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羅茨鼓風(fēng)機的原理及工作過程
羅茨鼓風(fēng)機為容積式風(fēng)機，輸送的風(fēng)量與轉(zhuǎn)數(shù)成比例，二葉型葉輪每轉(zhuǎn)動一次由1個葉輪進行1次吸、排氣。風(fēng)機2根軸上的葉輪與橢圓形殼體內(nèi)孔面，葉輪端面和風(fēng)機前后端蓋之間及風(fēng)機葉輪之間者始終保持微小的間隙，在同步齒輪的帶動下風(fēng)從風(fēng)機進風(fēng)口沿殼體內(nèi)壁輸送到排出的一側(cè)。風(fēng)機內(nèi)腔不需要潤滑油，結(jié)構(gòu)簡單，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，性能穩(wěn)定，適應(yīng)多種用途，已運用于廣泛的領(lǐng)域。作為風(fēng)機核心部件的葉輪轉(zhuǎn)子，其發(fā)展趨勢在很大程度上決定了風(fēng)機的發(fā)展。風(fēng)機轉(zhuǎn)子的加工精度直接影響風(fēng)機的使用性能；風(fēng)機轉(zhuǎn)子加工過程中中心不對稱直接影響風(fēng)機的使用壽命；風(fēng)機轉(zhuǎn)子加工表面質(zhì)量和轉(zhuǎn)子輪廓曲面質(zhì)量直接影響風(fēng)機工作噪聲。
其工作原理是利用兩個或者三個葉形轉(zhuǎn)子在氣缸內(nèi)作相對運動來壓縮和輸送氣體的回轉(zhuǎn)壓縮機。其工作原理如下圖：
羅茨鼓風(fēng)機的風(fēng)量計算方法
羅茨風(fēng)機的理論風(fēng)量為
，式中
為轉(zhuǎn)子在垂直位置時與機殼內(nèi)壁所包圍的面積，計算中近似取它等于轉(zhuǎn)子運動所描繪的面積
／4的1／3，
＝l／3
／4＝
／12。因而，得出理論風(fēng)量為
＝4
)／12＝1／3
由于轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)于間、轉(zhuǎn)子與機殼間有縫隙存在，空氣將會漏回至吸風(fēng)側(cè)，因而實際輸氣量小于理論風(fēng)量，即
D——腰形轉(zhuǎn)子直徑．即轉(zhuǎn)子兩頂點間距離，mm；
L——腰形轉(zhuǎn)子的長度，mm；
n——轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)數(shù)，rpm；
——容積效率，一般
=0.75-0.85。
從理論分析可知，只要電動機能帶及動，鼓風(fēng)機就可在任何壓強下工作。但是，如出風(fēng)口與進風(fēng)口壓強相差過大，就會有大量空氣經(jīng)間隙漏回至進口，導(dǎo)致羅茨鼓風(fēng)機效率降低；同時，轉(zhuǎn)速過高，也可能引起機器振動而縮短壽命，故出風(fēng)口壓強不宜過高。國產(chǎn)羅茨鼓風(fēng)機的靜壓在19620～Pa之間，風(fēng)量在0．25－250m3／min(在標準狀態(tài)下)，一般轉(zhuǎn)速有580、730、960及1450r/pm。取鼓風(fēng)機進、出口斷面，列出包含有羅茨鼓風(fēng)機機械能的方程，就可得出能量與氣體熱力學(xué)過程有關(guān)。
羅茨鼓風(fēng)機的分類
由于工作方式不同，羅茨鼓風(fēng)機(真空泵)有單級與雙級、干式與濕式之分。
(1)單級與雙級。只有一個壓縮級的鼓風(fēng)機(真空泵)，稱為單級鼓風(fēng)機(真空泵)。將兩臺單級鼓風(fēng)機(真空泵)串聯(lián)起來，對氣體連續(xù)進行兩次壓縮，即為雙級鼓風(fēng)機(真空泵)。
(2)干式與濕式。鼓風(fēng)機一般作干式輸送，真空泵有干式和濕式兩種情況。所謂濕式真空泵，就是從泵的進氣口向機殼內(nèi)注人少量的水，通過水分與氣體混合，吸收氣體壓縮過程中產(chǎn)生的熱量;同時利用水對機殼內(nèi)部間隙進行密封，減少氣體經(jīng)過間隙的泄漏。因此，注入的水既稱冷卻水，又稱密封水。
此外，還有下列各種分類方法:按葉輪頭數(shù)分，有兩葉鼓風(fēng)機和三葉鼓風(fēng)機。按密封型式分，有迷宮密封、漲圈密封、填料密封和機械密封等各種型式的鼓風(fēng)機。按冷卻方式分，有空冷鼓風(fēng)機、水冷鼓風(fēng)機和逆流冷卻鼓風(fēng)機等。按結(jié)構(gòu)型式分，有立式鼓風(fēng)機、臥式鼓風(fēng)機、豎軸式鼓風(fēng)機、密集成組型風(fēng)機等。按傳動方式分，有直聯(lián)鼓風(fēng)機、帶聯(lián)鼓風(fēng)機等。按介質(zhì)種類分，有空氣鼓風(fēng)機、煤氣鼓風(fēng)機、氫氣鼓風(fēng)機、二氧化硫鼓風(fēng)機等。還可按用途分，如立窯鼓風(fēng)機、氣化鼓風(fēng)機、曝氣鼓風(fēng)機等。
羅茨鼓風(fēng)機的主要特點
與其他類型的氣體壓縮機械比較，羅茨鼓風(fēng)機具有下述特點:
(1)由于是容積式鼓風(fēng)機，因而具有強制輸氣特征。在轉(zhuǎn)速一定的條件下，流量也一定(隨壓力的變化很小)。即使在小流量區(qū)域，也不會像離心式鼓風(fēng)機那樣發(fā)生喘振現(xiàn)象，具有比較穩(wěn)定的工作特性。
(2)作為回轉(zhuǎn)式機械，沒有往復(fù)運動機構(gòu)，沒有氣閥，易損件少，因此使用壽命長，并且動平衡性好，能以較高的速度運轉(zhuǎn)，不需要重型基礎(chǔ)。運轉(zhuǎn)一周有多次吸、排氣，相對于活塞式壓縮機而言，氣流速度比較均勻，不必設(shè)置儲氣罐。
(3)葉輪之間、葉輪與機殼及墻板之間具有間隙，運轉(zhuǎn)時不像螺桿式和滑片式壓縮機那樣需要注油潤滑，因此可以保證輸送的氣體不含油，也不需要使用氣一油分離器等輔助設(shè)備。由于存在間隙及沒有氣閥，輸送含粉塵或帶液滴的氣體時也比較安全。
(4)無內(nèi)壓縮過程，理論上比那些有內(nèi)壓縮過程的鼓風(fēng)機要多耗壓縮功。但除同步齒輪和軸承外，不存在其他的機械摩擦，因此機械效率高。特別是大型羅茨鼓風(fēng)機，容積效率高，絕熱效率也比較高。
此外，羅茨鼓風(fēng)機還具有結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、操作方便、維修周期長等優(yōu)點。其缺點是:①無內(nèi)壓縮過程，絕熱效率較高(小機型偏低);②由于間隙的存在，造成氣體泄漏，且泄漏流量隨升壓或壓力比增大而增加，因而限制了鼓風(fēng)機向高壓方向的發(fā)展;③由于進、排氣脈動和回流沖擊的影響，氣體動力性噪聲較大。
羅茨鼓風(fēng)機的應(yīng)用范圍
作為一種典型的氣體增壓與輸送機械，羅茨鼓風(fēng)機在其特定壓力區(qū)域內(nèi)具有廣泛的適用特性。其流量通常為0. 5 – 80 /min，單級工作壓力為53.3—98kPa。雙級串聯(lián)時，鼓風(fēng)機正壓可達196kPa，真空泵負壓可達80kPa。采用逆流冷卻時，單級正壓可達156.8kPa，負壓可達78.4kPa。
下圖是錦工羅茨鼓風(fēng)機性能參數(shù)表：
就應(yīng)用而言，羅茨鼓風(fēng)機大多作空氣鼓風(fēng)機使用，其用途遍布建材、電力、冶煉、化工與石油化工、礦山、港口、輕紡、郵電、食品、造紙、水產(chǎn)養(yǎng)殖和污水處理等許多領(lǐng)域。采用氣密性好的密封裝置時，也可用來輸送空氣之外的氣體，如氫氣、氧氣、一氧化碳、二氧化碳、硫化氫、二氧化硫、甲烷、乙炔、煤氣等。另外，在醫(yī)藥、食品、化工和石油化工等部門，羅茨鼓風(fēng)機通常用作各種低壓氣力輸送系統(tǒng)的氣源機械。
羅茨鼓風(fēng)機的基本結(jié)構(gòu)
鼓風(fēng)機的主要零部件有機殼、墻板、轉(zhuǎn)子、同步齒輪、軸承及密封件等。
1.機殼
機殼為截面呈橢圓形的缸體，一般由高強度鑄鐵制成，輸送腐蝕性氣體時可采用不銹鋼制造。缸體上設(shè)有進、排氣孔口，外部鑄有加強筋和安裝腳，大多為整體結(jié)構(gòu)。也有些大尺寸機殼采用水平中分結(jié)構(gòu)，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(shè)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(zhuǎn)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(cè)板，裝配時將側(cè)板嵌人機殼端口，可滿足轉(zhuǎn)子徑向定位的要求;工作時即使發(fā)生磨損，也只需要更換側(cè)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(zhuǎn)子
轉(zhuǎn)子通常由葉輪與軸經(jīng)熱套或冷壓結(jié)合而成，有主動與從動之分。軸為優(yōu)質(zhì)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。小型轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)。
轉(zhuǎn)子按葉輪頭數(shù)有兩葉與三葉之分，按葉輪形狀有直葉與扭曲葉片之分。兩葉轉(zhuǎn)子均為直葉，三葉轉(zhuǎn)子有直葉和扭曲葉片兩種形狀。就聲學(xué)性能而言，三葉優(yōu)于兩葉，扭曲葉片優(yōu)于直葉。但因加工條件所限，實際應(yīng)用中以直葉轉(zhuǎn)子居多。
葉輪橫斷面的圖形稱為葉型，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(zhuǎn)子為例，圓弧線葉型、漸開線葉型及擺線葉型等常用葉型的型線特征。
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(zhuǎn)子同步運轉(zhuǎn)。主、從動齒輪具有相同的嚙合參數(shù)，是一對傳動比等于1:1的圓柱齒輪。為了便于周向調(diào)整，從動齒輪大多由齒圈與輪轂組合而成。調(diào)整時，應(yīng)按規(guī)定的旋轉(zhuǎn)方向進行旋轉(zhuǎn)。反向旋轉(zhuǎn)時，齒輪側(cè)隙將空置到齒槽的另一側(cè)去，主、從動葉輪之間的間隙將隨之發(fā)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(yōu)質(zhì)碳素鋼或高強度合金鋼。齒輪與軸、齒圈與輪毅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(dāng)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(chǎn)生一定的軸向力，但載荷較小。常用軸承，有深溝球軸承、調(diào)心滾子軸承、角接觸球軸承及圓柱滾子軸承等型式。圓柱滾子軸承大多作承載軸承使用，其他幾種軸承既可承載，也可對轉(zhuǎn)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(chǎn)品設(shè)計制造水平的高低和使用性能的優(yōu)劣。特別是在輸送易燃、易爆或有毒氣體時，密封是關(guān)系到鼓風(fēng)機能否安全運行的關(guān)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(jié)構(gòu)簡單，一般為橡膠石棉板、O形密封圈等。軸密封結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，常用的有迷宮密封、骨架油封組、漲圈密封、填料密封和機械密封等型式。
羅茨鼓風(fēng)機的安裝及注意事項
羅茨鼓風(fēng)機由于是高速運轉(zhuǎn)的機器，所以會產(chǎn)生震動，又由于其內(nèi)部空氣的脈動左右，也加大了羅茨鼓風(fēng)機的震動，所以羅茨鼓風(fēng)機的安裝時需要固定在地面上的。注意事項：
1、不應(yīng)把風(fēng)機安裝在人經(jīng)常出入的場所，以防受傷和燙傷。
2、不應(yīng)把風(fēng)機安裝在易產(chǎn)生易燃、易爆及腐蝕性氣體的場所，以防火災(zāi)和中毒等事故。
3、根據(jù)進排氣口方向和維修需要，基礎(chǔ)面四周應(yīng)留有適當(dāng)寬裕的空間。
4、風(fēng)機安裝時，應(yīng)察看地基是否牢固，表面是否平整，地基是否高出地面等。
5、風(fēng)機室外配置時，應(yīng)設(shè)置防雨棚。
6、風(fēng)機在不大于40℃的環(huán)境溫度下可長期使用，超過40℃時，應(yīng)安裝排氣扇等降溫措施，以提高風(fēng)機使用壽命。
7、當(dāng)輸送空氣沼氣天然氣等介質(zhì)，其含塵量一般不應(yīng)超過100mg/m3。
羅茨鼓風(fēng)機的調(diào)試
1、檢查各部位的緊固情況及定位銷是否有松動現(xiàn)象。
2、鼓風(fēng)機機體內(nèi)部無漏油現(xiàn)象。
3、鼓風(fēng)機機體內(nèi)部不能有結(jié)垢、生銹和剝落現(xiàn)象存在。
4、注意潤滑和散熱情況是否正常，注意潤滑油的質(zhì)量，經(jīng)常傾聽鼓風(fēng)機運行有無雜聲，注意機組是否在不符合規(guī)定的工況下運行，并注意定期加黃油。
5、鼓風(fēng)機的過載，有時不是立即顯示出來的，所以要注意進、排氣壓力，軸承溫度和電動機電流的增加趨勢，來判斷機器是否運行正常。
6、拆卸機器前，應(yīng)對機器各配合尺寸進行測量，做好記錄，并在零部件上做好標記，以保證裝配后維持原來配合要求。
7、新機器或大修后的鼓風(fēng)機，油箱應(yīng)加以清洗，并按使用步驟投入運行，建議運行8小時后更換全部潤滑油。
8、維護檢修應(yīng)按具體使用情況擬訂合理的維修制度，按期進行，并作好記錄，建議每年大修一次，并更換軸承和有關(guān)易損件。
9、鼓風(fēng)機大修建議由專業(yè)維修人員進行檢修。
羅茨鼓風(fēng)機的運行檢查
1、開機前檢查：
（1）檢查螺栓、螺母的連接松緊情況。
（2）檢查潤滑狀況，使油面處于油標中心位置。
（3）檢查皮帶張力和皮帶輪偏正。
（4）檢查電源的電壓和頻率；
（5）檢查各儀表是否正常，如有異常及時通知維修人員更換。
（6）將管道上的主閥門、需要運行的風(fēng)機出口閥門打開，其它未運行的風(fēng)機出口閥門處于“關(guān)閉”狀態(tài)，避免風(fēng)機超負荷運轉(zhuǎn)，機器受損。
2、開機中檢查：
（1）如果需要風(fēng)機運行“工頻”時，則只需要把電控箱上相應(yīng)的鼓風(fēng)機開關(guān)打到“工頻”檔，然后按下“啟動”按鈕即可，其他風(fēng)機的開關(guān)和變頻器的開關(guān)打到“停止”，注意在按下“啟動” 按鈕之前一定要檢查一下運行的風(fēng)機出口閥門是否打開，按下的“啟動” 按鈕的風(fēng)機與實際運行的風(fēng)機是否一致。
（2）如果需要風(fēng)機運行“變頻”時，把變頻器的開關(guān)打倒“啟動”按鈕，然后把電控箱上相應(yīng)的鼓風(fēng)機開關(guān)打到“變頻”檔后即可，注意其他風(fēng)機的開關(guān)處于“停止”，在把開關(guān)打到“變頻”檔之前一定要檢查一下運行的風(fēng)機出口閥門是否打開，按下的“變頻” 按鈕的風(fēng)機與實際運行的風(fēng)機是否一致。
（3）待風(fēng)機正常運轉(zhuǎn)后（一般需要1分鐘時間），然后將排氣閥慢慢的關(guān)閉，以免由于關(guān)閉過快，造成風(fēng)機瞬時電流過大燒壞電機。
3、運行中檢查：
（1）調(diào)節(jié)接觸氧化池的進風(fēng)口閥門，使之均勻曝氣；
（2）溶解氧控制在2～4mg/L（通過溶氧儀讀出）。
（3）運行初期由于潤滑油的粘滯而有噪音和電流過高的情況，運行10～20分鐘可自行消失。
（4）流量大小不能通過開關(guān)閥門來調(diào)整。該風(fēng)機是容積形壓縮機，通過調(diào)整轉(zhuǎn)速來改變流量和軸功率；
（5）壓力表開關(guān)處于常閉狀態(tài)，如需測定壓力時可將壓力表開關(guān)打開。
（6）同一機型噪音也有差異，因為風(fēng)機在機械室內(nèi)的位置及配管情況不同會造成噪音的差異。
4、關(guān)機檢查：
（1）慢慢打開“排氣閥” 至全開。
（2）按下電控箱上的“停止”按鈕。
羅茨鼓風(fēng)機的使用操作
1、應(yīng)對風(fēng)機各部件全面進行檢查，機件是否完整，各螺栓、螺母的連接松緊情況、各緊固件和定位銷的安裝質(zhì)量、進排氣管道和閥門安裝質(zhì)量等。
2、為了保證鼓風(fēng)機安全運行，不允許承載管道、閥門、框架等外加負荷。
3、檢查鼓風(fēng)機與電動機的找中、找正質(zhì)量。
4、檢查機組的底座四周是否全部墊實，地腳螺栓是否緊固。
5、向油箱注入規(guī)定牌號之機械油至油位線之中。
6、檢查電動機轉(zhuǎn)向是否符合指向要求。
7、在皮帶輪（聯(lián)軸器）處應(yīng)安裝皮帶罩（防護罩），以保證操作使用的安全。
8、全部打開鼓風(fēng)機進、排氣口閥門，盤動風(fēng)機轉(zhuǎn)子，應(yīng)轉(zhuǎn)動靈活，無撞擊和磨擦等現(xiàn)象，確認一切正常情況下，方可啟動風(fēng)機進行試運轉(zhuǎn)使用。
9、鼓風(fēng)機空負荷試運轉(zhuǎn)
⑴新安裝或大修后的風(fēng)機都應(yīng)經(jīng)過空負荷試運轉(zhuǎn)。
⑵羅茨鼓風(fēng)機空負荷運轉(zhuǎn)的概念是：在進排氣口閥門全開的條件下投入運轉(zhuǎn)。
⑶沒有不正常的氣味或冒煙現(xiàn)象及碰撞或摩擦聲，軸承部位的徑向振動速度不大于6.3mm/s。
⑷空負荷運行30分鐘左右，如情況正常，即可投入帶負荷運轉(zhuǎn)，如發(fā)現(xiàn)運行不正常，進行檢查排除后仍需做空負荷試運轉(zhuǎn)。
10、鼓風(fēng)機正常帶負荷持續(xù)運轉(zhuǎn)
⑴要求逐步緩慢地調(diào)節(jié)，帶上負荷直至額定負荷，不允許一次即調(diào)節(jié)至額定負荷。
⑵所謂額定負荷，系指進、排氣口之間的靜壓差，按銘牌上的標定壓力值。在排氣口壓力正常情況下，須注意進氣口的壓力變化，以免超負荷。
⑶風(fēng)機正常工作中，嚴禁完全關(guān)閉進、排氣口閥門，應(yīng)注意定期觀察壓力情況，超負荷時安全閥是否動作排氣，否則應(yīng)及時調(diào)整安全閥，不準超負荷運行。
⑷由于羅茨鼓風(fēng)機的特性，不允許將排氣口的氣體長時間地直接回流入鼓風(fēng)機的進氣口（改變了進氣口的溫度），否則必將影響機器的安全，如需采取回流調(diào)節(jié)，則必須采用冷卻措施。
⑸要經(jīng)常注意潤滑油的油量位置，定期檢查，并做好記錄，確保油量。可采用自動注入潤滑油的方式，進行羅茨風(fēng)機的設(shè)備保養(yǎng)，如圖所示：
11、停車鼓風(fēng)機不宜在滿負荷情況下突然停車，必須逐步卸負荷后再停車，以免損壞機器，關(guān)于緊急停車原則，用戶可另行擬訂細則。
12、 鼓風(fēng)機的安全運行及使用壽命，取決于正確而經(jīng)常地維護和保養(yǎng)，并應(yīng)注意任何事故的苗子，除了要注意一般性維修規(guī)程外，對下述各點要著重注意。
羅茨鼓風(fēng)機的故障及處理辦法
羅茨鼓風(fēng)機的預(yù)防維護辦法
泵腔防腐保護
金屬腐蝕的形態(tài)，可分為全面（均勻）腐蝕和局部腐蝕兩大類。前者較均勻的發(fā)生在風(fēng)機的全部表面，后者只是發(fā)生在局部。例如孔蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕破裂、腐蝕疲勞、氫腐蝕破裂、磨損腐蝕、脫層腐蝕等。特別是石油、化工行業(yè)以及海洋大氣環(huán)境尤為突出。
針對羅茨風(fēng)機腐蝕的問題，更換設(shè)備部件是企業(yè)通常采用的方法，但設(shè)備受材質(zhì)及加工工藝等方面的影響，普遍價值高，例如搪玻璃設(shè)備、聚四氟部件、鈦材等高值金屬材料等。采用高分子復(fù)合材料實施表面有機涂層防腐是有效的防腐蝕措施之一，目前國內(nèi)應(yīng)用較為成熟的有福世藍系列。表面粘涂保護可廣泛應(yīng)用于磨蝕、氣蝕、腐蝕部位的修復(fù)和預(yù)保護涂層，其具有良好的耐化學(xué)性能及優(yōu)異的力學(xué)性能和粘接性能，與傳統(tǒng)的壓力容器焊接修補相比，具有施工簡便、成本低、安全性能，修復(fù)效果好的特點。
轉(zhuǎn)子軸鍵槽損傷
因為受設(shè)備運行環(huán)境等因素的影響，羅茨風(fēng)機經(jīng)常出現(xiàn)軸頭、鍵槽磨損損壞現(xiàn)象，問題出現(xiàn)后，按照傳統(tǒng)方法要補焊或刷鍍后機加工修復(fù)。但是補焊高溫產(chǎn)生的熱應(yīng)力無法完全消除，容易出現(xiàn)彎曲或斷裂；電刷鍍受涂層厚度限制，容易剝落。而且以上方法都是用金屬修復(fù)金屬，無法改變“硬對硬”的配合關(guān)系，在各種力的綜合作用下，仍會造成再次磨損。
采用高分子復(fù)合材料，可免機加工快速有效修復(fù)軸承室磨損。既無補焊熱應(yīng)力影響，修復(fù)厚度也不受限制，同時產(chǎn)品所具有的金屬材料不具備的退讓性，吸收設(shè)備的沖擊震動，并且可使配合面100%接觸，避免了再次出現(xiàn)磨損的可能。
殼體裂紋治理
羅茨風(fēng)機部件因鑄造、加工缺陷或內(nèi)應(yīng)力、超負荷運行等原因經(jīng)常導(dǎo)致設(shè)備部件出現(xiàn)裂紋或斷裂現(xiàn)象，常規(guī)的修復(fù)方法是采用焊接。焊接常常會導(dǎo)致零件產(chǎn)生熱變形或熱應(yīng)力，特別是薄壁件，而且有的零件材質(zhì)是鑄鐵、鋁合金、鈦合金一類難焊材料。還有一些易于發(fā)生爆炸危險的場合，如石化行業(yè)等，更不易采用焊接修復(fù)方法。
油封漏油
由于羅茨風(fēng)機運行過程中滲油嚴重，給安全生產(chǎn)帶來眾多弊端，傳統(tǒng)方法是需要長時間停機拆卸更換密封墊和處理結(jié)合面，在設(shè)備運行中想要實現(xiàn)有效的治理，傳統(tǒng)方法不可能實現(xiàn)。邁特雷超級密封劑&潤滑劑，具有超強的自潤滑性能，減小嚙合部位的間隙，有效緩解設(shè)備噪音及動密封部位的滲漏油問題。超級潤滑劑是一種油品添加劑，不會對油品造成污染或使油品變質(zhì)，在不停機情況下給企業(yè)解決了生產(chǎn)中的安全隱患，為企業(yè)節(jié)約了高額的維修或更換成本。
溫度過高處理辦法
⑴ 油箱內(nèi)油太多、太稠、太臟；
⑵ 過濾器或消聲器堵塞；
⑶ 壓力高于規(guī)定值；
⑷ 葉輪過度磨損，間隙大；
⑸ 通風(fēng)不好，室內(nèi)溫度高，造成進口溫度高；
⑹ 運轉(zhuǎn)速度太低，皮帶打滑。
⑴ 降低油位或重新加注牌號正確的；
⑵ 清除堵物；
⑶ 降低通過鼓風(fēng)機的壓差；
⑷ 修復(fù)間隙；
⑸ 開設(shè)通風(fēng)口，降低室溫；
⑹ 加大轉(zhuǎn)速，防止皮帶打滑。
羅茨鼓風(fēng)機的節(jié)能減耗
節(jié)能
羅茨鼓風(fēng)機的風(fēng)壓是不受風(fēng)機轉(zhuǎn)速限制的，不論轉(zhuǎn)速變化如何其風(fēng)壓可以保持不變。而風(fēng)量則與風(fēng)機轉(zhuǎn)速成正比的，即Q=KN
Q：表示風(fēng)量 N：表示風(fēng)機轉(zhuǎn)速 K：為系數(shù)
從公式可知，風(fēng)量調(diào)節(jié)，完全由變頻器改變電機頻率達到無級變速，起到調(diào)節(jié)風(fēng)量的效果。根據(jù)現(xiàn)場應(yīng)用工藝風(fēng)機的最低頻15HZ，通常在35HZ左右，有個別時刻50HZ滿風(fēng)量運行，由于立窯工藝基本是一致的，因此在不同的立窯風(fēng)量調(diào)節(jié)量是基本相同的，凡立窯應(yīng)用變頻技術(shù)都可以獲40%左右的節(jié)能效果。
羅茨鼓風(fēng)機個恒轉(zhuǎn)矩負載，其節(jié)電率與轉(zhuǎn)速降成正比即N%=△N%，雖然不同于一般風(fēng)機、水泵節(jié)電率更高，但因它的功率較大，而且只要爐墻不壞，是連續(xù)24小時工作的，并開動時間亦很長。因此節(jié)電潛力大，節(jié)電費用高。
羅茨鼓風(fēng)機進行技術(shù)改造后，改變了過去以調(diào)節(jié)出口（進口）閥門開度方式來調(diào)節(jié)風(fēng)壓或風(fēng)量的生產(chǎn)方式，勞動強度減輕，調(diào)節(jié)的及時性好，提高了產(chǎn)品的合格率，單耗明顯下降。
減耗
羅茨鼓風(fēng)機的安全運行及使用壽命，取決于是否經(jīng)常正確地維護和保養(yǎng)，并應(yīng)注意任何事故苗子，如果長時間的不使用三葉羅茨風(fēng)機，就要切斷其機體上的所有電源，把其放置在一個通風(fēng)干燥的地方，這樣就可以有效地避免機體在長期的不使用中而產(chǎn)生的生銹等現(xiàn)象。此外在羅茨風(fēng)機的使用過程中要定期對其進行上油，只有這樣才能最大限度地保證三葉羅茨風(fēng)機運轉(zhuǎn)的靈活性。
除了這樣做之外，平時還要注意以下幾點：
1. 檢查羅茨鼓風(fēng)機各部位的緊固情況及定位銷是否松動現(xiàn)象，如有松動應(yīng)抓緊固定。
2. 風(fēng)機機體內(nèi)部不能有結(jié)垢、生銹和剝落現(xiàn)象存在。防止機體內(nèi)部有滲油現(xiàn)象。
3.拆卸機器時應(yīng)對機器各配合尺寸進行測量，做好記錄，并在零部件上做好標記與方向，以保證裝配且能保持原來的配合要求。
4.羅茨風(fēng)機的過載有時不是立刻顯示出來的，所以要注意進排氣壓力、軸承溫度和電機電流的變化，借以判斷機器是否運行正常。
5. 在正常條件情況下要求機組運行1000 小時必須更換潤滑油。 注意潤滑油冷卻情況是否正常，注意潤滑油的質(zhì)量，經(jīng)常傾聽羅茨鼓風(fēng)機運行有無雜聲，注意機組是否在不符合規(guī)定工況下工作。
6. 新機器或大修后的羅茨風(fēng)機，按使用步驟投入運行，建議運行8小時后更換全部潤滑油。日常保養(yǎng)很重要，小故障必須修復(fù)后再投入使用。
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摘 要
羅茨風(fēng)機是一種容積式壓縮機，屬于旋轉(zhuǎn)機械，具有結(jié)構(gòu)簡單、風(fēng)機內(nèi)腔不需要潤滑油、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、性能穩(wěn)定等優(yōu)點，已被廣泛應(yīng)用于石化、建材、電力、冶煉、化肥、礦山、港口、輕紡、食品、造紙、水產(chǎn)養(yǎng)殖和污水處理、環(huán)保產(chǎn)業(yè)等諸多領(lǐng)域。
羅茨鼓風(fēng)機的結(jié)構(gòu)主要是有一對腰形漸開線轉(zhuǎn)子、齒輪、軸承、密封和機殼等部件組成。
關(guān)鍵字：羅茨鼓風(fēng)機、轉(zhuǎn)子、設(shè)計、繪圖
Abstract
Roots blower is a positive displacement compressors are rotary machine, has a simple structure, the fan cavity does not require luJGRicants, smooth operation, stable performance, etc., have been widely used in petrochemical, building materials, electric power, metallurgy, chemical fertilizers, mining, ports, textile, food, paper, aquaculture and wastewater treatment, environmental protection industry and many other fields.
The main structure of the Roots blower is a pair of kidney-shaped involute rotors, gears, bearings, seals and chassis and other components.
In this paper, according to the design requirements for large flow blower design, the first of the structural characteristics of the Roots blower, working principle and should be shipped in the field were analyzed; proposed design for this project on the basis of these analysis; then to Roots the major part of the blower detailed analysis and design, including the selection of the motor, V belt drive design, analysis and design of the rotor, design synchronization gears, shafts and shaft parts of the design and verification and block design, and prepared this blower use and maintenance manual; finally draw the blower assembly drawings and part drawings mainly through AutoCAD drawing software.
Keywords: Roots blower, Rotor, Design, Drawing
目 錄
摘 要 I
Abstract II
第一章 緒論 1
1.1羅茨鼓風(fēng)機的構(gòu)成及特點 1
1.2羅茨鼓風(fēng)機的工作原理 2
1.3羅茨鼓風(fēng)機的應(yīng)用領(lǐng)域 4
第二章 總體方案設(shè)計 5
2.1設(shè)計要求 5
2.2方案設(shè)計 5
第三章 羅茨鼓風(fēng)機主要部件設(shè)計 6
3.1電動機的選擇 6
3.1.1選擇電動機類型 6
3.1.2電動機容量的選擇 6
3.1.3電動機轉(zhuǎn)速的選擇 6
3.2 V帶傳動的設(shè)計 6
3.2.1 V帶的基本參數(shù)計算 6
3.2.2 帶輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計 9
3.3轉(zhuǎn)子設(shè)計 9
3.3.1轉(zhuǎn)子葉型設(shè)計 9
3.3.2轉(zhuǎn)子的干涉檢測 12
3.3.3轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)設(shè)計 12
3.4同步齒輪設(shè)計 13
3.4.1選精度等級、材料和齒數(shù) 13
3.4.2按齒面接觸疲勞強度設(shè)計 13
3.4.3按齒根彎曲強度設(shè)計 14
3.4.4幾何尺寸計算 16
3.5軸及軸上零件的設(shè)計與選擇 16
3.5.1傳動軸的設(shè)計 16
3.5.2軸承的選擇與校核 19
3.5.3鍵選擇與校核 20
3.6缸體的設(shè)計 21
第四章 羅茨鼓風(fēng)機的使用與維護 22
4.1安裝注意事項 22
4.2操作使用注
南京羅茨鼓風(fēng)機 羅茨鼓風(fēng)機規(guī)格型號 河南三葉羅茨鼓風(fēng)機 供應(yīng)三葉羅茨鼓風(fēng)機
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摘 要
羅茨風(fēng)機是一種容積式壓縮機，屬于旋轉(zhuǎn)機械，具有結(jié)構(gòu)簡單、風(fēng)機內(nèi)腔不需要潤滑油、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、性能穩(wěn)定等優(yōu)點，已被廣泛應(yīng)用于石化、建材、電力、冶煉、化肥、礦山、港口、輕紡、食品、造紙、水產(chǎn)養(yǎng)殖和污水處理、環(huán)保產(chǎn)業(yè)等諸多領(lǐng)域。
羅茨鼓風(fēng)機的結(jié)構(gòu)主要是有一對腰形漸開線轉(zhuǎn)子、齒輪、軸承、密封和機殼等部件組成。
關(guān)鍵字：羅茨鼓風(fēng)機、轉(zhuǎn)子、設(shè)計、繪圖
Abstract
Roots blower is a positive displacement compressors are rotary machine, has a simple structure, the fan cavity does not require luJGRicants, smooth operation, stable performance, etc., have been widely used in petrochemical, building materials, electric power, metallurgy, chemical fertilizers, mining, ports, textile, food, paper, aquaculture and wastewater treatment, environmental protection industry and many other fields.
The main structure of the Roots blower is a pair of kidney-shaped involute rotors, gears, bearings, seals and chassis and other components.
In this paper, according to the design requirements for large flow blower design, the first of the structural characteristics of the Roots blower, working principle and should be shipped in the field were analyzed; proposed design for this project on the basis of these analysis; then to Roots the major part of the blower detailed analysis and design, including the selection of the motor, V belt drive design, analysis and design of the rotor, design synchronization gears, shafts and shaft parts of the design and verification and block design, and prepared this blower use and maintenance manual; finally draw the blower assembly drawings and part drawings mainly through AutoCAD drawing software.
Keywords: Roots blower, Rotor, Design, Drawing
目 錄
摘 要 I
Abstract II
第一章 緒論 1
1.1羅茨鼓風(fēng)機的構(gòu)成及特點 1
1.2羅茨鼓風(fēng)機的工作原理 2
1.3羅茨鼓風(fēng)機的應(yīng)用領(lǐng)域 4
第二章 總體方案設(shè)計 5
2.1設(shè)計要求 5
2.2方案設(shè)計 5
第三章 羅茨鼓風(fēng)機主要部件設(shè)計 6
3.1電動機的選擇 6
3.1.1選擇電動機類型 6
3.1.2電動機容量的選擇 6
3.1.3電動機轉(zhuǎn)速的選擇 6
3.2 V帶傳動的設(shè)計 6
3.2.1 V帶的基本參數(shù)計算 6
3.2.2 帶輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計 9
3.3轉(zhuǎn)子設(shè)計 9
3.3.1轉(zhuǎn)子葉型設(shè)計 9
3.3.2轉(zhuǎn)子的干涉檢測 12
3.3.3轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)設(shè)計 12
3.4同步齒輪設(shè)計 13
3.4.1選精度等級、材料和齒數(shù) 13
3.4.2按齒面接觸疲勞強度設(shè)計 13
3.4.3按齒根彎曲強度設(shè)計 14
3.4.4幾何尺寸計算 16
3.5軸及軸上零件的設(shè)計與選擇 16
3.5.1傳動軸的設(shè)計 16
3.5.2軸承的選擇與校核 19
3.5.3鍵選擇與校核 20
3.6缸體的設(shè)計 21
第四章 羅茨鼓風(fēng)機的使用與維護 22
4.1安裝注意事項 22
4.2操作使用注
第一章 羅茨鼓風(fēng)機CAD/CAPP/CAM簡介
第1節(jié) 羅茨鼓風(fēng)機設(shè)計
1. 羅茨鼓風(fēng)機的特點：
三葉羅茨鼓風(fēng)機是一種高效、節(jié)能型鼓風(fēng)機。葉輪型線采用改進后的復(fù)合線型，其容積利用系數(shù)較高，嚙合完美，泄漏少，效率高。此鼓風(fēng)機體積小，重量輕，流量大，噪聲低。 羅茨式鼓風(fēng)機結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，介質(zhì)不含油。鼓風(fēng)機的葉輪材料是球墨鑄鐵或鑄鋁，外形輪廓在線切割機床加工或?qū)Ｓ脭?shù)控機床精密加工成型。同步齒輪材料用45號鋼或特殊鉻錳鈦合金鋼，經(jīng)滲碳淬火后磨削加工，精度高，使用壽命長。葉輪部件要進行動平衡試驗。采用高精度軸承和耐高溫的氟橡膠制成的骨架式橡膠油封，傳動部件采用封閉式潤滑，從而保證了產(chǎn)品質(zhì)量。 材料和加工方式的選擇具體還需根據(jù)設(shè)計要求和生產(chǎn)批量來確定。
2. 羅茨鼓風(fēng)機的的工作原理：
羅茨式鼓風(fēng)機的工作原理見圖1，靠兩轉(zhuǎn)子的相互嚙合工作，推移氣缸容積內(nèi)氣體，在排氣腔內(nèi)達到升壓的目的。同步齒輪帶動轉(zhuǎn)子有兩種方式(見圖2)。a方式，主軸的扭轉(zhuǎn)變形對轉(zhuǎn)子間的間隙影響小，b方式．維修方便。
圖1-1
圖1-2
轉(zhuǎn)子的斷面型線有漸開線型，圓弧型和擺線型等．漸開找型的面積利用系數(shù)較高．制造方便，應(yīng)用較廣．轉(zhuǎn)子頭數(shù)(葉峰或葉谷數(shù))為2或3。兩頭的轉(zhuǎn)子均為直葉，三頭轉(zhuǎn)子有直葉和扭葉兩種，增加轉(zhuǎn)子頭數(shù)或選用扭葉，能改善排氣的不均勻性．
3. 羅茨鼓風(fēng)機的應(yīng)用領(lǐng)域
羅茨鼓風(fēng)機產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電力、環(huán)保、輕工、紡織、無紡布、水泥等行業(yè)及污水處理、氣力輸送、瓦斯脫硫、真空包裝、水產(chǎn)養(yǎng)殖等領(lǐng)域。 第2節(jié) CAD/CAPP/CAM技術(shù)
1. CAD技術(shù)
在設(shè)計過程中，利用計算機作為工具，幫助工程師進行設(shè)計的一切實用技術(shù)的總和稱為計算機輔助設(shè)計（CAD，Computer Aided Design）。 計算機輔助設(shè)計包括的內(nèi)容很多，如：概念設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、有限元分析、計算機仿真、計算機輔助繪圖、計算機輔助設(shè)計過程管理等。在工程設(shè)計中，一般包括兩種內(nèi)容：帶有創(chuàng)造性的設(shè)計（方案的構(gòu)思、工作原理的擬定等）和非創(chuàng)造性的工作，如繪圖、設(shè)計計算等。創(chuàng)造性的設(shè)計需要發(fā)揮人的創(chuàng)造性思維能力，創(chuàng)造出以前不存在的設(shè)計方案，這項工作一般應(yīng)由人來完成。非創(chuàng)造性的工作是一些繁瑣重復(fù)性的計算分析和信息檢索，完全可以借助計算機來完成。一個好的計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)既能充分發(fā)揮人的創(chuàng)造性作用，又能充分利用計算機的高速分析計算能力，即要找到人和計算機的最佳結(jié)合點。 計算機輔助設(shè)計作為一門學(xué)科始于60年代初，一直到70年代，由于受到計算機技術(shù)的限制，CAD技術(shù)的發(fā)展很緩慢，進入80年代以來，計算機技術(shù)突飛猛進，特別是微機和工作站的發(fā)展和普及，再加上功能強大的外圍設(shè)備，如大型圖形顯示器、繪圖儀、激光打印機的問世，極錦工推動了CAD技術(shù)的發(fā)展，CAD技術(shù)已進入實用化階段，廣泛服務(wù)于機械、電子、宇航、建筑、紡織等產(chǎn)品的總體設(shè)計、造型設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、工藝過程設(shè)計等環(huán)節(jié)。 早期的CAD技術(shù)只能進行一些分析、計算和文件編寫工作，后來發(fā)展到計算機輔助繪圖和設(shè)計結(jié)果模擬，目前的CAD技術(shù)正朝著人工智能和知識工程方向發(fā)展，即所謂的ICAD（Intelligent CAD）。另外，設(shè)計和制造一體化技術(shù)即CAD/CAM技術(shù)以及CAD作為一個主要單元技術(shù)的CIMS技術(shù)都是CAD技術(shù)發(fā)展的重要方向。 在工業(yè)化國家如美國、日本和歐洲，CAD已廣泛應(yīng)用于設(shè)計與制造的各個領(lǐng)域如飛機、汽車、機械、模具、建筑、集成電路中，基本實現(xiàn)100％的計算機繪圖。CAD系統(tǒng)的銷售額每年以30～40％的速度遞增，各種CAD軟件的功能越來越完善，越來越強大。國內(nèi)于70年代末開始CAD技術(shù)的大力推廣應(yīng)用工作，已經(jīng)取得可喜的成績，CAD技術(shù)在我國的應(yīng)用方興未艾。 一般講，一個CAD/CAM系統(tǒng)基本上只適用于某一類產(chǎn)品的設(shè)計和制造，如電子產(chǎn)品CAD/CAM只適用于設(shè)計制造印制板或集成電路，而機床的CAD/CAM只適用機床的設(shè)計和制造，這兩個系統(tǒng)不僅基礎(chǔ)和專業(yè)軟件不一樣，而且硬件配置上也有差異。但就系統(tǒng)的邏輯功能和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)角度來看還是基本相同的。 不管是用于何種產(chǎn)品設(shè)計和制造的CAD/CAM系統(tǒng)，從其邏輯功能角度來看， CAD/CAM系統(tǒng)基本上是由計算機和一些外部設(shè)備（計算機和外部設(shè)備通常硬件）及相應(yīng)的軟件組成（其中包括系統(tǒng)軟件、支撐軟件及應(yīng)用軟件），如圖1所示。但對于一個具體的CAD/CAM系統(tǒng)來講， 其硬件、軟件相互的配置是需要進行周密考慮的，同時對硬軟件的型號、性能以及廠家都需要進行全方位的考慮。
圖1 CADCAM系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)
CAD/CAM系統(tǒng)的類型可按系統(tǒng)的功能分，也可以按系統(tǒng)中使用的計算機類型分。按系統(tǒng)功能一般分為：通用CAD/CAM系統(tǒng)和專
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