羅茨鼓風(fēng)機(jī)|三葉羅茨風(fēng)機(jī)|螺桿真空泵|回轉(zhuǎn)式風(fēng)機(jī) - 錦工風(fēng)機(jī)有限公司
背景技術(shù)：
羅茨鼓風(fēng)機(jī)作為一種典型的氣體增壓與輸送機(jī)械，廣泛應(yīng)用于建材、電力、冶煉、礦山、水產(chǎn)養(yǎng)殖、污水處理、化工等行業(yè)。其工作原理就是依靠在機(jī)殼內(nèi)的兩個(gè)相互嚙合的葉輪(兩葉或三葉)，通過(guò)一對(duì)同步齒輪的作用，作方向相反等速旋轉(zhuǎn)，推移由機(jī)殼、墻板及葉輪圍成的封閉容積(基元容積)內(nèi)的氣體，不斷由進(jìn)氣口排向出口，從而達(dá)到鼓風(fēng)的目的。
由于羅茨鼓風(fēng)機(jī)在每次吸入、排出過(guò)程中風(fēng)量和壓力有突變現(xiàn)象,從而產(chǎn)生較大的噪聲。根據(jù)羅茨鼓風(fēng)機(jī)噪聲的形成機(jī)理，主要包括機(jī)械噪聲和氣動(dòng)噪聲,其中氣動(dòng)噪聲在噪聲構(gòu)成中占極大比重，氣動(dòng)噪聲中又以排氣端回流氣體的脈動(dòng)噪聲為主。羅茨風(fēng)機(jī)排氣時(shí)，高壓氣體會(huì)在基元容積打開(kāi)時(shí)回流，由于高壓氣體瞬間回流進(jìn)入基元容積，引起極大極強(qiáng)的渦流擾動(dòng)，而且流速極高，能量極大，故產(chǎn)生噪聲極強(qiáng)。噪音對(duì)人體有害，對(duì)保護(hù)環(huán)境不利，因而也限制了羅茨鼓風(fēng)機(jī)的應(yīng)用范圍。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種低噪音螺旋型葉輪羅茨鼓風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)可有效使高壓回流氣體由特殊圓形+梯形風(fēng)口進(jìn)入，同時(shí)經(jīng)過(guò)與梯形開(kāi)口方向相配合地螺旋型葉輪的緩沖、疏導(dǎo)作用，不再是突爆式進(jìn)入機(jī)殼，而是平緩的逐漸進(jìn)入，有效降低聲源噪音，同時(shí)還有效的降低了高壓回流氣體對(duì)高速旋轉(zhuǎn)的主動(dòng)葉輪部、從動(dòng)葉輪部的沖擊力，減小風(fēng)機(jī)振動(dòng)幅值，延長(zhǎng)使用壽命。該風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、噪音低、安全可靠。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是：該種低噪音螺旋型葉輪羅茨鼓風(fēng)機(jī)，包括主油箱、副油箱、葉輪、齒輪、機(jī)殼，機(jī)殼上設(shè)有進(jìn)氣口和排氣口，機(jī)殼內(nèi)設(shè)有安裝兩葉輪的大孔，葉輪安裝在機(jī)殼上并將經(jīng)進(jìn)入機(jī)殼、墻板及葉輪圍成的封閉容積內(nèi)的氣體從進(jìn)氣口排向排氣口，所述葉輪包括相互配合的從動(dòng)葉輪部和主動(dòng)葉輪部，葉輪與軸一體成型；從動(dòng)葉輪部與主動(dòng)葉輪部與一對(duì)同步齒輪連接并在齒輪作用下反向旋轉(zhuǎn)；主動(dòng)葉輪部和從動(dòng)葉輪部的一端通過(guò)第一軸承與墻板轉(zhuǎn)動(dòng)連接，并靠第一鎖緊套、密封軸套和密封座軸向密封固定，另一端通過(guò)第二軸承與墻板轉(zhuǎn)動(dòng)連接，并靠第二鎖緊套、密封軸套和密封座軸向固定；所述進(jìn)氣口外側(cè)為圓孔，內(nèi)側(cè)與機(jī)殼內(nèi)腔連接處為與圓孔緊接且開(kāi)口大于圓孔的內(nèi)孔；排氣口外側(cè)為圓孔，內(nèi)側(cè)與機(jī)殼內(nèi)腔連接處為與圓孔緊接且開(kāi)口大于圓孔的內(nèi)孔，內(nèi)孔孔徑由外向內(nèi)變大。
進(jìn)一步地，葉輪為螺旋角為60°的三葉葉輪，分別為左螺旋和右螺旋。
進(jìn)一步地，葉輪為實(shí)心葉輪。
進(jìn)一步地，所述內(nèi)孔為與圓孔緊接且橫截面為梯形的喇叭孔，進(jìn)氣口與排氣口位置的喇叭孔開(kāi)口方向相反，進(jìn)氣口和排氣口處喇叭孔開(kāi)口大的一端朝向內(nèi)側(cè)。
進(jìn)一步地，梯形開(kāi)口大開(kāi)口的長(zhǎng)邊尺寸不大于機(jī)殼兩大孔中心距與葉輪外圓筋寬度的差值。
綜上，本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下：
本風(fēng)機(jī)采用的主動(dòng)輪部和從動(dòng)葉輪部為葉輪并與軸一體化結(jié)構(gòu)，葉輪為螺旋角為60°的三葉葉輪，左、右螺旋各一件，機(jī)殼進(jìn)、排氣口外側(cè)設(shè)計(jì)為圓孔，內(nèi)側(cè)與機(jī)殼內(nèi)腔連接處設(shè)計(jì)為與圓孔截面積相同的梯形開(kāi)口，進(jìn)、排氣口梯形開(kāi)口方向相反，其中進(jìn)氣側(cè)長(zhǎng)邊在齒輪側(cè)，排氣側(cè)短邊在齒輪側(cè)。排氣側(cè)回流高壓氣體由特殊圓形+梯形風(fēng)口進(jìn)入，同時(shí)經(jīng)過(guò)與梯形開(kāi)口方向相配合地螺旋形葉輪的緩沖、疏導(dǎo)作用，不再是突爆式進(jìn)入機(jī)殼，而是平緩的逐漸進(jìn)入，有效降低聲源噪音。
本風(fēng)機(jī)的螺旋型葉輪與機(jī)殼進(jìn)排氣口的特殊結(jié)構(gòu)還有效的降低了高壓回流氣體對(duì)高速旋轉(zhuǎn)的主動(dòng)葉輪部、從動(dòng)葉輪部的沖擊力，增加風(fēng)機(jī)運(yùn)行可靠性，延錦工機(jī)使用壽命。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1中A-A的剖視圖；
圖3為機(jī)殼立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為機(jī)殼排氣口正面視圖；
圖5為主動(dòng)葉輪部、從動(dòng)葉輪部的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為圖1中M部分的局部放大圖。
圖中：
1從動(dòng)葉輪部、2主動(dòng)葉輪部、3副油箱、4第一鎖緊套、5單列圓柱滾子軸承、6密封軸套、7密封座、8機(jī)殼、9墻板、10雙列角接觸球軸承、11主油箱、12右旋斜齒輪、13第二鎖緊套、14左旋斜齒輪、15圓孔、16內(nèi)孔、17進(jìn)氣口、18排氣口。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖1-6對(duì)本發(fā)明的特征和原理進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，所舉實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并非以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
如圖1-6所示，該發(fā)明包括主油箱11、副油箱3、葉輪、齒輪、機(jī)殼8，機(jī)殼8上設(shè)有進(jìn)氣口17和排氣口18。機(jī)殼材質(zhì)為灰鑄鐵，采取鑄造方式鑄造而成，機(jī)殼內(nèi)設(shè)有安裝兩葉輪的大孔，葉輪安裝在機(jī)殼上并將經(jīng)進(jìn)入機(jī)殼8、墻板9及葉輪圍成的封閉容積內(nèi)的氣體從進(jìn)氣口排向排氣口。
所述葉輪包括相互配合的從動(dòng)葉輪部1和主動(dòng)葉輪部2，葉輪與軸一體成型。材質(zhì)為球墨鑄鐵，鑄造而成。主動(dòng)葉輪部2為左旋螺旋型葉型，從動(dòng)葉輪部1為右旋螺旋型葉型。抵消了因風(fēng)機(jī)內(nèi)氣體壓力對(duì)螺旋型葉輪產(chǎn)生的軸向力，提高了風(fēng)機(jī)的安全性。葉型在高精度、高速加工中心加工而成，保證加工質(zhì)量和加工效率。密封座7、墻板9均為灰鑄鐵鑄造而成采用。副油箱3、主油箱11材質(zhì)為壓鑄鋁合金，采用壓鑄而成，確保外觀美觀。旋向相反的右旋斜齒輪12、左旋斜齒輪14材質(zhì)為20CrMo，由專用設(shè)備加工而成，其中右旋斜齒輪12安裝在左旋主動(dòng)葉輪部2上，左旋斜齒輪14安裝在左旋主動(dòng)葉輪部1上，抵消了因風(fēng)機(jī)內(nèi)氣體壓力對(duì)螺旋型葉輪產(chǎn)生的軸向力，提高了風(fēng)機(jī)的安全性。齒輪依靠鎖緊套來(lái)連接，不采用鍵聯(lián)接，減少了軸系部件的加工，安裝方便，定位可靠，結(jié)構(gòu)尺寸小。
從動(dòng)葉輪部與主動(dòng)葉輪部與一對(duì)同步齒輪連接并在齒輪作用下反向旋轉(zhuǎn)；主動(dòng)葉輪部和從動(dòng)葉輪部的一端通過(guò)第一軸承與墻板轉(zhuǎn)動(dòng)連接，并靠第一鎖緊套4、密封軸套6和密封座7軸向密封固定，另一端通過(guò)第二軸承與墻板轉(zhuǎn)動(dòng)連接，并靠第二鎖緊套13、密封軸套6和密封座7軸向固定。定位軸承：第一軸承為單列圓柱滾子軸承5，第二軸承為雙列角接觸球軸承10。雙列角接觸球軸承10及支撐軸承：?jiǎn)瘟袌A柱滾子軸承5均采用國(guó)際著名品牌(SKF、NSK、FAG等)，確保風(fēng)機(jī)運(yùn)行可靠。機(jī)殼8、墻板9、副油箱3、主油箱11均在高精度加工中心加工，安裝時(shí)采用定位銷定位連接，確保風(fēng)機(jī)的整機(jī)性能。
葉輪為螺旋角為60°的三葉葉輪，分別為左螺旋和右螺旋，葉輪采用實(shí)心葉輪。降低潛在的振動(dòng)，與空心的葉輪相比，具有保持動(dòng)平衡的特性，空心葉輪的劣勢(shì)在于葉輪孔內(nèi)容易進(jìn)入雜質(zhì)灰塵，葉輪容易失去平衡性，而產(chǎn)生振動(dòng)。
具體的，進(jìn)氣口外側(cè)為圓孔15，內(nèi)側(cè)與機(jī)殼內(nèi)腔連接處為與圓孔15緊接且開(kāi)口大于圓孔的內(nèi)孔16；排氣口外側(cè)為圓孔，內(nèi)側(cè)與機(jī)殼內(nèi)腔連接處為與圓孔緊接且開(kāi)口大于圓孔的內(nèi)孔，內(nèi)孔孔徑由外向內(nèi)變大，所述內(nèi)孔靠近機(jī)殼中心一側(cè)的孔徑大于圓孔的孔徑。內(nèi)孔為與圓孔緊接且橫截面為梯形的喇叭孔，進(jìn)氣口與排氣口位置的喇叭孔開(kāi)口方向相反，進(jìn)氣口和排氣口處喇叭孔開(kāi)口大的一端朝向內(nèi)側(cè)。梯形開(kāi)口大開(kāi)口的長(zhǎng)邊尺寸不大于機(jī)殼兩大孔中心距與葉輪外圓筋寬度的差值。
排氣側(cè)回流高壓氣體由特殊圓形+喇叭孔風(fēng)口進(jìn)入，同時(shí)經(jīng)過(guò)與梯形開(kāi)口方向相配合地螺旋形葉輪的緩沖、疏導(dǎo)作用，不再是突爆式進(jìn)入機(jī)殼，而是平緩的逐漸進(jìn)入，有效降低聲源噪音。
上述實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行的描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)擴(kuò)入本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
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本發(fā)明涉及氣力輸送機(jī)械，具體地說(shuō)是一種低噪音螺旋型葉輪羅茨鼓風(fēng)機(jī)。背景技術(shù)羅茨鼓風(fēng)機(jī)作為一種典型的氣體增壓與輸送機(jī)械，廣泛應(yīng)用于建材、電力、冶煉、礦山、水產(chǎn)養(yǎng)殖、污水處理、化工等行業(yè)。其工作原理就是依靠在機(jī)殼內(nèi)的兩個(gè)相互嚙合的葉輪(兩葉或三葉)，通過(guò)一對(duì)同步齒輪的作用，作方向相反等速旋轉(zhuǎn)，推移由機(jī)殼、墻板及葉輪圍成的封閉容積(基元容積)內(nèi)的氣體，不斷由進(jìn)氣口排向出口，從而達(dá)到鼓風(fēng)的目的。由于羅茨鼓風(fēng)機(jī)在每次吸入、排出過(guò)程中風(fēng)量和壓力有突變現(xiàn)象,從而產(chǎn)生較大的噪聲。根據(jù)羅茨鼓風(fēng)機(jī)噪聲的形成機(jī)理，主...
該技術(shù)已申請(qǐng)專利，請(qǐng)尊重研發(fā)人員的辛勤研發(fā)付出，在未取得專利權(quán)人授權(quán)前，僅供技術(shù)研究參考不得用于商業(yè)用途。
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山東錦工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)羅茨鼓風(fēng)機(jī)、羅茨真空泵、回轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)等機(jī)械設(shè)備公司，位于有“鐵匠之鄉(xiāng)”之稱的山東省章丘市相公鎮(zhèn)，近年來(lái)，錦工致力于新產(chǎn)品的研發(fā)，新產(chǎn)品雙油箱羅茨鼓風(fēng)機(jī)、水冷羅茨鼓風(fēng)機(jī)、油驅(qū)羅茨鼓風(fēng)機(jī)、低噪音羅茨鼓風(fēng)機(jī)，贏得了市場(chǎng)好評(píng)和認(rèn)可。
為了提高羅茨風(fēng)機(jī)性能、降低噪聲污染、滿足環(huán)保要求,工程師們想盡了各種對(duì)策。錦工小編從羅茨鼓風(fēng)機(jī)噪聲源著手,在制造精度方面提出降低噪聲的一些方法。精度的提高意味著產(chǎn)品成本的增加,但為了滿足所需性能,又不得不提高相應(yīng)方面的精度。下面就為滿足低噪性能方面提出應(yīng)提高的精度。葉輪表面質(zhì)量及平衡葉輪表面質(zhì)量主要取決于材質(zhì)及加工質(zhì)量。對(duì)于小葉輪,一般選擇鑄鋼或球墨鑄鐵,并與軸鑄成一體,大葉輪選擇HT200 ,粗糙度為Ra3. 2 ,在數(shù)控機(jī)床上加工,取較小的走刀量,可獲得較低的粗糙度;轉(zhuǎn)子平衡至少應(yīng)保證G6. 3 ,最好提高到G5. 6 。軸承精度軸承作為易損件,一般的企業(yè)都不愿提高其精度使產(chǎn)品成本增加,這樣往往得不償失。因?yàn)榈途容S承產(chǎn)生較大的振動(dòng)和摩擦,且其作為整個(gè)機(jī)器的裝配基準(zhǔn),對(duì)整機(jī)性能及其它零部件的壽命都有至關(guān)重要的影響。國(guó)外羅茨風(fēng)機(jī)的軸承精度一般至少相當(dāng)于我國(guó)的C 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。齒輪精度齒輪間隙、運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性、齒向精度等直接決定著葉輪嚙合的均勻性及平穩(wěn)性,齒面粗糙度又是摩擦噪聲的主要來(lái)源之一。因此,按國(guó)標(biāo)要求齒輪精度應(yīng)保證在7 級(jí)以上,而一般機(jī)械加工廠的齒輪加工、檢測(cè)手段往往不強(qiáng), 使精度不能滿足要求。所以齒輪加工最好是與專業(yè)的齒輪加工廠協(xié)作。風(fēng)道質(zhì)量光滑的風(fēng)道表面能讓氣流順利通過(guò),不僅有利于減少損失,而且能大大減少因氣流流動(dòng)受阻而帶來(lái)的嘯叫聲,因此,管道內(nèi)壁應(yīng)盡量降低粗糙度,減少?gòu)澋罃?shù)量;進(jìn)出風(fēng)口不宜處于急變流場(chǎng),應(yīng)由方變圓光滑過(guò)渡。若系統(tǒng)中有多個(gè)管件,如彎頭、支管等,則它們之間的距離應(yīng)拉開(kāi)5~10 倍管徑。采用消聲、隔聲、隔振等措施除了在結(jié)構(gòu)及制造精度方面控制噪聲外,在軸承、齒輪、密封處應(yīng)使用優(yōu)質(zhì)的潤(rùn)滑油,進(jìn)出風(fēng)口配設(shè)消聲器,整機(jī)及配套設(shè)備外圍設(shè)計(jì)隔聲罩,有條件的地方可將羅茨風(fēng)機(jī)置于地下室工作或選擇水下羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行隔聲、隔振等。創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與噪聲治理“一種低噪聲羅茨鼓風(fēng)機(jī)”就是針對(duì)降低二葉羅茨鼓風(fēng)機(jī)氣動(dòng)噪聲，在噪聲聲源降噪的產(chǎn)品。其主要結(jié)構(gòu)就是將羅茨鼓風(fēng)機(jī)的排氣口設(shè)計(jì)為雙螺旋氣口，并設(shè)有變徑消聲腔。當(dāng)基元容積與排氣口相通時(shí)，高壓回流氣體同時(shí)從雙螺旋氣口兩側(cè)進(jìn)入基元容積腔內(nèi)，與單螺旋氣口相比，相同時(shí)間內(nèi)回流氣體的體積增加一倍，回流流速降低一半，故回流沖擊脈動(dòng)強(qiáng)度降低，從而降低了噪聲。不僅如此，雙螺旋氣口使的高壓回流氣體從兩封口同時(shí)回流，其沖擊作用在基元容積腔內(nèi)相互作用、相互抵消，最終對(duì)風(fēng)機(jī)側(cè)板基本不形成沖擊力，能很好的降低噪聲。與此同時(shí)，雙螺旋風(fēng)口降低高壓氣體對(duì)葉輪軸的撓度影響，使得運(yùn)行更可靠，這樣的結(jié)構(gòu)，還提高了抗超負(fù)荷的能力。而且，羅茨鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)部聯(lián)成整體，使其的抗擠壓能力和抗拉伸能力得到很大提高。最后，除了采用以上辦法降低啟動(dòng)噪聲和機(jī)械噪聲外，還設(shè)計(jì)有變徑消聲腔干涉消聲，使得噪聲大大降低。
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