專利名稱：多葉型葉輪羅茨泵機(jī)殼進(jìn)氣部位結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及旋轉(zhuǎn)活塞泵，具體地說是對(duì)多葉型葉輪羅茨鼓風(fēng)機(jī)、真空泵機(jī)殼進(jìn)氣部位結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。
現(xiàn)有羅茨鼓風(fēng)機(jī)、真空泵結(jié)構(gòu)及運(yùn)行簡圖如


圖1所示，包括有一對(duì)平行軸1，其軸心為O點(diǎn)，每根平行軸1上裝有一個(gè)兩葉型葉輪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(zhuǎn)。兩平行軸1與葉輪4裝于機(jī)殼3內(nèi)，機(jī)殼3兩側(cè)設(shè)有機(jī)殼進(jìn)氣口2和機(jī)殼排氣口7。當(dāng)葉輪4的下端頂部6，其右尖點(diǎn)為Q，而Q點(diǎn)正位于機(jī)殼工作弧面8終點(diǎn)T的部位時(shí)，葉輪4的上端項(xiàng)部5的右尖點(diǎn)為P，P點(diǎn)在機(jī)殼工作弧面8上對(duì)應(yīng)點(diǎn)為W，則
為有效工作弧面。由
和葉輪4的P、Q點(diǎn)間的型面形成封閉容積V，既構(gòu)成基本排氣單元，又在此有效工作弧面
的范圍內(nèi)完成壓縮、升溫和排氣的全過程。由于在二葉型葉輪羅茨鼓風(fēng)機(jī)、真空泵中，機(jī)殼3整個(gè)工作弧面
與有效工作弧面
并無較大差異，即非工作弧面
相對(duì)較小，故對(duì)此未引起注意。
由于生產(chǎn)發(fā)展的需要，高壓羅茨鼓風(fēng)機(jī)和高負(fù)壓羅茨真空泵的應(yīng)用日益廣泛，為防止葉輪4受排氣口7高壓P2而向進(jìn)氣口2側(cè)撓變，發(fā)生葉輪4與機(jī)殼工作弧面8因間隙變小而撞擊的惡性事故起見，現(xiàn)有技術(shù)二葉型葉輪多為在機(jī)殼進(jìn)氣口2端沿工作弧面約60°的范圍內(nèi)再加工一段偏心圓弧面9，偏心間隙約為葉輪4與機(jī)殼工作弧面8間隙δ的1/2左右，效果較好，可參見
圖1左邊上半部分。
八十年代以來，三葉型葉輪羅茨鼓風(fēng)機(jī)、真空泵開始在市場(chǎng)上大量涌現(xiàn)，因三葉型葉輪葉片間中心角α＝120°，即有效工作弧面
對(duì)應(yīng)的中心角≈120°，故非工作弧面
對(duì)應(yīng)的中心角接近或大于60°，從而使有效工作弧面和非工作弧面的概念獲得現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用可能。縱觀目前市場(chǎng)所出現(xiàn)的三葉型羅茨鼓風(fēng)機(jī)，真空泵樣本和機(jī)殼實(shí)物，以及其他多葉型葉輪羅茨鼓風(fēng)機(jī)、真空泵有關(guān)技術(shù)論文和專利等有關(guān)資料，尚未見到有提出機(jī)殼有效工作弧面和非工作弧面概念者，更未見到對(duì)機(jī)殼非工作弧面的任何有益利用的嘗試。
本實(shí)用新型的目的就在于針對(duì)羅茨鼓風(fēng)機(jī)、真空泵采用多葉型葉輪后，存在較大機(jī)殼非工作弧面的特點(diǎn)，即三葉型葉輪的機(jī)殼有效工作弧面中心角≈120°，非工作弧面中心角≥60°；四葉型葉輪機(jī)殼有效工作弧面中心角≈90°，非工作弧面中心角≥90°；……，充分利用機(jī)殼非工作弧面的空間，改進(jìn)現(xiàn)有機(jī)殼進(jìn)氣部位結(jié)構(gòu)，不僅可以避免高壓排氣下葉輪與機(jī)殼進(jìn)氣部位機(jī)殼弧面發(fā)生碰撞事故，同時(shí)還可在此部位再添加消聲措施以強(qiáng)化降噪、隔聲效果。
本實(shí)用新型多葉型葉輪羅茨泵機(jī)殼進(jìn)氣部位結(jié)構(gòu)，注意到多葉型葉輪羅茨鼓風(fēng)機(jī)、真空泵機(jī)殼的整個(gè)工作弧面可以分為下部排氣端的有效工作弧面和上部進(jìn)氣端的非工作弧面，若機(jī)殼工作弧面所對(duì)中心角為γ，機(jī)殼的工作弧面始點(diǎn)與軸心的垂線夾角為λ1，機(jī)殼的工作弧面終點(diǎn)與軸心垂線的工作弧面延伸角為λ2，葉輪頂部頂寬所對(duì)中心角β1，排氣端封閉角為ε，機(jī)殼排氣端有效工作弧面所對(duì)中心角為γ1，機(jī)殼進(jìn)氣端非工作弧面所對(duì)中心角為γ2，多葉型葉輪兩相鄰葉片間中心角為α，則實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是上述各角滿足γ＝λ1+180°+λ2(1)γ1＝α-β1+ε (2)γ2＝γ-γ1(3)的關(guān)系，且γ2所對(duì)上部進(jìn)氣端的非工作弧面向外推移一個(gè)間距E形成實(shí)際非工作弧面。
本實(shí)用新型多葉型葉輪羅茨泵機(jī)殼進(jìn)氣部位結(jié)構(gòu)，揭示了羅茨鼓風(fēng)機(jī)、真空泵采用多葉型葉輪后，存在機(jī)殼的整個(gè)工作弧面可以分為下部排氣端的有效工作弧面和上部進(jìn)氣端的非工作弧面，整個(gè)壓縮、升溫和排氣的全部過程均在有效工作弧面上完成的特點(diǎn)，由于三葉或三葉以上多葉型葉輪，其非工作弧面所對(duì)中心角≥60°，一般均超過90°，甚至達(dá)到120°或更大，所以本實(shí)用新型多葉型葉輪羅茨泵機(jī)殼進(jìn)氣部位結(jié)構(gòu)充分利用機(jī)殼非工作弧面的空間，使實(shí)際非工作弧面與現(xiàn)有技術(shù)原弧面相比向外推移足夠大的一個(gè)間距后，不僅可以避免高壓排氣下葉輪與機(jī)殼進(jìn)氣部位機(jī)殼弧面發(fā)生碰撞事故，同時(shí)也可以節(jié)省對(duì)該段弧面的加工成本，特別是還為在此部位再添加消聲措施以強(qiáng)化降噪、隔聲效果提供可能。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型及其實(shí)施例作進(jìn)一步說明。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)兩葉型羅茨泵運(yùn)行結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型四葉型實(shí)施例右半部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型五葉型實(shí)施例右半部結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型三葉型實(shí)施例右半部結(jié)構(gòu)示意圖；作為本實(shí)用新型多葉型葉輪羅茨泵機(jī)殼進(jìn)氣部位結(jié)構(gòu)的實(shí)施例如圖2-4所示。
實(shí)施例1圖2為本實(shí)用新型四葉型實(shí)施例右半部結(jié)構(gòu)示意圖，該圖僅顯示了羅茨鼓風(fēng)機(jī)、真空泵采用四葉型葉輪4在機(jī)殼3內(nèi)的右半部分。機(jī)殼3的進(jìn)氣端工作弧面始點(diǎn)為S，S點(diǎn)對(duì)軸心O的垂線夾角為λ1；同理機(jī)殼3排氣端工作弧面終點(diǎn)為T，T點(diǎn)對(duì)軸心O的垂線的工作弧面延伸角為λ2。通常λ1取為0°～15°，λ2取為0°～15°。圖2中葉輪4之下葉片，其頂部為6，頂部右尖點(diǎn)為Q，這時(shí)Q點(diǎn)與機(jī)殼3之工作弧面終點(diǎn)T的夾角即封閉角為ε，即ε＝∠QOT＝0°～-6°。設(shè)葉輪4直徑為D，葉輪4的頂寬為B1，則B1對(duì)應(yīng)之中心角β1＝2arcsin(B1/D)＝0°～30°。葉輪4之右下葉片頂部5，其下尖點(diǎn)為P，P點(diǎn)在工作弧面上之對(duì)應(yīng)點(diǎn)為W，則有效工作弧面8為
。設(shè)機(jī)殼全工作弧面所對(duì)中心角為γ，即γ＝∠SOT，則有γ＝λ1+180°+λ2(1)令有效工作弧面
所對(duì)中心角γ1，非工作弧面10為
所對(duì)中心角為γ2。設(shè)多葉型葉輪葉片數(shù)n＝3、4、5或更多，即相鄰兩葉片間夾角α為120°、90°、72°或360°/n。則有γ1＝α-β1+ε (2)γ2＝γ-γ1(3)為此，將非工作弧面
向其外側(cè)推移為一同心弧面
，兩弧面的間距為E，以
為實(shí)際非工作弧面，該弧面為非加工面，一般取E＝2～20mm或更大，既節(jié)省了加工成本，也徹底根除了高壓P2下葉輪4對(duì)機(jī)殼3進(jìn)氣部位原弧面碰撞的危險(xiǎn)。
通過對(duì)機(jī)殼有效工作弧面
的實(shí)施驗(yàn)證，證實(shí)多葉型葉輪羅茨鼓風(fēng)機(jī)、真空泵的全部壓縮、升溫和排氣等運(yùn)行過程完全能在機(jī)殼該段弧面上實(shí)現(xiàn)，壓縮過程產(chǎn)生的熱也主要局限于該弧段。為此在使實(shí)際非工作弧面
與原非工作弧面
間保持間距E的基礎(chǔ)上，尚可在實(shí)際非工作弧面
部位采取消聲隔音措施。
實(shí)施例2圖3為五葉型葉的另一較佳實(shí)施例，因兩相鄰葉片間中心角α＝72°，故實(shí)際非工作弧面中心角γ2可望達(dá)到110°-140°，在保護(hù)
與
弧面間距為E的前提下，沿
弧面設(shè)置穿孔板15，并在穿孔板15與機(jī)殼3的殼壁11間填塞消聲材料12(如吸聲墊氈等)，穿孔板15與機(jī)殼3的殼壁11可通過連接裝置16適當(dāng)固定連接，從而在機(jī)殼實(shí)際非工作弧面
上形成一個(gè)消聲通道。大氣經(jīng)機(jī)殼3的進(jìn)氣口2以大氣溫度在壓力P1下進(jìn)入機(jī)殼3內(nèi)，低溫進(jìn)氣對(duì)流道的冷卻作用可抵消有效工作弧段的高溫?zé)醾鲗?dǎo)以及消聲材料12對(duì)隔熱升溫所產(chǎn)生的負(fù)面影響。當(dāng)?shù)蜏剡M(jìn)氣進(jìn)入機(jī)殼3的有效工作弧面
與兩葉片的P、Q點(diǎn)間的型面所形成的封閉容積單元V中，經(jīng)排氣口7的高壓P2排氣沿葉輪4的頂部6的右尖點(diǎn)Q與機(jī)殼3工作弧面終點(diǎn)T間的間隙，沖入V進(jìn)行壓縮、升溫，最后完成排氣的全過程。
實(shí)施例3圖4為三葉型葉輪的另一實(shí)施例。在圖示的機(jī)殼實(shí)際非工作弧面
部位，設(shè)置帶夾層的結(jié)構(gòu)，即在內(nèi)殼壁11a之外另增設(shè)一外殼壁11b，內(nèi)殼壁11a的內(nèi)表面與
弧面重合，并保證
弧面與原非工作弧面
之間存在間距E，從而起到減弱進(jìn)氣噪聲向機(jī)體外輻射的作用。同時(shí)，還可在內(nèi)殼壁11a與外殼壁11b之間填塞消聲材料12，以強(qiáng)化隔聲效果。
實(shí)施例4作為四葉型葉輪的另一實(shí)施例，仍參見圖2，機(jī)殼3的殼壁11內(nèi)側(cè)面與實(shí)際非工作弧面
重合，并保證弧面
與原非工作弧面
保持等間距E。在弧面
的殼壁11外側(cè)，覆蓋與殼壁11以連接裝置14適當(dāng)固定連接的外殼13(如鐵皮)，在殼壁11與外殼13之間壓實(shí)填塞消聲材料12作為墊層，以強(qiáng)化隔聲效果。
權(quán)利要求1.一種多葉型葉輪羅茨泵機(jī)殼進(jìn)氣部位結(jié)構(gòu)，機(jī)殼(3)的整個(gè)工作弧面
分為下部排氣端的有效工作弧面
和上部進(jìn)氣端的非工作弧面
，機(jī)殼(3)工作弧面
所對(duì)中心角為γ，機(jī)殼(3)的工作弧面始點(diǎn)S與軸心O的垂線夾角為λ1，機(jī)殼(3)工作弧面終點(diǎn)T與軸心O垂線的工作弧面延伸角為λ2，葉輪(4)頂部頂寬B1所對(duì)中心角為β1，排氣端封閉角為ε，機(jī)殼(3)排氣端有效工作弧面
所對(duì)中心角為γ1，機(jī)殼(3)進(jìn)氣端非工作弧面
所對(duì)中心角為γ2，多葉型葉輪(4)兩相鄰葉片間中心角為α，其特征在于所述各角滿足γ＝λ1+180°+λ2(1)γ1＝α-β1+ε (2)γ2＝γ-γ1(3)的關(guān)系，且γ2所對(duì)上部進(jìn)氣端的非工作弧面
向外推移一個(gè)間距E形成實(shí)際非工作弧面
。
2.按照權(quán)利要求1所述的多葉型葉輪羅茨泵機(jī)殼進(jìn)氣部位結(jié)構(gòu)，其特征在于所述多葉型葉輪(4)葉片數(shù)n＝3、4、5或更多，兩相鄰葉片間中心角α為120°、90°、72°或360°/n，機(jī)殼(3)工作弧面進(jìn)氣端延伸角λ1取為0°～15°，機(jī)殼(3)工作弧面排氣端延伸角λ2取為0°～15°，機(jī)殼(3)排氣端封閉角ε取為0°～-6°，葉輪(4)葉片頂寬為B1，所對(duì)應(yīng)中心角β1取為0°～30°。
3.按照權(quán)利要求2所述的多葉型葉輪羅茨泵機(jī)殼進(jìn)氣部位結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的實(shí)際非工作弧面
向外推移間距E取值為2～20mm或更大。
4.按照權(quán)利要求3所述的多葉型葉輪羅茨泵機(jī)殼進(jìn)氣部位結(jié)構(gòu)，其特征在于在機(jī)殼(3)進(jìn)氣部位實(shí)際非工作弧面
為一個(gè)穿孔板(15)，在穿孔板(15)與機(jī)殼(3)的殼壁(11)間填塞有消聲材料(12)。
5.按照權(quán)利要求3所述的多葉型葉輪羅茨泵機(jī)殼進(jìn)氣部位結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的位于機(jī)殼(3)進(jìn)氣部位實(shí)際非工作弧面
處的殼壁(11)外側(cè)還覆蓋有與殼壁(11)固定連接的外殼(13)，在殼壁(11)與外殼(13)之間填塞有消聲材料(12)。
6.按照權(quán)利要求3所述的多葉型葉輪羅茨泵機(jī)殼進(jìn)氣部位結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的位于機(jī)殼(3)進(jìn)氣部位實(shí)際非工作弧面
處的內(nèi)殼壁(11a)之外還另增設(shè)有一外殼壁(11b)。
7.按照權(quán)利要求6所述的多葉型葉輪羅茨泵機(jī)殼進(jìn)氣部位結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的內(nèi)殼壁(11a)與外殼壁(11b)之間填塞有消聲材料(12)。
專利摘要本實(shí)用新型多葉型葉輪羅茨泵機(jī)殼進(jìn)氣部位結(jié)構(gòu)涉及旋轉(zhuǎn)活塞泵,具體地說是對(duì)多葉型葉輪羅茨鼓風(fēng)機(jī)、真空泵機(jī)殼進(jìn)氣部位結(jié)構(gòu)的改進(jìn),機(jī)殼的整個(gè)工作弧面可以分為有效工作弧面和非工作弧面,充分利用非工作弧面的空間,使實(shí)際非工作弧面向外推移足夠大的一個(gè)間距后,不僅可以避免高壓排氣下葉輪與機(jī)殼進(jìn)氣部位機(jī)殼弧面發(fā)生碰撞事故,還為在此部位再添加消聲措施以強(qiáng)化降噪、隔聲效果提供可能。
文檔編號(hào)F04C29/00GK2364250SQ9822199
公開日2000年2月16日 申請(qǐng)日期1998年8月3日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月3日
發(fā)明者萬尚魯, 高玉新, 牛余升, 劉士華 申請(qǐng)人:山東省章丘鼓風(fēng)機(jī)廠