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罗茨风机转子加工工艺_罗茨鼓风机

时间:2021-07-30 01:16  来源:万豪原创

罗茨风机转子加工工艺:一种新罗茨转子型线的构成方法

  罗茨转子是气体罗茨泵,罗茨鼓风机和罗茨流量计等仪器设备的核心部件,转子型线设计得合理与否决定了仪器的性能。本文提出了一种新的罗茨型线,完成该型线的数学建模,通过C语言编程得到一系列的型线上的啮合点的坐标,运用Solidworks得到完整的转子型线。本文还对新的罗茨型线进行分析,并与传统的罗茨型线进行比较,验证新型罗茨型线的优越性。

  罗茨转子是罗茨真空泵、罗茨鼓风机、罗茨压缩机和罗茨流量计等一系列应用罗茨原理工作的设备的核心部件。1854年,美籍以色列人Roots两兄弟在旋转鼓风机的基础上发明了一种新型鼓风机,即用两个叶形转子在气缸内作相对运动来压缩和输送气体的回转风机,为了纪念这个发明,所以将这种类型的风机按两兄弟的名字命名为罗茨风机。1868年,德国的锦工(Aerzener) 机械公司在欧洲制造了第一台罗茨风机并于1930年开始制造罗茨式气量计。1954年,德国的Heraeus发明了罗茨真空泵。在中国,1957 年锦工鼓风机厂首先开始制造罗茨鼓风机。

  罗茨转子横断面的外轮廓称为转子的型线。目前常用的转子型线主要有三类:渐开线型、圆弧型和摆线型。圆弧是在罗茨转子设计中大量应用的曲线元,俄国工程师A. M. 卡兹在著作中多次提到圆弧转子型线。刘坤和巴德纯在对圆弧型型线研究时,引入了形状系数和峰顶系数,通过这两个系数来体现容积利用率的不同。Chiu-Fan Hsieh对不同峰顶系数的罗茨进行比较,得出了性能较好的罗茨曲线。真空技术网(认为渐开线型转子由圆弧和渐开线组成。圆弧型和摆线型由于面积利用系数低得不到广泛的应用。渐开线由于便于加工且密封性能好而被广泛采用。

  除传统的摆线型转子外,李建磊和叶仲和对内外圆弧加摆线型的转子进行研究。刘林林等则在传统的渐开线基础上加入摆线对转子的性能进行了改进。刘玉岱提出通过“圆弧一摆线一渐开线”的线型减小转子之间气体泄露量的方法。

  本文以基圆半径为70mm的罗茨转子为例,提出一种新型的罗茨流量计转子型线,并对该型线进行公式推导,将型线方程化,从而可用该方法可得出一系列不同基圆的新型罗茨曲线,并在此基础上研究了型线的啮合特性和面积利用率。

  本文以基圆半径为70mm 的罗茨型线为例,圆心作为为原点。水平向左为X轴正方向,竖直向上为Y轴正方向。由于型线是上下左右对称的,可以仅考虑第一象限的情况。新型罗茨转子型线的原理如图1 所示。对于第一象限的曲线可以把它分为两部分,以45°角为分界线, 45°以前即AB段是由四段圆弧所组成,45°以后的BC段由渐开线组成,CD为圆弧段。

  图1 新型罗茨型线图

  在实际设计中选用转子型线时,还应考虑:转子占的体积要小,转子要有良好的几何对称性,转子要有足够的强度且应该易加工。通过对罗茨型线的调研和研究,得到了一个系列的圆与圆的渐开线的组合的罗茨型线的分段公式。编程得到整体型线上的各个点坐标。通过对该组合型线的连续性及面积利用率进行分析,得到该型线具有良好的连续光滑性,且面积利用率比传统的渐开线型转子高。

罗茨风机转子加工工艺:小型罗茨鼓风机扭叶转子设计及其加工实验研究

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罗茨风机转子加工工艺:罗茨风机转子加工夹具的制作方法

  专利名称:罗茨风机转子加工夹具的制作方法

  技术领域:

  本实用新型涉及一种夹具,特别是用于罗茨风机转子加工的夹具。

  背景技术:

  转子是罗茨风机的关键零件,它由叶轮和轴组成,叶轮的断面型线有 渐开线型、圆弧型、摆线型和包络线型等。叶轮的叶数多为两叶,也可以 做成三叶或多叶。罗茨风机可以认为是两个只有两个或多个齿的特殊齿轮 啮合,实现回转容积变化。由于其曲线面较宽,精度要求又高,采用成形 刀来加工很困难,难以达到加工精度。而采用加工中心进行加工时,加工 成本高。 发明内容

  本实用新型的目的是提供一种加工简便、加工成本低的罗茨风机转子 加工夹具。

  本实用新型的方案如下 一种罗茨风机转子加工夹具,其特征在于芯 轴的两端与轴承座相连,其中一端的芯轴伸出轴承座并固定安装有齿轮, 齿轮与安装在刨床床身上的齿条啮合,被加工的工件安装在两轴承座之间 的芯轴上。

  在芯轴上的工件与轴承座之间套装有轴套。

  轴承座固定安装在刨床的工作台上。 本实用新型的特点是利用本夹具可在刨床上实现罗茨风机转子的渐 开线叶轮的加工。加工时被加工工件——叶轮通过轴承座和芯轴固定在刨 床的工作台上,当工作台做水平移动时,通过安装在芯轴上的齿轮和固定 安装在刨床床身上的齿条啮合,带动叶轮旋转,这样刨刀的直线运动和工 件的转动所形成复合运动,就可在叶轮表面形成渐开线。由于被加工工件 通过芯轴进行定位固定,这样在加工过程中,可保证工件的旋转中心与芯 轴的旋转中心重合,提高了加工过程的安装精度。通过该夹具可方便实现 渐开线的加工。

  图l为本实用新型结构示意图。

  具体实施方式

  如图1所示,轴承座4固定安装在刨床的工作台6上,芯轴8的两端 固定在轴承座4上,芯轴左端固定安装有齿轮3,齿轮3与安装在刨床床身 l上的齿条2相互啮合,被加工的工件5安装在两轴承座之间的芯轴上,在 芯轴右端的套装有轴套7,通过轴套将工件5与轴承座4之间轴向定位。当 刨床的工作台做水平移动时,通过齿轮、齿条的相互啮合,实现了工件的 转动。

  权利要求1、一种罗茨风机转子加工夹具,其特征在于芯轴(8)的两端与轴承座(4)相连,其中一端的芯轴(8)伸出轴承座并固定安装有齿轮(3),齿轮(3)与安装在刨床床身(1)上的齿条(2)啮合,被加工的工件(5)安装在两轴承座之间的芯轴上。

  2、 根据权利要求l所述的罗茨风机转子加工夹具,其特征在于在芯轴 (8)上的工件(5)与轴承座(4)之间套装有轴套(7)。

  3、 根据权利要求2所述的罗茨风机转子加工夹具,其特征在于轴承座 (4)固定安装在刨床的工作台(6)上。

  专利摘要本实用新型涉及一种夹具,特别是用于罗茨风机转子加工的夹具,该夹具是将芯轴的两端与轴承座相连,其中一端的芯轴伸出轴承座并固定安装有齿轮,齿轮与安装在刨床床身上的齿条啮合,被加工的工件安装在两轴承座之间的芯轴上。本实用新型的特点是利用本夹具可在刨床上实现罗茨风机转子的渐开线叶轮的加工。加工时被加工工件——叶轮通过轴承座和芯轴固定在刨床的工作台上,当工作台做水平移动时,通过安装在芯轴上的齿轮和固定安装在刨床床身上的齿条啮合,带动叶轮旋转,这样刨刀的直线运动和工件的转动所形成复合运动,就可在叶轮表面形成渐开线。通过该夹具可方便实现渐开线的加工。

  文档编号B23D5/02GKSQ

  公开日2010年1月13日 申请日期2009年3月6日 优先权日2009年3月6日

  发明者严慧萍, 刘立美, 吴晓红, 焦爱胜, 蒋湘佺, 高成秀 申请人:严慧萍

罗茨风机转子加工工艺:罗茨鼓风机叶轮(转子)及其制造方法

  技术编号:

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  本发明涉及一种。背景技术 罗茨鼓风机叶轮(转子),多年来结构变化不大,从最初的双叶型改进到目前的三叶型,改进后加工难度增加了。目前的三叶型转子所采用的材料为铸铁,其缺陷是转子的强度,硬度低,膨胀系数小,易导致风量损失,铸铁熔炼温度高,原材料消耗高。同时,现有罗茨鼓风机叶轮常规加工办法是按叶轮的实际尺寸加足够大的加工余量用200#铸铁铸造一只实芯毛胚,毛胚回火处理后进入机加工工序,工序为铣削两端面—划线—钻孔—镗孔—拉键—粗刨—精刨—精铣—共需花费工时6-8…

  该技术已申请专利,请尊重研发人员的辛勤研发付出,在未取得专利权人授权前,仅供技术研究参考不得用于商业用途。

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