專利名稱：羅茨泵轉子的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種機械泵的轉子，特別是節圓內曲線為圓或直線、節圓外曲線為共軛曲線的轉子型線的羅茨泵轉子。
在已掌握的現有可比技術中1.《機械工程手冊》第77篇泵、真空泵第77-124頁中2·3機械增壓泵(羅茨真空泵)，轉子型線種類很多，如圓弧型、漸開線型、擺線型等。目前轉子型線多用漸開線。其型線設計類似羅茨鼓風機。
2.《機械產品目錄》第7冊閥門、風機第593頁(四)羅茨鼓風機和葉氏鼓風機，羅茨鼓風機，其轉子斷面幾何形狀為漸開線的∞型。
3.《真空科學與技術學報》第十一卷第四期第228頁《一種新的系列化羅茨泵轉子型線》(1990年12月28日收到)，轉子型線以節圓為界、節圓外的稱峰型曲線，節圓內的稱谷型曲線。如整個型線是一條光滑的曲線，則這兩部份型線互為共軛曲線。文中提出系列化的橢圓包絡線型型線，其峰型曲線為橢圓曲線，谷型曲線即為其包絡線。文中提及橢圓長短軸之比為1時，即成為圓包絡線型型線，為國外普遍采用的線型。而擺線型型線必須保證D/C＝1.5，D是轉子長度，C是節圓直徑，C值等于兩轉子中心距值。
4.《機械工程手冊》第77篇第8章液環泵，液環泵的缺點是效率較低，一般為30-50%，最高至55%。工作介質為液體，其水力效率在0.50-0.70之間。
從上述介紹的幾種轉子型線可見，除圓包絡線型轉子外，其余漸開線型、擺線線型及橢圓包絡線型轉子，不論是峰型線，還是谷型線，加工制造均困難，因為不能采用軌跡法或范成法切削加工;而圓包絡線型轉子，其加工工藝比其余幾種容易得多，顯示出工藝性好，設計容易的特點，該線型轉子谷型線可以采用范成法加工，峰型線可以用軌跡法加工，但是，用軌跡法加工峰型圓弧線時，必須十分小心“過切”，在兩段不同曲線的交點處，不是切削不到位，就是切削過量，發生過切，因為實際刀具不是以點作切削刃的。
本發明的目的在于提出以圓弧或直線作為轉子的谷型曲線，以峰型曲線為其共軛曲線的羅茨泵轉子型線，這種型線的轉子、其制造方法簡單、加工精度高，因而可獲得高轉速，使流體得到大的抽排量。
本發明的目的是通過以下技術措施來實現的該轉子型線以圓線作為谷型曲線，以峰型曲線為其共軛曲線;該共軛曲線滿足如下方程 該轉子型線以直線作為谷型曲線，以峰型曲線作為其共軛曲線;該共軛曲線滿足如下方程
x＝xθ-1/2x′θsin2θcos2θ-1/2y′θsin22θ;
y＝yθ+1/2y′θsin2θcos2θ+1/2x′θcos22θ。
本發明的優點與效果是1.系列化轉子型線的設計比較容易根據峰型曲線的參量方程可以作出峰型曲線。或由作圖法均可得出峰型曲線。
當兩轉子中心距確定之后，轉子的整個型線只取決于零件的強度要求及結構要求。
2.用本技術設計的轉子，其制造工藝原理正確，工藝方法簡單。
其谷型線用軌跡法加工。當為圓弧時，可以車削或鏜削，高要求時還可以磨削;其峰型曲線可以用和谷型線圓弧一致的刀具范成切削。谷型曲線和峰型曲線在加工過程中互不干涉。當谷型線為直線時，加工更為容易，可以刨削或磨削，其峰型曲線可以范成切削或磨削。
3.由于制造容易，容易獲得高精度轉子，并在裝配后獲得高轉速，因而容易獲得大的抽速或大的排量。
如下圖1為轉子谷型線為圓弧線的曲線族方程圖;
圖2為轉子谷型線為直線的直線族方程圖;
圖3為轉子谷型線為圓弧線的工作狀態圖;
圖4為轉子谷型線為直線的工作狀態圖。
下面將結合附圖所示實施例，對本發明做進一步公式推導及理論說明。
1.以圓弧作為谷型曲線圖1中兩轉子A和B分別以O、O′為圓心在相等直徑的節圓上作相對純滾動，若轉子A的峰型曲線和轉子B的谷型線總是保持相切狀態，則轉子A的峰型曲線和轉子B的谷型線互為共軛曲線，兩轉子形狀大小完全相同。
當轉子A的節圓圓心O和坐標系原點重合，轉子B的節圓圓心O′在x軸上時，兩轉子中心距OO′＝L，兩節圓直徑C＝L，節圓半徑R＝L/2。谷型線為圓時，轉子B谷型線的圓心在x軸上取為g，h點為轉子B谷型線與峰型曲線的一點交點，gh即為谷型線的一條半徑，令gh＝r，又令m＝go′，則m=go′=r2-2/2R2+2/2R]]>，L、C、R、r、m均為常數。
當將xoy坐標系固定于轉子A上時，則兩轉子中心連線OO′成為系桿，OO′繞O旋轉，轉子B則隨OO′繞O作公轉，以自身節圓中心O′作自轉。當系桿OO′轉動θ角度時，轉子B中心旋轉到O′θ，轉子B自身相對于系桿OO′轉動角度仍為θ，相對于xoy坐標則轉動角度為2θ，此時轉子B谷型線圓心位置為gθ(xθ、yθ)，根據圖1，可得xθ＝Lcosθ-mcos2θyθ＝Lsinθ-msin2θ以gθ(xθ，yθ)為圓心，r為半徑的圓為
(x-xθ)2+(y-yθ)2＝r2，當gθ(xθ，yθ)隨θ變化時，該方程表示一圓族。
求出該圓族的共軛曲線(包絡線)，即為轉子A的峰型曲線。該共軛曲線(包絡線)的參量方程為 其中x′θ＝-Lsinθ+2msin2θy′θ＝Lcosθ-2mcos2θ當θ取值范圍為(0，π/4)時，得峰型包絡線在x軸上方的部分，該包絡線以x軸為對稱。
2.以直線線段作為谷型線當圖1中谷型曲線的半徑無限增大時，該曲線成為垂直于x軸的直線，成為圖2，谷型直線在x軸上方部為hH段，此時HO′＝2/2R]]>，令為m，則m＝2/2R]]>。
當轉子B仍以直徑為C的節圓繞轉子A的節圓作純滾動時，轉子B的谷型直線的包絡線就是轉子A的峰型線。當系桿轉動θ角度時，轉子B節圓中心旋轉到O′θ位置，谷型直線hH旋轉到hθHθ位置，Hθ坐標為(xθ、yθ)，由圖2得xθ＝Lcosθ-mcos2θyθ＝Lsinθ-msin2θ直線hθHθ的方程為y-yθ＝-(x-xθ)ctg2θ，當θ值變化時，該方程表示一直線族。
求出該直線族的共軛曲線(包絡線)，即為轉子A的峰型曲線。該共軛曲線(包絡線)的參量方程為x＝xθ-1/2x′θsin2θcos2θ-1/2y′θsin22θ;
y＝yθ+1/2y′θsin2θcos2θ+1/2x′θcos22θ。
其中x′θ＝-Lsinθ+2msin2θy′θ＝Lcosθ-2mcos2θ當θ取值范圍為(0，π/4)時，得峰型包絡線在x軸上方的部分，該包絡線以x軸為對稱。
本羅茨泵轉子可應用于羅茨液壓泵，羅茨真空泵和羅茨鼓風機，用來對流體進行輸送、或獲得真空、或獲得高壓。
目前羅茨泵轉子全部應用于羅茨真空泵和羅茨鼓風機。羅茨真空泵主要用于較高真空度時的低壓差條件下工作。少數型號用于高壓差的直排大氣的抽氣工作，作為代替液化真空泵的節能設備使用。
本技術應用于羅茨真空泵中的直排大氣泵因其不用液體工作介質，故無水力損失，可以得到較高的機械效率，可以在真空蒸發、干燥脫水、水泵引水方面代替液環真空泵，獲得較高的社會效益。
本技術中的直線型轉子，由于其強度、剛度、容積利用率等相對于所有回轉式容積泵來說都具有不可比擬的優點。直線型轉子應用于液壓泵，將容易獲得大的排量和高壓，其機械效率也較高。
作為回轉式容積泵，其水力損失小，機械效率將高于離心泵，在某些場合將能取代離心泵。
作為液壓泵、真空泵、鼓風機，可視其工況條件確定其所用材料。
圖3、4為真空泵、鼓風機轉子的工作圖。一對轉子1置于機殼3內，當工作時，兩轉子1按節圓線2作相對純滾動，這時的流體則按圖中所示箭頭方向被輸送。
權利要求
1.羅茨泵轉子，其特征在于該轉子型線以圓線作為谷型曲線，以峰型曲線為其共軛曲線。
2.如權利要求1所述的羅茨泵轉子，其特征在于該共軛曲線滿足如下方程x=xθ-r·yθ′xθ′2+yθ′2;]]>y=yθ-r·xθ′xθ′2+yθ′2]]>
3.羅茨泵轉子，其特征在于該轉子型線以直線作為谷型曲線，以峰型曲線作為其共軛曲線。
4.如權利要求3所述的羅茨泵轉子，其特征在于該共軛曲線滿足如下方程x＝xθ-1/2x′θsin2θcos2θ-1/2y′θsin22θ;y＝yθ+1/2y′θsin2θcos2θ+1/2x′θcos22θ。
全文摘要
本發明涉及一種機械泵的轉子，特別是節圓內曲線為圓或直線、節圓外曲線為共軛曲線的轉子型線的羅茨泵轉子。這種型線的轉子，其制造方法簡單、加工精度高，因而可獲得高轉速，使流體得到大的抽排量。
文檔編號F04C2/18GKSQ
公開日1995年3月29日 申請日期1993年9月25日 優先權日1993年9月25日
發明者周必忠 申請人:周必忠
原標題：羅茨鼓風機結構
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山東錦工有限公司是一家專業生產羅茨鼓風機、羅茨真空泵、回轉風機等機械設備公司，位于有“鐵匠之鄉”之稱的山東省章丘市相公鎮，近年來，錦工致力于新產品的研發，新產品雙油箱羅茨鼓風機、水冷羅茨鼓風機、油驅羅茨鼓風機、低噪音羅茨鼓風機，贏得了市場好評和認可。
3.羅茨風機結構
JGR系列風機采用轉子支撐形式結構，轉子一端固定，另一端游動。固定端采用定位軸承，其軸向游隙必須滿足限制轉子軸向竄動的要求。將定位軸承內圈與軸鎖緊，使其外圈與軸承座壓緊，則可將轉子軸向位移限定在軸承的軸向游隙范圍之內。在自由端，軸承內、外圈之間可相對移動或整體移動，以補償轉子因熱變形而引起的長度變化。
3.1 機殼、墻板
機殼、墻板均由高強度鑄鐵鑄成，機殼為整體臥式設置，其外表面有合理布置的筋塊，起加強和散熱作用。
3.2 葉輪部
葉輪與軸采用優質球墨鑄鐵整體鑄造而成，為三葉型葉輪，并具有復合型線，采用精密數控機床加工，葉輪和軸經熱套或冷壓結合，轉子經過動平衡，精度達到G2.5級，保證風機運轉平穩、振動小。
3.3 齒輪
齒輪是羅茨鼓風機中最重要的零件之一，選用優質鉻錳鈦合金鋼，經滲碳淬火處理具有足夠的強度，由高性能專用磨齒機精磨齒面而成，其精度GB10095.2的5級。齒輪與軸采用錐面聯結，建議通過高壓注油泵進行壓力裝拆，保證了齒輪與轉子的同心與自鎖。
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今天小編來給大家說下羅茨風機的轉子間隙的調整，在用戶自己拆卸和回裝時經常會遇到間隙調整不好，而出現的轉子磕碰問題以及轉子卡主的情況。通過本章的講解，希望您能夠在一定的程度上能夠了解間隙的調整，方便在以后的應用中能夠獨立完成這一步的工作！對于轉子的間隙調整也是比較重要的一處，因為這個部分決定著鼓風機的性能是否穩定，也決定著風機在運轉中對于風量的損失和風機壓送空氣的容積率有著直接的關系。同時間隙一旦調整的不合理，那么兩個轉子之間就可能會產生磕碰，以至于別住勁卡主。在這種情況下運轉會對轉子產生磨損與損壞！所以為了保證轉子與轉子之間，轉子與機殼之間不發生接觸和摩擦，工作的間隙越大越可靠！但是在調整中，需要同時都兼顧到，確定一個微小而又安全的工作間隙。用戶可以根據裝配的間隙測量值來間接的控制工作時的轉子間隙大小。
在實際的應用中，一般是將轉子與機殼之間的間隙取得較小，三葉輪之間的間隙取得間隙值較大，墻板與葉輪的定位一端的間隙值取得較小，自由端的間隙值取得較大。
章丘錦工機械制造有限公司成立于2005年，是全國羅茨風機優秀生產企業之公司位于風景秀麗的72名泉之一百脈泉之地，山東省濟南章丘市城東工業園內，距濟南國際機場，京滬高鐵濟南站僅一小時車程，交通極其便捷。公司主要生產銷售低噪音、高效能、環保節能型風機，主要系列產品有錦工三葉羅茨風機，CSH系列回轉式風機，錦工-H高壓羅茨風機，羅茨真空泵等產品。 公司擁有現代化的加工車間20000m2,有先進的數控機械加工設備，精密的檢測儀器;嚴格的質量測控體系，有高效的銷售團隊，完善的售后服務體系，產品遍布全國各地，廣泛應用在電力，礦山，冶金，環保，化工，建材，食品，水產養殖等領域。 公司始終堅持以人為本，科技創新。重視人才建設，與高等院校校企合作，利用學校先進技術和優秀人才優勢，為公司提供技術支持服務，在鼓風機研發、設計、生產制造、產品檢測全方位跟蹤，從而保證出廠產品質量穩定可靠，目前公司推出的系列風機產品銷往全國各地，均得到客戶滿意認可。
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