淺析螺桿式空壓機的傳動方式

　　齒輪傳動與皮帶傳動

　　空壓機傳動系統中，一般可分為直接傳動和皮帶傳動，長期以來，兩種傳動方式孰優孰劣一直是業界爭論焦點之一。螺桿式空壓機直接傳動指是馬達主軸經由連軸器和齒輪箱變速來驅動轉子，這實際上并真正意義上直接傳動。真正意義上直接傳動指是馬達與轉子直接相連(同軸)且兩者速度一樣。這種情況顯然是極少。那種認為直接傳動沒有能量損耗觀點是不對。

　　另一種傳動方式為皮帶傳動，這種傳動方式允許不同直徑皮帶輪來改變轉子轉速。下面所討論皮帶傳動系統是指滿足下列條件代表最新科技自動化系統：

　　每一運轉狀態之皮帶張力均達到優化值。

　　避免過大啟動張力，大大延長了皮帶之工作壽命，同時降低了馬達和轉子軸承負荷。

　　始終確保正確皮帶輪連接。

　　更換皮帶相當容易和快捷，且不須對原有設定作調整。

　　整個皮帶驅動系統安全無故障運轉。

　　值一提是，主張直接齒輪傳動制造商本身也有一部分產品采用皮帶傳動。

　　齒輪傳動與皮帶傳動比較：

　　1.效率

　　優良齒輪傳動效率可達98%~99%,優良皮帶傳動設計正常工作條件下亦可達到99%效率(參見HeinzPeeken教授發表于1991年12月《傳動技術》上研究報告)。兩者差異并不取決于傳動方式選擇，而取決于制造商設計與制造水平。

　　2.空載能耗

　　齒輪直接傳動方式，空載壓力一般要維持2.5bar以上，有高達4bar，以確保齒輪箱潤滑。

　　皮帶傳動方式，理論上講空載壓力可以為零，轉子吸進油足以潤滑轉子和軸承。一般為安全起見，壓力維持0.5bar左右。

　　以一臺160kw齒輪傳動空壓機為例，每年工作8000小時，其中15%(即1200小時)時間為空載，這臺機器每年將比皮帶傳動同功率空壓機多消耗28800kwh電費(假定兩臺機器空載壓差為2bar，約15%能耗差異)，長期來講，這將是不小花費。

　　3.失油

　　有經驗實際使用者都知道，失油狀況下最先受害將是齒輪箱。皮帶傳動系統完全不存這種安全問題。

　　4.用戶要求設計工作壓力

　　通常用戶要求工作壓力與制造商之標準機型壓力并不完全一致。例如用戶使用要求壓力為10bar，依后處理設備狀況，配管長度及密封程度不同，要求空壓機工作壓力可能為11或11.5bar。這種情況下，一般會安裝一臺額定壓力為13bar峨空壓機并現場將出口壓力設為所要求之工作壓力。此時排氣量會基本上保持不變，最終工作壓力降低了，但轉子速度并未增加。

　　代表現代技術皮帶傳動設計制造商只需簡單改變皮帶輪直徑并可將工作壓力設計與用戶要求完全一致，這樣用戶用同功率馬達卻可獲更多風量。車輪傳動，則沒有這么方便。

　　5.已安裝空壓機一壓力改變

　　用戶生產工藝條件改變，原來購買空壓機之設計壓力可能太高或太低，希望能改變，但齒輪傳動空壓機而言，這項工作會顯非常困難和昂貴，而皮帶傳動式空壓機而言卻是輕而易舉事，只須更換皮帶輪即可。

　　6.安裝新軸承

　　當轉子軸承需要更換時，齒輪傳動空壓機，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。皮帶傳動空壓機，根本不存這種為題。

　　7.更換軸封

　　任何螺桿式空壓機均使用了一種環形軸封，到一定壽命均需更換。齒輪傳動式空壓機，必須先分離馬達、連軸器，才能接近軸封，使這一工作耗時費力，增加維護費用。皮帶傳動式空壓機，只需先卸下皮帶輪即可，容易多。

　　8.馬達或轉子軸承損壞

　　齒輪傳動空壓機，當馬達或轉子軸承損壞時，往往會殃及相連重要部件造成直接和間接雙重損壞。皮帶傳動空壓機不存這種情況。

　　9.結構噪音

　　齒輪傳動空壓機，馬達與轉子剛性連接，壓縮室轉子振動會傳遞到齒輪箱和馬達軸承，這增加了馬達軸承磨損，同時增加機器噪音。