羅茨風機的主要零部件有機殼、墻板、轉子、同步齒輪、軸承及密封等。
(1)機殼
機殼為截面呈橢圓形的缸體,一般由強度鑄鐵制成,輸送腐蝕性氣體時可采用不銹鋼制造。缸體上設有進、排氣孔口,外部鑄有加強筋和安裝腳,大多為整體結構。也有些大尺寸機殼采用水平中分結構,上、下殼體之間采用銷釘定位。
(2)墻板
在機殼與主、副油箱之間設有墻板。其作用一是作為端蓋,將機殼兩端封閉起來;二是作為支座,將轉子兩端支承起來。靠近軸伸端的稱為前墻板,另一端的稱為后墻板。有的墻板上配有側板,裝配時將側板嵌入機殼端口,可滿足轉子徑向定位的要求;工作時即使發生磨損,也只需要更換側板,而不至于讓整塊墻板報廢。墻板一般為高強度鑄鐵制件。輸送腐蝕性氣體時,通常與機殼一樣,采用不銹鋼制造。
(3)轉子
轉子通常由葉輪與軸經熱套或冷壓結合而成,有主動與從動之分。軸為優質碳素鋼或高強度合金鋼制件,從動軸相對較短。葉輪一般為高強度鑄鐵制件,必要時采用不銹鋼制造。小轉子也可將葉輪與軸做成一個整體,采用高強度球墨鑄鐵鑄造。為減輕重量,往往將葉輪頭部做成空心結構。如下圖所示,轉子按葉輪頭數有兩葉與三葉之分,按葉輪形狀有直葉與扭葉之分。兩葉轉子均為直葉,三葉轉子有直葉和扭葉兩種形狀。就聲學性能而言,三葉優于兩葉,扭葉優于直葉。但因加工條件所限,實際應用中以直葉轉子居多。
羅茨風機葉輪形狀示意圖
葉輪橫截面的圖形稱為葉型,其輪廓線稱為型線。型線由一組特定曲線組合而成,通常按其中某段曲線的名稱給葉型命名。以兩葉轉子為例,下圖示出了圓弧線葉型及擺線葉型等常用葉型的型線特征。
常用葉型示意圖
(4)同步齒輪
同步齒輪的作用,一是傳遞動力,二是確定兩葉輪間的間隙,保證兩轉子同步運轉。主、從動齒輪具有相同的嚙合參數,是一對傳動比等于1:1的圓柱齒輪。為了便于周向調整,從動齒輪大多由齒圈與輪轂組合而成。調整時,應按規定的旋轉方向進行旋轉。反向旋轉時,齒輪側隙將空置到齒槽的另一側去,主、從動葉輪之間的間隙將隨之發生變化。齒輪有直齒、斜齒及人字齒等幾種齒型,材料一般為優質碳素鋼或高強度合金鋼。齒輪與軸、齒圈與輪轂之間為圓柱配合或錐度配合。采用圓柱配合時,在配合面間裝有起固定作用的平鍵。
(5)軸承
就承載而言,主要是徑向載荷。當同步齒輪為直齒或人字齒時,不存在軸向力;采用斜齒輪時,會產生一定的軸向力,但載荷較小。常用軸承,有深溝球軸承、調心滾子軸承、角接觸球軸承及圓柱滾子軸承等形式。圓柱滾子軸承大多作承載使用,其他幾種軸承既可承載,也可對轉子起軸向定位作用。
(6)密封
密封的目的,主要是防止氣體和潤滑油泄漏。密封的好壞,在一定程度上能反映產品設計制造水平的高低和使用性能的優劣。特別是在輸送易燃、易爆或有毒氣體時,密封是關系到鼓風機能否安全運行的關鍵因素。
密封分為兩大類。一類是固定部位的密封,如墻板與機殼之間、墻板與油箱之間以及軸承壓蓋與軸承座之間的密封,稱為靜密封;另一類是運動部位的密封,如軸端部位、軸承座尾部及軸伸部位的密封,稱為動密封(或軸密封)。靜密封結構簡單,一般為橡膠石棉板、O形密封圈等。軸密封結構較為復雜,常用的有迷宮密封、骨架油封組、脹圈密封、調料密封和機械密封等形式。

很多認為三葉轉子鼓風機由于比二葉轉子羅茨風機多了一個葉而簡單的認為在中心距外圓半徑相同的條件下,二葉轉子的鼓風機比三葉的排氣量大,這是一種錯誤的觀點。
對于漸開線型的葉輪,由于面積利用系數和葉輪的頭數沒有關系,也就是在選用漸開線葉輪的時候,二葉和三葉的風機在主要參數相同的時候其排量是相同的。在葉型選取適當的時候,三葉的比二葉的理論輸氣量更大。
1、中心距和外圓半徑相同的情況下,圓弧葉型的三葉轉子羅茨風機比兩葉的排量要大。漸開線葉型風機的排量和轉子的頭數沒有關系。
2、葉轉子的力學性能較好,相比于二葉的可更好地保證葉輪之間及其葉輪和機殼的間隙。
3、葉轉子風機的振動和噪聲比二葉的小,在三葉轉子上使用的軸承的壽命比在二葉上使用的長 15% 左右。而且三葉轉子可以采用扭葉轉子來降低其噪聲和振動,二葉轉子由于結構上的限制不能采用扭葉結構。
4、葉轉子風機特別是扭葉型的由于噪聲和動平衡性能較好,在汽車機械增壓上的應用越來越多。 隨著機械加工技術的發展,批量的生產三葉直葉轉子已經不是難題。扭葉型的轉子在數控機床上加工的效率也越來越高。由于三葉轉子鼓風機相對于二葉的優勢較明顯,其應用會更加的廣泛。

原標題:羅茨鼓風機結構
羅茨鼓風機結構
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山東錦工有限公司是一家專業生產羅茨鼓風機、羅茨真空泵、回轉風機等機械設備公司,位于有“鐵匠之鄉”之稱的山東省章丘市相公鎮,近年來,錦工致力于新產品的研發,新產品雙油箱羅茨鼓風機、水冷羅茨鼓風機、油驅羅茨鼓風機、低噪音羅茨鼓風機,贏得了市場好評和認可。
3.羅茨風機結構
JGR系列風機采用轉子支撐形式結構,轉子一端固定,另一端游動。固定端采用定位軸承,其軸向游隙必須滿足限制轉子軸向竄動的要求。將定位軸承內圈與軸鎖緊,使其外圈與軸承座壓緊,則可將轉子軸向位移限定在軸承的軸向游隙范圍之內。在自由端,軸承內、外圈之間可相對移動或整體移動,以補償轉子因熱變形而引起的長度變化。
3.1 機殼、墻板
機殼、墻板均由高強度鑄鐵鑄成,機殼為整體臥式設置,其外表面有合理布置的筋塊,起加強和散熱作用。
3.2 葉輪部
葉輪與軸采用優質球墨鑄鐵整體鑄造而成,為三葉型葉輪,并具有復合型線,采用精密數控機床加工,葉輪和軸經熱套或冷壓結合,轉子經過動平衡,精度達到G2.5級,保證風機運轉平穩、振動小。
3.3 齒輪
齒輪是羅茨鼓風機中最重要的零件之一,選用優質鉻錳鈦合金鋼,經滲碳淬火處理具有足夠的強度,由高性能專用磨齒機精磨齒面而成,其精度GB10095.2的5級。齒輪與軸采用錐面聯結,建議通過高壓注油泵進行壓力裝拆,保證了齒輪與轉子的同心與自鎖。
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我們有個維修的客戶倪經理,該客戶使用的是三葉羅茨風機,使用的羅茨風機有近7年的時間,結果在前段時間發生了轉子軸斷裂的情況,下面我們先來看下圖片,如下圖:
通過以上我們發現羅茨鼓風機轉子軸斷裂明顯為脆性端口,經過我們專業工作人員的檢查發現,軸在斷裂之前已經發生了裂縫,在風機較大應力作用下產生了明顯的開裂。
很多羅茨風機的軸斷裂都是因為細小的原因引起,引起轉子軸斷裂的原因有哪些呢?
1、材質問題
市面常用的羅茨風機轉子材質多為鑄鐵,鑄鐵的質量也有好壞之分,采用劣質的鑄鐵材質,自然使用起來會出現更多的問題。
2、腐蝕問題
我們的工作人員在檢查客戶倪經理的風機時,還發現軸上面有很多的腐蝕坑,腐蝕坑是一種重要的缺陷形式,它的存在導致表面產生局部應力集中,在循環載荷的作用下,腐蝕坑容易成為裂紋源,促進疲勞裂紋的萌生和擴展,降低金屬構件的疲勞壽命,從而導致金屬構件發生早期斷裂失效。腐蝕坑的深度與寬度對疲勞裂紋擴展壽命的影響較大,且隨著腐蝕坑深寬比的增加,疲勞裂紋擴展壽命趨于穩定,腐蝕坑的深度相對于寬度對裂紋擴展壽命的影響更大。
3、 如何進行修復?
軸斷裂的修復方法有兩個,一個是采用堆焊工藝進行修復,這種修復方法使用壽命也不會長久,另外一個方法就是更換新的軸,針對一體成型的轉子,需要與葉輪一塊進行更換。
小結:羅茨鼓風機轉子軸斷裂的情況很少見,轉子軸斷裂的情況多見于使用年限較久的設備,使用時間較久,加上維護管理的疏松,多導致此類大故障的出現。如果您有什么采購問題,可以聯系我們的官方客服熱線
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