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罗茨风机型线_罗茨风机

时间:2021-10-03 20:17  来源:万豪原创

罗茨风机型线: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。

罗茨风机型线:一种罗茨鼓风机叶轮型线的制作方法

  本实用新型涉及鼓风机设备技术领域,尤其涉及一种罗茨鼓风机叶轮型线。

  背景技术:

  罗茨鼓风机属容积式风机,叶轮端面、风机前后端盖。原理是利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压缩机。这种鼓风机结构简单,制造方便,广泛应用于水产养殖增氧、污水处理曝气、水泥输送,更适用于低压力场合的气体输送和加压系统,也可用作真空泵等。

  现有的罗茨鼓风机在运转时由于叶轮与壳体的内壁相接触,长时间的转动摩擦会导致密封性不好,容易造成机械故障,所以我们提出了一种罗茨鼓风机叶轮型线。

  技术实现要素:

  本实用新型的目的是为了解决现有罗茨鼓风机在运转时由于叶轮与壳体的内壁相接触,长时间的转动摩擦会导致密封性不好,容易造成机械故障的缺点,而提出的一种罗茨鼓风机叶轮型线。

  为了实现上述目的,本实用新型采用了如下技术方案:

  一种罗茨鼓风机叶轮型线,包括壳体,所述壳体的一侧固定安装有运转箱,所述壳体的内壁上转动连接有两个对称设置的转杆,转杆的外侧固定套设固定杆,所述运转箱的一侧固定安装有电机,电机的输出轴与两个转杆中的一个转杆固定连接,且两个转杆中的一个转杆上固定安装有第一齿轮,所述运转箱的一侧滑动连接有滑杆,滑杆的外侧滑动连接有第二齿轮,第一齿轮与第二齿轮相互啮合,所述壳体的顶部内壁与底部内壁上分别固定安装有进气孔与出气孔,所述进气孔的内壁上固定安装有过滤板,所述固定杆的外侧固定安装有三个均匀分布的基座,基座的顶部滑动安装有顶板,所述顶板与壳体的内壁密封连接。

  优选的,所述基座的顶部开设有滑动槽,顶板的底部固定安装有连接板,连接板与滑动槽滑动连接,且连接板的底部与滑动槽的底部内壁上固定安装有同一个支撑弹簧,支撑弹簧能够使顶板一直与壳体的内壁相接触,增加壳体内部的密封性。

  优选的,所述滑动槽的两侧内壁上均开设有限位槽,限位槽的内壁上固定安装有定位杆,定位杆上滑动连接有连接块,连接块与连接板固定连接,限位槽与连接块能够对连接板进行限位。

  优选的,所述第二齿轮的一侧开设有滑动孔,滑动孔与滑杆滑动连接,且滑杆的外侧开设有螺纹槽,滑动孔的内壁上固定安装有连接杆,连接杆与螺纹槽滑动连接,且运转箱的两侧内壁上均固定安装有推板,两个推板与第二齿轮相接触,推板能够使第二齿轮的转动状态稳定,同时转动的第二齿轮能够通过螺纹槽与连接杆的滑动连接,带动滑杆的移动。

  优选的,所述滑杆的一端固定安装有移动杆,移动杆的底端固定安装有清洁刷,移动的滑杆能够使清洁刷对过滤板进行清洁。

  本实用新型中,所述一种罗茨鼓风机叶轮型线,由于第一齿轮与第二齿轮的啮合,使得转动的转杆能够带动第二齿轮转动,由于连接杆与螺纹槽的滑动连接,使得转动的第二齿轮带动滑杆移动;

  由于过滤板的设置,使得壳体的内部保持干净,不会出现灰尘,由于支撑弹簧与滑动槽的作用,使得转动的推板与壳体的内壁紧密接触,增加了壳体内部的密封性。

  本实用新型结构简单,使用方便,能够使得转动的转动的推板与壳体的密封性更好,同时也使壳体内部保持干净,利于人们使用。

  附图说明

  图1为本实用新型提出的一种罗茨鼓风机叶轮型线的结构示意图;

  图2为本实用新型提出的一种罗茨鼓风机叶轮型线的侧视图;

  图3为本实用新型提出的一种罗茨鼓风机叶轮型线的俯视图;

  图4为本实用新型提出的一种罗茨鼓风机叶轮型线的a部分的结构示意图。

  图中:1壳体、2运转箱、3转杆、4固定杆、5电机、6第一齿轮、7第二齿轮、8推板、9过滤板、10滑杆、11移动杆、12清洁刷、13基座、14顶板、15滑动槽、16连接板、17支撑弹簧、18定位杆、19连接块、20限位槽。

  具体实施方式

  下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。

  实施例1

  参照图1-4,一种罗茨鼓风机叶轮型线,包括壳体1,壳体1的一侧固定安装有运转箱2,壳体1的内壁上转动连接有两个对称设置的转杆3,转杆3的外侧固定套设固定杆4,运转箱2的一侧固定安装有电机5,电机5的输出轴与两个转杆3中的一个转杆3固定连接,且两个转杆3中的一个转杆3上固定安装有第一齿轮6,运转箱2的一侧滑动连接有滑杆10,滑杆10的外侧滑动连接有第二齿轮7,第一齿轮6与第二齿轮7相互啮合,壳体1的顶部内壁与底部内壁上分别固定安装有进气孔与出气孔,进气孔的内壁上固定安装有过滤板9,固定杆4的外侧固定安装有三个均匀分布的基座13,基座13的顶部滑动安装有顶板14,顶板14与壳体1的内壁密封连接。

  本实用新型中,基座13的顶部开设有滑动槽15,顶板14的底部固定安装有连接板16,连接板16与滑动槽15滑动连接,且连接板16的底部与滑动槽15的底部内壁上固定安装有同一个支撑弹簧17。

  本实用新型中,滑动槽15的两侧内壁上均开设有限位槽20,限位槽20的内壁上固定安装有定位杆18,定位杆18上滑动连接有连接块19,连接块19与连接板16固定连接。

  本实用新型中,第二齿轮7的一侧开设有滑动孔,滑动孔与滑杆10滑动连接,且滑杆10的外侧开设有螺纹槽,滑动孔的内壁上固定安装有连接杆,连接杆与螺纹槽滑动连接,且运转箱2的两侧内壁上均固定安装有推板8,两个推板8与第二齿轮7相接触。

  本实用新型中,滑杆10的一端固定安装有移动杆11,移动杆11的底端固定安装有清洁刷12。

  实施例2

  参照图1-4,一种罗茨鼓风机叶轮型线,包括壳体1,壳体1的一侧固定安装有运转箱2,壳体1的内壁上转动连接有两个对称设置的转杆3,转杆3的外侧固定套设固定杆4,运转箱2的一侧固定安装有电机5,电机5的输出轴与两个转杆3中的一个转杆3焊接,且两个转杆3中的一个转杆3上固定安装有第一齿轮6,运转箱2的一侧滑动连接有滑杆10,滑杆10的外侧滑动连接有第二齿轮7,第一齿轮6与第二齿轮7相互啮合,壳体1的顶部内壁与底部内壁上分别固定安装有进气孔与出气孔,进气孔的内壁上固定安装有过滤板9,固定杆4的外侧固定安装有三个均匀分布的基座13,基座13的顶部滑动安装有顶板14,顶板14与壳体1的内壁密封连接。

  本实用新型中,基座13的顶部开设有滑动槽15,顶板14的底部固定安装有连接板16,连接板16与滑动槽15滑动连接,且连接板16的底部与滑动槽15的底部内壁上固定安装有同一个支撑弹簧17,支撑弹簧17能够使顶板14一直与壳体1的内壁相接触,增加壳体1内部的密封性。

  本实用新型中,滑动槽15的两侧内壁上均开设有限位槽20,限位槽20的内壁上固定安装有定位杆18,定位杆18上滑动连接有连接块19,连接块19与连接板16焊接,限位槽20与连接块19能够对连接板16进行限位。

  本实用新型中,第二齿轮7的一侧开设有滑动孔,滑动孔与滑杆10滑动连接,且滑杆10的外侧开设有螺纹槽,滑动孔的内壁上固定安装有连接杆,连接杆与螺纹槽滑动连接,且运转箱2的两侧内壁上均固定安装有推板8,两个推板8与第二齿轮7相接触,推板14能够使第二齿轮7的转动状态稳定,同时转动的第二齿轮7能够通过螺纹槽与连接杆的滑动连接,带动滑杆10的移动。

  本实用新型中,滑杆10的一端固定安装有移动杆11,移动杆11的底端固定安装有清洁刷12,移动的滑杆10能够使清洁刷12对过滤板9进行清洁。

  本实用新型中,电机5上设有电源开关,打开电机5开关,电机5的输出轴带动转杆3转动,转杆3带动第一齿轮6转动,第一齿轮6带动第二齿轮7转动,第二齿轮7通过连接杆与螺纹槽的滑动连接,带动滑杆10移动,移动的滑杆10能够带动移动杆11移动,移动杆11带动清洁刷12移动,转动的转杆3带动固定杆4移动,固定杆4带动基座13转动,基座13带动推板14转动,由于支撑弹簧17的作用,使得支撑弹簧17能够支撑推板14与壳体1的内壁紧密接触,使得推板14与壳体1之间的密封性更好,从而使转动的推板14能够带动气体从进气孔内进来,在由底部的出气孔内出气,利于人们的使用。

  以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

罗茨风机型线:有关罗茨风机转子型线设计

  回复 2# zhangyaxiong 主要是想弄清楚风机的主机设计,尤其是三叶风机的转子设计,如转子型线的圆弧和摆线节圆等是如何计算啮合的,风量轴功率效率机械热量损失等详细计算。 也在网上找了一下,尤其是在找西安交大的一些专家如束鹏程,邢子文等教授的一些资料,可惜还没找到有价值的参考资料。 如果哪位朋友有这方面的资料可以帮助,请关注我一下,谢谢啦!^_^ 如果是大的资料请转到邮箱也可以的。 email: liu6002 期待各位专家高手参与讨论,更期待指点迷津呀!^_^

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