WPWOウォームギアボックス｜出力フランジ付きWPシリーズウォーム減速機

WPWO — WPウォームギアボックスファミリーのフランジマウント型

WPWOは、当社のWPシリーズ鋳鉄製出力フランジ型です。 ウォームギア減速機WPWDKS構成では、キー付きのソリッド出力シャフトを介して負荷を駆動しますが、WPWOでは、ボルト締めのPCDフランジ面を備えた中空出力穴を備えています。ギアボックスはカップリングを介して接続するのではなく、負荷ハウジングに直接ボルトで固定されます。一般的な用途としては、垂直ポンプ本体、ミキサーアセンブリ、スクリューコンベア駆動端、小型クレーンの旋回リング駆動装置、および駆動機械が独自の入力シャフトを持ち、ギアボックスがそれと面一になるように設計されているあらゆるアプリケーションが挙げられます。

WPWOウォームギア減速機は、当社のカタログに掲載されている他のどのWPシリーズよりも広いトルク範囲をカバーしています。最小のWPWO50フレーム（i=5）では19Nm、WPWO250フレーム（i=60）では2,745Nmまで対応可能です。定格入力電力は0.12kW（小型ミキサー補助装置）から33.2kW（大型バグハウススクリューコンベア）まで対応します。出力速度は1,400rpmの入力から19rpm～186.7rpmまで対応し、低速産業機械に最適な範囲です。WPシリーズのその他のバリエーションについては、当社のより広範な製品カタログをご覧ください。 WPシリーズウォームギアボックスのラインナップ WPWA（水平フランジ入力）およびWPWDV（垂直出力）構成を含む。

カタログ仕様およびフレーム容量

下の最初の表は、WPWOウォームギア減速機シリーズのカタログ仕様（ギア配置、トルクと出力範囲、主要摩耗部品の材質、モーターフランジのオプション）を示しています。2番目の表は、フレームごとの容量マトリックスです。フレームを選択し、ハウジングがサポートする入力出力範囲を読み取り、駆動機械に適合する出力フランジのPCD（ピッチ円直径）を相互参照してください。PCDは注文時に指定する寸法です。ボルトパターンによってギアボックスが既存のフランジにきれいにボルトで固定できるかどうかが決まるため、見積もり前に慎重に測定することをお勧めします。

WPWO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）は機械的容量を表します。出力フランジのPCDは、注文前に駆動機械と照合して確認すべき寸法です。

フランジ出力が重要な理由 ― WPWOの機械的論理

フランジ出力ウォームギア減速機は、一般的な駆動系において最も故障しやすい要素の一つである、ギアボックスの出力軸と被駆動機械の入力軸との間のカップリングを排除します。カップリングは、たとえ優れたエラストマー製のものであっても、バックラッシュを生じさせ、試運転時に慎重な角度および平行調整を必要とし、衝撃荷重条件下では最初に故障する部分となります。WPWOは、出力フランジを被駆動機械に直接クランプすることで、この問題を回避します。その結果、設置長さが短縮され、試運転時の調整手順が減り、被駆動機械自身のベアリングを介したモーメント荷重の伝達経路がよりスムーズになります。

この洗練された設計には、構造上のコストが伴います。出力ボアが駆動機械のラジアルモーメントを担うため（負荷が別のベアリングにかからないため）、WPWOウォームギア減速機の出力ベアリングは、同等のソリッドシャフトユニットよりも大きくする必要があります。出力側には、まさにこの理由から、深溝玉軸受ではなくテーパーローラーベアリングを使用しています。テーパーローラーペアは、軸方向モーメントとラジアルモーメントの両方の負荷を問題なく処理します。垂直ミキサー駆動の場合、これは非常に重要です。ミキサーインペラの重量、ラジアル方向の流体抵抗、および軸方向の下向き推力はすべて、同じフランジ面からギアボックスに加わるからです。

ウォームギア減速機の仕様策定者がよく犯す間違いは、フレームサイズと減速比だけを基準にWPWOとWPWDKSを互換性のあるものとして扱うことです。これらは互換性がありません。WPWOの出力フランジは構造部材であり、接続を容易にするためのものではありません。駆動機械に独自のベアリングがあり、ギアボックスを既存のフランジ面にボルトで固定したい場合は、WPWOを指定してください。カップリングを介してベアリングに取り付けられた負荷に駆動する、自立型のソリッド出力シャフトが必要な場合は、WPWDKSを指定してください。

発熱量、熱出力、および連続運転時のサイジング

連続運転のミキサーやポンプ駆動装置にWPWOウォームギア減速機を選定する際には、トルク容量だけでなく熱容量も考慮する必要があります。WP型ウォームギア減速機には、カタログでは必ずしも強調されていない2つの異なる出力定格があります。1つ目は機械的定格出力で、SF=1.0の負荷でギアの歯、ベアリング、シャフトが破損せずに支えることができる負荷です。2つ目は熱定格出力で、オイルバスが劣化温度を超えずにハウジングが周囲の空気に放散できる熱量です。

i=40 の単段 WPWO ウォームギア減速機の場合、メッシュ効率は約 70% です。したがって、5.5 kW の入力では 5.5 × 0.30 = 1.65 kW の廃熱が発生し、そのすべてが対流と放射によってハウジングから放出されます。静止空気の設置で周囲温度 25 °C の場合、WPWO135 鋳鉄ハウジングは約 1.4 kW の熱を放散します。ウォームギア減速機の場合、これは 1.65 kW の発熱を下回るため、補助冷却なしではユニットを機械的定格で連続運転することはできません。WPWO147 (次のフレーム、ハウジング表面積が大きい) にアップグレードするか、強制空冷換気を追加するか、またはユニットが 5.5 kW の入力で断続的にしか運転で​​きないことを受け入れる必要があります。

これは、WPシリーズウォームギア減速機を初めて選定する方が陥りやすい落とし穴であり、そのため弊社では見積もり前に周囲温度、デューティサイクル、1日の使用時間をお伺いしています。フレームサイズ表の機械的定格欄は、断続運転を前提としています。1日12時間以上の連続運転の場合は、0.7（周囲温度45℃、密閉型筐体）から0.9（周囲温度25℃、開放型換気）の係数で定格を低減してください。実際の動作環境をご指定いただければ、機械的に十分なサイズだけでなく、熱的に検証済みのフレームサイズをご提案いたします。

フランジ出力形状が優位性を発揮するポイント

WPWOウォームギア減速機は、負荷側に入力フランジがあり、カップリングのない駆動系が好ましい用途向けに選定されています。以下の5つの分野は、過去12か月間に韓国および地域の産業顧客に出荷されたWPWOの受注総数約851トン（TP3T）をカバーしています。

垂直ミキサーおよび攪拌機の駆動装置

化学薬品、塗料、食品加工タンクの上部に取り付けられたミキサー駆動部は、WPWO出力フランジに直接ボルトで固定されます。ミキサーコラムはスタブシャフトを介してフランジから吊り下げられ、WPWOウォームギア減速機内部のブロンズ製ホイールがインペラからの推力を吸収します。1.5kWモーターを搭載したi=30のWPWO100ウォームギア減速機は、200～400Lタンクミキサーの主力製品です。5.5kWモーターを搭載したi=20のWPWO155は、1,000～2,000Lの工業用撹拌機に対応します。

垂直ポンプ本体駆動

垂直軸式汚水ポンプ、スラリーポンプ、粘性流体用ロータリーポンプは、WPWOをポンプヘッドに直接取り付けます。WPWO80またはWPWO100ウォームギア減速機（i=10）と0.75～2.2kWモーターを組み合わせることで、ほとんどの容積式ポンプに必要な140～187rpmの回転速度が得られます。フランジマウント方式を採用することで、カップリング式ポンプ駆動装置につきもののグランドパッキンの位置調整作業が不要になります。

スクリューコンベヤ駆動端

バグハウスの粉塵処理、セメントクリンカーの搬送、スラッジ除去スクリューはすべて、フランジに取り付けられたウォームギア減速機の端部に接続され、フランジ付き駆動ボスがWPWOに接続されます。WPWO135からWPWO250フレームは、トラフ幅250mmから600mmまでのスクリューコンベヤに対応しています。セルフロック式のi ≥ 30の減速比により、停電時にスクリューカラムが逆回転するのを防ぎます。これは、コンベヤが満杯で逆流が発生し、排出端が過負荷になる可能性がある場合に重要です。

小型クレーンおよび高所作業車における旋回駆動装置

WPWO ウォームギア減速機は、旋回リングピニオンを駆動し、小型ジブクレーン、伸縮式高所作業車、倉庫スタッカークレーンにおいて、外部ブレーキなしで確実な保持トルクを提供します。フランジ出力はピニオンシャフトを駆動し、旋回リングギアの歯に直接噛み合います。標準的な構成は、1.5 kW ブレーキモーターを備えた WPWO120 i=50 です。

冷却塔ファンおよびダンパー駆動装置

工業用冷却塔の可変ピッチダンパーアクチュエータには、WPWO80またはWPWO100フレームサイズのウォームギア減速機が使用され、小型セルファンの低速駆動装置には、ダンパーハブにフランジマウントされたWPWO80またはWPWO100が使用されます。屋外での耐候性と耐腐食性に優れた鋳鉄製ハウジングにより、アルミニウム製の代替品が1～2年で劣化してしまうような湿潤な環境下でも問題なく使用できます。

WPWOフランジマウント設置のベストプラクティス

フランジ出力ウォームギア減速機の設置は、カップリング駆動とはいくつかの小さな、しかし重要な点で異なります。試運転時に以下の4つの手順に従うことで、返品された製品によく見られる保証上の問題を未然に防ぐことができます。

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   フランジ面の垂直性を確認する。 駆動機械の嵌合フランジと入力軸軸との垂直度を測定します。許容公差は、PCD 100 mmあたり0.05 mmです。これを超えると、WPWO出力ベアリングは初日からエッジ負荷を受け、ベアリング寿命は60～80%低下します。
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   フランジボルトを十字型に順番に締め付けてください。 トルクレンチを使用し、2回に分けて締め付けてください。1回目は最終トルク値の50%で締め付け、2回目は規定トルクまで締め付けます。クロスパターンで締め付けることで、フランジ面の歪みを防ぎます。最終トルク値は、各ユニットに同梱されているWPWO試運転シートに記載されています。
3. 3
   ボルト列を締め込む前に、入力軸の適合性を確認してください。 駆動機械の入力軸が、軽く親指で押してもWPWOの出力穴にスムーズに入らない場合は、無理に押し込まないでください。無理に押し込むと、初日からウォームホイールがウォーム軸に横方向の負荷をかけてしまいます。ホイールの早期摩耗のリスクを避けるため、入力軸をわずかに小さめに再加工してください。
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   ウォームギア減速機を無負荷状態で1時間運転した後、オイルレベルを確認してください。 試運転後、WPWOウォームギア減速機を無負荷で60分間運転してください。運転を停止し、30分間待って油槽内の空気を抜き、サイトグラスで油面を確認してください。必要に応じて油を補充してください。初回運転では、気泡が抜けるにつれて油面が3～5mm低下することがよくあります。

品質認証および受入試験

WPWOウォームギア減速機は、ウォームギア減速機製造ラインから出荷される前に、4段階の受入試験に合格します。第1段階は寸法検査で、ベアリングシート、出力フランジの振れ、モーターフランジのボルトパターンなど、すべてISO 9001に準拠した図面に基づいて測定されます。第2段階は無負荷運転で、定格入力速度で両方向に30分間運転し、温度上昇を監視し、ベアリングの異音を聞き取ります。第3段階は負荷試験で、定格入力電力75%で60分間運転し、油温の安定化を監視します。第4段階は、24時間冷却した後の最終的な目視検査とシール漏れ検査です。

工場試験記録は、すべてのWPWOウォームギア減速機ユニットに同梱され、品質管理検査員の署名があり、ウォームシャフトの熱処理バッチとブロンズホイールの鋳造ヒートまで追跡可能です。重要な注文（通常は化学ミキサー駆動部に使用されるWPWO175フレーム以上）で第三者機関による立会検査を必要とする韓国のお客様は、見積もり段階でビューローベリタス、SGS、またはTÜVの立会人を指定できます。費用はユニットごとに加算され、監査のロジスティクスを簡素化するために、韓国のオフィスを通じて手配されます。

各製品には、ISO 9001:2015製造証明書、欧州経済領域（EEA）への販売に関するCE適合宣言書、ウォームシャフト（20CrMnTi熱処理バッチ）およびブロンズホイール（ZQSn10-3鋳造熱処理）の材料証明書が標準で同梱されています。韓国工業規格（KS）に準拠した最終組立に必要な資料は、ご要望に応じて提供いたします。

駆動系関連部品および関連減速機シリーズ

WPWOウォームギア減速機を中心としたドライブトレインは、通常、ウォームギア減速機と3種類の補助製品、さらに当社製の並列減速機ライン1本を組み合わせたものです。 韓国のウォームギア減速機メーカー カタログ。以下の4つは、WPWOユニットと同一の発注書に記載されている頻度の高い順に記載されています。

ドライブシャフト（トランスミッション関連部品）。 WPWOの出力は駆動機械に直接取り付けられますが、入力側はモーターが離れた場所にある場合、駆動軸を介してモーターに接続されることがよくあります。これは、モーターが床面に設置され、ギアボックスがミキサーやポンプスキッド上の高い位置にあるような設置例によく見られます。伸縮式およびCVジョイント式の駆動軸は、溶接されたスキッドフレームで避けられない小さな角度および軸方向のずれに対応します。 PTOおよびCVジョイント駆動シャフト 長さが一致するアセンブリ用。

ウォームとウォームホイールのペア（内部予備部品）。 ブロンズ製ウォームホイールとスチール製ウォームシャフトは、WPWOユニット内部の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、鋳鉄製ハウジングとテーパーローラーベアリングは使用可能な状態を維持します。ウォームホイール再構築キットを使用すれば、メンテナンスチームはユニット全体の交換費用の約3分の1のコストでギアボックスをその場で修復できます。すべてのWPWOフレームに対応するサイズで、 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）。 用途において高い機械効率（≥ 95%）または高精度位置決めのための極めて低いバックラッシュが求められる場合（例えば、サーボ駆動のインデックス回転装置や精密攪拌機シャフトの位置決めなど）、遊星減速機が最適な代替手段となります。同じサプライヤーですが、駆動原理が異なります。詳細は以下をご覧ください。 遊星歯車減速機 WPWOウォームギア減速機を補完するインラインおよび直角範囲向けで、ウォームの効率が不十分な場合に使用されます。

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、灌漑ポンプ駆動装置、給餌ラインコンベア、ロータリー耕うん機ヘッドなどには、当社の農業用ギアボックスカタログに掲載されている製品が、屋外での使用に耐える強化シール付きの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。 農業用ギアボックスの交換 サイズ選びのために。

WPWOの仕様とサイズに関するよくある質問

以下に挙げる質問は、WPWOウォームギア減速機シリーズの見積もり審査および設置後のサポートにおいて、当社のアプリケーションチームが最も頻繁に対応する質問です。回答は、カタログの宣伝文句ではなく、ベンチテストデータと現場での経験に基づいています。

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ヶ月間にWPWOユニットの仕様策定や保守を担当した、韓国、日本、ベトナム、タイのプロセスエンジニア、プラント保守責任者、OEM設計者からのものです。お客様から書面による許可を得ている場合は、技術的な詳細とフレームサイズを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。