CN201013588Y - 单叶转子式鼓风机 - Google Patents

Abstract

单叶转子式鼓风机，包括传动箱体、机壳、机壳侧盖、主动转子、从动转子。机壳上两侧分别连接传动箱体上和机壳侧盖上构成上机体，同样机壳下、传动箱体下和机壳侧盖下连接构成下机体。主动转子和从动转子分别由主动轴装有主动叶轮、主动齿轮和从动轴装有从动叶轮、从动齿轮构成刚轴。主、从动转子以轴承支撑在下机体两侧轴承箱支座上，主、从动叶轮以其单叶片啮合，主、从动齿轮啮合。上机体装在下机体上，用螺栓紧固，主动轴伸出端安装联轴器。于机壳侧盖上安装有进气管和出气管，与出气管连接的环状扇形排气道设有出口压力调节的调压压板，调压压板、机壳、叶轮为个性化设计元件。本实用新型结构紧凑、安全可靠，便于安装、维修和操作。

Description

单叶转子式鼓风机

(一)技术领域

本实用新型涉及流体机械，特别是涉及单叶转子式鼓风机(压缩机)。

(二)背景技术

罗兹鼓风机已经在国内外市场得到广泛使用。它具有结构简单、制造工艺也简单、运行可靠、价格低廉等特点。但是，由于结构和气体流动特性所限，它的主、从动转子在旋转过程中对气体没有压缩过程，而在排气管道中实现等容压缩，这样使它的容积效率较低、噪声较大、排气压力较低，使它的用途受到一定的局限。而本实用新型单叶转子式鼓风机(压缩机)确能弥补它的缺点。主、从动转子做啮合运转，每旋转一周，就能完成吸气、压缩、排气、余容膨胀四个过程(见图1)。由于有内压缩过程，加之其它的提高容积效率的措施，可以达到很高的容积效率，又降低了噪声，更适合目前节能、环保的要求。

(三)发明内容

本实用新型要解决的技术问题，是提供一种容积效率高、噪声低、结构简单紧凑、操作维修简便的单叶转子式鼓风机(压缩机)。

采用的技术方案是：

单叶转子式鼓风机，包括由传动箱体上和传动箱体下组成的传动箱体、由机壳上和机壳下组成的机壳、由机壳侧盖上和机壳侧盖下组成的机壳侧盖、主动转子、从动转子。机壳上两侧分别连接传动箱体上和机壳侧盖上构成上机体，机壳下两侧分别连接传动箱体下和机壳侧盖下构成下机体。主动转子主要由主动轴、主动叶轮、主动齿轮构成，从动转子主要由从动轴、从动叶轮、从动齿轮构成。所述的主动叶轮和从动叶轮设计成结构相同、可以互换，方便制造的单叶片结构，主动转子和从动转子分别以其主动轴和从动轴构成两端支撑的刚轴结构，其轴两端以轴承支撑在下机体两侧轴承箱支座上，主动叶轮与从动叶轮相互啮合，位于机壳内。主动轴和从动轴分别装有的主动齿轮和从动齿轮相互啮合，位于传动箱体内。上机体装在下机体上，用螺栓紧固。所述的机壳侧盖与机壳右侧连接为封闭连接，机壳侧盖上设有可使产品结构简单紧凑、方便用户配置管路的轴向进气管和出气管，出气管前设有环状扇形排气通道，在环状扇形排气通道上设有专门用于出口压力调节的调压压板。所述的传动箱体的右墙壁与机壳左侧连接为封闭连接，两个中心孔处设有轴端密封，可根据输送气体的特性选择不同结构的密封，传动箱体内设有保证主、从动齿轮啮合运动润滑并带走摩擦热的冷油盘管，为冷却主、从动转子运行中被压缩气体产生的热量在机壳、机壳侧盖外面设有散热片。所述的机壳、主从动叶轮、主从动轴及机壳侧盖上的调压压板可根据用户需求的参数流量、出口压力作为个性化设计元件。电动机的输出轴连接装在主动轴上的联轴器，构成单叶转子式鼓风机(压缩机)。

上述的机壳侧盖、机壳和传动箱体组成的机体和其上的轴承箱支座使转子成为双支撑刚轴结构。

上述的位于传动箱体内相互啮合的主动齿轮和从动齿轮为保证主、从动转子转向相反、同步运行、传递所需功率的共轭齿轮对。

上述的主动叶轮与从动叶轮之间、叶轮与机壳之间留有在运动中相互不接触、无磨损所需的间隙。

上述的机壳、主、从动叶轮、主、从动轴及调压压板作为个性化设计零件，可根据用户需求的参数流量、出口压力确定零件尺寸。

上述的主、从动叶轮实现互相通用。

本实用新型取得的积极效果：

1、当主、从动转子啮合运行中对气体压缩做功，使气体温度升高，同时机壳、机壳侧盖温度也随着升高，为了冷却被压缩的气体，在机壳、机壳侧盖外面设置了散热片，以利于节省压缩功，提高容积效率。

2、本实用新型其结构上特别注意了节能，随在结构上考虑系列化要求之外，还在结构上考虑了实现个性化设计和制造，充分实现节能的目标，在结构上选择改变流量和出口压力的关键零部件作为个性化设计和制造元件，例如：机壳、主、从动叶轮、主、从动轴、调压压板等，并保证这些零部件改变起来十分简单。

3、设计新产品时可根据用户所需性能参数进行个性化设计计算，在系列化的基本结构规格中选择最接近的规格进行个性化设计，确定所有个性化零部件的几何尺寸，例如：确定机壳、主、从动叶轮的宽度，主、从动轴的长度，机壳侧盖上的调压压板的定位尺寸，以及相关零部件的相关尺寸。仅修改少量图纸尺寸即可完成个性化设计，制造过程中工艺变动很少，材料和工时变化也不大，即可实现最佳的节能目的。

4、主、从动叶轮设计成完全一样，可以互换，方便了制造。材料选用碳素钢，用数控机床加工成型，以保证叶轮和叶片的型线精度，从而保证较小间隙，有利于保证容积效率。叶轮啮合设计中考虑了热膨胀的问题，使叶轮与叶轮之间，叶轮与机壳之间留有一定间隙，保证在运转中相互不接触，无磨损，这样叶轮的寿命很长(无数控机床可提供用一般设备制造叶轮方案)。

5、主、从动叶轮设计了排气道，排气道的容积与鼓风机的容积效率有关，容积过大会降低容积效率，所以对排气道的结构尺寸进行了优化设计。叶轮宽度被定为个性化设计尺寸，在系列化规划中叶轮宽度按系列规格确定尺寸。主、从动叶轮是非轴对称结构，为了平衡在叶轮上开了四个平衡质量用的通孔，为了提高容积效率，这四个通孔的两端面分别设置了压盖，以防止孔中的气体与外界气体产生双向流动。

6、主、从动转子都设计成双支撑刚轴结构，及工作转速低于第一阶临界转速，其目的是确保机组长期安全运行的可靠性。

(四)附图说明

图1是本实用新型主、从动转子啮合运动原理示意图。

图2是本实用新型结构示意图。

图3是本实用新型右侧视图。

图4是叶轮端面视图。

图5是调压压板装在排气通道上示意图。

图6是主动转子示意图。

图7是从动转子示意图。

图8是梳齿式充气密封及充气道示意图。

图9是梳齿式充气密封及排气道示意图。

(五)具体实施方式

单叶转子式鼓风机(压缩机)，包括由传动箱体上和传动箱体下组成的传动箱体1、由机壳上和机壳下组成的机壳2、由机壳侧盖上和机壳侧盖下组成的机壳侧盖3、主动转子、从动转子。机壳上两侧分别连接传动箱体上和机壳侧盖上构成上机体，机壳下两侧分别连接传动箱体下和机壳侧盖下构成下机体。主动转子主要由主动轴8、主动叶轮4、主动齿轮6构成，从动转子主要由从动轴9、从动叶轮5、从动齿轮7构成，详见图6和图7。所述的主动叶轮4和从动叶轮5设计成结构相同、可以互换，方便制造的单叶片29结构，从动叶轮5上设有排气道30，在主、从动叶轮开了四个平衡质量用的平衡通孔31，四个平衡通孔31的两端面分别设置了压盖32，以防止孔中的气体与外界气体产生双向流动进一步提高容积效率见图4。主动转子和从动转子为两端支撑的刚轴结构，两端以轴承和便于调节轴承的支撑轴承外套13支撑在下机体两侧轴承箱支座14上，左侧轴承采用仅承受径向力的深沟滚动球轴承11，右侧轴承采用既承受径向力，又承受双向轴向力的双列角接触球轴承12，两端轴承外侧设有有机玻璃轴承盖19用压盖20固定，便于观察轴承运行情况。主动转子和从动转子以其主动叶轮4与从动叶轮5啮合，位于机壳2内。主动齿轮6与从动齿轮7相互啮合，为保证主、从动转子转向相反、同步运行、传递所需功率的共轭齿轮对，位于传动箱体1内。上机体在导杆26的引导下装在下机体上，用螺栓紧固。主动轴8伸出机体端安装有良好调心性能的弹簧柱销联轴器21，联轴器21连接电动机输出轴。传动箱体1放有润滑油，作为主动齿轮6和从动齿轮7啮合运行的润滑油，同时冷却摩擦热，于传动箱体1的底部设有冷油盘管10，冷油盘管10的管内通冷却水，浸在润滑油中用作冷却润滑油带走摩擦热，所述机壳2和机壳侧盖3的壳外面设置了冷却机体和被压缩气体的散热片28，以保持机体的正常工作温度。机壳2左侧连接传动箱体1的右侧墙壁，右侧连接机壳侧盖3，构成封闭的鼓风机壳，装配后主动叶轮4与从动叶轮5之间，叶轮与机壳2之间留有在运动中相互不接触、无磨损所需的间隙，不会发生摩擦，同时减少间隙内气流窜动，有利于提高效率。传动箱体1的右侧墙壁的两个中心孔处设置了轴端密封，轴端密封采用梳齿式充气密封16中间有一个气腔，有充气孔通向机体外壁，从鼓风机出气管上引入一股有一定压力的气流注入气腔内，防止传动箱体1内的油烟吸入机壳2内，污染输送介质，以保证输送介质不含油(见图8)。有少量充入气体通过密封间隙流入另一气腔，混合从密封17、18漏出的微量油烟，通过另一个排气孔出口的接管排到室外(见图9)。当输出介质为煤气、有毒气体时，其轴端密封应改成相适应的密封。机壳侧盖3的右侧壁设有环状扇形排气道33，在环状扇形排气通道33上盖装有调压压板34，通过调压压板34的数量和位置来改变排气道的起始角度，实现调节出口气体压力(见图5)，环状扇形排气道33上设有出气管22，通过出气管22输送出被压缩的气体，机壳侧盖3的正中间的下方设有鼓风机的轴向进气管23，轴向进气管23输入将被压缩的气体。机壳侧盖3两中心孔处，由于转子右轴端对气流而言是不流通的死区，为防止气体中的固体微粒物质进入轴承，设置了一道胀圈密封15，在机体左右侧设置了轴承箱支座14，以支撑轴承外套13。机体的左支腿24与传动箱体1的底板设计为一体，机体的右支腿25连接机壳侧盖3上两轴承箱支座14，上机体装有便于吊装的吊环螺钉27，构成零部件较少，安装操作、维修十分简便的单叶转子式鼓风机(压缩机)。

本实用新型单叶转子式鼓风机(压缩机)具有广阔的适用范围，其性能参数范围：

鼓风机

进口容积流量范围：60-4800m³/h；

出口压力范围(表压)：30-200KPA。

压缩机

进口容积流量范围：60-2400m³/h；

出口压力范围(表压)：0.3-0.7MPA。

查阅其它气体机械的性能范围与上述性能范围对比会发现，在大流量，高压力比区间与离心鼓风机、压缩机的性能范围有少量重叠区，与活塞压缩机的性能范围有少量重叠区，在低压力比、整个容积流量性能范围与罗兹风机大部分性能范围相重叠，并且可以弥补它们性能不足的产品规格。由于本专利产品具有容积效率高、噪声低、结构简单、操作维修简便、价格低廉的特点，因此具有很强的竞争能力。

本专利产品在系列规划中，按不同的中心距、按驱动电机的不同的极数、按机壳和叶轮的不同宽度、按不同的压力比可划分出标准系列规格达到上百种之多，加上个性化设计的产品规格，其品种规格可达到千种以上。

用途：

a、气体的压缩；

b，气室抽真空；

c、气体的增压输送；

d、气体在流程中的再循环；

e、多种气体的混合均匀化。

适用的工业范围：

a、生物化学处理工程：如污水处理工业；

b、化学工业：反应器中各种蒸汽的回收；

c、饮料工业：空气的混合；

d、空气分离工业：稀有气体氦气、氩气的输送；

e、钢铁工业：各种鼓风炉的送气；

f、煤化工、城市煤气工业：各种工艺气体、煤气的输送。

Claims (4)

1.单叶转子式鼓风机，包括由传动箱体上和传动箱体下组成的传动箱体(1)、由机壳上和机壳下组成的机壳(2)、由机壳侧盖上和机壳侧盖下组成的机壳侧盖(3)、主动转子、从动转子，机壳上两侧分别连接传动箱体上和机壳侧盖上构成上机体，机壳下两侧分别连接传动箱体下和机壳侧盖下构成下机体，主动转子主要由主动轴(8)装有主动叶轮(4)、主动齿轮(6)构成，从动转子主要由从动轴(9)装有从动叶轮(5)、从动齿轮(7)构成，其特征在于所述的主动叶轮(4)和从动叶轮(5)设计成结构相同、可以互换，方便制造的单叶片(29)结构，主动转子和从动转子分别设计成两端支撑的刚轴结构，转子两端以轴承支撑在下机体两侧轴承箱支座(14)上，主动叶轮(4)与从动叶轮(5)互为啮合，位于机壳(2)内，主动齿轮和从动齿轮相互啮合，位于传动箱体(1)内，上机体装在下机体上，用螺栓紧固；所述的机壳侧盖(3)与机壳(2)右侧连接为封闭连接，机壳侧盖(3)上设有轴向进气管(23)和出气管(22)，出气管(22)前设有环状扇形排气通道(33)，在环状扇形排气通道(33)上设有专门用于出口压力调节的调压压板(34)，机壳侧盖上设有轴承箱支座(14)；所述的传动箱体(1)的右墙壁与机壳(2)左侧连接为封闭连接，并设有轴承箱支座(14)，两个中心孔处设有轴端密封，传动箱体(1)内设有保证主、从动齿轮(6)、(7)啮合运动润滑并带走摩擦热的冷油盘管(10)。

2.根据权利要求1所述的单叶转子式鼓风机，其特征在于所述的机壳侧盖(3)、机壳(2)和传动箱体(1)组成的机体和其上的轴承箱支座使转子成为双支撑刚轴结构。

3.根据权利要求1所述的单叶转子式鼓风机，其特征在于所述的位于传动箱体(1)内相互啮合的主动齿轮(6)和从动齿轮(7)，为保证主、从动转子转向相反、同步运行、传递所需功率的共轭齿轮对。

4.根据权利要求1所述的单叶转子式鼓风机，其特征在于所述的主动叶轮(4)与从动叶轮(5)之间、叶轮与机壳(2)之间留有在运动中相互不接触、无磨损所需的间隙。

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