一種低噪音螺旋型葉輪羅茨鼓風機的製作方法
2023-10-05 19:56:44 1
本發明涉及氣力輸送機械，具體地說是一種低噪音螺旋型葉輪羅茨鼓風機。
背景技術：
羅茨鼓風機作為一種典型的氣體增壓與輸送機械，廣泛應用於建材、電力、冶煉、礦山、水產養殖、汙水處理、化工等行業。其工作原理就是依靠在機殼內的兩個相互嚙合的葉輪(兩葉或三葉)，通過一對同步齒輪的作用，作方向相反等速旋轉，推移由機殼、牆板及葉輪圍成的封閉容積(基元容積)內的氣體，不斷由進氣口排向出口，從而達到鼓風的目的。
由於羅茨鼓風機在每次吸入、排出過程中風量和壓力有突變現象,從而產生較大的噪聲。根據羅茨鼓風機噪聲的形成機理，主要包括機械噪聲和氣動噪聲,其中氣動噪聲在噪聲構成中佔極大比重，氣動噪聲中又以排氣端回流氣體的脈動噪聲為主。羅茨風機排氣時，高壓氣體會在基元容積打開時回流，由於高壓氣體瞬間回流進入基元容積，引起極大極強的渦流擾動，而且流速極高，能量極大，故產生噪聲極強。噪音對人體有害，對保護環境不利，因而也限制了羅茨鼓風機的應用範圍。
技術實現要素：
為克服現有技術中存在的問題，本發明提供了一種低噪音螺旋型葉輪羅茨鼓風機，該風機可有效使高壓回流氣體由特殊圓形+梯形風口進入，同時經過與梯形開口方向相配合地螺旋型葉輪的緩衝、疏導作用，不再是突爆式進入機殼，而是平緩的逐漸進入，有效降低聲源噪音，同時還有效的降低了高壓回流氣體對高速旋轉的主動葉輪部、從動葉輪部的衝擊力，減小風機振動幅值，延長使用壽命。該風機結構簡單、噪音低、安全可靠。
本發明解決其技術問題所採取的技術方案是：該種低噪音螺旋型葉輪羅茨鼓風機，包括主油箱、副油箱、葉輪、齒輪、機殼，機殼上設有進氣口和排氣口，機殼內設有安裝兩葉輪的大孔，葉輪安裝在機殼上並將經進入機殼、牆板及葉輪圍成的封閉容積內的氣體從進氣口排向排氣口，所述葉輪包括相互配合的從動葉輪部和主動葉輪部，葉輪與軸一體成型；從動葉輪部與主動葉輪部與一對同步齒輪連接並在齒輪作用下反向旋轉；主動葉輪部和從動葉輪部的一端通過第一軸承與牆板轉動連接，並靠第一鎖緊套、密封軸套和密封座軸向密封固定，另一端通過第二軸承與牆板轉動連接，並靠第二鎖緊套、密封軸套和密封座軸向固定；所述進氣口外側為圓孔，內側與機殼內腔連接處為與圓孔緊接且開口大於圓孔的內孔；排氣口外側為圓孔，內側與機殼內腔連接處為與圓孔緊接且開口大於圓孔的內孔，內孔孔徑由外向內變大。
進一步地，葉輪為螺旋角為60°的三葉葉輪，分別為左螺旋和右螺旋。
進一步地，葉輪為實心葉輪。
進一步地，所述內孔為與圓孔緊接且橫截面為梯形的喇叭孔，進氣口與排氣口位置的喇叭孔開口方向相反，進氣口和排氣口處喇叭孔開口大的一端朝向內側。
進一步地，梯形開口大開口的長邊尺寸不大於機殼兩大孔中心距與葉輪外圓筋寬度的差值。
綜上，本發明的上述技術方案的有益效果如下：
本風機採用的主動輪部和從動葉輪部為葉輪並與軸一體化結構，葉輪為螺旋角為60°的三葉葉輪，左、右螺旋各一件，機殼進、排氣口外側設計為圓孔，內側與機殼內腔連接處設計為與圓孔截面積相同的梯形開口，進、排氣口梯形開口方向相反，其中進氣側長邊在齒輪側，排氣側短邊在齒輪側。排氣側回流高壓氣體由特殊圓形+梯形風口進入，同時經過與梯形開口方向相配合地螺旋形葉輪的緩衝、疏導作用，不再是突爆式進入機殼，而是平緩的逐漸進入，有效降低聲源噪音。
本風機的螺旋型葉輪與機殼進排氣口的特殊結構還有效的降低了高壓回流氣體對高速旋轉的主動葉輪部、從動葉輪部的衝擊力，增加風機運行可靠性，延長風機使用壽命。
附圖說明
圖1為本發明的結構示意圖；
圖2為圖1中a-a的剖視圖；
圖3為機殼立體結構示意圖；
圖4為機殼排氣口正面視圖；
圖5為主動葉輪部、從動葉輪部的立體結構示意圖；
圖6為圖1中m部分的局部放大圖。
圖中：
1從動葉輪部、2主動葉輪部、3副油箱、4第一鎖緊套、5單列圓柱滾子軸承、6密封軸套、7密封座、8機殼、9牆板、10雙列角接觸球軸承、11主油箱、12右旋斜齒輪、13第二鎖緊套、14左旋斜齒輪、15圓孔、16內孔、17進氣口、18排氣口。
具體實施方式
以下結合附圖1-6對本發明的特徵和原理進行詳細說明，所舉實施例僅用於解釋本發明，並非以此限定本發明的保護範圍。
如圖1-6所示，該發明包括主油箱11、副油箱3、葉輪、齒輪、機殼8，機殼8上設有進氣口17和排氣口18。機殼材質為灰鑄鐵，採取鑄造方式鑄造而成，機殼內設有安裝兩葉輪的大孔，葉輪安裝在機殼上並將經進入機殼8、牆板9及葉輪圍成的封閉容積內的氣體從進氣口排向排氣口。
所述葉輪包括相互配合的從動葉輪部1和主動葉輪部2，葉輪與軸一體成型。材質為球墨鑄鐵，鑄造而成。主動葉輪部2為左旋螺旋型葉型，從動葉輪部1為右旋螺旋型葉型。抵消了因風機內氣體壓力對螺旋型葉輪產生的軸向力，提高了風機的安全性。葉型在高精度、高速加工中心加工而成，保證加工質量和加工效率。密封座7、牆板9均為灰鑄鐵鑄造而成採用。副油箱3、主油箱11材質為壓鑄鋁合金，採用壓鑄而成，確保外觀美觀。旋向相反的右旋斜齒輪12、左旋斜齒輪14材質為20crmo，由專用設備加工而成，其中右旋斜齒輪12安裝在左旋主動葉輪部2上，左旋斜齒輪14安裝在左旋主動葉輪部1上，抵消了因風機內氣體壓力對螺旋型葉輪產生的軸向力，提高了風機的安全性。齒輪依靠鎖緊套來連接，不採用鍵聯接，減少了軸系部件的加工，安裝方便，定位可靠，結構尺寸小。
從動葉輪部與主動葉輪部與一對同步齒輪連接並在齒輪作用下反向旋轉；主動葉輪部和從動葉輪部的一端通過第一軸承與牆板轉動連接，並靠第一鎖緊套4、密封軸套6和密封座7軸向密封固定，另一端通過第二軸承與牆板轉動連接，並靠第二鎖緊套13、密封軸套6和密封座7軸向固定。定位軸承：第一軸承為單列圓柱滾子軸承5，第二軸承為雙列角接觸球軸承10。雙列角接觸球軸承10及支撐軸承：單列圓柱滾子軸承5均採用國際著名品牌(skf、nsk、fag等)，確保風機運行可靠。機殼8、牆板9、副油箱3、主油箱11均在高精度加工中心加工，安裝時採用定位銷定位連接，確保風機的整機性能。
葉輪為螺旋角為60°的三葉葉輪，分別為左螺旋和右螺旋，葉輪採用實心葉輪。降低潛在的振動，與空心的葉輪相比，具有保持動平衡的特性，空心葉輪的劣勢在於葉輪孔內容易進入雜質灰塵，葉輪容易失去平衡性，而產生振動。
具體的，進氣口外側為圓孔15，內側與機殼內腔連接處為與圓孔15緊接且開口大於圓孔的內孔16；排氣口外側為圓孔，內側與機殼內腔連接處為與圓孔緊接且開口大於圓孔的內孔，內孔孔徑由外向內變大，所述內孔靠近機殼中心一側的孔徑大於圓孔的孔徑。內孔為與圓孔緊接且橫截面為梯形的喇叭孔，進氣口與排氣口位置的喇叭孔開口方向相反，進氣口和排氣口處喇叭孔開口大的一端朝向內側。梯形開口大開口的長邊尺寸不大於機殼兩大孔中心距與葉輪外圓筋寬度的差值。
排氣側回流高壓氣體由特殊圓形+喇叭孔風口進入，同時經過與梯形開口方向相配合地螺旋形葉輪的緩衝、疏導作用，不再是突爆式進入機殼，而是平緩的逐漸進入，有效降低聲源噪音。
上述實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行的描述，並非對本發明的範圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域相關技術人員對本發明的各種變形和改進，均應擴入本發明權利要求書所確定的保護範圍內。