WPWDKS ウォームギアボックス | 垂直入力式 WP シリーズ ウォーム減速機

WPWDKS — 重工業用途向け垂直入力鋳鉄製ウォームギアボックス

WPWDKSは、WPファミリーの直角ウォーム減速機の一つで、垂直モーター入力軸（型番の「S」）と二重ベアリング支持のソリッド出力軸（接頭辞「DK」）が特徴です。軽量アルミニウム製のNMRV/RVシリーズが包装やドアアクチュエータ用途に適しているのに対し、WPWDKSは ウォームギア減速機 この製品は、染色ライン、木工用ジョイント装置、セラミック窯のローラー駆動装置、プラスチック押出機の供給オーガ、ガラスフロートラインの長い水平インデックス軸など、1日に16時間から24時間駆動するプラント向けに設計されています。最大の違いは鋳鉄製の筐体です。同じフレームサイズのアルミニウム製筐体の約3倍の熱容量を持ち、連続運転の鉱物油設備でも油浴温度を80℃以下に保ちます。

 

8種類のカタログ比（i=10、15、20、25、30、40、50、60）により、4極モーター（1450rpm）から24rpm～145rpmの出力速度までをカバーします。入力電力は、IEC規格56B14（0.12kW）から80B14以上（大型フレームサイズでは15kW）まで対応しています。韓国の産業用バイヤーは、WPWDKSを既存製品と直接互換性のある製品として調達することがほとんどです。 旧型WPシリーズウォーム減速機の代替品 地域ブランドから。IECフランジ規格により、交換には通常、機械加工されたアダプタプレートは必要ありません。残りの部分については、 WPシリーズウォームギア ボックスラインナップ WPWDA（水平入力）およびWPWDV（垂直出力）バリアントのマッチング用。

技術仕様および材料データ

下の最初の表は、カタログ仕様（モデル識別子、減速比範囲、主要摩耗部品の材質、潤滑剤、パッケージ、モーターフランジオプション）を示しています。2番目の表はフレームサイズマトリックスです。中心距離を選択し、ハウジングがサポートする入力電力帯域を読み取り、カタログの減速比と照合してください。中心距離は、すべてのWP型ウォームギアボックスの機械的容量を決定する寸法です。

WPWDKSウォームギア減速機のフレームサイズマトリックスを以下に示します。中心距離「a」（mm）は機械的容量を定義します。入力電力帯域は、1450rpmで回転する4極モータ、SF=1.0の均一負荷を想定しています。標準以外の負荷の場合は、以下の定格低減係数を適用してください。

接尾辞が示すもの ― WPモデルコードの読み方

WPWDKSウォームギア減速機のモデルコードは任意ではなく、各文字が特定の構成オプションを示しています。コードの読み間違いは、OEM注文に対して誤ったユニットが出荷される最も一般的な理由の1つです。WPWDKSウォームギア減速機のサフィックスは、次のように分解されます。 WP = 広範囲の寄生虫駆除剤ファミリー。 W = ワームハウジングのバリアント。 D = ダブルベアリング支持出力（シングルベアリングの「S」出力とは対照的） K = キー付きソリッド出力軸 S = 垂直モーター入力軸（モーターはギアボックスの上に位置します）。

実際には、WPWDKSウォームギア減速機は、ハウジング上部に垂直入力ボア、側面に水平ソリッド出力シャフトを備えています。出力シャフトのダブルベアリング構造により、片側に大きなラジアル荷重がかかり、もう片側にフライホイールまたは測定ホイールが取り付けられるチェーンとスプロケットのテイクオフに適しています。仕様を決定する前に、WPWDA（フランジ経由水平入力）、WPWDV（垂直出力、水平入力）、WPWDX（ダブル出力延長）と比較してください。これらは最も一般的な4つのWPバリエーションです。

鋳鉄を選ぶ理由 ― WPWDKSにおける熱的利点

ウォームギア減速機は、滑り噛み合い方式のため本質的に非効率的な駆動装置です。i=60 の場合、噛み合い効率は約 55～65% であり、失われた機械的仕事はオイルバスの熱として現れます。5.5 kW の入力の場合、最悪のケースの連続運転設備では、オイルを劣化温度以下に保つために、ハウジング表面から最大 2.4 kW の熱を放散する必要があります。アルミニウム製のハウジングはここで苦労します。鋳鉄、特に黒鉛片状微細構造を持つねずみ鋳鉄 HT200 は、アルミニウムの約 1.4 倍の体積熱容量を持ち、熱放射率はアルミニウムの 0.20～0.30 (無塗装) に対して約 0.85 です。

実際の設置環境では、これは、同サイズのアルミニウム製ボディと比較して、持続負荷運転時のWPWDKSウォームギア減速機の油浴温度が約15～20℃低くなることを意味します。ウォームギア減速機の油温が低いということは、潤滑油の寿命が長くなる（アレニウスの法則によれば、10℃低下するごとに油の寿命は約2倍になる）、シールの寿命が長くなる、そしてブロンズ製ホイールが熱劣化の限界に達するまでの安全マージンが広くなることを意味します。16時間および24時間稼働の設置環境において、鋳鉄製へのアップグレードは、潤滑油代だけで18ヶ月以内に元が取れます。

WPWDKSがその地位を確立する産業分野

WPWDKSウォームギア減速機は、重工業用途における過酷な使用サイクル、高温または汚染された環境、そして長い耐用年数といった条件において、鋳鉄製ハウジングがアルミニウム製ハウジングよりも割高な価格に見合うだけの価値がある場合に選ばれるウォームギア減速機です。以下の5つの分野は、韓国および日本の産業顧客におけるWPWDKSの販売の大部分を占めています。

繊維染色・仕上げライン

連続染色機は、ウォームギア減速機ローラー駆動装置を、周囲温度40～60℃、空気中に化学ミストが充満した状態で1日22時間稼働させています。WPWDKS80（i=30）と1.5kWのIE3モーターを組み合わせると、ローラー回転数は48rpmとなり、これは幅1.8mの綿染色機の標準回転数です。鋳鉄は化学薬品の飛沫に対する耐性と安定した油温が、アルミニウムよりも優れている点です。

プラスチック押出成形用供給スクリュー

押出機の投入口にカラーペレットを計量供給する重量式フィーダーは、WPWDKS50または60ウォームギア減速機（i=20）と0.55kWモーターを使用します。垂直入力によりモーターをオーガ駆動部の上に配置できるため、押出機横の床面積を冷却水や工具交換のためのスペースとして確保できます。

陶芸窯用ローラー駆動装置

ローラー炉式タイル窯は、焼成されたタイルを一定の線速度で50mの炉内を通過させます。数十個のローラー駆動装置のうち1つでも停止すると、窯内のタイル列全体が廃棄されます。i=40のWPWDKS100ウォームギア減速機と4番目のローラーごとに1.1kWのモーターは、10年以上韓国のタイル製造ラインの標準仕様となっています。これは、鋳鉄の耐熱性、i ≥ 30での青銅製ホイールのセルフロック動作により、電力損失時に逆ドリフトが発生しないためです。

木工用サンダーとかんな

幅広ベルトサンダーや四面プレーナーは、WPWDKS80または100ウォームギア減速機を使用して、板材の送り込みによる重い研磨負荷の下で送りローラーを駆動します。ここで最大の敵は木くずの混入です。鋳鉄は微細な粒子の吸入に耐え、表面硬化による損傷もありませんが、アルミニウム製のハウジングは数ヶ月以内に傷がつき、油がにじみ出てしまいます。

ガラスフロートラインレールドライブ

フロートガラス製造ラインのアニーリング炉では、冷却中にガラスリボンに応力亀裂が生じるため、速度脈動のない同期された0.05 m/sのローラー動作が必要です。WPWDKS135ウォームギア減速機ユニットは、i=50でクローズドループサーボ駆動の1.5 kWモーターを使用し、速度を±0.3%に維持します。ウォーム形状の固有の減衰は、実際にはここで利点となり、ウォームギア減速機の出力におけるサーボエンコーダのリップルをマスキングします。

WPWDKSとNMRVアルミニウムの比較 ― 実用的な比較

韓国のOEM設計者からは、WP鋳鉄製ウォームギア減速機とNMRVアルミニウム製ウォームギア減速機のどちらが「優れているか」という質問がよく寄せられます。正直なところ、エンジニアの答えは、それぞれ異なる使用条件に合わせて設計されているということです。以下の表は、約200Nmのトルク出力における両者のトレードオフを比較したものです。

日常的な洗浄が必要な場合や、重量制限が厳しい場合は、NMRVアルミニウム製をお選びください。1日の使用時間が12時間を超える場合、周囲温度が35℃を超える場合、または微粒子汚染が懸念される場合は、WPWDKSウォームギア減速機が適切な仕様です。混合使用の設置では、両方のタイプのウォームギア減速機を組み合わせる場合もあります。メインのプロセス駆動部にWPWDKS、補助ドアやインデックステーブルにNMRVを使用します。

潤滑、サービス間隔、および慣らし運転手順

新品のWPWDKSウォームギア減速機には、周囲温度40℃までの運転に適した鉱物油CLP 220が工場で充填されています。鋳鉄製のWPシリーズウォームギア減速機は、アルミニウム製のNMRVユニットよりも最初のオイル交換が重要です。これは、オイルバスが大きいため、最初の100～500時間の運転中に、より多くのブロンズの初期粒子が捕捉されるためです。500時間の運転で工場充填油を抜き、補充量の50%でキャビティを洗浄し、再度抜き、サイトグラスのマークまで補充します。

慣らし運転後のオイル交換は、鉱物油の場合は 4,000 時間または 12 か月 (いずれか短い方)、合成 PAG の場合は 8,000 時間または 24 か月のいずれか短い方の間隔で行ってください。油温が 80 °C を超える状態が継続すると、設置時期に関係なく PAG への切り替えがトリガーされます。WPWDKS ハウジングには、側面に視認性の高いサイトグラス、底部に磁気ドレンプラグが装備されています。磁気プラグは、ウォームシャフトの摩耗による鋼片を捕捉し、オペレーターが利用できる状態監視データの最も有用な単一の情報源となります。

長期間（30日以上）回転しない状態が続く設備では、潤滑油膜が劣化すると、ウォームギア減速機のブロンズ製ホイールの負荷接触部にドライスポット腐食が発生する可能性があります。そのため、14日ごとに30秒間回転させて油膜を再分配することをお勧めします。このちょっとした習慣が、ホイールの寿命を数年延ばします。

OEM仕様のカスタマイズオプション

カタログ掲載のWPWDKSウォームギア減速機は、約80%の注文をカバーしています。残りの20%については、下記のリストから1つ以上のカスタマイズが必要となりますが、30台以上の量産注文では金型費用は発生せず、ほとんどのカスタマイズは少量サンプルでも対応可能です。

出力軸の改造。 標準のウォームギア減速機のソリッドシャフトの長さは80mmですが、当社では120mmまでの延長も承っております。スプライン出力（DIN 5480シリーズ）、インチ規格キー溝、両端加工済みダブルエクステンション出力は、WPWDKS70以上のすべてのフレームサイズに対応しています。

非標準比率。 カタログではi=60までしか掲載していません。それ以上になると、単段ウォームギア減速機の効率が50%を下回り、2段ヘリカルウォームハイブリッドの方が実用的になるためです。特殊な用途向けには、i=70、i=80、またはi=100の単段タイプを少額の特注工具費用でご提供いたします。

特殊塗料およびコーティング剤。 RAL 5015 スカイブルーまたはRAL 7001 シルバーグレーはカタログ在庫です。特注のRALカラーは最低5ユニットから承ります。海洋環境および塩水環境向けのエポキシまたはポリウレタン2液性塗料は、プロジェクトごとに見積もりいたします。

バックストップ／逆転防止装置。 ウォームシャフト入力部にローラークラッチ式バックストップを設けることで、衝撃荷重がかかった際の逆回転を防止します。これは、傾斜コンベヤ駆動装置、ホイスト、およびウォーム形状によるセルフロックだけでは安全基準を満たせない特定のストレッチャーローラー構成において規定されています。

当社製品ラインナップにおける関連製品および補完製品

産業用駆動系は、ウォームギア減速機単体で構成されていることは稀です。以下に、WPWDKSウォームギア減速機と論理的に組み合わせられる4つの製品群を示します。実際の駆動系構成部品、内部スペアパーツ、および当社の並列減速機ファミリーを区別しています。 韓国のウォームギア減速機メーカー カタログ。

ドライブシャフト（トランスミッション関連部品）。 駆動軸は、原動機とギアボックス入力の間、またはギアボックス出力と被駆動機械の間にある駆動系に配置されます。長い染色ラインや多段式キルンの駆動では、WPWDKSは熱膨張を吸収するためのスリップセクションを備えたCVジョイント駆動軸を介して負荷に接続されることがよくあります。参照 PTOおよびCVジョイント駆動シャフト マッチングされたアセンブリ用。

ウォームとウォームホイールのペア（内部予備部品）。 WPWDKS内部のブロンズ製ホイールとスチール製ウォームシャフトは、主要な摩耗部品です。通常、25,000～35,000時間の使用後、ホイールは摩耗限界に達しますが、ハウジングとベアリングはまだ使用可能です。ウォームとホイールの再歯付きキットを使用すると、メンテナンスチームはギアボックスをその場で再構築でき、ユニット全体を交換するコストの約3分の1で済みます。すべてのWPWDKSフレームに合わせてサイズが決められています。 ウォームとウォームホイールのペア.

遊星歯車減速機（姉妹製品ライン）。 アプリケーションで自己ロック保持トルクよりも高効率（≥ 95%）と高精度位置決めが求められる場合（例えば、サーボ駆動のインデックステーブルや精密回転軸など）、遊星歯車減速機が適切な代替減速機ファミリーとなります。同じサプライヤーですが、駆動原理が異なります。参照 遊星歯車減速機 インラインおよび直角範囲向け。

農業用ギアボックス（業界特化型姉妹製品ライン）。 トラクターのPTO駆動装置、ロータリー耕うん機ヘッド、灌漑用ピボット減速機、フィードラインコンベア向けに、当社の農業用ギアボックスカタログでは、屋外暴露に対応する強化シールを備えた現場定格ハウジングに、同様の青銅製ホイールと鋼製ウォームギア技術を採用しています。製品ラインナップは以下をご覧ください。 農業用ギアボックスの交換.

WPWDKS アプリケーションエンジニアリングに関するよくある質問

以下は、WPWDKSウォームギア減速機をご指定いただく韓国および日本のお客様から、当社のアプリケーションエンジニアが最も頻繁に寄せられる質問です。それぞれの回答は、カタログの宣伝文句ではなく、現場での経験と検証済みのベンチテストデータに基づいています。

アジアの工業プラントからの現場報告

以下のフィードバックは、過去12～18ヶ月にわたり、韓国、日本、ベトナム、タイでWPWDKSユニットの仕様策定や保守を担当したプロセスエンジニア、プラント保守責任者、OEM設計者から収集したものです。お客様の許可を得た場合、技術的な詳細とフレームサイズは、ウォームギア減速機のフレームサイズとともに原文のまま掲載しています。