螺桿式空壓機的傳動方式討論

[打印] [關(guān)閉] 發(fā)布時間：[2010-01-11 00:00]

    齒輪傳動與皮帶傳動
    在空壓機的傳動系統(tǒng)中，一般可分為直接傳動和皮帶傳動，長期以來，兩種傳動方式孰優(yōu)孰劣一直是業(yè)界爭論的焦點之一。螺桿式空壓機的直接傳動指的是馬達主軸經(jīng)由連軸器和齒輪箱變速來驅(qū)動轉(zhuǎn)子，這實際上并不是真正意義上的直接傳動。真正意義上的直接傳動指的是馬達與轉(zhuǎn)子直接相連（同軸）且兩者速度一樣。這種情況顯然是極少的。因此那種認為直接傳動沒有能量損耗的觀點是不對的。
    另一種傳動方式為皮帶傳動，這種傳動方式允許通過不同直徑的皮帶輪來改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。下面所討論的皮帶傳動系統(tǒng)是指滿足下列條件的代表最新科技的自動化系統(tǒng)：
    ● 每一運轉(zhuǎn)狀態(tài)之皮帶張力均達到優(yōu)化值。
    ● 通過避免過大的啟動張力，大大延長了皮帶之工作壽命，同時降低了馬達和轉(zhuǎn)子軸承的負荷。
    ● 始終確保正確的皮帶輪連接。
    ● 更換皮帶相當(dāng)容易和快捷，且不須對原有設(shè)定作調(diào)整。
    ● 整個皮帶驅(qū)動系統(tǒng)安全無故障運轉(zhuǎn)。
    值得一提的是，主張直接齒輪傳動的制造商本身也有一部分產(chǎn)品采用皮帶傳動。

齒輪傳動與皮帶傳動的比較
    1.效率
    優(yōu)良的齒輪傳動效率可達98%-99%，優(yōu)良的皮帶傳動設(shè)計在正常的工作條件下亦可達到99%的效率（參見Heinz Peeken教授發(fā)表于1991年12月《傳動技術(shù)》上的研究報告）。兩者的差異并不取決于傳動方式的選擇，而取決于制造商的設(shè)計與制造水平。
    2.空載能耗
    對于齒輪直接傳動方式，空載壓力一般要維持在2.5bar以上，有的甚至高達4bar，以確保齒輪箱的潤滑。
    對于皮帶傳動方式，理論上講空載壓力可以為零，因為轉(zhuǎn)子吸進的油足以潤滑轉(zhuǎn)子和軸承。一般為安全起見，壓力維持在0.5bar左右。
    以一臺160kw的齒輪傳動空壓機為例，每年工作8000小時，其中15%（即1200小時）的時間為空載，這臺機器每年將比皮帶傳動的同功率空壓機多消耗28800kwh的電費（假定兩臺機器的空載壓差為2bar，約15%的能耗差異），長期來講，這將是不小的花費。
    3.失油
    有經(jīng)驗的實際使用者都知道，失油狀況下最先受害的將是齒輪箱。皮帶傳動系統(tǒng)完全不存在這種安全問題。
    4.根據(jù)用戶要求設(shè)計工作壓力
    通常用戶要求的工作壓力與制造商之標(biāo)準機型的壓力并不完全一致。例如用戶使用要求壓力為10bar，依后處理設(shè)備狀況，配管長度及密封程度不同，要求空壓機的工作壓力可能為11或11.5bar。在這種情況下，一般會安裝一臺額定壓力為13bar的空壓機并在現(xiàn)場將出口壓力設(shè)為所要求之工作壓力。此時排氣量會基本上保持不變，因為最終工作壓力雖然降低了但轉(zhuǎn)子的速度并未增加。
    代表現(xiàn)代技術(shù)的皮帶傳動設(shè)計制造商只需簡單地改變皮帶輪的直徑并可將工作壓力設(shè)計得與用戶要求完全一致，這樣用戶用同功率的馬達卻可獲得更多的風(fēng)量。對于齒輪傳動，則沒有這么方便。
    5.已安裝空壓機之壓力改變
    有時由于用戶生產(chǎn)工藝條件的改變，原來購買的空壓機之設(shè)計壓力可能太高或太低，希望能改變，但對于齒輪傳動的空壓機而言，這項工作會顯得非常困難和昂貴，而對于皮帶傳動式空壓機而言卻是輕而易舉的事，只須更換皮帶輪即可。
    6.安裝新軸承
    當(dāng)轉(zhuǎn)子軸承需要更換時，對于齒輪傳動的空壓機，齒輪箱和齒輪箱主軸軸承需同時大修，其費用讓用戶難以接受。對于皮帶傳動空壓機，根本不存在這種問題。
    7.更換軸封
    任何螺桿式空壓機均使用了一種環(huán)形軸封，到一定壽命均需更換。對于齒輪傳動式空壓機，必須先分離馬達、連軸器，才能接近軸封，使得這一工作耗時費力，從而增加維護費用。對于皮帶傳動式空壓機，只需先卸下皮帶輪即可，容易得多。
    8.馬達或轉(zhuǎn)子軸承損壞
    對于齒輪傳動空壓機，當(dāng)馬達或轉(zhuǎn)子軸承損壞時，往往會殃及相連重要部件造成直接和間接雙重損壞。對于皮帶傳動空壓機不存在這種狀況。
    9.結(jié)構(gòu)噪音
    對于齒輪傳動空壓機，由于馬達與轉(zhuǎn)子剛性連接，壓縮室轉(zhuǎn)子的振動會傳遞到齒輪箱和馬達軸承，這不僅增加了馬達軸承的磨損，同時增加機器噪音。