ギアポンプ

ギアポンプとは

ギアポンプ（ギヤポンプとも）は、油類のような粘度の高い液体や固形物を含有している液体の移送に使われる容積式ポンプの1種です。内部の歯車が回転することで液体を吸い上げて移送します。

オイルを別容器に移す用途の他、構造がシンプルで分解しやすいため、サニタリー用のポンプにも使用されています。

ギアポンプの原理・仕組み・種類

引用元：大晃機械公式HP（https://www.taiko-kk.com/jp/gear_pump/）

ギアポンプの原理

ギアポンプは上下の歯車（ギア）が回転し、中央で歯が噛み合うことで開くときに負荷が生じ、液を吸い込む仕組みです。歯車の外周の隙間のことを「トップクリアランス」、歯車の両側面の隙間を「サイドクリアランス」といい、この隙間の中で歯車が回転します。液は歯車の外を回り、歯が噛み合ったときに絞り出されます。

ギアポンプの仕組み

歯車が回転する際に、ギアの歯のかみ合わせ部分に真空と背圧が吸入側で生じます。そこに液体が引き込まれ、ケーシングと歯車の間を回って、排出側へ移動する仕組みです。駆動のスピードを一定に保てるため、安定した移送が可能です。また、製品によっては歯車の回転方向を制御することで移送方向を変えることもできます。

ギアポンプの種類

ギアポンプには、ギア（歯車）が外接するタイプと内接するタイプがあります。外接歯車型は、同じ形状の歯車が対になって回転することで流体を移動させる仕組みです。

内接歯車型は、異なる形状の歯車が重なるように設置されているのが特徴。歯車の形状の差によって流体を引き込む力を発生させています。内接歯車型は外接歯車型に比べてコンパクトです。

使用される歯車の形状でも分けることができます。高圧ポンプに使用されるインボリュート型は最もポピュラーな形状で流通量も多いのが特徴。インボリュート型の中に、平歯車やはすば歯車といった種類があります。一般的に用いられている反面、歯形の特徴からとじ込み現象が起き騒音や振動といった問題もあります。

対して、接触点が1つの一点接触歯車もあり、こちらはインボリュート型に比べて歯車が噛み合う点が1点であるのが特徴。その分、とじ込み現象が起こりにくく、振動や騒音が抑えられるといったメリットがあります。病院や住宅など、静音性が求められる建物などで活躍するでしょう。

また、普通単車型とモーターが内蔵された連結型の2種類があり、設置箇所や用途によって使い分けられています。

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ギアポンプの使用用途

ギアポンプは、圧力をかけて粘性の高い液体の移送に用いられます。油類のほか、溶融樹脂や接着剤などの移送も可能です。油圧ショベルやフォークリフトといった重機にも使われています。

ギアポンプの構造・不具合・トラブル

ギアポンプの構造

ギアポンプは軸シール、安全弁、ポンプジャケットで構成されています。

軸シールは様々な種類があり、主な種類は下記のものになります。

シールレス式

液漏れがないことが特長。石油製品、科学液、廃液、危険物などに使用します。

グランドパッキン式

低粘度から高粘度まで、あらゆる液体に使用可能です。

メカニカルシール式

回転軸からの漏れだしを機械的にシールする仕組みです。

インサイト形とアウトサイト形、シングル形とダブル形など様々な型があります。

ギアポンプの不具合・トラブル

ギアポンプでは下記のような不具合やトラブルが考えられます。

不具合	原因	対策
規程吐出し量が出ない	安全弁が開くケーシングやしゅう動部が摩耗している	摩耗している部品を交換する
軸受があつくなる	ベルトの張りが強くなっている	ベルトを張りなおすベルトの寿命の可能性があるためベルトの交換を行う
運転音が大きいポンプが振動する	軸継手ゴムが摩耗している歯車が摩耗している安全弁が開いている	軸継手ゴムを交換する歯車を交換するスプリングを交換する
軸封部からの油漏れが多くなっている	メカニカルシールの取り付け不良や損傷軸の摩耗	メカニカルシールの交換をする軸の交換をする

参照元：[pdf]エバラ歯車ポンプ　GPA型　取扱説明書https://www.ebook.ebara.com/manual/pdf/09/09-agpa3-7980-a.pdf

ギアポンプの動作不良については業者を呼ぶことで解決できる可能性が高いです。

ギアポンプから液が漏れる場合は、メカニカルシールなどの消耗部品を交換して良くなる場合もあります。

ギアポンプのメーカー一覧

ギアポンプは下記のメーカーで取り扱っています。

大東工業株式会社
株式会社丸八ポンプ製作所
大晃機械工業株式会社
株式会社イワキ
株式会社荏原製作所
テラル株式会社
ギヤーエス工業株式会社
株式会社亀嶋鐵工所
株式会社工進
川崎重工業株式会社
株式会社島津製作所
豊興工業株式会社

ギアポンプと一口に言っても、使用環境や用途によって適したタイプは異なります。使用流体はもちろん、大きさや使用できる電圧などによっても選ぶべきポンプは変わるのです。

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