齒輪傳動(dòng)與皮帶傳動(dòng)

      在空壓機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)中，一般可分為直接傳動(dòng)和皮帶傳動(dòng)，長(zhǎng)期以來(lái)，兩種傳動(dòng)方式孰優(yōu)孰劣一直是業(yè)界爭(zhēng)論的焦點(diǎn)之一。螺桿式空壓機(jī)的直接傳動(dòng)指的是馬達(dá)主軸經(jīng)由連軸器和齒輪箱變速來(lái)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子，這實(shí)際上并不是真正意義上的直接傳動(dòng)。真正意義上的直接傳動(dòng)指的是馬達(dá)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(rèn)為直接傳動(dòng)沒(méi)有能量損耗的觀點(diǎn)是不對(duì)的。

      另一種傳動(dòng)方式為皮帶傳動(dòng)，這種傳動(dòng)方式允許通過(guò)不同直徑的皮帶輪來(lái)改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。下面所討論的皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)是指滿(mǎn)足下列條件的代表最新科技的自動(dòng)化系統(tǒng)：

      1、每一運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)之皮帶張力均達(dá)到優(yōu)化值

      2、通過(guò)避免過(guò)大的啟動(dòng)張力，大大延長(zhǎng)了皮帶之工作壽命，同時(shí)降低了馬達(dá)和轉(zhuǎn)子軸承的負(fù)荷；

      3、始終確保正確的皮帶輪連接；

      4、更換皮帶相當(dāng)容易和快捷，且不須對(duì)原有設(shè)定作調(diào)整；

      5、整個(gè)皮帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)安全無(wú)故障運(yùn)轉(zhuǎn)。

      值得一提的是，主張直接齒輪傳動(dòng)的制造商本身也有一部分產(chǎn)品采用皮帶傳動(dòng)。

    齒輪傳動(dòng)與皮帶傳動(dòng)的比較

      1.效率

      優(yōu)良的齒輪傳動(dòng)效率可達(dá)98%~99%,優(yōu)良的皮帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)在正常的工作條件下亦可達(dá)到99%的效率（參見(jiàn)Heinz Peeken 教授發(fā)表于1991年12月《傳動(dòng)技術(shù)》上的研究報(bào)告）。兩者的差異并不取決于傳動(dòng)方式的選擇，而取決于制造商的設(shè)計(jì)與制造水平。

      2.空載能耗

      對(duì)于齒輪直接傳動(dòng)方式，空載壓力一般要維持在2.5bar以上，有的甚至高達(dá)4bar，以確保齒輪箱的潤(rùn)滑。

      對(duì)于皮帶傳動(dòng)方式，理論上講空載壓力可以為零，因?yàn)檗D(zhuǎn)子吸進(jìn)的油足以潤(rùn)滑轉(zhuǎn)子和軸承。一般為安全起見(jiàn)，壓力維持在0.5bar左右。

      以一臺(tái)160kw的齒輪傳動(dòng)空壓機(jī)為例，每年工作8000小時(shí)，其中15%（即1200小時(shí)）的時(shí)間為空載，這臺(tái)機(jī)器每年將比皮帶傳動(dòng)的同功率空壓機(jī)多消耗28800kwh的電費(fèi)（假定兩臺(tái)機(jī)器的空載壓差為2bar，約15%的能耗差異），長(zhǎng)期來(lái)講，這將是不小的花費(fèi)。

      3.失油

      有經(jīng)驗(yàn)的實(shí)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(dòng)系統(tǒng)完全不存在這種安全問(wèn)題。

      4.根據(jù)用戶(hù)要求設(shè)計(jì)工作壓力

      通常用戶(hù)要求的工作壓力與制造商之標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型的壓力并不完全一致。例如用戶(hù)使用要求壓力為10bar，依后處理設(shè)備狀況，配管長(zhǎng)度及密封程度不同，要求空壓機(jī)的工作壓力可能為11或11.5bar。在這種情況下，一般會(huì)安裝一臺(tái)額定壓力為13bar峨空壓機(jī)并在現(xiàn)場(chǎng)將出口壓力設(shè)為所要求之工作壓力。此時(shí)排氣量會(huì)基本上保持不變，因?yàn)樽罱K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(dòng)設(shè)計(jì)制造商只需簡(jiǎn)單地改變皮帶輪的直徑并可將工作壓力設(shè)計(jì)得與用戶(hù)要求完全一致，這樣用戶(hù)用同功率的馬達(dá)卻可獲得更多的風(fēng)量。對(duì)于車(chē)輪傳動(dòng)，則沒(méi)有這么方便。

      5.已安裝空壓機(jī)一壓力改變

      有時(shí)由于用戶(hù)生產(chǎn)工藝條件的改變，原來(lái)購(gòu)買(mǎi)的空壓機(jī)之設(shè)計(jì)壓力可能太高或太低，希望能改變，但對(duì)于齒輪傳動(dòng)的空壓機(jī)而言，這項(xiàng)工作會(huì)顯得非常困難和昂貴，而對(duì)于皮帶傳動(dòng)式空壓機(jī)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(shí)，對(duì)于齒輪傳動(dòng)的空壓機(jī)，齒輪箱和齒輪箱主軸軸承需同時(shí)大修，其費(fèi)用讓用戶(hù)難以接受。對(duì)于皮帶傳動(dòng)空壓機(jī)，根本不存在這種為題。

      7.更換軸封

      任何螺桿式空壓機(jī)均使用了一種環(huán)形軸封，到一定壽命均需更換。對(duì)于齒輪傳動(dòng)式空壓機(jī)，必須先分離馬達(dá)、連軸器，才能接近軸封，使得這一工作耗時(shí)費(fèi)力，從而增加維護(hù)費(fèi)用。對(duì)于皮帶傳動(dòng)式空壓機(jī)，只需先卸下皮帶輪即可，容易得多。

      8.馬達(dá)或轉(zhuǎn)子軸承損壞

      對(duì)于齒輪傳動(dòng)空壓機(jī)，當(dāng)馬達(dá)或轉(zhuǎn)子軸承損壞時(shí)，往往會(huì)殃及相連重要部件造成直接和間接雙重?fù)p壞。對(duì)于皮帶傳動(dòng)空壓機(jī)不存在這種情況。

      9.結(jié)構(gòu)噪音

      對(duì)于齒輪傳動(dòng)空壓機(jī)，由于馬達(dá)與轉(zhuǎn)子剛性連接，壓縮室轉(zhuǎn)子的振動(dòng)會(huì)傳遞到齒輪箱和馬達(dá)軸承，這不僅增加了馬達(dá)軸承的磨損，同時(shí)增加機(jī)器噪音。