專利名稱：帶有逆流裝置的羅茨鼓風機、真空泵新結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及帶有逆流裝置的旋轉活塞泵，具體地說是一種帶有逆流裝置的羅茨鼓風機、真空泵新結構。
現(xiàn)有羅茨鼓風機、真空泵的結構及運行簡圖如


圖1所示，包含有一對平行軸1，每根軸1上裝有一個葉輪4，利用裝于軸端的同步齒輪，使兩葉輪4相互嚙合作反向旋轉。兩軸1與葉輪4裝于機殼3內(nèi)，機殼3兩側設有機殼進氣口2和機殼排氣口7。當葉輪4在機殼3中旋轉時，葉輪4的下端頂部6，其尖點為Q，當Q點正位于機殼3工作面末點T的部位時，被葉輪4與機殼3封閉的容積V，其壓力為進氣壓力P1。一旦Q偏離T而出現(xiàn)縫隙時，機殼排氣口7的高壓氣體P2，經(jīng)QT縫隙沖入容積V而進行壓縮，并對葉輪4產(chǎn)生回流沖擊，排氣流因周期性脈動而帶來較大的噪聲和振動，成為羅茨鼓風機、真空泵長期未能解決的難題。
七十年代以來，從改進機體結構以降低機體噪聲入手，人們進行了大量的探索，其主要措施就是試圖在QT縫隙出現(xiàn)前，將高壓冷卻氣體事先導入容積V進行預升壓，即將V的壓力P’與P2之差壓ΔP’盡量縮小，以減少回流沖擊和噪聲，圖2即是這種探索的典型代表之一，是根據(jù)日本公開實用新案昭54-154413(容積式回轉機)繪制的，圖2展示了機殼的右半部。葉輪4的上端頂部5的尖點P與機殼3工作面始點S剛好重合，進氣即將結束；在葉輪4的下端頂部6的尖點Q的部位，機殼3上設有逆流進氣孔道10，容積V被封閉，一旦Q點與逆流進氣孔道10的逆流進氣孔道始點U出現(xiàn)縫隙，高壓氣體即由逆流供給裝置8經(jīng)逆流進氣管道9從逆流進氣孔道10進入封閉容積V而進行預升壓。對于逆流供給裝置8的理解是作為介質(zhì)為空氣的羅茨真空泵，逆流供給裝置8接通大氣即可；對于其他介質(zhì)的羅茨鼓風機、真空泵，可以從排氣管將高壓排氣直接引入逆流供給裝置8，也可用其他機械將介質(zhì)加壓后輸入逆流供給裝置8，因而全面概括了逆流進氣預升壓降噪的多種工況。
七十年代末與八十年代初，由于羅茨鼓風機、真空泵的單級升壓上升，排氣溫度過高而影響了正常運轉，為此提出了日本所謂的逆流冷卻的新方案。首先美國Dresser德萊賽公司開發(fā)了DVJ型羅茨真空泵，采用了類似圖2中的結構，其逆流供給裝置與大氣接通，利用低溫大氣進行降溫和預升壓降噪。圖3、圖4是日本宇野澤組鐵工所八十年代初開發(fā)的ARJ型新系列，該系列全面采用了預進氣及冷卻的新措施，并申請了專利，專利號為“特許第1028039號”。由于該專利既涉及逆流冷卻，又與預升壓降噪有關，可以認為是比較全面而典型的新方案。其中圖3僅適用于輸送空氣的羅茨真空泵，直接將大氣從逆流進氣孔道輸入機殼進行預進氣升壓降噪與冷卻的單一情況，圖3中，11為動力機，12為進氣管，13為回流消聲器，14為排氣消聲器，15為羅茨真空泵，16為排氣管道；圖4為輸送其他介質(zhì)的羅茨鼓風機、真空泵，從排氣管道引出一股高壓高溫排氣，經(jīng)冷卻后再輸入機殼進行預進氣升壓降噪與冷卻，圖4中，11為動力機，12為進氣管，15為羅茨鼓風機、真空泵，16為排氣管道，17為回流管，18為中間冷卻器。
然而上述措施，其效果尚不夠理想，參見圖2，原因是當進氣端完成進氣后，高壓冷卻氣體才通過逆流進氣孔道10，將容積V中氣體預升壓、冷卻。當下端頂部6的尖點Q轉出機殼3工作面末點T時，預進氣即告中斷，故預升壓冷卻過程的長短及效果與TU長短或φ′＝∠TOU的大小成正比?，F(xiàn)有羅茨鼓風機、真空泵的葉輪4，葉輪頂部5、6頂寬B′1較窄，B′1與葉輪4直徑D之比一般為B′1/D＝0.05左右，其對應葉輪頂部頂寬中心角度θ′約6 °，若α′1為機殼3工作面進口始點S與葉輪4縱軸線所夾中心角度，α2′為機殼3工作面出口始點T與葉輪4縱軸線所夾中心角度，則預升壓冷卻過程對應的中展角φ′＝α′1＋α′2＋θ′＝α′＋θ′，現(xiàn)有技術帶有逆流裝置的羅茨鼓風機、真空泵的葉輪α′一般在20°～40°的范圍，故實現(xiàn)的φ′＝26°～46°較小，預進氣升壓、冷卻的過程較短，限制了預升壓降噪與冷卻的效果。
本實用新型的目的就在于克服上述現(xiàn)有技術的不足，公開一種帶有逆流裝置的羅茨鼓風機、真空泵新結構，能延長預升壓降噪與冷卻過程，較顯著地強化降噪與冷卻效果。
本實用新型一種帶有逆流裝置的羅茨鼓風機、真空泵新結構，包括有羅茨鼓風機、真空泵和逆流供給裝置，實現(xiàn)本實用新型目的的技術措施是羅茨鼓風機、真空泵的葉輪的葉輪頂部頂寬B1與葉輪直徑D之比B1/D＝1/10～1/3，葉輪頂部寬中心角θ＝11.5°～42°。由于本實用新型葉輪采用較寬的葉輪頂部，葉輪頂部頂寬B1與葉輪直徑D比值較大，其所對應的葉輪頂部寬中心角θ也較大，故當逆流供給裝置通過逆流進氣管道向機殼內(nèi)輸氣的逆流進氣孔道是設在機殼上時，機殼排氣口至逆流進氣孔道的中心展角可達33.5°～82°，顯著增大，預進氣升壓、冷卻過程比現(xiàn)有技術可延長29％～78％，從而可以顯著強化降噪、冷卻效果，較好地實現(xiàn)了本實用新型的目的。
以下結合附圖對本實用新型及其實施例做進一步說明。

圖1為現(xiàn)有羅茨鼓風機、真空泵結構及運行簡圖示意圖；圖2為現(xiàn)有羅茨鼓風機、真空泵帶有逆流裝置的結構示意圖，只展示了右半部；圖3為一種現(xiàn)有帶有逆流進氣裝置的羅茨真空泵工作流程示意圖；圖4為一種現(xiàn)有帶有逆流冷卻裝置的羅茨鼓風機、真空泵工作流程示意圖；圖5為本實用新型帶有逆流裝置的羅茨鼓風機、真空泵新結構的一個實施例的結構示意圖，只展示了右半部，左半部與右半部對稱。
圖6為本實用新型帶有逆流裝置的羅茨鼓風機、真空泵新結構的一種較佳實施例的結構示意圖，只展示了右半部，左半部與右半部對稱。
如圖5所示，本實用新型葉輪4的上端頂部5和下端頂部6的頂寬B1較大，當上端頂部5的尖點P與機殼進氣口2處機殼3工作面始點S重合進氣結束時，下端頂部6的尖點Q與機殼排氣口7處機殼3工作面末點T所對應的中心展角φ(即機殼3工作面進口始點S與葉輪4縱軸線所夾中心角度α1、機殼3工作面出口始點T與葉輪4縱軸線所夾中心角度α2和葉輪頂部頂寬中心角度θ三角之和)可達33.5°～82°，也就是說機殼排氣口7至逆流進氣孔道10的中心展角φ可達33.5°～82°，逆流進氣孔道10的始點U與Q重合時，逆流供給裝置8供給的逆流氣體就開始經(jīng)逆流進氣管道9從逆流進氣孔道10向容積V內(nèi)輸入，直至葉輪4隨軸1旋轉，尖點Q移至機殼排氣口7處機殼3工作面末點T，獲得較長的預進氣升壓、冷卻、降噪的過程，取得比現(xiàn)有技術好的冷卻、降噪效果。葉輪頂部5、6的頂寬B1大，還有利減少徑向泄漏、提高耐磨性，不僅對強化降噪、冷卻有利，還可提高羅茨鼓風機、真空泵的流量特征和效率、延長工作壽命?？紤]到工作中進氣及逆流預進氣中含有的微小塵粒會對葉輪頂部5、6及機殼3工作面產(chǎn)生嚴重磨損，由于本實用新型的葉輪4的葉輪頂部5、6頂寬B1較大，作為本實用新型的較佳實施例，還可在葉輪頂部5、6上設有葉輪頂部迷宮槽19，這樣，葉輪頂部迷宮槽19不僅可以作為集塵槽，收納進氣及逆流預進氣中的塵粒，防止對葉輪頂部5、6及機殼3工作面的磨損，還可在葉輪4隨軸1旋轉中，將收納在葉輪頂部迷宮槽19中的塵粒輸向機殼排氣口7隨氣流排出，參見圖6。
作為本實用新型帶有逆流裝置的羅茨鼓風機、真空泵新結構的實際應用的一種使用方式，如圖4、5所示逆流供給裝置8可采用中間冷卻器18，羅茨鼓風機、真空泵的排氣經(jīng)排氣管道16送入中間冷卻器18，冷卻后的氣體經(jīng)回流管17送入羅茨鼓風機、真空泵機15機殼內(nèi)進行預進氣升壓降噪與冷卻。為防止進氣及逆流預進氣中的微小塵粒對葉輪頂部5、6及機殼3工作面產(chǎn)生嚴重磨損，作為一種更佳實施例，如圖6所示，最好是在葉輪頂端5、6上設有葉輪頂部迷宮槽19，這樣，葉輪頂部迷宮槽19不僅可以作為集塵槽，收納進氣及逆流預進氣中的塵粒，防止對葉輪頂部5、6及機殼3工作面的磨損，還可在葉輪4隨軸1旋轉中，將收納在葉輪頂部迷宮槽19中的塵粒輸向機殼排氣口7隨氣流排出。
作為本實用新型帶有逆流裝置的羅茨鼓風機、真空泵新結構的另一種實際應用的使用方式，如圖3、5所示，逆流供給裝置8可采用回流消聲器13，圖示羅茨鼓風機、真空泵15為羅茨真空泵，與大氣直接連通的回流消聲器13經(jīng)逆流進氣管道9從逆流進氣孔道10向機殼3內(nèi)輸入預進氣升壓降噪與冷卻，機殼排氣口7排出的氣體先送入排氣消聲器14，進一步降噪，再從排氣管道16排出。為防止進氣及逆流預進乞中的微小塵粒對葉輪頂部5、6及機殼3工作面產(chǎn)生嚴重磨，作為一種更佳實施例，如圖6所示，最好是在葉輪頂部5、6上設有葉輪頂部迷宮槽19，這樣，葉輪頂部迷宮槽19不僅可以作為集塵槽，收納進氣及逆流預進氣中的塵粒，防止對葉輪頂部5、6及機殼3的工作面的磨損，還可在葉輪4隨軸1旋轉中，將收納在葉輪頂部迷宮槽19中的塵粒輸向機殼排氣口7隨氣流排出。
權利要求1.一種帶有逆流裝置的羅茨鼓風機、真空泵新結構，包括有羅茨鼓風機、真空泵和逆流供給裝置，其特征在于其羅茨鼓風機、真空泵(15)的葉輪(4)的葉輪頂部(5、6)頂寬B1與葉輪(4)直徑D之比B1/D＝1/10～1/3，葉輪頂部頂寬中心角θ＝11.5°～42°。
2.按照權利要求1所述帶有逆流裝置的羅茨鼓風機、真空泵新結構，其特征在于逆流供給裝置(8)通過逆流進氣管道(9)向機殼(3)內(nèi)輸氣的逆流進氣孔道(10)是設置在機殼(3)上，機殼排氣口(7)至逆流進氣孔道(10)的中心展角φ＝33.5°～82°。
3.按照權利要求1或2所述帶有逆流裝置的羅茨鼓風機、真空泵新結構，其特征在于在所說葉輪頂部(5、6)上設有葉輪頂部迷宮槽(19)。
4.按照權利要求1或2所述帶有逆流裝置的羅茨鼓風機、真空泵新結構，其特征在于所說的逆流供給裝置(8)為中間冷卻器(18)。
5.按照權利要求1或2所述帶有逆流裝置的羅茨鼓風機、真空泵新結構，其特征在于所說的逆流供給裝置(8)為回流消聲器(13)，所說羅茨鼓風機、真空泵(15)為羅茨真空泵。
6.按照權利要求3所述帶有逆流裝置的羅茨鼓風機、真空泵新結構，其特征在于所說的逆流供給裝置(8)為中間冷卻器(18)。
7.按照權利要求3所述帶有逆流裝置的羅茨鼓風機、真空泵新結構，其特征在于所說的逆流供給裝置(8)為回流消聲器(13)。
專利摘要本實用新型是一種帶有逆流裝置的羅茨鼓風機、真空泵新結構，包括有羅茨鼓風機和真空泵和逆流供給裝置，由于葉輪頂部頂寬B
文檔編號F04C18/18GK2250437SQ9523517
公開日1997年3月26日 申請日期1995年12月1日 優(yōu)先權日1995年12月1日
發(fā)明者萬尚魯, 高玉新, 牛余升 申請人:山東省章丘鼓風機廠