CN113669254A - 一种采用螺旋腔体进行气力输送的风机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种采用螺旋腔体进行气力输送的风机，包括可拆卸的风机缸体，风机缸体中至少设有两根同步转轴，沿两根同步转轴长度方向的一侧设置朝向同步转轴另一侧的长度方向延伸并沿同步转轴周向进行螺旋的风叶，两根同步转轴的风叶形状大小完全相同且相互啮合，其中一根同步转轴延伸出风机缸体并连接至驱动电机，在风机缸体对应于两根同步转轴啮合后形成的至少两个送气腔体，其中一个连接风机缸体上的进气口，另一个连接风机缸体上的出气口。采用本发明的设计方案，使得输送的气力更加平稳，进一步提高输送效率，也降低了生产成本。

Description

一种采用螺旋腔体进行气力输送的风机
技术领域
本发明属于风机设计领域，具体涉及一种采用螺旋腔体进行气力输送的风机。
背景技术
为了实现高效率无油输送，目前市场上广泛使用气力输送设备有回转式风机、罗茨风机及螺杆风机。这三者各有优点却并不适合小流量高压力气体的输送。
具体的，罗茨风机，结构复杂成本高，效率低，其叶片采用罗茨结构，不适于高压输送，节能效果较低，但成本较高。
螺杆风机虽然可以实现较高效率输送，但其结构复杂、加工成本较高，投资较高不利于推广。
回转式风机流量范围小，效率低，虽然成本较低，但节能效果也较低。
发明内容
技术问题：本发明的目的在于解决现有的进行气力输送的方式采用的各种风机无法兼顾节能、效率和成本的问题。
技术方案：本发明采用以下技术方案：
一种采用螺旋腔体进行气力输送的风机，包括风机缸体，风机缸体中至少设有两根同步转轴，沿两根同步转轴长度方向的一侧设置朝向同步转轴另一侧的长度方向延伸并沿同步转轴周向进行螺旋的风叶，两根同步转轴的风叶形状大小完全相同且相互啮合，其中一根同步转轴延伸出风机缸体并连接至驱动电机，在风机缸体对应于两根同步转轴啮合后形成的至少两个送气腔体，其中一个连接风机缸体上的进气口，另一个连接风机缸体上的出气口。
为了同时兼顾节能、效率和成本，我们对叶片单独进行了设计，实验证明，采用螺旋形的叶片，这样能够在叶片上形成螺旋形的气槽，通过两个螺旋形叶片的啮合，使得对气槽能够进行啮合和展开，形成能够进行气力输送的送气腔体，通过同步转轴不停的转动，虽然同步转轴啮合的位置始终在两根同步转轴轴心的连线上，但是受挤压的送气腔体在不同的转换，使得送气的进程在不停推进，由于仅采用两个叶片即可实现，可见成本低廉，而由于设备的复杂度低，能源的浪费也更少，所以达到了节能的效果，而输送的效率，我们转换为了对叶片周向的设计。
为什么要采用螺旋形的叶片，因为如果采用普通叶片，那势必会在输送过程中存在间隔，无法得到连续性气力输送。
此螺旋的角度也存在讲究，不能螺旋超过叶片分隔的角度，比如3个叶片，我们螺旋的角度就不能超过120°，也就是进气口或出气口同一时间只能对一个送气腔体进行进气或出气，这样才能形成压缩的有效空间，形成高压气力输送。
进一步地，所述两根同步转轴上均具有三个均匀分布的螺旋形风叶，同一同步转轴上相邻的两个风叶的夹角为120°。
为了体现对效率的改进，我们设计风叶为均匀周向设计的螺旋形风叶，开始的时候2个叶片，4个叶片都尝试过，采用两个叶片，由于两个叶片共同分360度的螺旋角度，所以单个叶片占用180度，而进气口和出气口夹角为180度，这样如果关机时恰巧在两个叶片的分隔处，就无法有效的进行气体压缩。
如果采用4个叶片，那必然有两个叶片间的送气腔体同时不与进气口和出气口对接，而此时两根同步转轴的啮合处对这个送气腔体进行了挤压，如果各送气腔体间不连通，就会造成气压过大，损坏器件，如果各送气腔体间连通，又会在成本来已经完成高压气体输送的送气处的气体回流，在出气处的气压降低，影响送气效率。
我们设计采用3个叶片的目的在于，进气口，同步转轴啮合处和出气口的相互间夹角为90度，而叶片的夹角为120度，所以无论如何啮合，啮合的送气腔体至少与进气口或出气口的其中之一连通，也同时只会和其中一个送气腔体连通。
再则，采用120度的设计方案，而进气口和出气口的夹角为180度，当进气口达到最大进气角度(60度)时，出气口的另一送气腔体基本闭合(120度)，当进气口达到最小进气角度(120度)时，出气口的另一送气腔体达到最大开合程度(60度)，使得双方达到动态平衡的效果。
进一步地，沿两根同步转轴长度方向设置了螺旋风叶的另一侧设置能够相互啮合的同步齿轮。
进一步地，风机缸体的进气口和出气口设置于一直线上，两个同步转轴的轴心沿此直线对称。
进一步地，所述风机缸体为可拆卸的风机缸体。
有益效果：本发明与现有技术相比，本发明具有以下优点：
采用本发明的设计方案，使得输送的气力更加平稳，进一步提高输送效率，也降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明两根同步转轴互相啮合的示意图。
具体实施方式
下面根据附图和实施例对本发明进行进一步地说明。
实施例1
如附图1和图2所示，一种采用螺旋腔体进行气力输送的风机，包括风机缸体1，风机缸体1中至少设有两根同步转轴2，沿两根同步转轴2长度方向的一侧设置朝向同步转轴2另一侧的长度方向延伸并沿同步转轴2周向进行螺旋的风叶3，两根同步转轴2的风叶3形状大小完全相同且相互啮合，其中一根同步转轴2延伸出风机缸体1并连接至驱动电机(未图示)，在风机缸体1对应于两根同步转轴2啮合后形成的至少两个送气腔体4，其中一个连接风机缸体1上的进气口5，另一个连接风机缸体1上的出气口6。
为了同时兼顾节能、效率和成本，我们对叶片单独进行了设计，实验证明，采用螺旋形的叶片，这样能够在叶片上形成螺旋形的气槽，通过两个螺旋形叶片的啮合，使得对气槽能够进行啮合和展开，形成能够进行气力输送的送气腔体，通过同步转轴不停的转动，虽然同步转轴啮合的位置始终在两根同步转轴轴心的连线上，但是受挤压的送气腔体在不同的转换，使得送气的进程在不停推进，由于仅采用两个叶片即可实现，可见成本低廉，而由于设备的复杂度低，能源的浪费也更少，所以达到了节能的效果，而输送的效率，我们转换为了对叶片周向的设计。
为什么要采用螺旋形的叶片，因为如果采用普通叶片，那势必会在输送过程中存在间隔，无法得到连续性气力输送。
此螺旋的角度也存在讲究，不能螺旋超过叶片分隔的角度，比如3个叶片，我们螺旋的角度就不能超过120°，也就是进气口或出气口同一时间只能对一个送气腔体进行进气或出气，这样才能形成压缩的有效空间，形成高压气力输送。
两根同步转轴2上均具有三个均匀分布的螺旋形风叶3，同一同步转轴2上相邻的两个风叶3的夹角为120°。
为了体现对效率的改进，我们设计风叶为均匀周向设计的螺旋形风叶，开始的时候2个叶片，4个叶片都尝试过，采用两个叶片，由于两个叶片共同分360度的螺旋角度，所以单个叶片占用180度，而进气口和出气口夹角为180度，这样如果关机时恰巧在两个叶片的分隔处，就无法有效的进行气体压缩。
如果采用4个叶片，那必然有两个叶片间的送气腔体同时不与进气口和出气口对接，而此时两根同步转轴的啮合处对这个送气腔体进行了挤压，如果各送气腔体间不连通，就会造成气压过大，损坏器件，如果各送气腔体间连通，又会在成本来已经完成高压气体输送的送气处的气体回流，在出气处的气压降低，影响送气效率。
我们设计采用3个叶片的目的在于，进气口，同步转轴啮合处和出气口的相互间夹角为90度，而叶片的夹角为120度，所以无论如何啮合，啮合的送气腔体至少与进气口或出气口的其中之一连通，也同时只会和其中一个送气腔体连通。
再则，采用120度的设计方案，而进气口和出气口的夹角为180度，当进气口达到最大进气角度(60度)时，出气口的另一送气腔体基本闭合(120度)，当进气口达到最小进气角度(120度)时，出气口的另一送气腔体达到最大开合程度(60度)，使得双方达到动态平衡的效果。
沿两根同步转轴2长度方向设置了螺旋风叶3的另一侧设置能够相互啮合的同步齿轮7。
风机缸体1的进气口5和出气口6设置于一直线上，两个同步转轴2的轴心沿此直线对称。
风机缸体1为可拆卸的风机缸体1。

Claims (5)

1.一种采用螺旋腔体进行气力输送的风机，其特征在于：包括风机缸体，风机缸体中至少设有两根同步转轴，沿两根同步转轴长度方向的一侧设置朝向同步转轴另一侧的长度方向延伸并沿同步转轴周向进行螺旋的风叶，两根同步转轴的风叶形状大小完全相同且相互啮合，其中一根同步转轴延伸出风机缸体并连接至驱动电机，在风机缸体对应于两根同步转轴啮合后形成的至少两个送气腔体，其中一个连接风机缸体上的进气口，另一个连接风机缸体上的出气口。
2.根据权利要求1所述的采用螺旋腔体进行气力输送的风机，其特征在于：所述两根同步转轴上均具有三个均匀分布的螺旋形风叶，同一同步转轴上相邻的两个风叶的夹角为120°。
3.根据权利要求1所述的采用螺旋腔体进行气力输送的风机，其特征在于：沿两根同步转轴长度方向设置了螺旋风叶的另一侧设置能够相互啮合的同步齿轮。
4.根据权利要求1所述的采用螺旋腔体进行气力输送的风机，其特征在于：风机缸体的进气口和出气口设置于一直线上，两个同步转轴的轴心沿此直线对称。
5.根据权利要求1所述的采用螺旋腔体进行气力输送的风机，其特征在于：所述风机缸体为可拆卸的风机缸体。
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