CN104314822B - 一种带易熔塞的罗茨风机 - Google Patents

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Abstract

一种带易熔塞的罗茨风机，用于解决罗茨风机在最高升压及以上运行一段时间后，壳体内的温度逐渐升高，温度升高后壳体内的两个转子在热膨胀作用下会发生碰撞，进而影响安全运行的问题。在所述罗茨风机的壳体上靠近出风口一侧设有至少一个当罗茨风机超负荷运行且运行温度达到或超过安全运行温度即可进行自行熔融的易熔塞结构。通常的安全运行温度是指，罗茨风机正常运行的最高温度，超过此温度极可能发生安全问题。本发明在罗茨风机壳体出风口侧设计了带有一个能够控制罗茨风机壳体内最高温度的易熔塞新结构，是一种安全结构。

Description

一种带易熔塞的罗茨风机
技术领域
本发明涉及罗茨风机安全运行技术领域，具体地说是一种带易熔塞的罗茨风机，尤其是一种适用于工程车辆中向为散装物料输送系统供气的罗茨风机。
背景技术
通常的罗茨风机结构：由转子，壳体，墙板等部件组成。由于通常的罗茨风机没有控制壳体内最高温度的易熔塞；当车载罗茨风机在最高升压138kPa运行一段时间后，壳体内的温度逐渐升高，壳体内的转子在热膨胀作用下会发生碰撞或者急剧磨损，影响了风机的安全运行。
在具有散装物料输送功能的工程车辆上，通过风机向散装物料输送系统供应存在问题，在应用的过程中，由于发动机和风机的动作频率问题，散装物料输送系统所需压力比较高，继而造成罗茨风机升压严重，且存在波动。同时由于罗茨风机的动力直接来源于发动机的牵引，而不是常规的电动机的牵引，其牵引力也是波动的，这些因素的存在使得罗茨风机的工作过程比较复杂，同时比常规的风机应用场合更加容易存在升温问题，需要进行解决。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带易熔塞的车载罗茨风机，用于解决罗茨风机在最高升压及以上运行一段时间后，壳体内的温度逐渐升高，温度升高后壳体内的两个转子在热膨胀作用下会发生碰撞，进而影响安全运行的问题，尤其是一种适用于工程车辆中向装物料输送系统供气的罗茨风机。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种带易熔塞的罗茨风机，其特征是：在所述罗茨风机的壳体上靠近出 风口一侧设有至少一个当罗茨风机超负荷运行且运行温度达到或超过安全运行温度即可进行自行熔融的易熔塞结构。通常的安全运行温度是指，罗茨风机正常运行的最高温度，超过此温度极可能发生安全问题。
最佳的一种方式，带有此易熔塞结构的罗茨风机的最高设计升压为138kPa，当风机在最高升压(138kPa)运行一段时间后，壳体内的温度逐渐升高，当温度达到188℃±3℃时(假设安全运行温度为188℃)，易熔塞上的易熔合金逐步并完全熔化，在风机壳体内气体压力作用下，易熔塞打开，壳体内的压力会迅速下降35kPa～41kPa，同时，壳体内的温度下降33℃～44℃，保证风机壳体内的转子不会因为温度过高热膨胀而发生碰撞，确保了风机的安全运行，然后进行停机检修即可。
进一步地，所述易熔塞结构是由易熔合金材质的合金塞，通过螺纹连接的方式嵌入在壳体上的通孔内。
进一步地，所述易熔塞结构包括金属塞和易熔合金填料，所述金属塞通过螺纹连接的方式嵌入在壳体上的通孔内，且在所述金属塞中设有内外贯通的填充孔，所述易熔合金填料填充在所述填充孔中。
进一步地，所述所述易熔塞结构包括阀座和阀体，在所述阀座上设有与所述壳体进行螺纹配合的螺纹部，且在所述阀座中设有十字形通道，一T形阀体倒置固定在所述十字通道中，且在所述阀体和阀座之间或者阀体中镶嵌有易熔合金。
进一步地，所述罗茨风机应用于车载散装物料输送的供气系统，所述罗茨风机的出风口通过风管连接到车载散装物料输送的供气系统的吸气口，且所述罗茨风机的动力连接到车载发动机。
最佳地，所述罗茨风机正常运行的最高设计升压为138kPa，安全运行温度小于188℃±3℃。
本发明的有益效果是：本发明涉及在罗茨风机壳体出风口侧设计了带有 一个能够控制罗茨风机壳体内最高温度的易熔塞新结构，是一种安全结构。本发明是一种带易熔塞的罗茨风机，结构比较简单，是一种基于材料和机械的安全机构，新技术经过应用证明，效果良好，达到了设计要求。
附图说明
图1为本发明的主视图。
图2为本发明的侧视图。
图3为易熔塞的一种装配图。
图4为易熔塞的一种简易变形。
图5为易熔塞的一种简单形式。
图中：11壳体，12转子，2易熔塞结构，2’易熔合金，2”易熔合金，21金属塞，22易熔合金填料，23填充孔，24阀座，25阀体，26孔用弹簧垫圈，241十字形通道，27螺纹部。
具体实施方式
如图1和图2所示，
一种带易熔塞的罗茨风机：罗茨风机为容积式风机，输送的风量与转数成比例，叶轮端面和风机前后端盖之间及风机叶轮之间者始终保持微小的间隙，在同步齿轮的带动下风从风机进风口沿壳体内壁输送到排出的一侧。在运行过程中可能出现超负荷运行的情况，当出现超负荷运行时，例如当一台罗茨风机在最高升压138kPa运行一段时间后，壳体内的温度逐渐升高，当温度达到甚至超过188℃时，如不及时停机，转子就会因为温度过高热膨胀而发生碰撞或者急剧磨损，造成转子的永久损坏，严重影响风机的安全运行。
针对这一问题，设计人员大胆的提出，在罗茨风机壳体11出风口侧设计了带有一个能够控制罗茨风机壳体内最高温度的易熔塞结构2，该易熔塞结构的设置时通过在壳体上钻一个贯通内外的通孔，然后在通孔中嵌入一个可以在达到预定温度下进行熔融的易熔塞。例如，以一台车载罗茨风机为例进行 说明：当带易熔塞的车载罗茨风机在最高升压138kPa运行一段时间后，壳体1内的温度逐渐升高，当温度达到188℃时(假设安全运行温度为180℃)，易熔塞上的易熔合金熔化，在风机壳体内气体压力作用下，易熔塞打开，壳体1内的压力下降35～41kPa，壳体内的温度下降33～44℃，并停机检修，通常只需要更换易熔塞即可，保证风机壳体内的转子12不会因为温度过高热膨胀而发生碰撞，确保了风机的安全运行，又可以迅速的投入运行。
至于易熔塞的具体结构样式，本实施例给出两种结构供参考和理解，但是并不限于这两种具体的样式。
样式一，易熔塞结构2是一体式结构，采用整体压力铸造制作，通过螺纹的方式嵌入在壳体11上的通孔内。这种结构的易熔塞一是易熔合金消耗大，二是安全性能差，容易伤人，在一些隐蔽的场合或者风机外围防护措施足够的情况下也是可以的，在本专利申请的保护范围之内。
样式二，所述易熔塞结构包括金属塞21和易熔合金填料22，所述金属塞21通过螺纹连接的方式嵌入在壳体11上的通孔内，方便更换，且在所述金属塞中设有内外贯通的填充孔23，所述易熔合金填料填充在所述填充孔中，上述的易熔合金填料可以参考样式一种的材料，这种样式适用于易熔合金较贵的情形，可以节省材料费用，同时结构简单，如图5所示的那样。
样式三，易熔塞结构2包括阀座24、阀体25和孔用弹簧垫圈26，其中，在所述阀座上设有与所述壳体进行螺纹配合的螺纹部27，且在所述阀座中设有十字形通道241，一T形阀体25倒置固定在所述十字通道中，且在所述阀体和阀座之间易熔合金2’，阀体通过孔用弹簧垫圈26固定在十字通道中，如图3所示的那样。为减轻阀体的重量，设计为中空结构。
样式四，作为样式三的一种简单变形，将易熔合金2”设置在阀体中，侧向设置，且避开阀座中的泄压通道出口，避免伤人事故，如图4所示的那样，
易熔塞工作原理：风机在138kPa压力下运行，风机壳体内部温度达到188℃，此时易熔合金熔化，使得阀体与阀座分离，阀体在风机壳体内部压力的作用下移动，在此处形成泄压，壳体内部压力下降，温度降低。同时熔化的合金和阀体被限制在阀座内，不能向上喷在人身上发生意外，也不能向下落入风机壳体内出现安全事故。
在具有气力输送功能的工程车辆中，散装物料输送系统的风压来自于本罗茨风机，罗茨风机有两个转子，每个转子都扭转一定的角度，例如60度以形成一个螺旋。这两个转子都由发动机曲轴通过皮带驱动，而不是电动机驱动。罗茨风机的出风口可利用出口法兰直接通过螺栓连接到散装物料输送系统进气管上去。由于发动机工作过程的不稳定性(相对于电动机而言，且散装物料输送系统工况复杂)，所以容易出现罗茨风机过压、过载的现象，是很危险的，这一易熔塞的设置很好的解决了这一问题。泄压后更换新的易熔塞即可。
易熔合金属于现有技术，在市场上可以采购得到，其中动作温度是易熔合金的一项主要指标，例如易熔合金的动作温度分为100度、105度、110度、113度、120度、130度、140度、150度、180度等！就是说，生产多少度的易熔塞就采用多少度的易熔合金为感温元件。
易熔塞具有如下特性：
1、熔点准、熔化范围较窄，反应灵敏，达温动作、熔化时间在60至120秒内完成，温度保险丝熔化断开时间在20至60秒内；
2、焊接强度牢，焊成易熔片静态垂吊能承受50公斤48小时不脱落，不断裂，致命性可靠，能承受一定的大气冲击不变形，不泄漏、不穿孔；
3、焊接工艺，漫流性、铺展性好。
4、兼容性，控温合金既可单独用于焊接又可单独用于控制温度，也能焊接控温的同时并用，安全可靠。
5、达标性，能达到国家相关标准要求，可直接采购制作。
6、温控误差小，控温易熔合金温差范围50℃--280℃±1℃---3℃左右。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (3)

1.一种带易熔塞的罗茨风机，其特征是：在所述罗茨风机的壳体上靠近出风口一侧设有至少一个当罗茨风机超负荷运行且运行温度达到或超过安全运行温度即可进行自行熔融的易熔塞结构；所述易熔塞结构包括金属塞和易熔合金填料，所述金属塞通过螺纹连接的方式嵌入在壳体上的通孔内，且在所述金属塞中设有内外贯通的填充孔，所述易熔合金填料填充在所述填充孔中。
2.根据权利要求1所述的一种带易熔塞的罗茨风机，其特征是，所述罗茨风机应用于车载散装物料输送的供气系统，所述罗茨风机的出风口通过风管连接到车载散装物料输送的供气系统的吸气口，且所述罗茨风机的动力连接到车载发动机。
3.根据权利要求1所述的一种带易熔塞的罗茨风机，其特征是，所述罗茨风机正常运行的最高设计升压为138kPa，安全运行温度在188℃±3℃之间。
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