Réducteur à vis sans fin WPWDK | Série WP

Réducteur à vis sans fin série WPWDK — Fonte, 6–3 025 N·m, châssis WPWDK40–250

Spécifications techniques — Série WPWDK

Configuration WPWDK — Que signifie cette désignation ?

La série WP comprend plusieurs configurations d'arbre et de montage différentes, au sein d'un même carter en fonte. La signification du suffixe de configuration permet de sélectionner la variante adaptée à une configuration de machine spécifique. Les principaux types de la série WP fournis par Korea Ever-Power sont : WPWO (montage universel, arbre de sortie unique), WPWKO (arbre de sortie vertical), WPWKT (avec bras de couple) et WPWDK (arbre à double clavette – DK indique une configuration d'extrémité d'arbre avec rainure de clavette sur les arbres d'entrée et de sortie, optimisée pour la fixation par pignon de chaîne et accouplement).

Le réducteur WPWDK est couramment utilisé dans les machines textiles où l'arbre de sortie entraîne directement un pignon ou une roue dentée par clavette, assurant un engagement direct et précis sans moyeu d'accouplement. De même, l'arbre d'entrée reçoit un pignon ou une poulie pour les configurations d'accouplement indirect du moteur, méthode d'alimentation la plus fréquente dans les anciennes installations textiles et dans de nombreux entraînements d'usines chimiques où le moteur n'est pas situé à proximité du réducteur.

La désignation « technologie américaine » dans la description du produit fait référence à la géométrie et au procédé de fabrication de la vis sans fin : profil de vis usiné avec arbre cémenté et rectifié. Ce procédé respecte les principes de conception courants dans la fabrication des réducteurs industriels nord-américains. Il contraste avec certains produits de la série WP, moins coûteux, qui utilisent des profils de vis sans fin fraisés plutôt que rectifiés avec précision. L’arbre de vis sans fin rectifié avec précision permet de réduire le bruit d’engrènement et d’allonger la durée de vie de la roue grâce à une meilleure répartition de la charge sur la surface de contact des dents.

Pourquoi les ingénieurs spécifient la série WPWDK

Industries et applications

▸ Machines de levage, métallurgie et équipements scéniques

Les treuils, monte-charges, systèmes de levage scéniques et équipements de transfert métallurgique, d'une puissance de 0,37 à 11 kW, sont des applications courantes des réducteurs WPWDK. La rigidité du carter en fonte et l'autoblocage naturel de la vis sans fin à partir d'un rapport de 20:1 offrent une double sécurité de maintien de la charge : un autoblocage mécanique au niveau de l'engrènement et l'avantage mécanique du rapport de réduction qui limite le couple de retour sur l'arbre d'entrée. Pour les applications scéniques, le niveau sonore inférieur à 50 dB(A) est essentiel : un fonctionnement silencieux est une exigence pratique dans les théâtres où un réducteur audible perturberait le confort du public lors des changements de décor lents.

▸ Machines pour le textile, l'impression, la teinture et le caoutchouc

Les machines textiles — métiers à tisser à pinces, machines à tricoter, rameuses — utilisent des dizaines de points d'entraînement individuels, chacun nécessitant généralement une puissance de 0,12 à 2,2 kW à une vitesse de 20 à 60 tr/min. La configuration d'entrée et de sortie par arbre de clavette du WPWDK correspond à la transmission directe par pignons, courante dans les installations textiles, où les moteurs et les réducteurs sont montés individuellement et reliés par de courts tronçons de chaîne à rouleaux plutôt que par des groupes motopropulseurs à arbre rigide. Les machines de teinture utilisent des configurations d'entraînement similaires pour la rotation lente des porte-tissus et des agitateurs chimiques.

▸ Équipements pétrochimiques, environnementaux et pour les nouvelles énergies

Les agitateurs pour procédés chimiques, les entraînements de ventilateurs pour machines environnementales, les entraînements de pales pour stations d'épuration et les équipements de maintenance d'éoliennes bénéficient tous de la combinaison d'une plage de couple élevée, d'un verrouillage de sécurité automatique et d'une disponibilité multi-châssis du WPWDK. Les entraînements pour l'industrie pétrochimique exigent souvent une documentation de la marque des roulements pour les équipements ATEX ; la possibilité d'utiliser des roulements NSK ou SKF avec le WPWDK permet d'intégrer le réducteur dans un assemblage certifié sans problème de marque de roulements. Les applications pour les énergies nouvelles, notamment les entraînements de réglage des structures de montage solaire et les équipements auxiliaires pour petites éoliennes, sont également prises en charge. Voir la documentation complète. gamme de réducteurs à vis sans fin pour toutes les séries disponibles.

Sélection de la taille du cadre et de la marque des roulements

Korea Ever-Power recommande le processus de sélection suivant pour la série WPWDK :

• ◉ Étape 1 — Déterminer la vitesse de sortie requise. Pour une vitesse d'entrée moteur standard de 1 500 tr/min, divisez 1 500 par la vitesse de sortie requise (en tr/min) afin d'obtenir le rapport de réduction. Choisissez le rapport standard le plus proche : 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50 ou 60. Si une vitesse précise est requise et qu'aucun rapport ne correspond, un moteur équipé d'un variateur de fréquence compensera la variation de ±15% autour du rapport standard le plus proche.
• ◉ Étape 2 — Calculer le couple de sortie requis. Le couple de sortie est calculé comme suit : (puissance moteur kW × 9 550) ÷ vitesse de rotation (tr/min). Appliquez ensuite un coefficient de service de 1,25 à 2,0 en fonction des chocs et du cycle de service. Recherchez la taille de châssis WPWDK dont le couple de sortie nominal, au rapport sélectionné, dépasse la valeur de réduction requise.
• ◉ Étape 3 — Spécifiez la marque du roulement. C&U est l'option standard et convient à la plupart des applications industrielles courantes. Spécifiez NSK ou SKF si : (a) votre client ou organisme de certification exige une marque européenne ou japonaise spécifique ; (b) vous stockez des roulements provenant d'un fournisseur unique et préférez utiliser des marques identiques sur tous vos équipements ; ou (c) le cycle de service de l'application (charge élevée continue, température élevée) justifie le léger surcoût lié aux tolérances de jeu interne plus strictes des marques de roulements haut de gamme.
• ◉ Étape 4 — Spécifiez le joint. Les joints KSK sont standard. Les joints SKF offrent une meilleure rétention d'huile à haute température et à des vitesses de rotation élevées ; privilégiez les joints SKF pour les entraînements fonctionnant à une vitesse de rotation de l'arbre de sortie supérieure à 1 200 tr/min ou à des températures ambiantes supérieures à 50 °C.

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Composants d'entraînement adaptés

La roue à vis sans fin WPWDK est la première pièce à s'user dans les machines textiles et industrielles à longue durée de vie. S'approvisionner en roue de remplacement auprès de Korea Ever-Power garantit la même qualité d'alliage de bronze, les mêmes dimensions d'alésage et le même profil de dent que la pièce d'origine, évitant ainsi le problème courant d'une roue de remplacement non compatible qui provoque une usure accélérée due à des contacts inadaptés.

Foire aux questions

Quelle est la différence entre WPWDK et WPWO ?

→ Ces deux unités sont des modèles HT200 en fonte de la série WP, appartenant à la même famille de carter. Le modèle WPWO est la version à montage universel avec un arbre de sortie unique et plusieurs options de montage sur pattes ou brides dans un seul carter. Le modèle WPWDK est la version à arbre claveté double ; la géométrie spécifique de cet arbre est conçue pour le montage direct par pignon ou engrenage en entrée et en sortie, plutôt que pour l'accouplement par bride de moteur IEC. Si vous couplez directement un moteur IEC standard, le modèle WPWO est généralement le plus approprié. Si vous optez pour une transmission par chaîne/pignon ou courroie/poulie à l'entrée et à la sortie, le modèle WPWDK est la version adéquate.

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Quelle est la vitesse de sortie fournie par WPWDK à un rapport de 60:1 avec un moteur de 1 450 tr/min (4 pôles 50 Hz) ?

→ 1 450 ÷ 60 = 24,2 tr/min. Avec un moteur dont la vitesse nominale est de 1 500 tr/min, la vitesse de sortie est de 25 tr/min. Pour les applications nécessitant précisément 25 tr/min, le convertisseur WPWDK 60:1 avec un moteur standard à 4 pôles offre cette valeur à charge nominale. Si votre moteur fonctionne entre 1 440 et 1 460 tr/min (plage de glissement typique à vide et en pleine charge), la vitesse de sortie sera comprise entre 24 et 24,3 tr/min, ce qui est acceptable pour la plupart des variateurs industriels.

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Puis-je spécifier des roulements NSK dans le WPWDK250 (cadre le plus grand) ?

→ Oui. Les roulements NSK sont disponibles pour toute la gamme WPWDK40–250. Veuillez préciser « roulements NSK » lors de votre commande ; cette option n'est pas activée par défaut et doit être indiquée explicitement. Pour le WPWDK250 à son couple nominal maximal (3 025 N·m), les roulements NSK haut de gamme constituent un choix judicieux, car leurs tolérances de jeu interne plus strictes réduisent la flexion de l'arbre sous forte charge, ce qui contribue à maintenir la géométrie d'engrènement tout au long de la durée de vie. Le surcoût lié aux roulements NSK pour le WPWDK250 reste modeste par rapport au coût unitaire total.

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Que signifie la valeur de couple minimum de 6 N·m pour WPWDK40 ?

→ Le couple minimal de 6 N·m correspond au couple de sortie du WPWDK40 (modèle le plus compact) à sa puissance d'entrée minimale, soit environ 0,12 kW à un rapport de réduction de 10:1 et une vitesse d'entrée de 1 500 tr/min. Il s'agit d'une configuration adaptée aux machines textiles légères ou aux presses d'impression à bande mince. Le WPWDK40 est le modèle d'entrée de gamme de la série WP en fonte ; pour les applications nécessitant un couple encore plus faible dans un format compact, les séries RV ou NMRV en aluminium seront plus appropriées. Le carter en fonte du WPWDK augmente son poids et son coût par rapport à l'aluminium ; à 6 N·m, ce surcoût est plus difficile à justifier qu'à plus de 300 N·m.

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Comment choisir entre une boîte de vitesses WPWDK et une boîte de vitesses à engrenages coniques hélicoïdaux pour un même couple ?

À couple égal, un réducteur à engrenages coniques hélicoïdaux sera généralement 15 à 25 % plus efficace et plus léger. Les avantages du réducteur WPWDK par rapport à un réducteur à engrenages coniques hélicoïdaux sont les suivants : (a) réduction élevée en un seul étage (60:1 contre deux ou trois étages pour un réducteur à engrenages coniques hélicoïdaux) ; (b) autoblocage naturel à partir d’un rapport de réduction de 20:1, ce qui élimine le besoin d’un frein de maintien séparé ; (c) coût d’acquisition inférieur pour un couple compris entre 100 et 1 000 N·m ; (d) conception plus simple avec un arbre à angle droit. Si l’efficacité est le critère principal, le réducteur à engrenages coniques hélicoïdaux est préférable. Si la réduction élevée en un seul étage, l’autoblocage et le coût sont les critères principaux, le réducteur WPWDK l’emporte.

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Quel est l'intervalle de vidange d'huile recommandé pour la série WPWDK en service continu ?

→ Lors de la première vidange, effectuez la vidange d'huile après 100 heures (pour éliminer les dépôts accumulés pendant le rodage), puis toutes les 2 000 à 3 000 heures ou tous les 12 mois en service industriel continu. En cas de températures élevées (carter d'huile supérieur à 70 °C) ou d'exposition à des produits chimiques, réduisez l'intervalle à 1 000 heures. Après la première vidange, vérifiez la couleur et la viscosité de l'huile usagée : une coloration foncée et la présence de particules de bronze indiquent une usure accélérée de la roue à vis sans fin. Si des particules sont présentes lors de la première vidange, examinez la charge et l'alignement avant de procéder à la vidange suivante.

Ce que disent les clients

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Kim Jong-wonIngénieur d'usine, Usine de machines textiles de Daegu (2024)

« Nous utilisons des roulements WPWDK80 avec un rapport de compression de 40:1 sur les entraînements de nos rameuses (24 roulements par machine). Nous avons spécifié des roulements NSK compatibles avec notre stock de maintenance existant. Après 18 mois de fonctionnement en trois-huit, aucun roulement n'a subi de défaillance et le bruit n'a pas augmenté de manière significative. La première vidange d'huile, effectuée après 100 heures, a révélé la présence attendue de particules de bronze ; les vidanges suivantes ont été réalisées sans problème. »

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Parc Myung-jinResponsable de la maintenance, Usine chimique d'Incheon (T4 2024)

« Nous avons utilisé un roulement WPWDK120 avec un rapport de compression de 30:1 pour l'arbre d'un agitateur chimique dans une cuve contenant un produit de viscosité moyenne. La documentation relative aux roulements SKF était requise pour notre registre des équipements ATEX. Korea Ever-Power nous a fourni le WPWDK équipé de roulements SKF et a indiqué les références des roulements sur le bon de livraison. Cela simplifie considérablement notre documentation de maintenance. »

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Choi Byung-geunIngénieur d'équipement, Seoul Stage Equipment Co. (2025)

« Le WPWDK100, avec un rapport de réduction de 50:1, est utilisé pour la motorisation d'un système de suspension volante lors d'une tournée. Son verrouillage automatique à 50:1 assure le maintien mécanique de la position nécessaire entre les changements de scène. Le niveau sonore, un critère essentiel pour nous, a été mesuré à moins de 48 dB(A) dans notre atelier avant installation. Son format compact lui permet de s'intégrer facilement dans l'espace disponible sur la structure. »

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Lee Yong-jaeIngénieur en approvisionnement, OEM de transformation du caoutchouc de Gyeonggi-do (2024)

« Nous avons remplacé un ancien mélangeur allemand de la série WP par un WPWDK155 (rapport de mélange 20:1) sur une ligne de mélange de caoutchouc. L'entraînement par pignon s'est parfaitement adapté à notre système de chaîne existant ; aucune modification n'a été nécessaire. Le couple de sortie était suffisant pour la charge du nouveau mélange. Le coût total du remplacement, main-d'œuvre comprise, était d'environ 551 TP3T par rapport au mélangeur d'origine de marque européenne. »

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Han Jae-sooIngénieur en automatisation, fabricant d'équipements de transformation alimentaire à Busan (fin 2024)

« Roulement WPWDK60 spécifié à un rapport de 15:1 pour l'entraînement d'extrémité d'un convoyeur d'emballage alimentaire ; la vitesse de la bande était fixée par le rapport mécanique à la vitesse nominale du moteur. Les roulements C&U de série étaient adaptés à cette application. Livraison en 6 jours ouvrables. Les 8 unités sont arrivées conformes aux tolérances dimensionnelles, aucun défaut de contrôle. »

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Yoon Seong-hoonChef de projet, constructeur d'équipements environnementaux de Daejeon (T1 2025)

« Utilisation de l'huile WPWDK200 à un rapport de compression de 40:1 pour un entraînement à aubes de station d'épuration fonctionnant en continu. Le carter HT200 résiste mieux à la corrosion en extérieur que les modèles en aluminium testés précédemment. Deux ans de service continu avec une seule vidange d'huile : aucune corrosion du carter ni défaillance du joint. »