鉄鋼アンローダーのギア摩耗を油種変更で抑制｜異常発熱と摩耗粉が減少

鉄鋼メーカーの巨大なアンローダーで続いていたギアの異常発熱と砲金の摩耗粉は、滑り潤滑に特化したギアオイルへの切り替えで安定し、ギアボックスの温度低下と更油周期の延長につながりました。高荷重と滑りが重なる過酷な条件下で、物理的な油膜だけに頼らない潤滑設計が突発故障を未然に防いだ事例です。

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導入の背景

鉄鋼メーカーの原料荷揚げを担う巨大なアンローダーは、工場全体の物流を支える重要設備です。その動力伝達の要となるのがスクリューネジギア。万が一この部分が破損すれば、原料の荷揚げそのものが止まり、生産ライン全体に影響が及びます。

当初、現場ではギアの発熱を「稼働に伴うある程度の発熱」と捉えており、潤滑そのものが原因だとは強く意識されていませんでした。大荷重を受ける設備では多少の温度上昇は避けられないという感覚があり、油種の見直しよりも運転条件や冷却面に目が向きがちだったのです。

直面していた課題

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しかし時間の経過とともに、見過ごせない兆候が現れます。ギア部からは恒常的な異常発熱が確認され、潤滑油中には金粉のような砲金（銅合金）の摩耗粉が大量に混じるようになっていました。

スクリューネジギアは構造上、歯面同士が大きな荷重を受けながら滑りを伴って接触します。この高荷重と滑りが重なる条件では、粘度による油膜を維持すること自体が難しく、油膜が押しつぶされて金属接触が起これば、柔らかい砲金側が削り取られる凝着摩耗が進みます。発熱はその摩擦エネルギーの表れであり、放置すれば焼き付き、ひいては設備全損に直結しかねない危険なサインでした。

相談のきっかけ

金粉のような摩耗粉と発熱の継続は、現場担当者にとって看過できない不安材料でした。砲金が削られ続けているという事実は、ギアの寿命が確実に縮んでいることを意味します。設備を止めて分解整備に踏み切る前に、まずは潤滑面から打てる手はないか――そう考えた担当者が、適油選定とオイル分析を手がける近畿インペリアルへ相談を寄せられたことが、改善への出発点となりました。

弊社からのご提案

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現場調査の結果、従来のギアオイルでは「粘度による膜形成」だけでは限界があると判断しました。ここで重要なのは、単に硬い油（高粘度）へ替えることではありません。高粘度化はかえって攪拌抵抗や発熱を招くこともあるため、滑り潤滑に特化した高性能添加剤を配合したギアオイルへの変更をご提案しました。

狙いは、物理的な油膜が切れる境界潤滑下での「化学的な表面保護」にあります。

• 極圧添加剤の最適化：物理的な油膜が切れた瞬間に金属表面と反応し、強靭な保護膜を形成。金属同士の直接接触を抑えます。
• 摩擦係数の低減：滑り抵抗を抑え、摩擦熱の発生源そのものを抑制。砲金の摩耗速度を緩やかにします。
• 高粘度に頼らない設計：粘度を上げずに保護性能を確保し、余分な攪拌抵抗や発熱を避けます。

改善結果

新しいギアオイルへ切り替えた後、まず顕著に表れたのはギアボックスの温度低下でした。熱による粘度低下という悪循環が断ち切られ、潤滑状態が安定。懸念されていた砲金の摩耗粉も発生が大幅に抑えられ、更油周期を従来より大きく延長することにつながりました。

そして何より、数億円規模の損失リスクを抱えていた現場に「安心」をもたらせたことが最大の成果です。目に見えるトラブルが起きてから対処するのではなく、装置のメカニズムを理解し、設備環境に合わせた潤滑マネジメントを行うこと。これこそが突発的な故障を防ぎ、中長期的なコスト最適化に直結します。

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よくある質問

この記事を書いた人

郁（フミ）

近畿インペリアル　営業部 主任

工業用潤滑剤の専門商社に5年間勤務。適油選定・オイル分析サポートから現場での更油作業まで自ら担当し、鉄鋼・食品・プラントなど多業種の設備保全を支援。営業担当としてお客様と現場に向き合い続けた実体験をもとに、「現場の担当者が本当に知りたいこと」を軸に記事を執筆しています。