleaning dispersant, an antioxidant, a load-bearing additive, a viscosity index improver, an antifoaming agent, and an anti-emulsifier were used as additives for the base oil.
比較例1の油圧作動油の電気伝導率の測定結果は、90pS/m(25℃)であった。また、比較例1の油圧作動油を用いた作動油フィルタの損傷試験では、作動油フィルタに損傷が生じた。 The measurement result of the electric conductivity of the hydraulic fluid of Comparative Example 1 was 90 pS / m (25 ° C.). Further, in the damage test of the hydraulic fluid filter using the hydraulic hydraulic fluid of Comparative Example 1, the hydraulic fluid filter was damaged.
[比較例2]
比較例2の油圧作動油では、表1に示すように、基油としてグループIIの鉱物油を用いた。当該基油に対して、添加剤として、比較例1と同じ種類の添加剤(清浄分散剤、酸化防止剤、耐荷重添加剤、粘度指数向上剤、消泡剤、及び抗乳化剤)を用いた。
[Comparative Example 2]
In the hydraulic fluid of Comparative Example 2, as shown in Table 1, a group II mineral oil was used as the base oil. The same type of additives as in Comparative Example 1 (cleaning dispersant, antioxidant, load-bearing additive, viscosity index improver, defoaming agent, and anti-emulsifier) were used as additives for the base oil. ..
比較例2の油圧作動油の電気伝導率の測定結果は、110pS/m(25℃)であった。また、比較例2の油圧作動油を用いた作動油フィルタの損傷試験では、作動油フィルタに損傷が生じた。 The measurement result of the electric conductivity of the hydraulic fluid of Comparative Example 2 was 110 pS / m (25 ° C.). Further, in the damage test of the hydraulic fluid filter using the hydraulic hydraulic fluid of Comparative Example 2, the hydraulic fluid filter was damaged.
[実施例1]
実施例1の油圧作動油では、表1に示すように、基油としてグループIIIの鉱物油を用いた。当該基油に対して、比較例1と同じ添加剤(清浄分散剤、酸化防止剤、耐荷重添加剤、粘度指数向上剤、消泡剤、及び抗乳化剤)を添加した。また、当該基油に対して、更なる添加剤として、化学式(3)のモノオレイン酸ソルビタンを0.2質量%の濃度で添加した。モノオレイン酸ソルビタンは、上記一般式(1)で表された化合物のうち、R1がオレオイル基、2つのR2が共に水素原子である化合物である。
[Example 1]
In the hydraulic fluid of Example 1, as shown in Table 1, a group III mineral oil was used as the base oil. The same additives as in Comparative Example 1 (cleaning dispersant, antioxidant, load-bearing additive, viscosity index improver, defoaming agent, and anti-emulsifier) were added to the base oil. Further, as a further additive, sorbitan monooleate of the chemical formula (3) was added to the base oil at a concentration of 0.2% by mass. Sorbitan monooleate is a compound represented by the above general formula (1) in which R 1 is an oleic acid group and two R 2 are both hydrogen atoms.
実施例1の油圧作動油の電気伝導率の測定結果は、550pS/m(25℃)であった。すなわち、モノオレイン酸ソルビタンが添加された実施例1の油圧作動油は、当該化合物が添加されていない比較例1の油圧作動油と比べて、電気伝導率が約6.1倍となった。また、実施例1の油圧作動油を用いた作動油フィルタの損傷試験では、作動油フィルタに損傷が生じなかった。 The measurement result of the electric conductivity of the hydraulic fluid of Example 1 was 550 pS / m (25 ° C.). That is, the hydraulic fluid of Example 1 to which sorbitan monooleate was added had about 6.1 times the electric conductivity as that of the hydraulic fluid of Comparative Example 1 to which the compound was not added. Further, in the damage test of the hydraulic fluid filter using the hydraulic hydraulic fluid of Example 1, no damage occurred in the hydraulic fluid filter.
以上の結果により、油圧作動油の基油(鉱物油)に対してモノオレイン酸ソルビタンを添加することで、油圧作動油の電気伝導率が高まり、低温環境下での作業機械の動作時における作動油フィルタの損傷を抑制できることが判明した。 Based on the above results, by adding sorbitan monooleate to the base oil (mineral oil) of the hydraulic fluid, the electrical conductivity of the hydraulic fluid is increased, and the work machine operates in a low temperature environment. It was found that damage to the oil filter can be suppressed.
[実施例2]
実施例2の油圧作動油では、表1に示すように、基油としてグループIIの鉱物油を用いた。当該基油に対して、比較例2と同じ添加剤(清浄分散剤、酸化防止剤、耐荷重添加剤、粘度指数向上剤、消泡剤、及び抗乳化剤)を添加した。また、当該基油に対して、更なる添加剤として、セスキオレイン酸ソルビタンを0.3質量%の濃度で添加した。
[Example 2]
In the hydraulic fluid of Example 2, as shown in Table 1, a group II mineral oil was used as the base oil. The same additives as in Comparative Example 2 (cleaning dispersant, antioxidant, load-bearing additive, viscosity index improver, defoaming agent, and anti-emulsifier) were added to the base oil. Further, sorbitan sesquioleate was added to the base oil at a concentration of 0.3% by mass as a further additive.
実施例2の油圧作動油の電気伝導率の測定結果は、460pS/m(25℃)であった。すなわち、セスキオレイン酸ソルビタンが添加された実施例2の油圧作動油は、当該化合物が添加されていない比較例2の油圧作動油と比べて、電気伝導率が約4.2倍になった。また、実施例2の油圧作動油を用いた作動油フィルタの損傷試験では、作動油フィルタに損傷が生じなかった。 The measurement result of the electric conductivity of the hydraulic fluid of Example 2 was 460 pS / m (25 ° C.). That is, the hydraulic fluid of Example 2 to which sorbitan sesquioleate was added had about 4.2 times the electric conductivity as that of the hydraulic fluid of Comparative Example 2 to which the compound was not added. Further, in the damage test of the hydraulic fluid filter using the hydraulic hydraulic fluid of Example 2, no damage occurred in the hydraulic fluid filter.
以上の結果により、油圧作動油の基油(鉱物油)に対してセスキオレイン酸ソルビタンを添加することで、油圧作動油の電気伝導率が高まり、低温環境下での作業機械の動作時における作動油フィルタの損傷を抑制できることが判明した。 Based on the above results, by adding sorbitan sesquioleate to the base oil (mineral oil) of the hydraulic fluid, the electrical conductivity of the hydraulic fluid is increased, and the working machine operates in a low temperature environment. It was found that damage to the oil filter can be suppressed.
[実施例3]
実施例3の油圧作動油では、表1に示すように、基油としてグループIIIの鉱物油を用いた。当該基油に対して、比較例1と同じ添加剤を添加した。また、当該基油に対して、更なる添加剤として、ジオレイン酸ソルビタンを0.4質量%の濃度で添加した。ジオレイン酸ソルビタンは、上記一般式(1)で表された化合物のうち、R1がオレオイル基、2つのR2のうち一方がオレオイル基、他方が水原子である化合物である。
[Example 3]
In the hydraulic fluid of Example 3, as shown in Table 1, a group III mineral oil was used as the base oil. The same additives as in Comparative Example 1 were added to the base oil. Further, sorbitan dioleate was added to the base oil at a concentration of 0.4% by mass as a further additive. Sorbitan dioleate is a compound in which R 1 is an oleoil group and one of the two R 2 is an oleoil group and the other is a water atom among the compounds represented by the above general formula (1).
実施例3の油圧作動油の電気伝導率の測定結果は、400pS/m(25℃)であった。すなわち、ジオレイン酸ソルビタンが添加された実施例3の油圧作動油は、当該化合物が添加されていない比較例1の油圧作動油と比べて、電気伝導率が約4.4倍になった。また、実施例3の油圧作動油を用いた作動油フィルタの損傷試験では、作動油フィルタに損傷が生じなかった。 The measurement result of the electric conductivity of the hydraulic fluid of Example 3 was 400 pS / m (25 ° C.). That is, the hydraulic fluid of Example 3 to which sorbitan dioleate was added had about 4.4 times the electric conductivity as that of the hydraulic fluid of Comparative Example 1 to which the compound was not added. Further, in the damage test of the hydraulic oil filter using the hydraulic hydraulic fluid of Example 3, no damage was caused to the hydraulic oil filter.
以上の結果により、油圧作動油の基油に対してジオレイン酸ソルビタンを添加することで、油圧作動油の電気伝導率が高まり、低温環境下での作業機械の動作時における作動油フィルタの損傷を抑制できることが判明した。 Based on the above results, by adding sorbitan dioleate to the base oil of the hydraulic fluid, the electrical conductivity of the hydraulic fluid is increased, and the hydraulic fluid filter is damaged during operation of the work machine in a low temperature environment. It turned out that it can be suppressed.
[実施例4]
実施例4の油圧作動油では、表1に示すように、基油としてグループIIの鉱物油を用いた。当該基油に対して、比較例2と同じ添加剤を添加した。また、当該基油に対して、更なる添加剤として、化学式(4)のモノオレイン酸グリセリドを0.3質量%の濃度で添加した。モノオレイン酸グリセリドは、上記一般式(2)で表された化合物のうち、2つのR3の一方がオレオイル基、他方が水素原子である化合物である。
[Example 4]
In the hydraulic fluid of Example 4, as shown in Table 1, a group II mineral oil was used as the base oil. The same additives as in Comparative Example 2 were added to the base oil. Further, as a further additive, the monooleic acid glyceride of the chemical formula (4) was added to the base oil at a concentration of 0.3% by mass. Glycerides monooleate, among the compounds represented by the above general formula (2), two one oleoyl group R 3, a compound other is hydrogen atom.
実施例4の油圧作動油の電気伝導率の測定結果は、480pS/m(25℃)であった。すなわち、モノオレイン酸グリセリドが添加された実施例4の油圧作動油は、当該化合物が添加されていない比較例2の油圧作動油と比べて、電気伝導率が約4.4倍になった。また、実施例4の油圧作動油を用いた作動油フィルタの損傷試験では、作動油フィルタに損傷が生じなかった。 The measurement result of the electric conductivity of the hydraulic fluid of Example 4 was 480 pS / m (25 ° C.). That is, the hydraulic fluid of Example 4 to which the monooleic acid glyceride was added had about 4.4 times the electric conductivity as that of the hydraulic fluid of Comparative Example 2 to which the compound was not added. Further, in the damage test of the hydraulic oil filter using the hydraulic hydraulic fluid of Example 4, no damage occurred in the hydraulic fluid filter.
以上の結果により、油圧作動油の基油に対してモノオレイン酸グリセリドを添加することで、油圧作動油の電気伝導率が高まり、低温環境下での作業機械の動作時における作動油フィルタの損傷を抑制できることが判明した。 Based on the above results, by adding monooleic acid glyceride to the base oil of the hydraulic fluid, the electrical conductivity of the hydraulic fluid is increased, and the hydraulic fluid filter is damaged during operation of the work machine in a low temperature environment. It turned out that it can suppress.
[実施例5]
実施例5の油圧作動油では、表1に示すように、基油としてグループIIIの鉱物油を用いた。当該基油に対して、比較例1と同じ添加剤を添加した。また、当該基油に対して、更なる添加剤として、化学式(5)のモノステアリン酸ソルビタンを0.2質量%の濃度で添加した。モノステアリン酸ソルビタンは、上記一般式(1)で表された化合物のうち、R1がステアロイル基、2つのR2が共に水素原子である化合物である。
[Example 5]
In the hydraulic fluid of Example 5, as shown in Table 1, a group III mineral oil was used as the base oil. The same additives as in Comparative Example 1 were added to the base oil. Further, as a further additive, sorbitan monostearate of the chemical formula (5) was added to the base oil at a concentration of 0.2% by mass. Sorbitan monostearate is a compound represented by the above general formula (1) in which R 1 is a stearoyl group and both R 2 are hydrogen atoms.
実施例5の油圧作動油の電気伝導率の測定結果は、540pS/m(25℃)であった。すなわち、モノステアリン酸ソルビタンが添加された実施例5の油圧作動油は、当該化合物が添加されていない比較例1の油圧作動油と比べて、電気伝導率が約6.0倍になった。また、実施例5の油圧作動油を用いた作動油フィルタの損傷試験では、作動油フィルタに損傷が生じなかった。 The measurement result of the electric conductivity of the hydraulic fluid of Example 5 was 540 pS / m (25 ° C.). That is, the hydraulic fluid of Example 5 to which sorbitan monostearate was added had an electric conductivity about 6.0 times that of the hydraulic fluid of Comparative Example 1 to which the compound was not added. Further, in the damage test of the hydraulic oil filter using the hydraulic hydraulic fluid of Example 5, no damage was caused to the hydraulic oil filter.
以上の結果により、油圧作動油の基油に対してモノステアリン酸ソルビタンを添加することで、油圧作動油の電気伝導率が高まり、低温環境下での作業機械の動作時における作動油フィルタの損傷を抑制できることが判明した。 Based on the above results, by adding sorbitan monostearate to the base oil of the hydraulic fluid, the electrical conductivity of the hydraulic fluid is increased, and the hydraulic fluid filter is damaged during operation of the work machine in a low temperature environment. It turned out that it can suppress.
[実施例6]
実施例6の油圧作動油では、表1に示すように、基油としてグループIIの鉱物油を用いた。当該基油に対して、比較例2と同じ添加剤を添加した。また、当該基油に対して、更なる添加剤として、セスキステアリン酸ソルビタンを0.3質量%の濃度で添加した。
[Example 6]
In the hydraulic fluid of Example 6, as shown in Table 1, a group II mineral oil was used as the base oil. The same additives as in Comparative Example 2 were added to the base oil. Further, sorbitan sesquistearate was added to the base oil at a concentration of 0.3% by mass as a further additive.
実施例6の油圧作動油の電気伝導率の測定結果は、450pS/m(25℃)であった。すなわち、セスキステアリン酸ソルビタンが添加された実施例6の油圧作動油は、当該化合物が添加されていない比較例2の油圧作動油と比べて、電気伝導率が約4.1倍になった。また、実施例6の油圧作動油を用いた作動油フィルタの損傷試験では、作動油フィルタに損傷が生じなかった。 The measurement result of the electric conductivity of the hydraulic fluid of Example 6 was 450 pS / m (25 ° C.). That is, the hydraulic fluid of Example 6 to which sorbitan sesquistearate was added had about 4.1 times higher electrical conductivity than the hydraulic fluid of Comparative Example 2 to which the compound was not added. Further, in the damage test of the hydraulic fluid filter using the hydraulic hydraulic fluid of Example 6, no damage occurred in the hydraulic fluid filter.
以上の結果により、油圧作動油の基油に対してセスキステアリン酸ソルビタンを添加することで、油圧作動油の電気伝導率が高まり、低温環境下での作業機械の動作時における作動油フィルタの損傷を抑制できることが判明した。 Based on the above results, by adding sorbitan sesquistearate to the base oil of the hydraulic fluid, the electrical conductivity of the hydraulic fluid is increased, and the hydraulic fluid filter is damaged during operation of the work machine in a low temperature environment. It turned out that it can suppress.
[実施例7]
実施例7の油圧作動油では、表1に示すように、基油としてグループIIIの鉱物油を用いた。当該基油に対して、比較例1と同じ添加剤を添加した。また、当該基油に対して、更なる添加剤として、ジステアリン酸ソルビタンを0.4質量%の濃度で添加した。ジステアリン酸ソルビタンは、上記一般式(1)で表された化合物のうち、R1がステアロイル基、2つのR2のうち一方がステアロイル基、他方が水素原子である化合物である。
[Example 7]
In the hydraulic fluid of Example 7, as shown in Table 1, a group III mineral oil was used as the base oil. The same additives as in Comparative Example 1 were added to the base oil. Further, sorbitan distearate was added to the base oil at a concentration of 0.4% by mass as a further additive. Sorbitan distearate is a compound in which R 1 is a stearoyl group and one of the two R 2 is a stearoyl group and the other is a hydrogen atom among the compounds represented by the above general formula (1).
実施例7の油圧作動油の電気伝導率の測定結果は、410pS/m(25℃)であった。すなわち、ジステアリン酸ソルビタンが添加された実施例7の油圧作動油は、当該化合物が添加されていない比較例1の油圧作動油と比べて、電気伝導率が約4.6倍になった。また、実施例7の油圧作動油を用いた作動油フィルタの損傷試験では、作動油フィルタに損傷が生じなかった。 The measurement result of the electric conductivity of the hydraulic fluid of Example 7 was 410 pS / m (25 ° C.). That is, the hydraulic fluid of Example 7 to which sorbitan distearate was added had an electric conductivity about 4.6 times that of the hydraulic fluid of Comparative Example 1 to which the compound was not added. Further, in the damage test of the hydraulic oil filter using the hydraulic hydraulic fluid of Example 7, no damage was caused to the hydraulic oil filter.
以上の結果により、油圧作動油の基油に対してジステアリン酸ソルビタンを添加することで、油圧作動油の電気伝導率が高まり、低温環境下での作業機械の動作時における作動油フィルタの損傷を抑制できることが判明した。 Based on the above results, by adding sorbitan distearate to the base oil of the hydraulic fluid, the electrical conductivity of the hydraulic fluid is increased, and the hydraulic fluid filter is damaged during operation of the work machine in a low temperature environment. It turned out that it can be suppressed.
[実施例8]
実施例8の油圧作動油では、表1に示すように、基油としてグループIIの鉱物油を用いた。当該基油に対して、比較例2と同じ添加剤を添加した。また、当該基油に対して、更なる添加剤として、モノステアリン酸グリセリドを0.3質量%の濃度で添加した。モノステアリン酸グリセリドは、上記一般式(2)で表された化合物のうち、2つのR3の一方がステアロイル基、他方が水素原子である化合物である。
[Example 8]
In the hydraulic fluid of Example 8, as shown in Table 1, a group II mineral oil was used as the base oil. The same additives as in Comparative Example 2 were added to the base oil. Further, monostearic acid glyceride was added to the base oil at a concentration of 0.3% by mass as a further additive. Monostearate glyceride, among the compounds represented by the above general formula (2), two one stearoyl group R 3, a compound other is hydrogen atom.
実施例8の油圧作動油の電気伝導率の測定結果は、470pS/m(25℃)であった。すなわち、モノステアリン酸グリセリドが添加された実施例8の油圧作動油は、当該化合物が添加されていない比較例2の油圧作動油と比べて、電気伝導率が約4.3倍になった。また、実施例8の油圧作動油を用いた作動油フィルタの損傷試験では、作動油フィルタに損傷が生じなかった。 The measurement result of the electric conductivity of the hydraulic fluid of Example 8 was 470 pS / m (25 ° C.). That is, the hydraulic fluid of Example 8 to which the monostearic acid glyceride was added had about 4.3 times the electric conductivity as that of the hydraulic fluid of Comparative Example 2 to which the compound was not added. Further, in the damage test of the hydraulic oil filter using the hydraulic hydraulic fluid of Example 8, no damage was caused to the hydraulic fluid filter.
以上の結果により、油圧作動油の基油に対してモノステアリン酸グリセリドを添加することで、油圧作動油の電気伝導率が高まり、低温環境下での作業機械の動作時における作動油フィルタの損傷を抑制できることが判明した。 Based on the above results, by adding monostearic glyceride to the base oil of the hydraulic fluid, the electrical conductivity of the hydraulic fluid is increased, and the hydraulic fluid filter is damaged during operation of the work machine in a low temperature environment. It turned out that it can suppress.
[実施例9]
実施例9の油圧作動油では、表1に示すように、基油としてグループIIIの鉱物油を用いた。当該基油に対して、比較例1と同じ添加剤を添加した。また、当該基油に対して、更なる添加剤として、モノラウリン酸ソルビタンを0.2質量%の濃度で添加した。モノラウリン酸ソルビタンは、上記一般式(1)で表された化合物のうち、R1が炭素数12のアルキル基を有するアシル基、2つのR2が共に水素原子である化合物である。
[Example 9]
In the hydraulic fluid of Example 9, as shown in Table 1, a group III mineral oil was used as the base oil. The same additives as in Comparative Example 1 were added to the base oil. Further, sorbitan monolaurate was added to the base oil at a concentration of 0.2% by mass as a further additive. Sorbitan monolaurate is a compound represented by the above general formula (1) in which R 1 is an acyl group having an alkyl group having 12 carbon atoms and two R 2 are both hydrogen atoms.
実施例9の油圧作動油の電気伝導率の測定結果は、530pS/m(25℃)であった。すなわち、モノラウリン酸ソルビタンが添加された実施例9の油圧作動油は、当該化合物が添加されていない比較例1の油圧作動油と比べて、電気伝導率が約5.9倍になった。また、実施例9の油圧作動油を用いた作動油フィルタの損傷試験では、作動油フィルタに損傷が生じなかった。 The measurement result of the electric conductivity of the hydraulic fluid of Example 9 was 530 pS / m (25 ° C.). That is, the hydraulic fluid of Example 9 to which sorbitan monolaurate was added had about 5.9 times higher electrical conductivity than the hydraulic fluid of Comparative Example 1 to which the compound was not added. Further, in the damage test of the hydraulic oil filter using the hydraulic hydraulic fluid of Example 9, no damage was caused to the hydraulic oil filter.
以上の結果により、油圧作動油の基油に対してモノラウリン酸ソルビタンを添加することで、油圧作動油の電気伝導率が高まり、低温環境下での作業機械の動作時における作動油フィルタの損傷を抑制できることが判明した。 Based on the above results, by adding sorbitan monolaurate to the base oil of the hydraulic fluid, the electrical conductivity of the hydraulic fluid is increased, and the hydraulic fluid filter is damaged during operation of the work machine in a low temperature environment. It turned out that it can be suppressed.
[実施例10]
実施例10の油圧作動油では、表1に示すように、基油としてグループIIIの鉱物油を用いた。当該基油に対して、比較例1と同じ添加剤を添加した。また、当該基油に対して、更なる添加剤として、モノオクタン酸ソルビタンを0.2質量%の濃度で添加した。モノオクタン酸ソルビタンは、上記一般式(1)で表された化合物のうち、R1が炭素数8のアルキル基を有するアシル基、2つのR2が共に水素原子である化合物である。
[Example 10]
In the hydraulic fluid of Example 10, as shown in Table 1, a group III mineral oil was used as the base oil. The same additives as in Comparative Example 1 were added to the base oil. Further, sorbitan monooctanoate was added to the base oil at a concentration of 0.2% by mass as a further additive. Sorbitan monooctanoate is a compound represented by the above general formula (1) in which R 1 is an acyl group having an alkyl group having 8 carbon atoms and two R 2 are both hydrogen atoms.
実施例10の油圧作動油の電気伝導率の測定結果は、530pS/m(25℃)であった。すなわち、モノオクタン酸ソルビタンが添加された実施例10の油圧作動油は、当該化合物が添加されていない比較例1の油圧作動油と比べて、電気伝導率が約5.9倍になった。また、実施例10の油圧作動油を用いた作動油フィルタの損傷試験では、作動油フィルタに損傷が生じなかった。 The measurement result of the electric conductivity of the hydraulic fluid of Example 10 was 530 pS / m (25 ° C.). That is, the hydraulic fluid of Example 10 to which sorbitan monooctanoate was added had an electric conductivity about 5.9 times that of the hydraulic fluid of Comparative Example 1 to which the compound was not added. Further, in the damage test of the hydraulic fluid filter using the hydraulic hydraulic fluid of Example 10, no damage occurred in the hydraulic fluid filter.
以上の結果により、油圧作動油の基油に対してモノオクタン酸ソルビタンを添加することで、油圧作動油の電気伝導率が高まり、低温環境下での作業機械の動作時における作動油フィルタの損傷を抑制できることが判明した。 Based on the above results, by adding sorbitan monooctanoate to the base oil of the hydraulic fluid, the electrical conductivity of the hydraulic fluid is increased, and the hydraulic fluid filter is damaged during operation of the work machine in a low temperature environment. It turned out that it can suppress.
[その他の実施形態]
なお、本発明は、本実施の形態に限られるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記した実施形態は、本発明をわかり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。ある実施形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the present embodiment, and includes various modifications. The above-described embodiments have been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the described configurations. It is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. It is also possible to add, delete, or replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.
例えば、本発明を油圧ショベルに適用した例を示したが、本発明は油圧作動油により油圧アクチュエータが駆動する油圧クレーンやホイールローダ等の各種の作業機械に広く適用することができる。 For example, although an example in which the present invention is applied to a hydraulic excavator has been shown, the present invention can be widely applied to various work machines such as a hydraulic crane and a wheel loader in which a hydraulic actuator is driven by hydraulic fluid.
また、上述した実施の形態においては、作動油フィルタ30のフィルタエレメント31を円筒状に形成した構成の例を示したが、板状のフィルタエレメントを備える構成の作動油フィルタも可能である。また、フィルタエレメント31の材質として、セルロースを用いる例を示したが、ガラス繊維等の各種の材料を用いることも可能である。
Further, in the above-described embodiment, an example of the configuration in which the
1…油圧ショベル(作業機械)、6…旋回油圧モータ(油圧アクチュエータ)、9…走行油圧モータ(油圧アクチュエータ)、15…ブームシリンダ(油圧アクチュエータ)、16…アームシリンダ(油圧アクチュエータ)、17…バケットシリンダ(油圧アクチュエータ)、30…作動油フィルタ 1 ... hydraulic excavator (working machine), 6 ... swivel hydraulic motor (hydraulic actuator), 9 ... traveling hydraulic motor (hydraulic actuator), 15 ... boom cylinder (hydraulic actuator), 16 ... arm cylinder (hydraulic actuator), 17 ... bucket Cylinder (hydraulic actuator), 30 ... Hydraulic oil filter
Claims (7)
以下の一般式(1)で表される化合物及び一般式(2)で表される化合物のうち少なくとも一方の化合物とを含有する
ことを特徴とする作業機械用油圧作動油。
A hydraulic hydraulic oil for a working machine, which comprises a compound represented by the following general formula (1) and at least one of the compounds represented by the general formula (2).
前記一般式(1)で表される化合物は、前記一般式(1)中のR1及びR2の少なくとも一方がオレオイル基またはステアロイル基であり、
前記一般式(2)で表される化合物は、前記一般式(2)中の2つのR3のうち少なくとも1つがオレオイル基またはステアロイル基である
ことを特徴とする作業機械用油圧作動油。 In the hydraulic fluid for work machines according to claim 1,
In the compound represented by the general formula (1), at least one of R 1 and R 2 in the general formula (1) is an oleoil group or a stearoyl group.
The compound represented by the general formula (2), the general formula (2) at least one work machine hydraulic working oil, which is a oleoyl group or a stearoyl group of the two R 3 in.
前記一般式(1)で表される化合物は、前記一般式(1)中の2つのR2の両方が水素原子であり、
前記一般式(2)で表される化合物は、前記一般式(2)中の2つのR3のうちの1つが水素原子である
ことを特徴とする作業機械用油圧作動油。 In the hydraulic fluid for work machines according to claim 1,
Compound represented by the general formula (1), the two both R 2 in the general formula (1) is a hydrogen atom,
The compound represented by the general formula (2), the general formula (2) one of the working machine hydraulic working oil, which is a hydrogen atom of the two R 3 in.
前記一般式(1)で表される化合物は、前記一般式(1)中の2つのR2の一方がアシル基であり、
前記一般式(2)で表される化合物は、前記一般式(2)中の2つのR3がアシル基である
ことを特徴とする作業機械用油圧作動油。 In the hydraulic fluid for work machines according to claim 1,
Compound represented by the general formula (1) are two one acyl group R 2 of the general formula (1),
The compound represented by the general formula (2), the general formula (2) two working machine hydraulic working fluid, wherein R 3 is an acyl group in.
油温25℃における電気伝導率が400pS/m以上である
ことを特徴とする作業機械用油圧作動油。 In the hydraulic fluid for work machines according to claim 1,
A hydraulic fluid for a work machine characterized by having an electric conductivity of 400 pS / m or more at an oil temperature of 25 ° C.
前記基油は、鉱物油である
ことを特徴とする作業機械用油圧作動油。 In the hydraulic fluid for work machines according to claim 1,
The base oil is a hydraulic fluid for work machines, characterized in that it is a mineral oil.
前記油圧アクチュエータに供給されて動力を伝達する油圧作動油と、
前記油圧作動油を清浄化する作動油フィルタとを備える作業機械において、
前記油圧作動油は、請求項1に記載の作業機械用油圧作動油である
ことを特徴とする作業機械。 Hydraulic actuator and
The hydraulic fluid supplied to the hydraulic actuator to transmit power and
In a work machine provided with a hydraulic fluid filter for purifying the hydraulic fluid.
A work machine characterized in that the hydraulic fluid is the hydraulic fluid for a work machine according to claim 1.
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