罗茨风机叶轮热膨胀_罗茨风机

罗茨风机叶轮热膨胀：S31型罗茨鼓风机叶轮热变形分析及优化设计

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罗茨风机叶轮热膨胀：罗茨风机工作原理3个重点3张图完美解读！

　　罗茨风机属于容积式回转风机，主要的动力来源为电机、柴油机或者电机柴油混合式， 选型的主要参数有风量、压力、转速、电机功率等，今天要和大家分享的知识是其工作原理，该文会从罗茨风机的结构形式、工作原理、注意事项等方面，为大家详细讲解罗茨风机的工作原理。

　　1、结构形式

　　一台普通的三叶罗茨风机，主要由两部分构成：驱动机和机头，驱动机是风机的动力来源，可以是电机也可以是柴油机，机头是罗茨风机的主要工作组件，通过有规律的运转，以达到气体输送的目的。

　　想要了解罗茨风机的工作原理，必须对罗茨风机的机头结构有充分的了解，机头的主要组成部分有：墙板、机壳、主动叶轮、从动叶轮、主动从动齿轮、主副油箱、轴承等，为了大家对罗茨风机的结构有清洗的认知，小编特意整理了一份结构图供大家参考，如下所示：

　　2、工作原理

　　罗茨风机有两个叶轮（图二，圈中部分），在电机带动下，两个叶轮会相向转动，当叶轮转过进气口之后，两个叶轮和墙板及机壳之间会形成一个密封的腔室，叶轮继续转动，密封腔室里面的空气会被压入排气口，如此反复经过进气口和排气口，将外界空气输送至目的地。

　　叶轮与叶轮、叶轮与墙板、叶轮与机壳之间会存在一定的间隙，该间隙有固定标准和误差，误差过大会产生其他相应的故障问题。在叶轮经过排气口时，在管道前方压力的作用下，会将部分气体通过间隙泄漏至外界，这样的泄漏，我们称之为内泄漏。

　　罗茨风机的具体的工作原理流程请看下图：

　　3、注意事项

　　罗茨风机属于容积式风机，所以，在运转起来之后，风量基本不会发生变化，当前方压力稍有变化时，也能够持续进行空气输送。

　　在长期使用之后，罗茨风机的风量会发生变化，多为风量减小，引起的主要原因是：叶轮与叶轮间隙、叶轮与墙板间隙、叶轮与机壳间隙发生了变化，造成内泄漏增大，进而影响罗茨风机的风量。

　　为了保证罗茨风机正常工作运转，风机的其他组件也起到了非常重要的作用，如：轴承、齿轮等，配合工作的组件出现了异常故障，对风机的运转也会造成很大的影响。所以，后期使用维护中，不仅要对重要组件进行细致维护，其他的配合组件也要定期进行养护！

　　罗茨风机的工作原理很简单，辅助一些图片，我们能够对其工作原理有清洗的认知，在理解罗茨风机的工作原理时，首先要掌握其基本结构，然后再去掌握其运转原理，这样就能够很好的掌握罗茨风机的工作原理了。

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罗茨风机叶轮热膨胀：罗茨风机振动、发热、异响故障原因分析及处理方法

　　罗茨风机主要由机壳、墙板、叶轮、进出口消声器等4大部分组成。

　　机壳：主要用来支撑墙板、叶轮、消声器和固定的作用。

　　墙板：主要用来连接机壳与叶轮，并支撑叶轮的旋转，以及起到端面密封的效果。

　　叶轮：是罗茨风机的旋转部分，分两叶和三叶，现在由于三叶的比两叶的出气脉动小、噪声小，运转平稳等很多优点，已逐渐代替两叶罗茨风机。

　　消声器：用减小罗茨风机的进、出由于气流脉动产生的噪音。

　　罗茨风机是通过叶轮轴主动齿带动从动齿同步相向旋转，从而使两叶轮之间和叶轮与墙板，叶轮与机壳之间皆具有适当的工作间隙，形成吸气和排气腔体。通过风机转子旋转，形成无内压缩地将机体内气体由进气到排气腔后排出机体，以达到鼓风目的。

　　为了保证罗茨风机的正常运转，必须使两叶轮之间、叶轮与墙板之间、叶轮与机壳之间均保持一定的间隙。

　　若间隙过大，会出现被压缩出去的气体通过间隙部分倒流回来，造成风机作功损耗，通常会显现出来的问题是不便于调节。

　　若间隙过小，则由于转子、机壳受热膨胀，可能导致两叶轮之间、叶轮与墙板之间、叶轮与机壳之间出现相互摩擦现象，造成机壳与转子的磨损电机负载增大。

　　罗茨风机主要由双列角接触球轴承、齿轮副、八字叶轮、墙板、机壳等部件组成，其产生振动、发热、异音的主要原因是其主要部件在装配中因加工误差或装配不到位所产生的。

　　1）齿轮副

　　罗茨风机的运行是依靠主动齿带动从动齿同步相向旋转，带动叶轮旋转从而实现鼓风作用。因此，齿轮副中心距、齿轮箱轴孔中心距加工产生的形位误差是造成罗茨风机振动、发热、异音的主要原因。

　　2）轴承轴向游隙调整不到位、轴承座磨损造成风机振动

　　当发现风机振动突然增大时，首先用听音棒听轴承转动是否有异音，轴承室是否发热，轴承轴向间隙是否调整合理。这几点问题均会影响风机振动。

　　3）叶轮

　　罗茨风机的两叶轮相互之间、叶轮与墙板之间以及叶轮与机壳之间均应保持一定的间隙，以保证罗茨风机的正常运转。通常在维修过程中用塞尺进行间隙测量会发现间隙过小，主要是检修人员没有对从动齿轮齿轮圈与齿轮毂之间的定位销进行调整，出现定位作用失效，从而导致风机的振动、发热等异常情况的出现。

　　1）解决罗茨风机齿轮副中心距偏差与齿轮箱轴孔中心距偏差的方法

　　虽然通过测量和理论性的推算验证了这种误差的存在，但是由于设备制造中已经确定了罗茨风机齿轮中心距之间的配合偏差、齿轮轴线平行度误差、齿轮箱轴孔中心距偏差以及齿轮箱轴孔轴线平行度误差，因此在维修中无法调整误差。解决这些误差只有成对更换风机齿轮、叶轮轴，降低或消除齿轮齿侧间隙，消除此类故障。

　　2）轴承轴向游隙调整不到位、轴承座磨损造成风机振动的解决方法

　　首先要检查轴承滚动体、弹道的磨损情况，再对滚动轴承游隙进行测量，看是否存在轴承轴向定位不佳，通常对轴承端盖加减垫子压铅的方法来调整轴向间隙。若均在标准值范围内，取下轴承检查轴承是否存在跑外圈情况，若发现轴承室有磨损痕迹，可使用环氧树脂、配一定量的邻苯二甲酸、乙二胺进行粘接固定，可以消除此类故障。

　　3）通过调整从动齿定位销位置来实现叶轮、墙板、机壳之间的间隙调整的方法

　　从动齿轮是由齿轮圈和齿轮毂组成，从动齿上的定位销就是为了调节间隙而设计的。检修罗茨风机时，在安装齿轮副前不要固定从动齿轮的齿轮圈与齿轮毂之间的定位销，先把从动齿轮装入风机中。

　　此时主动齿轮与从动齿轮配合通过联轴器手动盘车，调整齿轮副间隙以及之间叶轮的间隙，待间隙调整好后，将从动齿轮的齿轮圈与齿轮毂锁紧螺栓紧固，整体从设备中拆除，重新选择定位孔位置配钻，此时得到的定位孔才是风机目前的精确定位尺寸，如图2所示。

　　安装后可将两叶轮倾斜45°将从动齿轮对准主动齿轮压入轴上，依次装入齿轮挡圈、齿轮垫圈和锁紧螺母。进行盘车，若不能转动，叶轮回转再调整齿轮的位置，直到转动灵活没有刮蹭或死点。

　　此时紧固锁紧螺母，并在两叶轮之间用塞尺进行测量其间隙控制在30至60丝之间，再将从动齿轮的齿轮圈和齿轮毂用锁紧螺母紧固后拆下，在车床上配钻。这样就能准确地确定齿轮副齿侧间隙和叶轮之间的间隙，保证了叶轮与机壳、墙板之间的间隙符合设计标准。

　　罗茨风机在维护保养过程中，以上三方面着手制定详细的检修标准和方案，可有效减少振动、发热、异音等故障的发生。欢迎留言沟通您遇到的问题。

罗茨风机叶轮热膨胀：罗茨鼓风机叶轮与机壳间隙要适中

　　山东锦工有限公司是一家专业生产罗茨风机、罗茨鼓风机等机械设备公司，位于有“铁匠之乡”之称的山东省章丘市相公镇，近年来，锦工致力于新产品的研发，新产品双油箱罗茨鼓风机、水冷罗茨鼓风机、油驱罗茨鼓风机、低噪音罗茨鼓风机，赢得了市场好评和认可。此类产品已广泛应用于电力、污水处理、环保、化工、钢铁、建材、农药、制药等行业。产品和服务远销全国各地及东南亚，深受客户好评。

　　罗茨风机工作原理：罗茨风机有两个叶轮，在电机带动下，两个叶轮会相向转动，当叶轮转过进气口之后，两个叶轮和墙板及机壳之间会形成一个密封的腔室，叶轮继续转动，密封腔室里面的空气会被压入排气口，如此反复经过进气口和排气口，将外界空气输送至目的地。

　　叶轮与叶轮、叶轮与墙板、叶轮与机壳之间会存在一定的间隙，该间隙有固定标准和误差，误差过大会产生其他相应的故障问题。在叶轮经过排气口时，在管道前方压力的作用下，会将部分气体通过间隙泄漏至外界，这样的泄漏，我们称之为内泄漏。

　　罗茨鼓风机两个叶轮之间及叶轮与机壳和两端墙板之间均保持适当的间隙,以使风机能够正常运转。如间隙过大,则气体漏损量大,罗茨风机性能下降;反之,如间隙过小,因机壳与叶轮热膨胀尺寸不同,在运转中会发生设备事故,甚至发生爆炸事故，锦工风机提醒广大同行及客户务必注意转子与机壳间隙。

　　罗茨风机的间隙有转子与机壳之间的径向间隙δ,转子与前后墙板之间的轴向间隙δ1和δ2(δ1是指动力输入端,δ2是指传动齿轮端),以及两转子外表面之间的间隙δR1和δR2(当从风机出口观察,若只看见从动转子的顶部,而看不见主动转子顶部时则为δR1;若只看见主动转子的顶部时则为δR2)。轴承的好坏是保证转子各间隙能否保持原状的首要条件,而轴承的使用寿命在很大程度上取决于轴承的外密封装置的密封效果是否良好,这是确定轴承完好的基本条件。在保证前两项完好的条件下,风机的间隙,尤其是转子与转子外表面之间的间隙调整正确与否,是安装维修好罗茨风机的关键，正是这样的对细节精益求精的不懈追求就，才成就了锦工风机寿命长的经典神话

　　滚动轴承的原始径向游隙是根据轴承的精度等级确定的,内径为50～200mm的轴承的径向游隙值在0.03～0.10mm之间。为了避免转子与机壳的摩擦,常取δr=0.25～0.70mm,或按风机制造厂说明书规定进行调节。

　　由于一般罗茨风机的叶轮安装都是一端采用自动调心型轴承,另一端采用外圈无挡边的滚子轴承,因此叶轮与前后墙板之间轴向间隙的调节,实质上就是通过调节双列调心轴承的轴向位置来实现的。安装时,双列调心轴承内外圈的压盖和衬套都必须严格地用螺栓紧固。双列调心轴承的磨损会引起叶轮轴向窜动,为使转子不至于与前后墙板摩擦,其间隙δx1和δx2一般要通过计算来确定。

　　转子外表面为渐开线曲面(或其它共轭曲面),故在运转过程中与渐开线齿轮相似,这就是能使两转子所有啮合公法线上的间隙δR调成为同一值的道理。δR就是转子啮合间隙。

　　当转子处在与水平线成45°的位置时,两转子的啮合点正好落在两转子连线的中点(即节点),此处磨损最小(理论上节点处是不磨损的),故应在转子处于45°时测量δR值,转子共有4对啮合表面,故应测4点叶轮静态间隙δR的合理调整应通过轴的扭转变形计算来确定,使风机运转后的动态δR1比δR2小0.15～0.20mm为宜(此值未考虑齿轮磨损时对δR的影响)。必要时也可以用极限调整法,其过程如下:

　　在保证盘车自如的前提下,尽可能调小间隙δR,δR1的最小静态调整值以取0.25～0.35mm为宜,δR1调得越小,其检修周期越长。转子的两个δR1与两个δR2间隙的总和为定值,其值的一半通常为0.6～1.0mm,这是考虑叶轮的热膨胀量和齿轮侧隙确定的。因此,叶轮间隙的调整,实质就是如何分配总和值于δR1和δR2。

　　对锦工风机使用的排风量9.6m3/min、功率15kW的JGR125-5B风机计算如下:静态叶轮间隙δR1+δR2≈1mm,轴的扭转变形使间隙变化值δ为:δ=0.5d·φ,式中:d为叶轮的节圆直径,φ为轴的扭转角,φ=1.2PL/nD4,其中,P为传动功率,kW;n为转速,r/min;D为传动轴直径,cm;L为轴的计算长度,cm。经计算δ≈12mm,所以运转时动态δ动1=δR1+0.12mm;动态δ动2=δR2-0.12mm。若要求δ动2-δ动1=0.1mm(0.1为考虑齿轮磨损对叶轮间隙的影响),则(δR2-0.12mm)-(δR1+0.12mm)=0.1mm,即δR1=0.33mm,此值即为δR1的静态调整值。

　　调整叶轮间隙时应以调整静态δR2为主,定期检查δR2的值是避免转子发生碰撞、延锦工机使用寿命的措施。

　　叶轮工作时,是由一对渐开线齿轮传动的,因此传动齿轮的侧隙直接影响叶轮的正常运转。理论和实践都证明,当齿轮副的轮齿侧隙接近两叶轮外表面之间的最小间隙时,两叶轮就会发生撞击现象。因此,罗茨风机的齿轮副应具有较小的齿轮装配侧隙,对于传动齿轮的制造与安装均有较高的要求。

　　几年来,锦工风机工作人员按以上的间隙调整法维修罗茨鼓风机后,风机使用寿命显著延长,除了定期更换轴承及定期检测风机各间隙外,几乎没有出过机械方面的故障。根据锦工风机情况,轴承使用1.0～1.5万h后要予以更换,而齿轮的侧隙数据接近两叶轮外面之间的最小间隙时则要更换。

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