DHSダブルリップダストシールの動作原理、材料選定、および工学的応用に関するガイド

DHS防塵シーリングリング

油圧および空気圧伝動システムでは、ピストンロッドの往復運動により、外部環境から塵、砂、水分、微粒子がシリンダー内に必然的に侵入します。油圧および空気圧シリンダーの第一の防御線として、DHSダブルリップダストシール(一般にDHSワイパーリングとして知られる)は、独自の二重リップ防塵構造により、建設機械、冶金設備、および一般的な油圧システムで広く使用されています。

1. DHSダストシールの構造的特徴と動作原理

DHSダストシールは、断面形状に2つの機能的なリップを備えた複動式ワイパーリングに属します。

  • 外側ダストリップ(プライマリーリップ)外部環境に面した側に位置し、ピストンロッド表面にしっかりと密着しています。ピストンロッドが後退する際、外側のリップが適切な干渉力で塵、砂、水分を掻き落とし、外部からの異物がシリンダー内部に侵入するのを効果的に防止し、メインシールとシリンダーバレルを保護します。

  • 内側油膜唇(二次唇)シリンダー内部に面した側に位置しています。ピストンロッドが伸長すると、メインシールから押し出された微量の残留油膜が内側のリップによって捕捉され、シリンダー内部に掻き戻されるため、媒体の漏れが大幅に低減され、装置外部が清潔に保たれます。

  • 金属骨格のない一体成形高弾性ポリウレタンまたはゴム素材を用いて一体成形されており、コンパクトな構造を実現しています。設置時に金属製の骨組みによる支持は不要で、開口部や半閉鎖部の溝に直接曲げて押し込むことができるため、組み立て工程が簡素化されます。

2. 主要材料の選定と性能比較

DHSダストシールのシール性能と耐用年数は、基材の選択に大きく左右されます。以下に、様々な運転条件における一般的な材料の性能比較を示します。

材質の種類 適用温度範囲 耐摩耗性/機械的強度 適用可能な媒体 典型的なアプリケーションシナリオ
ポリウレタン(CPU / TPU) (最もおすすめ) -35℃~+100℃ 極めて高い(耐摩耗性) 石油系作動油、潤滑油 掘削機、ローダー、鉱山機械などの重機
フッ素ゴム(FKM/VITON) -20℃~+200℃ 適度 高温作動油、合成油、化学薬品 冶金用連続鋳造機、高温焼成装置、化学油圧システム
ニトリルゴム(NBR) -30℃~+100℃ 標準 石油系作動油、水-グリコール 一般産業用空気圧シリンダー、軽負荷油圧機器、中低圧システム

3. 取付溝の設計およびエンジニアリング実施仕様

DHSダストシールが過酷な運転条件下でリップの反転、押し出し、または脱落を起こさないようにするためには、溝の設計と取り付けが以下の仕様に厳密に従う必要があります。

  • ピストンロッドと溝の表面粗さピストンロッド表面の粗さは、Ra 0.2~0.4 µm溝表面の粗さが過剰だとリップの摩耗が加速し、滑らかすぎると微細な潤滑油膜の形成が妨げられる。溝表面の粗さは、Ra 1.6~3.2 µmシール外径がしっかりと嵌合し、相対的な滑りを防止するため。

  • 設置方向と向き: 必ず大きい方の縁(外側のダストリップ)は外側(シリンダーから離れた方向)を向いています。そして小さい方のリップ(内側の油膜リップ)は内側(シリンダー側)を向いている。取り付け方向を逆にすると、防塵性能が損なわれ、高圧の油膜によってシールが溝から押し出されてしまう。

  • 組み立て補助と面取り: A15°~30°の導入面取りピストンロッドの端部と溝の入口は機械加工し、シールリップに傷がつかないよう、バリを完全に除去してください。組み立て前に、ピストンロッドとシールリップにきれいな作動油またはグリースを塗布して摩擦を低減してください。

4. 一般的な故障モードと診断分析

  • ラピッドリップウェア通常、ピストンロッド表面の粗さが過度である、周囲の粉塵が非常に摩耗しやすい、または初期潤滑が不十分であるといったことが原因です。高硬度・高弾性ポリウレタンへの交換をお勧めします。

  • シールのかじり込みまたは片側偏心摩耗主な原因は、ピストンロッドの偏心量の過大、または高い横方向荷重による片側過負荷圧縮です。アライメントを改善するために、ガイドリング(摩耗リング)の取り付けをお勧めします。

  • 深刻な媒体漏洩DHSインナーリップに過剰なオイルが蓄積している場合は、通常、一次シール(例:グライドリング、Uカップ)損傷または摩耗している。DHSワイパーリングは単独ではシステム背圧に耐えられないため、プライマリーシールの迅速な点検または交換が必要です。

油圧システムの設計において、DHSダストシールを適切に選定し、標準化された溝加工を組み合わせることで、プライマリーシールおよび油圧シリンダー全体の耐用年数を低コストで大幅に延長することができます。


投稿日時:2026年8月7日