螺杆式空压机的传动方式讨论

jysx5127

关于齿轮传动与皮带传动

在空压机的传动系统中，一般可分为直接传动和皮带传动，长期以来，两种传动方式孰优孰劣一直是业界争论的焦点之一。螺杆式空压机的直接传动指的是马达主轴经由连轴器和齿轮箱变速来驱动转子，这实际上并不是真正意义上的直接传动。真正意义上的直接传动指的是马达与转子直接相连（同轴）且两者速度一样。这种情况显然是极少的。因此那种认为直接传动没有能量损耗的观点是不对的。


  l8 `0 X$ |1 W- ?; [9 i. ?; p- t另一种传动方式为皮带传动，这种传动方式允许通过不同直径的皮带轮来改变转子的转速。下面所讨论的皮带传动系统是指满足下列条件的代表最新科技的自动化系统：
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每一运转状态之皮带张力均达到优化值。
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# D$ H- Z, K  {! ]通过避免过大的启动张力，大大延长了皮带之工作寿命，同时降低了马达和转子轴承的负荷。
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( E; }8 ]& l. c: V; A始终确保正确的皮带轮连接。
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' x  P, |' b, ~/ b) a更换皮带相当容易和快捷，且不须对原有设定作调整。
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; _! a( v( V) U# W' O整个皮带驱动系统安全无故障运转。  

值得一提的是，主张直接齿轮传动的制造商本身也有一部分产品采用皮带传动。
齿轮传动与皮带传动的比较：
1、效率

优良的齿轮传动效率可达98%-99%，优良的皮带传动设计在正常的工作条件下亦可达到99%的效率（参见Heinz Peeken教授发表于1991年12月《传动技术》上的研究报告）。两者的差异并不取决于传动方式的选择，而主要取决于制造商的设计与制造水平。
2、空载能耗

5 ?7 g$ i# T# Z. J. `. {; ?" @对于齿轮直接传动方式，空载压力一般要维持在2.5bar以上，有的甚至高达4bar，以确保齿轮箱的润滑。

对于皮带传动方式，理论上讲空载压力可以为零，因为转子吸进的油足以润滑转子和轴承。一般为安全起见，压力维持在1.5bar左右。
以一台160kw的齿轮传动空压机为例，每年工作8000小时，其中15%（即1200小时）的时间为空载，这台机器每年将比皮带传动的同功率空压机多消耗28800kwh的电费（假定两台机器的空载压差为2bar，约15%的能耗差异），长期来讲，这将是不小的花费。
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3、失油

    有经验的实际使用者都知道，失油状况下最先受害的将是齿轮箱。皮带传动系统完全不存在这种安全问题。
4、根据用户要求设计工作压力

( D+ A' P" V2 ^1 c1 x通常用户要求的工作压力与制造商之标准机型的压力并不完全一致。例如用户使用要求压力为10bar，依后处理设备状况，配管长度及密封程度不同，要求空压机的工作压力可能为11或11.5bar。在这种情况下，一般会安装一台额定压力为13bar的空压机并在现场将出口压力设为所要求之工作压力。此时排气量会基本上保持不变，因为最终工作压力虽然降低了但转子的速度并未增加。
代表现代技术的皮带传动设计制造商只需简单地改变皮带轮的直径并可将工作压力设计得与用户要求完全一致，这样用户用同功率的马达却可获得更多的风量。对于齿轮传动，则没有这么方便。
5、已安装空压机之压力改变
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/ d: Q0 z3 H6 B+ d# z7 ]    有时由于用户生产工艺条件的改变，原来购买的空压机之设计压力可能太高或太低，希望能改变，但对于齿轮传动的空压机而言，这项工作会显得非常困难和昂贵，而对于皮带传动式空压机而言却是轻而易举的事，只须更换皮带轮即可。
6、安装新轴承
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当转子轴承需要更换时，对于齿轮传动的空压机，齿轮箱和齿轮箱主轴轴承需同时大修，其费用让用户难以接受。对于皮带传动空压机，根本不存在这种问题。
7 k" \2 z! ]% j5 }) i7、更换轴封

1 N$ ?! l, H. _" u0 Q 任何螺杆式空压机均使用了一种环形轴封，到一定寿命均需更换。对于齿轮传动式空压机，必须先分离马达、连轴器，才能接近轴封，使得这一工作耗时费力，从而增加维护费用。对于皮带传动式空压机，只需先卸下皮带轮即可，容易得多。
' A1 B, |( m6 p8、马达或转子轴承损坏

对于齿轮传动空压机，当马达或转子轴承损坏时，往往会殃及相连重要部件造成直接和间接双重损坏。对于皮带传动空压机不存在这种状况。
9、结构噪音
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7 `" o) |! |& [. p* [! t对于齿轮传动空压机，由于马达与转子刚性连接，压缩室转子的振动会传递到齿轮箱和马达轴承，这不仅增加了马达轴承的磨损，同时增加机器噪音。

47499132

你还有一个关键点没说，皮带传动制造成本低呀，。楼主的观点纯属你个人观点，我想大多数不是这样认为的，皮带打滑你不说，皮带更换你也没说，难到这些不是用户的使用成本吗?看问题要站在客观的立场上。

jysx5127

楼上的请认真看下这一段：
皮带传动系统是指满足下列条件的代表最新科技的自动化系统：
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" `0 k, ?* p/ z0 d每一运转状态之皮带张力均达到优化值。
  h$ M- g: o; {4 c/ ]% C●
通过避免过大的启动张力，大大延长了皮带之工作寿命，同时降低了马达和转子轴承的负荷。
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" p1 A7 t) R, `) U/ g+ x/ h' N! l始终确保正确的皮带轮连接。
●
# M) x6 x, Y! G, Y2 [( g更换皮带相当容易和快捷，且不须对原有设定作调整。
●
( A' ]$ ^" {/ h+ h+ n1 [整个皮带驱动系统安全无故障运转。

6 {. m( \8 n1 E' \4 N& D" ]) Z- a    但是取决于制造商的设计与制造水平，再加上现有很多组装厂所用的劣质皮带及不合理的张紧力调节，使得皮带传动一直不被大家所接受，真正优质的皮带（如德国CONTITECH公司的皮带）加上设计好的皮带张力自动调节，在皮带使用寿命周期内是不会产生打滑现象的，皮带需更换同样的连轴器弹性体不是也需要更换吗，还麻烦得多呢。
# e, N$ j( D" ~  f    不过你说的也没错，我看得太理想化了，现阶段要达到我上述所说还很难呀。

jysx5127

再来点小资料吧：
    Otis 是世界最著名的电梯制造商。在德国Frankfurt（欧洲最主要金融中心之一）的繁华中心，有座200米高的建筑物（建造于1999年），其所使用的Otis 高速电梯里的传输机械就使用CONTITECH公司的皮带，在45秒的时间内，OTIS高速电梯能达到56层。
& V( i0 {3 w6 X+ `( ?上海东方明珠所的Otis 高速电梯同样使用CONTITECH公司的皮带。
OTIS 之所以选择同CONTITECH公司合作，是因为：使用CONTITECH的皮带传动，与其他传动方式相比较，能够节省70%的空间（这意味着为建筑、房产商、或建筑业主带来更高的利润空间），4根成人手指般大小的CONTICH皮带就能高速提升2000KG的重物；无须维护（其他传动方式则有定期润滑维护检查等诸多麻烦），噪音更低。还有，高效率的同步传输也是吸引Otis之处。
& i( Y$ c" N" V' l& K    CONTITECH皮带和普通皮带是完全不同的概念。

黄飞鸿

楼主的资料有一定的价值！顶一个！但是，楼主有卖皮带之嫌啊！呵呵，开个玩笑！
7 P2 c4 f- h/ _* E不过，在螺杆压缩机的传动上，75KW以上的，建议还是用直联传动为好，其效率和稳定性是皮带传动有所不及的。

ghhnj123

学习了，谢！

南方耗子

学习了，顶起来。好话题。同意5楼观点

tzw200859498

2、空载能耗 2 {" S+ d9 P; Z: u$ Q
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对于齿轮直接传动方式，空载压力一般要维持在2.5bar以上，有的甚至高达4bar，以确保齿轮箱的润滑。



对于皮带传动方式，理论上讲空载压力可以为零，因为转子吸进的油足以润滑转子和轴承。一般为安全起见，压力维持在1.5bar左右。) k( R4 `4 ^; S3 I* i4 ]8 f6 X3 a6 n
以一台160kw的齿轮传动空压机为例，每年工作8000小时，其中15%（即1200小时）的时间为空载，这台机器每年将比皮带传动的同功率空压机多消耗28800kwh的电费（假定两台机器的空载压差为2bar，约15%的能耗差异），长期来讲，这将是不小的花费。
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: H+ `# b+ u0 P2 W; {, _4 D, p8 b4 B楼主这一段是什么意思，是不是可以这样理解，用皮带传动的内压只需保持在1.5bar,齿轮传动的则必须维持在2.5bar是吗？？？
好像现在做空压机的都没有这么做吧，大家考虑的最多的是主机的润滑降温，在传动方式上好像还没有这样考虑的，再说主机可以得到润滑，齿轮箱当然没什么问题啊。
大家现在考虑最多的还是皮带传动的方便，经济，易于设计改型，所以小机型55KW以下普遍还是用皮带机，也有另外一个重要原因，现在市面上小机头的转数都很高，带齿轮的小机头极少（自然价格贵），联轴器自然不适合，另配齿轮箱明显不经济。说白了，用皮带在空压机领域是不得已而为之，毕竟对于一种在通常不是很好的工况下需要长时间高负荷安全运行的机器来讲，联轴器或齿轮传动还是可靠点

tzw200859498

4、根据用户要求设计工作压力 5 Y0 H, J3 J5 c9 q! c' F
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6 A+ Y& y% K9 m' D5 v/ S' T6 y通常用户要求的工作压力与制造商之标准机型的压力并不完全一致。例如用户使用要求压力为10bar，依后处理设备状况，配管长度及密封程度不同，要求空压机的工作压力可能为11或11.5bar。在这种情况下，一般会安装一台额定压力为13bar的空压机并在现场将出口压力设为所要求之工作压力。此时排气量会基本上保持不变，因为最终工作压力虽然降低了但转子的速度并未增加。
$ Z2 i  g  D9 n9 Z- t1 {% G$ r3 `! o( [8 `) ]8 b" @9 y: m代表现代技术的皮带传动设计制造商只需简单地改变皮带轮的直径并可将工作压力设计得与用户要求完全一致，这样用户用同功率的马达却可获得更多的风量。对于齿轮传动，则没有这么方便。 * V2 C2 q/ m* J' K. k6 V3 U* ~& o

7 X4 [+ N9 \# j' n. ~* }3 I, H8 J我希望楼主不要介意，我并非针对楼主个人，只是谈下我的观点而已
对于现在空压机的销售，一般会提供给客户大于估算用气量10%~20%，少了气量自然不可以，但多了一般不可能采取楼主的方式，原因一主机的排气量和转速并非理想曲线，每个压缩机厂在组装的时候都反复论证测试过（即便是仿制也是仿成功的厂家的），整体压缩机而言在该转速该功率下是效率最高的，你冒然改动其转速，最终结果并非节能多少，二：相对使其直接卸载，只需在控制器上设定下，你这个换皮带轮不知道有没有几个人愿意去做，三，客户指定以为你机器不完美，还要动这些硬件
一句话：不现实

tzw200859498

5、已安装空压机之压力改变
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7 X: d/ x: M: i) y: N. g! U    有时由于用户生产工艺条件的改变，原来购买的空压机之设计压力可能太高或太低，希望能改变，但对于齿轮传动的空压机而言，这项工作会显得非常困难和昂贵，而对于皮带传动式空压机而言却是轻而易举的事，只须更换皮带轮即可。 7 e6 K/ v* T" {  P0 ?0 ?# Q
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: E. p  m1 a9 s. ]5 s% G" D# V我真的和楼主前世无仇，今生无怨！！！特此证明！！
改压力，改高电机功率不够，难不成换电机？？改低---理由同上

tzw200859498

楼主1，3，6，7，8项完全赞同，9保留意见

ccdos

楼主:你讲的是理论基础上的东西,在实际中皮带用的真有你讲的那么好吗?

jysx5127

感谢tzw200859498 留下的观点,受教了,如你所言,每个压缩机厂家所出厂的机器,我们现在可以先称之为标准机器,不可否认标机在该功率下的效率是最高的.
5 A! n2 ^% _0 _4 p& l( Z, V      但也有这么一个用户群体,他们喜欢根据自己的意愿来要求生产他们所需要的机器—可以叫非标机了吧,当然我没遇到过,因为我不是生产厂家嘛.
# K; a; m0 X/ U# O      另外还有一些群体,我就遇到过,这一般是国营单位,他们早期购买设备一般都是比效盲目的,所买的未必是他们能用的,理由我想大家心里都明白,我就不说了,现在基本上企业都改制了,所以设备又从仓库拉出来了,保养啊\维修啊\改型啊,事情来了,压力改大\改小的不是没有,还挺多,接下来,不用多说了吧,该换电机换电机,该换主机换主机,还全是直连齿轮传动的,事情大条了.

jysx5127

2、空载能耗 2 {" S+ d9 P; Z: u$ Q
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" `2 P5 }& j5 @# V. ^% a% ]对于齿轮直接传动方式，空载压力一般要维持在2.5bar以上，有的甚至高达4bar，以确保齿轮箱的润滑。
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对于皮带传动方式，理论上讲空载压力可 ...
, d/ q/ z* P7 ~8 z" jtzw200859498 发表于 2009-5-22 13:09

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4 u! v7 k$ Q  H; Z, D7 ~5 Q      你理解得不错，用皮带传动的内压只需保持在1.5bar,齿轮传动的则必须维持在2.5bar以上，但这个前提是在卸载的状态下。
" ~2 s9 Z# m  s; i4 ?) P我不知道你接触的是哪一品牌的机器，还是有接触多品牌机器，如果有你应该明白齿轮箱跟主机是在两个独立的空间里面的，如果卸载时不能保证内压在2.5bar以上的话，润滑油根本到不了齿轮上，如果你的机器卸载时间够长的话，不出半年齿轮报废。