油圧システムを扱ったことがある人なら、たとえ当時は気づかなかったとしても、ギア ポンプに遭遇したことがあるでしょう。それで、それは正確には何ですか？
その核心となるのは、 ギアポンプ は最も一般的に使用されるタイプの 1 つです。 油圧ポンプ。コンパクトで効率的で、驚くほどシンプルなデザインです。基本的な考え方は？を使用して流体を移動させます。 ギアの噛み合い により流体が捕捉され、入口から出口まで輸送されます。時計の歯車のように、これらの歯が回転して油やその他の流体を引き込み、力で押し出します。それがその美しさです。ピストンやダイヤフラムはなく、ギアだけが機能します。
ギアポンプには主に 2 つのタイプがあります。
外接歯車ポンプ – これらが最も一般的です。これらは、反対方向に回転する 2 つの同一の歯車で構成されています。
内歯車ポンプ – これらは 1 つの外歯車と 1 つの内歯車を使用しているため、よりコンパクトになり、高粘度の流体に適しています。
ほとんどの油圧システムは 外歯車ポンプは、 そのシンプルさと、中程度の圧力で広範囲の流体を処理できる能力により人気があります。
これを想像してください。2 つのギアがケーシング内で一緒に回転し、ギアの歯とポンプ ケーシングの間に小さなポケットができます。流体は吸入側のこれらのポケットに流入し、吐出側で絞り出されるまでギアの外側に運ばれます。
農業機械や建設機械から化学処理システム、さらには航空機に至るまで、あらゆる場所でギアポンプが使用されている理由はたくさんあります。
シンプルなデザイン = 問題が発生する可能性が少ない
コンパクトかつ軽量
強力な自吸能力
高圧でも安定した流れ
汚染に強い
つまり、ギアポンプは油圧業界の信頼できる主力製品です。
さて、ギアポンプが何であるかがわかったので、ボンネットの下を覗いて 実際にどのように機能するかを見てみましょう.
簡単なバージョンは次のとおりです。
ギア ポンプは、 回転する 2 つのギアの歯の間に流体を捕捉し 、入口側から出口側に流体を押し出すことによって機能します。
しかし、これを現実世界の比喩で分解してみましょう。
密閉されたハウジング内で 2 つのギアが噛み合っているところを想像してください。これらのギアが回転すると、流体がに引き込まれ 入口ポート、ギアの外縁の周りを移動して、 出口ポートから押し出されます。ギアの歯は、ベルトコンベア上のバケツのような、液体を運ぶ密閉された空洞を形成します。
ギアの歯が 噛み合わなくなると、空隙が生じます。 吸入側で
この空隙により 低圧が発生し、タンクからの流体が隙間を埋めるために勢いよく流れ込みます。
流体は ギアの歯とケーシングの壁の間に閉じ込められます。.
ギアが回転すると、この閉じ込められた流体が 輸送されます。 吐出側に
最後に、歯が 再び噛み合うと、圧力がかかって 流体が押し出されます 。
ギアポンプは、ピストンポンプやベーンポンプとは異なり、複雑な機構を必要としません。その代わりに、その信頼性は 厳しい公差 と 正確なギアの噛み合いによってもたらされます。.
標準的なギア ポンプの主要コンポーネントは次のとおりです。
ドライブギヤ（モーターに接続）
ドリブンギヤ（ドライブギヤと同期して回転）
ポンプハウジング
入口ポートと出口ポート
アライメントとサポートのためのベアリングとエンドカバー
適切に設計されたギア ポンプでは、 隙間が非常に重要です。 ギアとケーシングの間のわずかな
すきまが大きすぎると→漏れが増加→効率が低下します。
きつすぎると→摩擦が増加→摩耗して熱が蓄積します。
このため、高品質のギア ポンプは、 適切な公差で設計されています。 を保つために 漏れ制御, 効率と 寿命のバランス.
ギアポンプは外見的にはシンプルに見えますが、 使用する, 流体の種類や 性能のニーズに応じてさまざまな構成があります。.
さまざまな方法で分類してみましょう ギアポンプを.
外歯車ポンプ
これらのポンプは 2 つの同一の外歯車を使用しています。 1 つは動力が供給され (ドライブ ギア)、もう 1 つは自由に回転します (ドリブン ギア)。流体は歯車の外側、歯とハウジングの壁の間を流れます。
共通分野: 油圧システム、潤滑システム、一般的な流体移送
内歯車ポンプ
内歯車（内側に歯がある）が小さな外歯車と噛み合っています。三日月形のスペーサーがギアを分離し、流体の動きのためのチャンバーを作成します。
最適な用途: チョコレート、シロップ、ギアオイルなどの高粘度の液体
インボリュート歯車
製造が容易で性能が安定しているため、最も広く使用されています。
サイクロイド歯車
高効率の流体移送とスムーズな動作で知られていますが、製造はより複雑です。
ストレート (スパー) 歯
シンプルで安価ですが、ノイズが多く、脈動が大きくなります。
ヘリカルティース
角度を付けた歯が徐々にかみ合うため、より静かでスムーズです。
ヘリンボーン歯 (ダブルヘリカル)はすば
歯車の利点を組み合わせながら、軸方向の推力を排除します。これは、ノイズに敏感なシステムや高圧システム向けのハイエンド ソリューションと考えてください。
2 ギアポンプ – 最も一般的です。 1 つのドライブ、1 つのドライブ。
マルチギアポンプ – より高い流量またはデュアル出力ラインなどの特別な機能が必要な場合に使用されます。
単段ギアポンプ – 1 セットのギア、1 つの吸引と 1 つの排出。
マルチステージギアポンプ – 流量または圧力を増加させるための複数のギアセット。モーターのサイズを大きくせずに、より多くの電力が必要な場合に使用されます。
ギヤポンプは最も古いタイプの油圧ポンプの 1 つであるにもかかわらず、次の理由により引き続き主流となっています。
シンプルでコンパクトな構造
低コスト
高い信頼性
汚れた環境でも作業できる能力
最小限のメンテナンス
ただし、いくつかの欠点もあります。
固定容量 (実行中に流量を調整することはできません)
制限された圧力機能
研磨性の液体や粒子が詰まった液体には適していません
疑問に思われるかもしれません。ギアポンプは現実のどこで実際に使用されるのかと 簡単に言うと？液体は制御され、加圧された方法で移動する必要があるほとんどの場所で使用されます。
最も 一般的なアプリケーション シナリオをいくつか紐解いてみましょう.
ギアポンプは、以下の用途に使用される油圧パワーユニットでよく使用されます。
掘削機
トラクター
フォークリフト
ローダー
プレス機
なぜ？なぜなら、を提供し 一貫した流れ、 メンテナンスが容易で、厳しい環境にも耐えられる十分な堅牢性を備えているからです。
から 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に至るまで、ギア ポンプは以下の分野で不可欠です。
潤滑システム
燃料移送
クーラント循環
車両や航空機では、 スペースと重量が重要な ギアポンプは コンパクトな動力を提供します。 場所を取らずに
これらの分野では、次のような 粘性流体を処理するためにギア ポンプが使用されます 。
原油
潤滑剤
ディーゼル油および燃料油
アスファルトとアスファルト
内接 歯車ポンプは、 処理できるため、ここでは特に人気があります 濃厚で粘着性のある液体を詰まらせることなく 。
そう、食品工場でも！
食品グレードのギア ポンプは ステンレス鋼で作られており 、以下の輸送に使用されます。
シロップ
チョコレート
食用油
クリーム
ハニー
により、 脈動のない流れ に最適です。 正確な計量 や 繊細な流体の取り扱い.
このスペースでは、ギア ポンプが 正確な投与 と クリーンな操作を提供し、以下の移送に不可欠です。
酸と溶剤
アルコール
香水
医薬品ペーストおよび懸濁液
特殊な 耐食性素材がよく使用されます。 PTFE で裏打ちされたハウジングなどの
海洋機器や一部の航空宇宙システムにおいても、ギア ポンプは次の役割を果たします。
燃料供給
油圧作動
ギアボックスおよびタービンの潤滑
堅牢 性、シンプルさ、メンテナンスの負担が少ない ため、ダウンタイムが許されないアプリケーションに最適です。
要約しましょう:
ことができます。 幅広い液体を扱う水のように薄いものから糖蜜のような濃いものまで、
ため 汚染の影響を受けない、厳しい条件でも動作します。
を供給します 一定の流量。これは、システムの動作を予測するために重要です。
高く 費用対効果が、信頼性が高く、 長い運用寿命を実現します。 最小限のメンテナンスで
ギア ポンプの選択は、オンラインで見つけた最初のモデルを選ぶだけではありません。やり方を間違えると、システムが 非効率化、キャビテーション、漏れ、さらには完全な故障に見舞われる可能性があります。ただし、心配しないでください。 に分けて説明します。 シンプルで論理的な手順.
カタログを見る前に、次のことを自問してください。
どのような種類の液体を汲み上げているのでしょうか? （厚いですか？研磨性がありますか？腐食性ですか？）
どのような流量 (L/min または GPM) が必要ですか?
システム圧力はどれくらいですか?
流体の温度は何度ですか？
連続運転は必要ですか?
これらの仕様を知っていれば、 選択肢は大幅に狭まります.
ギアポンプには 水平方向 と 垂直 方向があります。システムのレイアウトと利用可能なスペースによって、どれが最適かが決まります。垂直型の設計はに最適です 限られた床面積が、通常は水平型の方が 保守や点検が容易です。.
すべてのギア ポンプがすべての流体を処理できるわけではありません。例えば：
石油系 →標準歯車材質
酸および溶剤 → ステンレス鋼またはコーティングされた内部
食品 → ステンレス鋼やテフロンなどの FDA 承認素材
プロのヒント: 化学適合性チャートを確認してください。 ポンプの材料を選択する前に、必ず
流量は多くの場合、次の式を使用して計算されます。Qt
= 7 × Z × m² ×B×n×10⁻⁶（高圧ギヤポンプ用）
どこ：
Z = 歯の数
m = モジュール（ギアサイズ）
B = ギア幅
n = 回転数
あなたが数学オタクでなくても、心配する必要はありません。ほとんどのポンプ メーカーは、 性能曲線やソフトウェアを提供しています。 要件をプラグ アンド プレイするのに役立つ
使用します。 単段ギア ポンプを 標準の圧力と流量には、
使用します 多段を 必要な場合は より高い圧力または可変流量が.
液体源が ポンプレベルより低い場合は、ポンプに強力な 自吸能力があることを確認してください。ギアポンプはこれに適していますが、 500 mm未満に抑えてください。 キャビテーションやエアポケットを避けるために吸引高さを
次のことも考慮する必要がある場合があります。
爆発性環境 （防爆モーターを使用）
24時間365日連続稼働 （高信頼性確保＋省メンテナンス設計）
冗長性 （重要なシステムにはデュアルポンプまたはバックアップユニットを使用）
最終候補リストに挙げた後、次のことを再確認してください。
効率評価
騒音レベル
耐振動性
利用可能なアクセサリ (バルブ、フィルター、圧力リリーフ)
不明な場合は、 製造元に問い合わせて 、システム仕様を提供してください。ほとんどの場合、モデルを推奨したり、カスタマイズしたりするでしょう。
場合によっては、 2 台の小型ギア ポンプを並列して使用する方が良い場合があります。 大型ユニット 1 台よりもなぜ？
冗長性の向上
交換が容易
運用の柔軟性 (需要が少ないときはスイッチを 1 つオフにする)
さて、本題に移りましょう。ギアポンプは素晴らしいものですが、完璧ではありません。最も 一般的な問題の 1 つは、 システムにこっそり発生する可能性のある 「トラップされたオイル」 または オイルの閉じ込めと呼ばれるものです。無害に思えますが、適切に扱わないと深刻な事態を招く可能性があります。
飛び込んでみましょう。
ギアが回転して噛み合うと、 小さな密閉空間が形成されます。 ギアの歯とポンプ ケーシングの間に通常、流体はこれらのポケットを通って入口から出口まで流れます。しかし、ここに問題があります。
ギアの歯が噛み合って密閉されたキャビティ内に 少量のオイルが 行き場なく閉じ込められると、その流体は圧縮され、圧力が急速に上昇します。
これにより、 圧力スパイクが発生し 小さなポケットに 小さな爆発のような、次のような原因が発生します。
騒音の増加
振動
熱の蓄積
シールとベアリングの早期摩耗
効率の低下
オイルの滞留は次の場合に発生します。
ギア の噛み合いにより流体の逃げ道がありません 。
ありません。 適切な圧力解放 ゾーンや「アンロード」ゾーンは
ポンプの設計に は適切な逃がし溝またはスロットがありません.
特に場合によく発生します。 噛み合いオーバーラップ率 (ε) が 1.4 未満のそれを下回ると、メッシュ中に流体が行き場を失います。
実際の効果の簡単なリストは次のとおりです。
ベアリングの過負荷 – シャフトの片側により多くの力がかかります
シールの吹き抜け – 圧力スパイクによりシールが裂けるとき
キャビテーションのような損傷 – 流体の圧縮により気泡が爆発する可能性があります
騒音と振動 - 無視できない不快なガラガラ音
ポンプ寿命の短縮 – すべてが早く摩耗するため
良いニュース: 油の閉じ込めは避けられないわけではありません。実証済みの解決策がいくつかあります。
これは最も広く使用されている方法です。ことにより エンドカバーに溝を加工する、圧力が高まる前にオイルの逃げ道を確保します。ポンプに直接組み込まれた小さな圧力解放バルブのようなものだと考えてください。
メーカーによっては、 小さな穴を開けています。 余分なオイルを排出して圧力のバランスをとるために、ギアの面やシャフトに
を変更して ギアの歯の形状 密閉空間のサイズと期間を縮小すると、閉じ込められる容積を制限するのに役立ちます。
拡大することにより 排出ゾーンをわずかに 、流体が完全に圧縮される前に排出を開始できるようになります。
システムが許せば、作動圧力をわずかに下げることで、閉じ込められたオイルによって引き起こされる圧縮効果を低下させることができます。
オイルの閉じ込めにより、 ラジアル方向の力のバランスが崩れることがよくあります。それらを減らす方法は次のとおりです。
の追加 油圧バランス溝
を使用 ダブルサポートベアリング
吐出圧力を 均一に分散させます
したがって、閉じ込められた油は無視できるものではありません。しかし、適切な 設計を選択し、, 材料を選択し、 圧力バランスをとる技術を使用すれば、ギア ポンプをスムーズかつ静かに動作させることができます。
正直に言うと、ポンプを設置するときの最大の懸念事項はおそらく次のとおりです。
ですか 流量は十分?
それは 効率的ですか? それともエネルギーが無駄に消費されていますか?
か? 一貫性が保たれます 時間が経っても
これらの答えが「よくわかりません」という場合でも、心配する必要はありません。ギア ポンプのパフォーマンスに影響を与えるものと、ギア ポンプのパフォーマンスを最高の状態に保つ方法については、これから説明します。
高圧ギアポンプの場合、理論流量は次のように計算できます。
Qt = 7 × Z × m² ×B×n×10⁻⁶(L/min)
どこ：
Z = 歯の数
m = 歯車モジュール (各歯のサイズ)
B = ギア幅
n = RPM (1 分あたりの回転数)
低圧または中圧ギア ポンプを使用している場合、定数はわずかに変化する可能性がありますが (例: 7 ではなく 6.66)、構造は同じままです。
たとえ計算が正確であったとしても、 実際の出力 が予想よりも低いことに気づくかもしれません。そこで 体積効率が 重要になります。
体積効率 (ηv) = (実際の流量出力 / 理論上の流量出力) × 100%
完璧な世界とは、ηv = 100% を意味します。しかし、現実の世界では、通常、新しいポンプの場合は 85 ～ 95% の範囲にあり 、ポンプが摩耗するにつれて低下します。
よくある容疑者を見てみましょう。
効率化の最大の敵。これは次の 3 つの場所で発生します。
歯のすきま
端面すきま（ギヤとハウジングカバー間）
側壁隙間（ギア歯とケーシングの間）
特に高圧下では、たとえ小さな漏れであっても増加します。
低い吸引圧力 = キャビテーションのリスク = 流量の損失。
と 注入口の真空が強すぎる 、オイルから空気が引き抜かれる可能性があり (確かにそれは起こります!)、 気泡、騒音、ポンプの損傷につながります。
背圧が高くなるほど、オイルが漏れる可能性が高くなります。 後方に 内部の小さな隙間からそれは二度と見ることのできないエネルギーです。
オイルが 熱すぎると粘度が低下→内部漏れしやすくなります
オイルが 冷たすぎたり、濃すぎたりすると、ギアにうまく流れ込まなくなります
常にポンプの推奨 温度と粘度の範囲内に保ってください。.
低すぎますか？オイルがギアキャビティを十分に速く満たすことができない → 流量が低下します。
高すぎる？空気が吸い込まれる→キャビテーションの危険性。
の間に保ちます。 200 ～ 3000 RPMポンプの定格に応じて、
高地では気圧が下がり、吸入側にオイルが流れ込みにくくなります。これにより 流れが減少し 、 振動 や 騒音が発生する可能性があります.
✅ 端面クリアランスを仕様内に維持してください
✅ きれいで適切にろ過された作動油を使用してください
✅ 長くまたは狭い吸引ラインを避けてください
✅ 油の温度を 20 ～ 60°C に維持してください
✅ 圧力リリーフバルブとキャビテーション防止対策を取り付けてください
自吸式とは、ポンプが 液体をそれ自体に引き込むことができることを意味します ある場合でも、ポンプが 液体レベルより上に。ギアポンプは、正しく取り付けられていれば、通常、この点で優れています。.
しかし、自吸は魔法ではありません。それは以下に依存します:
真空圧力
シールの完全性
オイル粘度
ほとんどのギアポンプはオイルを最大 0.5 メートルまで持ち上げることができます。それを超えると、 キャビテーション (コンポーネントに損傷を与える小さな蒸気の泡) の危険があります。
始動前に必ず ポンプにオイルを事前に充填してください。
回転方向を再確認してください。配線が間違っている = 逆流します。
空運転は避けてください- 潤滑なしでギアが接触すると、即時損傷が発生します
フレキシブルカップリング採用で 軸のズレを吸収
フィルターを設置する 汚染を防ぐために
油の温度と粘度を監視します (理想: 20 ～ 60°C)
圧力定格を超えないようにしてください。これによりシールとベアリングにストレスがかかります。
吸引ラインの長さとエルボを最小限にして 損失を削減
あなたの ギアポンプは数か月ではなく数 長持ちしますか 年 ?これがチェックリストです。
ベアリングに注油してください 定期的に
、乾燥した清潔な場所に保管してください 使用しないときは
配線、スイッチ、端子の 磨耗を検査します。
絶縁抵抗の確認 電動ポンプの
損傷した部品を 完全に一致するコンポーネントと交換します
ギア ポンプは時代遅れかもしれませんが、 信頼性が高く、手頃な価格で、多用途です。正しく選択して維持すると、 定常流の, 優れた吸引力と 優れた耐久性が得られ、同時に操作や修理も簡単です。
建設、食品加工、自動車、農業のいずれの分野でも、 ギア ポンプが依然として有力な選択肢となります。 パフォーマンスとシンプルさが最も重要視される場合には、
1. ギアポンプは汚れた液体や研磨性の液体を処理できますか?
お勧めしません。それらは、清潔な潤滑流体で最もよく機能します。研磨剤はギアとハウジングを摩耗させます。
2. モーターを逆にして流れの方向を逆にできますか?
はい。ただし、ポンプが 対称で 、双方向の流れ用に設計されている場合に限ります。必ずメーカーにご確認ください。
3. ギアポンプの音がうるさいのはなぜですか?
最も考えられる原因: 空気の閉じ込め、キャビテーション、過度の圧力、または位置ずれ。
4. ギアポンプの一般的な寿命はどれくらいですか?
適切なメンテナンスを行った場合、3 ～ 5 年は一般的ですが、負荷の低い用途ではさらに長くなります。
5. ギアポンプとピストンポンプのどちらが優れていますか?
ギアポンプは よりシンプルで安価ですが、ピストンポンプは より高い圧力と可変流量を処理します。ニーズに基づいて選択してください。
2004年以降 Blince Hydraulic は、 を提供する大手プロバイダーです。 高性能油圧システム と専門サポート
当社の豊富な在庫には、の幅広い 油圧コンポーネントが含まれますなど 油圧シリンダ,油圧 モーター,油圧 ポンプ,油圧 ホース、および 油圧 製品もあれば、特定の要件に合わせて完全にカスタマイズされたものもあります。継手 — 既製の
お問い合わせ 販売だけでなく、お客様の運用ニーズに合わせた 費用対効果の高い修理およびメンテナンス サービスも提供しています 。
いずれの分野であっても、 鉱山、, 自動車, 用金型の製造、 海洋エンジニアリングの, Blince Hydraulicは 信頼できるパートナーです。 パワーと精度の の 油圧ソリューション.
