윤활유의 역할, 목적, 구비조건, 열화 및 방지책

1. 개요

윤활은 금속의 두 표면 사이의 윤활유를 공급하여 운동 중인 두 접촉면을 분리하여 마찰에 의한 마모 및 발열, 소요동력을 저감시킨다.

 

2. 윤활유

(1) 목적

• 윤활작용: 운동 중인 두 금속면을 분리하여 마찰, 마모, 융착 방지
• 밀봉작용: 가스누설을 방지하여 기밀 유지
• 냉각작용: 마찰에 의한 열 흡수
• 청정작용: 윤활유가 기관내부를 순환하면서 내부의 먼지, 금속분말, 카본입자, 기타 불순물을 흡수하여 오일필터에서 깨끗하게 제거 시킨다.

(2) 윤활형태

• 완전윤활(유체윤활): 서로 접한 물체가 액상 윤활에 의해 완전분리 상태에서 운동
• 경계윤활(불완전윤활): 윤활이 얇은 상태에서 운동하는 두 접촉면이 완전히 분리되지 못하고 부분적 마찰이 발생하는 윤활형태
• 극압윤활(고체마찰): 하중이 많이 걸리거나, 마찰면의 온도가 높으면 파괴되지 쉬우며, 이를 방지하기 위해 극압 첨가제를 넣어 마찰면의 금속과의 화학반응으로 극압막을 생성하여 윤활하는 형태

(3) 윤활유의 필요성질

• 점도: 강인한 유막 형성, 온도변화에 점도변화가 적을 것
• 유성: 금석면과의 점착 정도
• 금속 부식이 적고, 카본의 생성이 적을 것(산화안정성 및 탄화항력이 있을 것)
• 항유황성: 수분과 고온가스와 접촉하여 에멀션 형성을 하지 않는 성질
• 유동점: 응고점이 낮을 것
• 인화점: 인화점이 높을 것
• 열이나 산화에 강할 것
• 내하중성이 클 것

(4) 윤활유의 열화

영향

• 오일 여과기의 폐색
• 유성 저하에 의한 유막 생성능력 감소 (완전윤활 저해)
• 기계의 고장, 베어링 마모 및 늘어붙음의 발생
• 열화가 진행 되면 점도 변화, 산가 상승, 수분 증가, 슬러지 발생 및 색상 변화

원인

• 유온이 높을 때
• 연소생성물 혼입
• 브러싱 불량에 의한 열화유 잔존
• 공기포의 흡입과 압축에 의한 고압에서의 산화촉진
• 윤활유 내 물이나 금속가루 혼입 및 산화
• 누설 연소가스의 혼입
• 고온(피스톤링 부근)에서 열화 급속 진행

방지대책

• 안정도가 좋은 윤활유 사용
• 수분 또는 불순물이 없을 것
• 적정한 사용온도 60도씨 의 준수
• 오일여과기와 냉각기의 청소 및 점검
• 산화 방지제 사용

3. 유압유의 특성

(1) 유압유의 요구 특성

• 적절한 점도를 가지고 비압축성일 것
• 물리적, 화학적 변화가 없을 것
• 열, 물, 산화 및 점도에 대한 안정성이 클것
• 온도 변화에 대한 점도의 변화가 적을 것
• 기포의 생성이나 공기의 흡입도가 적을 것
• 유압장치의 녹이나 부식의 발생을 방지 할 수 있을 것
• 유체 마찰이 가능한 적을 것
• 혼입된 오염물질의 침전, 불리성이 좋을 것
• 열방출이 우수 할 것

(2) 유압유의 물리적 특성

• 비중: 보통 0.85~0.95사이가 적당
• 점도: 운전하기에 적합한 적당한 점도를 가져야 한다.
• 점도지수(VI): 점도지수가 클수록 사용가능 온도 범위가 넓고 온도에 따른 점도 변화가 작다, 대체로 VI90 이상이면 적절, 저온용은 VI130~225 정도
• 인화점과 연소점: 작동유의 인화점은 170~200도씨 정도
• 압축성: 고압, 대형의 유압장치일수록 압축성이 큰 문제가 된다.
• 유압유의 적정 사용온도: 35~50도씨

4. 유압유이 발생 문제점 및 관리 방안

유압유가 부족하면 충분한 양을 주유해야 한다.

유압유읭 점도 불량, 오염 및 기타 문제등은 유압계통(밸브, 모터 등)의 마모, 손실 및 작동 불량 등을 초래하므로, 유압유의 상황을 주기적으로 체크하여, 적정 범위를 벗어날 경우 교체하여 준다.

 

윤활유 오염 방지 대책

• 오염 물질 조사
• 오염 영향 파악
• 오염 물질 제거 대책
• 오염 물질 혼입 방지
• 필터의 주기적 관리
• 사용 작동유의 오염도 측정
• 오염도 관리기준 설정

5. 결론

대부분의 건설현장에서는 윤활관리에 대한 문서화된 절차서 및 유지관리, 보관에 대한 기본적인 지식이 없으며, 일부 전문가를 제외하면 해당 사항에 대해 관심이 없다

잘못된 윤활유 선정 및 윤활유 관리가 곧 건설기계 및 기계설비의 고장으로 직결된다는 것을 인지하는 엔지니어는 많지는 않다.

윤활유 및 유압유 표준관리 절차는 아래와 같다.

• 해당 설비의 선정
• 윤활유 및 유압유 선정
• 오염대비 방지장치 선정
• 윤활유 및 유압유 공급업체 관리
• 윤활/유압유 변질 예방, 보전 및 work-order 관리
• 윤활/유압유 취급 절차서 구비
• 윤활제 취급, 저장, 사용 및 유지관리