文档介绍：三叶罗茨风机讲义
工作原理
罗茨风机为容积式风机,输送的风量与转数成比例,三叶型叶轮每转动一次由2个叶轮进行3次吸、排气,与二叶型相比,气体脉动变少,负荷变化小,机械强度高,噪声低,振动也小。在2根平相行的轴上设有2个三叶型叶轮,轮与椭圆形机箱内孔面及各叶轮三者之间始终保持微小的间隙,由于叶轮互为反方向匀速旋转,使箱体和叶轮所包围着的一定量的气体由吸入的一侧输送到排出的一侧。各支叶轮始终由同步齿轮保持正确的相位,不会出现互相碰触现象,因而可以高速化,不需要内部润滑,而且结构简单,运转平稳,性能稳定,适应多种用途,已运用于广泛的领域。
三叶罗茨风机的特点:
●由于采用了三叶转轮及带螺旋线型的箱体,所以风机的噪声的振动很小。
●叶轮和轴为整体结构,且叶轮无磨损,风机性能持久不变,可以长期连续运转。
●高速高效率,且结构非常紧凑。
●结构简单,由于采用了特殊轴承,具有超群的耐久性,使用寿命比国内风机长,且维修管理也方便
●由于附有齿轮油甩油装置,因此不会产生漏油的现象
基本介绍
1罗茨鼓风机壳体  2三叶型叶轮   3主动轴
4从动轴5齿轮端墙板6齿轮箱7 齿轮
8齿轮毂9轴伸端墙板10闷盖11轴承12 轴伸油封盖
罗茨风机也是容积式,在转速一定的条件下,流量也一定,即使是在流量较小的情况下,也不会象离心式风机那样,发生喘振现象,工作特性稳定;由于是回转式压缩,没有惯性力,因此动力平衡性好,排出的气流均匀,出口不用设置缓冲罐,结构简单;转子之间有间隙,不用油润滑,因此可以输送清洁的介质。
由于有间隙的存在,导致气体泄漏,且泄漏量随压力的升高或压力比的增大而增大,也就限制了向高压发展的方向,所以,罗茨风机的出口压力都很低;由于进气和排气的脉动和回流冲击的影响,气体的动力噪音较大。
转子
转子与轴经热套或冷压配合在一起,主动轴比从动轴要长,转子一般采用高强度铸铁加工,特殊要求时,也用不锈钢。转子较小时,一般与轴做成一体,采用高强度球墨铸铁。为减轻重量,在转子内部做成空心结构。为了降低噪音,三叶转子开始广泛应用,如图3。
a 两叶 b三叶直叶 c 三叶扭叶
图3 三叶转子
转子长径比,是指转子的长度与其回转直径的比值,~。
同步齿轮
一般选取渐开线齿轮,在齿宽一定的条件下,模数越大,齿厚越大,抗弯强度越高。当分度圆直径一定时,减小模数,有利于增大重合度,使传动更平稳。因此,多采用小模数、多齿数的设计方法。所以,罗茨风机的同步齿轮的齿数较多,同样,螺杆风机的同步齿轮也是这个道理。
齿轮与轴的固定大多采用无键联结,这样可以在任何位置调整转子之间的间隙,即使采用有键联结,也是用锥形轴和锥形套联结,总之要保证转子之间的间隙调整。
无键联结的轴是锥形轴,齿轮的轴孔与之对应也是锥形结构,在转子轴上有液压油孔,将高压油注入到齿轮内径处,将齿轮内孔涨起,固定到指定位置以后,卸去油压,齿轮就抱在轴上,与轴过盈配合,传动动力。
注意:对特定的风机而言,流量随转速提高而增大,随内部间隙和系统阻力的增大而减小;排气温度随转速提高而降低,随内部间隙和系统阻力的增大而升高。因此,排气量降低时,或者是排气温度升高时,往往要从叶轮间隙增大,转速下降,或是管路堵塞上查找原因。
流量的概念:产品样本和铭牌上的流量,为特定条件下的容积流量。对于罗茨风机,指进口气体处于标准吸入状态,即温度为20℃,,相对湿度为50%的空气状态时,单位时间内排出的气体在进气状态下的容积。
预进气原理
预进气压缩方法,主要是为改善风机的回流冲击,如图4所示,在基元容积由进气口向排气口转动的过程中,通过开在机壳上的大导气
图4 预进气原理图
口,向其内部预先通入高压气体。这样,在基元容积与排气口连通之前,内部压力逐渐与排气口的压力相等,或接近排气口压力,那么气体排出时的回流冲击就会大大降低,风机的噪音也就会大大降低。在实际应用上,通常从排出口接管,引出风压,再接到预进气口处。
如果将排出的气体冷却以后,接入基元作为高压预进气体,则不仅减缓排气回流冲击,还可降低排气温度,实现等温压缩,这样还可省功。
(设备位号为K-6005),用于输送塑料颗粒,介质为空气。在运转过程中,壳体的温度突然升高,达到了70℃,检查轴承温度和润滑油温度,均在正常范围内(45℃),说明壳体的温度升高不是由轴承和齿轮温度传过来的,首先排除了轴承和齿轮故障。检查风机转子,并无磨损碰撞的迹象,说明转子也运转正常。
风机壳体的温度升高,热量来源于摩擦,转子没有接触摩擦,说明是压缩空气在基元内摩擦生热引起的,也就是说压缩空气在基元内不能全部排出腔外,大部分在腔内随转子搅动,摩擦产生