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内置变速齿轮是螺杆压缩机一个严重的设计缺陷 http://www.51kaishan.com

      为了降低生产成本，采用较少的转子规格覆盖尽可能宽广的机器型谱，多数机头制造商，甚至一些品牌的公版机头供应商都给每一款机头规划了很宽的使用范围，或通过皮带变速或通过内置齿轮副变速。稍有机头设计经验的专业人士都知道，任何一款机头都是针对一特定的技术条件设计的。例如：
一、喷油量是影响机器性能的一个重要参数，喷油量仅仅取决于机头内喷油孔口的通径和油分罐内压，与机头转速或机头排气量无关。在特定设计条件下，即一定的机头转速或机头排气量下，油气混合呈比例。偏离特定设计条件，拉高转速，机头排气量有显著上升，但由于喷油量与转速无关，所以油气混合比例会严重偏离值，导致机器效率和可靠性降低，积碳倾向加大。
二、排气孔口是针对特定的排气压力设计的，当压力达到排气压力时，工作容积与排气孔口接通开始排气过程；如果机器排气压力偏离机头设计压力，既机头内外压比不一致时，机头必然是在过压缩或欠压缩状态下工作，排气孔口处发生喘振，导致机器效率降低，噪音和振动加大，缩短轴承寿命。目前市面上的公版机头都是针对0.7~0.8MPa排气压力设计的，用于1MPa排气压力的机器已经属于严重偏离设计条件。
三、压缩过程指数是一个较深层次的设计参数，也是一个严重影响机器效率的重要参数。它表征压缩过程中油气之间热交换的完善程度，由于油气之间的热交换需要时间，所以机头转速越低，压缩过程中油气之间的热交换越及时、越完善，压缩过程越接近工程热力学追求的理想的等温压缩过程。油气之间及时的热交换可以保证压缩过程中温度平稳上升，并且始终低于限定值。过度拉高机头转速，油气之间的热交换呈滞后状态，不仅压缩过程指数严重偏高，造成耗能增大，所造成的瞬时高温会还会加剧润滑油积碳。
四、滚动轴承的工作期限是以特定运转条件下的旋转圈数表征的。在旋转圈数一定的条件下，机头转速越高，就意味着按时间计算的轴承寿命越短。机头轴承选型是按照公认的设计规范确定轴承寿命的，拉高机头转速就意味着缩短轴承寿命。其次排气压力严重影响轴承负荷，计算轴承寿命的基础是按照特定的排气压力，如0.7~0.8MPa，如果将同一款机头用于较高排气压力，轴承寿命将明显缩短。
五、从润滑角度考虑，通过内置齿轮副变速的机头存在严重的设计缺陷。
其一，变速齿轮副借助很小的接触面，传递很大的功率，对润滑系统和润滑油的要求较高。螺杆压缩机的润滑油中混合有大量的粉尘、锈蚀物和水份，油过滤器的精度一般在15微米到20微米，远远满足不了齿轮润滑的需要。针对螺杆压缩机油的许多添加剂并不适合齿轮润滑的需要。
其二，机器卸载时，满足机头润滑所需的压力仅需0.2~0.3MPa，机器的空载功率明显低于加载功率。而齿轮润滑所需压力一般在0.4MPa以上，对于通过内置齿轮副变速的机头，机器卸载时的油分罐内压必须维持在0.4~0.6MPa，所以机器的空载功率较高，显著影响运行费用。
其三，机器启动过程中，油分罐内压的建立需要较长时间，对于通过内置齿轮副增速的机头，瞬间就提高到较高转速，所以在启动过程中齿轮副是在基本没有油压或者说没有润滑的条件下高速运转，齿轮承受着较大磨损。
实践与上述分析十分吻合，含内置变速齿轮的机头普遍存在噪音高、齿轮寿命短、空载电流大的现象。
      对于内置齿轮副变速的机头，从润滑的角度看，宜采用常开型进气控制阀，以便快速建立齿轮润滑所需压力，但常开型进气控制阀所造成的电流冲击将严重缩短电动机寿命。
六、喷油螺杆压缩机之所以能够成为市场主流机种，根本原因就在于它的喷油内冷技术。油的密封作用、油较大的比热和油雾强烈迅速的换热效果，使得螺杆压缩机成为可靠高效的机型，充分发挥喷油内冷技术的优势本应是螺杆压缩机的主要发展方向，但是商业目的促使机头向高转速发展，严重消弱了喷油内冷的技术优势。低速才是强化喷油螺杆压缩机技术优势的正确方向。在常用排气压力范围内，采用两级压缩的螺杆压缩机在节能、寿命和可靠性方面不如低转速的单级压缩螺杆压缩机。原因是两级压缩的螺杆压缩机内部一般含传动齿轮，内置齿轮必然存在润滑难题。其次，内泄露间隙增大30%，导致热效率减低；轴承数量增加一倍，加上齿轮传动效率，机械损耗加大。由于两级压缩的螺杆压缩机并不存在真正意义上的级间冷却，所以节能之说仅仅属商业炒作。
      综上所述，机头的工作范围是十分狭小的，节能高效的螺杆压缩机必须使用与运行条件完全匹配的机头。空压机如果一款机头用于多个规格的机器，既不同排气压力和排气量的机器使用同一款机头，机器往往是低效率的，用户将承受高昂的运行费用。在阳转子转速不能等于电机转速的情况下，选择皮带变速比选择内置齿轮副变速更合适。高效率的私版机头一般是按照用户所在国的电制，把阳转子转速设计成等于电机转速。阳转子转速等于电机转速的设计方案是构造节能高效螺杆压缩机的必由之路。

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