羅茨鼓風機密封區別
羅茨鼓風機的主要零部件有機殼、墻板、轉子、同步齒輪、軸承及密封件等。
1、機殼
機殼為截面呈橢圓形的缸體，一般由高強度鑄鐵制成，輸送腐蝕性氣體時可采用不銹鋼制造。缸體上設有進、排氣孔口，外部鑄有加強筋和安裝腳，大多為整體結構。也有些大尺寸機殼采用水平中分結構，上、下殼體之間采用銷釘定位。
2、墻板
在機殼與主、副油箱之間設有墻板。其作用一是作為端蓋，將機殼兩端封閉起來；二是作為支座，將轉子兩端支承起來。靠近軸伸端的稱為前墻板,另一端的稱為后墻板。有的墻板上配有側板，裝配時將側板嵌人機殼端口，可滿足轉子徑向定位的要求；工作時即使發生磨損，也只需要更換側板，而不至于讓整塊墻板報廢。
墻板一般為高強度鑄鐵制件。輸送腐蝕性氣體時，通常與機殼一樣，采用不銹鋼制造。
3、轉子
轉子通常由葉輪與軸經熱套或冷壓結合而成，有主動與從動之分。軸為優質碳素鋼或高強度合金鋼制件，從動軸相對較短。葉輪一般為髙強度鑄鐵制件，必要時采用不銹鋼制造。小轉子也可將葉輪與軸做成一個整體，采用高強度球墨鑄鐵鑄造。為減輕重量，往往將葉輪頭部做成空心結構。
轉子按葉輪頭數有兩葉與三葉之分,按葉輪形狀有直葉與扭葉之分。兩葉轉子均為直葉，三葉轉子有直葉和扭葉兩種形狀。就聲學性能而言，三葉優于兩葉，扭葉優于直葉。但因加工條件所限，實際應用中以直葉轉子居多。葉輪橫斷面的圖形稱為葉型，其輪廓線稱為型線。型線由一組特定曲線組合而成，通常按其中某段曲線的名稱給葉型命名。以兩葉轉子為例， 出了圓孤線葉型、漸開線葉型及擺線葉型等常用葉型的型線特征。h dF J 11.CO m
4、同步齒輪
同步齒輪的作用，一是傳遞動力，二是確定兩葉輪間的間隙，保證兩轉子同步運轉。
主、從動齒輪具有相同的嚙合參數，是一對傳動比等于1:1的圓柱齒輪。為了便于周向調整，從動齒輪大多由齒圈與輪轂組合而成。調整時，應按規定的旋轉方向進行旋轉。反向旋轉時,齒輪側隙將空置到齒槽的另一側去，主、從動葉輪之間的間隙將隨之發生變化。
齒輪有直齒、斜齒及人字齒等幾種齒型，材料一般為優質碳素鋼或髙強度合金鋼。齒輪與軸、齒圈與輪轂之間為圓柱配合或錐度配合。采用圓柱配合時，在配合面間裝有起固定作用的平鍵。
5、軸承
就承載而言，主要是徑向載荷。當同步齒輪為直齒或人字齒時，不存在軸向力；采用斜齒輪時，會產生一定的軸向力，但載荷較小。常用軸承，有深溝球軸承、調心滾子軸承、角接觸球軸承及圓柱滾子軸承等型式。圓柱滾子軸承大多作承載軸承使用其他幾種軸承既可承載也可對轉子起軸向定位作用。
6、密封
密封的目的，主要是防止氣體和潤滑油泄漏。密封的好壞，在一定程度上能反映產品設計制造水平的髙低和使用性能的優劣e特別是在輸送易燃、易爆或有毒氣體時，密封是關系到鼓風機能否安全運行的關鍵因素。
密封分為兩大類。一類是固定部位的密封，如墻板與機殼之間、墻板與油箱之間以及軸承壓蓋與軸承座之間的密封，稱為靜密封;另一類是運動部位的密封，如軸端部位、軸承座尾部及軸伸部位的密封，稱為動密封(或軸密封)。靜密封結構簡單，一般為橡膠石棉板、O形密封圈等。軸密封結構較為復雜，常用的有迷宮密封、骨架油封組、漲圈密封、填料密封和機械密封等型式。
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：羅茨鼓風機
專利名稱：羅茨鼓風機墻板的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種羅茨鼓風機墻板，尤其是機殼內部結構，屬機械工程中泵技術領域。
背景技術：
羅茨鼓風機是一種用于輸送氣體的機械設備，其結構包括由機殼和前后墻板組成的氣腔，機殼上有吸排氣口。有一對平行的軸經軸承安裝在前后墻板之間，兩軸分別是主動軸和從動軸。主動軸從前墻板伸出與電機連接，兩軸還在后墻板外以相互嚙合的同步齒輪連接。兩墻板外各以一密封罩蓋與墻板密封構成油箱，其內灌注冷卻潤滑油，用以對軸承、 齒輪進行潤滑和冷卻。以往使用的羅茨鼓風機墻板是實心的板體，其所受熱量只能通過內外兩側表面向氣腔內氣體和冷卻潤滑油傳導、輻射，而羅茨鼓風機在工作時排氣口外的氣體會因壓縮而產生熱量，另一側油箱溫度也較高，導致墻板將熱量傳導給軸承，從而使軸承在高溫狀態下工作，降低軸承工作壽命。為解決這一問題，通常的做法是在是在密封罩蓋上設置水冷結構，但這一措施增加了羅茨鼓風機結構的復雜性。
發明內容針對上述不足，本實用新型就是要提供一種使阻攔排氣口熱量向軸承傳導的羅茨鼓風機墻板。本實用新型提供的羅茨鼓風機墻板，羅茨鼓風機的轉子軸經軸承安裝在墻板上， 墻板內是安裝有轉子的氣腔，墻板外是與一密封罩蓋密封構成的油箱，轉子軸與墻板之間從內向外分別安裝有動密封裝置和軸承，所說墻板上有處于內外側面之間且開口在墻板周邊上的空氣隔離腔，則墻板形成至少在轉子軸安裝孔周圍部分支撐的、有空氣夾層隔離的兩層，一層為油箱壁，另一層為氣腔壁。本實用新型提供的羅茨鼓風機墻板，在內外兩側之間，除必須存在的轉子軸安裝孔部分仍存在實體外，其余部分設置了一個空氣隔離腔，且這個空氣隔離腔在墻板周邊有開口，使氣腔和油箱產生的熱量都可以從該空氣隔離腔傳導給空氣并經輻射散熱。與現有技術相比，本實用新型能通過空氣的對流作用帶走大量熱量而具有散熱效果，可有效地防止軸承受熱過高而使其在高溫下工作的問題，保證軸承工作在正常的溫度范圍內，提高軸承工作壽命，同時因不需要冷卻水冷卻而節能、環保。所說空氣隔離腔設置在墻板內側的機械密封裝置所在層面上，由于轉子軸的高速運轉，機械密封裝置會因摩擦發熱，而氣腔也在內側一邊，所以將空氣隔離腔設置在近內側，即機械密封裝置外的墻板是實體被挖空的空氣隔離腔，則散熱效果更好，對位于近外側的軸承的保護作用也更好。所說空氣隔離腔與轉子軸垂直，且上下兩側設置空氣隔離腔的開口而垂直邊上封閉，使空氣隔離腔形成上下垂直的通道，在工作時與外界空氣的溫差可形成自下而上的空氣流，提高散熱效果。
圖1為羅茨鼓風機外部結構示意圖；圖中1-齒輪箱，2-后墻板，3-機殼，4-吸氣口，5-前墻板，6-前密封罩蓋，7-主動軸，8-排氣口 ；圖2是圖1中A——A向剖視圖；圖中3-機殼，4-吸氣口，5-前墻板，6-前密封罩蓋，7-主動軸，9-從動軸，10-空氣隔離腔；圖3是圖1中件5的B——B視面圖；圖中5-前墻板，10-空氣隔離腔，11-軸安裝孔。
具體實施方式
一羅茨鼓風機如圖1、2所示，包括機殼3、前墻板5、后墻板2組成的氣腔，機殼內在同一水平面上平行地安裝有一對轉子軸，其中一為主動軸7另一為從動軸9，主從動軸之間經后墻板外的齒輪箱1內的同步齒輪連接，前墻板外還有前密封罩蓋6，齒輪箱和前密封罩蓋與前墻板所構成的都是油箱，用以密封潤滑冷卻液對齒輪和軸承起潤滑、冷卻作用。機殼上下壁分別設置吸氣口 4和排氣口 8。在墻板上設置有空氣隔離腔10，空氣隔離腔是在墻板內外側之間挖去一部分，使兩側之間有一個空氣夾層。如圖3所示，除軸安裝孔11周圍及與機殼安裝用螺絲孔周圍外都是空氣夾層(螺絲孔外圍雖然用套管也能起到支撐作用但不便安裝)，即是墻板中的空氣隔離腔。該空氣隔離腔與轉子軸垂直，并在軸與墻板之間的機械密封裝置所在平面上，因此圖3中的軸安裝孔實際上是機械密封裝置的安裝座套。另外，墻板上兼具支撐墻板內外兩層、密封、方便安裝的軸安裝孔周圍及螺絲孔周圍所余留的部分，向上下方向延伸以構成導流作用，使空氣隔離腔形成以這些延伸部分為左右壁的、垂直方向的導風管，隨著工作時墻板溫度的上升，空氣在其中形成自下往上的對流。
權利要求1.一種羅茨鼓風機墻板，羅茨鼓風機的轉子軸經軸承安裝在墻板上，墻板內是安裝有轉子的氣腔，墻板外是與一密封罩蓋密封構成的油箱，轉子軸與墻板之間從內向外分別安裝有動密封裝置和軸承，其特征是所說墻板上有處于內外側面之間且開口在墻板周邊上的空氣隔離腔，則墻板形成至少在轉子軸安裝孔周圍部分支撐的、有空氣夾層隔離的兩層，一層為油箱壁，另一層為氣腔壁。
2.如權利要求1所述的羅茨鼓風機墻板，其特征是所說空氣隔離腔設置在墻板內側的機械密封裝置所在層面上。
3.如權利要求1或2所述的羅茨鼓風機墻板，其特征是所說空氣隔離腔與轉子軸垂直， 且上下兩側設置空氣隔離腔的開口而垂直邊上封閉，則空氣隔離腔形成上下垂直的通道。
專利摘要本實用新型提供的羅茨鼓風機墻板，羅茨鼓風機的轉子軸經軸承安裝在墻板上，墻板內是安裝有轉子的氣腔，墻板外是與一密封罩蓋[6]密封構成的油箱，轉子軸與墻板之間從內向外分別安裝有動密封裝置和軸承，所說墻板[5]上有處于內外側面之間且開口在墻板周邊上的空氣隔離腔[10]，則墻板形成至少在轉子軸安裝孔周圍部分支撐的、有空氣夾層隔離的兩層，一層為油箱壁，另一層為氣腔壁。與現有技術相比，本實用新型能通過空氣的對流作用帶走大量熱量而具有散熱效果，可有效地防止軸承受熱過高而使其在高溫下工作的問題，保證軸承工作在正常的溫度范圍內，提高軸承工作壽命，同時因不需要冷卻水冷卻而節能、環保。
文檔編號F04C29/04GKSQ
公開日2011年9月21日 申請日期2011年4月7日 優先權日2011年4月7日
發明者高進 申請人:浙江同源鼓風機制造有限公司
原標題：羅茨鼓風機的密封形式及其應用
如今，羅茨鼓風機的應用行業越來與廣泛，密封形式也多樣化。羅茨鼓風機的密封主要包括主動軸軸伸、軸承座尾部油密封、墻板部軸密封三部位。其中墻板部軸密封主要是為了阻止氣體泄露，而另外兩個部位則是防止漏油，亦有對密封氣體的要求。
一、氣密封裝置
我們一般將以密封氣體為主的結構稱為氣密封裝置，單獨起油密封作用的稱為油密封裝置。羅茨風機墻板部軸密封裝置通常用的有迷宮密封、填料密封、漲圈密封和機械密封等；主動軸軸伸部常用的密封裝置有骨架油封組或機械密封。軸承座尾部油密封常采用回油槽結構或骨架油封組密封。
1.迷宮密封
迷宮密封是利用流體流經一系列節流間隙與膨脹空腔組成的通道，使工作介質產生節流效應，以限制泄漏的非接觸式動密封。羅茨鼓風機的墻板部軸密封廣泛采用迷宮密封。其密封機理可簡單解釋為，流體經過許多曲折的通道，經多次節流而產生很大阻力，使流體難于滲漏，從而達到密封目的。其優點是不受轉速和溫度的限制，結構簡單，維修方便，使用壽命長。適當地增加密封齒數目，可用于高壓氣體的密封；如果密封件加工和組合良好，在運行中，一般不會出故障，也不需要經常更換。其缺點主要是密封零件加工精度要求高。由于密封間隙小，當機器運轉不良時會發生摩擦磨損，從而降低密封性能。該種密封一般適用于輸送空氣的場合，在輸送有毒、易燃和易爆氣體時，其使用受到限制。標準型羅茨鼓風機墻板部密封一般采用該種形式的密封。
2.填料密封
填料密封是用填料填塞泄漏通道，阻止泄漏的一種密封形式。填料密封結構簡單，裝拆方便，成本低廉，因而得到了廣泛的應用。在羅茨鼓風機的填料密封結構中，較常用的有盤根填料、成型聚四氟乙烯填料及骨架油封組填料等。因該型密封屬于接觸型密封，容易造成軸與油封唇口或聚四氟乙烯填料接觸部位）的磨損。由于其結構簡單，裝拆方便，成本低廉，密封效果較好，對工作環境和維護保養要求不高，因而在化肥廠等行業一直具有較廣的應用。
3.漲圈密封
漲圈密封是將若干帶切口的彈性環放于密封槽中，由于漲圈本身的彈力，而使其外圓緊貼在殼體上，漲圈外徑與殼體間無相對轉動。氣體只能通過漲圈與環形槽的縫隙向下游泄漏。工作時，漲圈在兩側氣體壓差的作用下，緊貼于環形槽的下游端面。進入縫隙的高壓氣體充滿背隙空間，使漲圈外圓與密封座內孔之間的密封進一步加強，剩下的泄漏通道只有漲圈的切口。由于切口間隙很小，且在安裝時將切片錯位安裝，經過幾道漲圈密封之后，只有很少的出去。如果再加裝封壓氣體密封裝置，則密封效果更佳。因該型密封是接觸型密封，因此密封效果較好，但使用時需要注脂潤滑。新研制的特種材料制成的漲圈，使用時可以不加注潤滑脂。
墻板部軸密封采用上述三種密封形式，當墻板結構為開式時，被輸送氣體不會漏進油箱，但可能向大氣中泄漏。潤滑油亦不會漏進機殼內。當采用閉式墻板結構時，被輸送氣體可能漏進油箱。作為真空泵使用，抽真空時，潤滑油可能漏進機殼。
二、機械密封
機械密封又稱端面密封，是一種限制工作流體沿轉軸泄漏的裝置。通常由靜止環靜環）、旋轉環動環）、彈性或磁性元件、旋轉環傳動件和輔助密封圈等零件組成。工作時利用旋轉環和靜止環相對轉動的兩個貼合表面以及輔助密封來實現其密封功能。機械密封能否正常工作取決于兩端面之間能否建立穩定、可靠的潤滑液膜和及時將摩擦熱導出。因機械密封具有工作可靠，泄漏量小，工作壽命長，端面磨損能自動補償，無須經常維修，功率損耗小，且對軸沒有磨損等特點，被廣泛應用在機械工業、石油和化學工業等各類旋轉機械中。
機械密封型密封因其結構復雜，精度要求高，價格貴，維修不便。一般只用于密封要求較高，其他密封形式不能滿足的場合。
羅茨鼓風機所采用的機械密封，又分為K型機械密封與N型機械密封。K型機械密封即在主動軸軸伸處加裝機械密封，墻板部軸密封采用迷宮密封或填料密封形式。因允許氣體進入墻板或油箱，故墻板封閉，并要求氣體對油不能有劣化作用。采用該種形式的密封，被輸送氣體可能漏進油箱，但極少向大氣中泄漏。抽真空時，油可能漏進機殼。一般用于輸送干凈的工業氣體（如氮氣），但對潤滑油有劣化的氣體，不能使用該型密封形式的風機。
在羅茨鼓風機的墻板部軸密封采用四個機械密封，即通常所講的N型機械密封”采用N型機械密封，氣體泄漏極少，可近似實現零泄漏”特別是對油有劣化作用的氣體，采用該密封形式的風機效果更佳。
羅茨鼓風機的密封結構多樣，各種密封形式又各有千秋，因此在選用羅茨鼓風機時，除了選擇合適的機型外，還應根據輸送介質的特性，選擇合理的密封形式。一般輸送空氣時，選用迷宮密封形式；化肥廠輸送 C0%或半水煤氣時，由于其介質不清潔，含煤焦油太多，一般選用填料密封形式的風機；對于石油、化工等行業用來輸送清潔的易燃、易爆和有毒等特殊氣體的羅茨鼓風機，則應選用機械密封風機。
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山東錦工有限公司是一家專業生產羅茨風機、氣體增壓羅茨風機、密封羅茨鼓風機等水產養殖曝氣設備公司，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，新產品雙油箱增氧機、水冷羅茨鼓風機、油驅羅茨鼓風機、低噪音羅茨增氧機，贏得了市場好評和認可。產品和服務遠銷全國各地及東南亞，深受客戶好評。今天小編與大家一起學習一下羅茨鼓風機的密封形式及應用，以及天然氣增壓羅茨風機采用的機械合金密封的原理。
羅茨鼓風機的密封包括主動軸軸伸、軸承座尾部油密封和墻板部軸密封三個部位的密封。墻板部軸密封主要是阻止氣體泄漏，另外兩個部位除防止漏油外，有時也有密封氣體的要求，比如輸送天然氣、煤氣的羅茨鼓風機等。
氣密封裝置
通常將以密封氣體為主的結構稱為氣密封裝置，單獨獨起油密封作用的稱為油密封裝置。羅茨鼓風機墻板部軸密封裝置常用的有迷宮密封、填料密封、漲圈密封和機械密封等；主動軸軸伸部常用的密封裝置有骨架油封組或機械密封。軸承座尾部油密封常采用回油槽結構或骨架油封組密封。
1.迷宮密封
迷宮密封是利用流體流經一系列節流間隙與膨脹空腔組成的通道，使工作介質產生節流效應，以限制泄漏的非接觸式動密封。羅茨鼓風機的墻板部軸密封廣泛采用迷宮密封。其密封機理可簡單解釋為，流體經過許多曲曲折折的通道，經多次節流而產生很大阻力，使流體難于滲漏，從而達到密封目的。其優點是不受轉速和溫度的限制，結構簡單，維修方便，使用壽命長。適當地增加密封齒數目，可用于高壓氣體的密封；如果密封件加工和組合良好，在運行中，一般不會出故障，也不需要經常更換。其缺點主要是密封零件加工精度要求高。由于密封間隙小，當機器運轉不良時會發生摩擦磨損，從而降低密封性能。該種密封一般適用于輸送空氣的場合，在輸送有毒、易燃和易爆氣體時，其使用受到限制。標準型羅茨鼓風機墻板部密封一般采用該種形式的密封。
2.填料密封
填料密封是用填料填塞泄漏通道，阻止泄漏的一種密封形式。填料密封結構簡單，裝拆方便，成本低廉，因而得到了廣泛的應用。在羅茨鼓風機的填料密封結構中，較常用的有盤根填料、成型聚四氟乙烯填料及骨架油封組填料等。因該型密封屬于接觸型密封，容易造成軸（與油封唇口或聚四氟乙烯填料接觸部位）的磨損。由于其結構簡單，裝拆方便，成本低廉，密封效果較好，對工作環境和維護保養要求不高，因而在化肥廠等行業一直具有較廣的應用。
3.漲圈密封
漲圈密封是將若干帶切口的彈性環放于密封槽中，由于漲圈本身的彈力，而使其外圓緊貼在殼體上，漲圈外徑與殼體間無相對轉動。氣體只能通過漲圈與環形槽的縫隙向下游泄漏。工作時，漲圈在兩側氣體壓差的作用下，緊貼于環形槽的下游端面。進入縫隙的高壓氣體充滿背隙空間，使漲圈外圓與密封座內孔之間的密封進一步加強，剩下的泄漏通道只有漲圈的切口。由于切口間隙很小，且在安裝時將切片錯位安裝，經過幾道漲圈密封之后，只有很少的出去。如果再加裝封壓氣體密封裝置，則密封效果更佳。因該型密封是接觸型密封，因此密封效果較好，但使用時需要注脂潤滑。新研制的特種材料制成的漲圈，使用時可以不加注潤滑脂。
墻板部軸密封采用上述三種密封形式，當墻板結構為開式時，被輸送氣體不會漏進油箱，但可能向大氣中泄漏。潤滑油亦不會漏進機殼內。當采用閉式墻板結構時，被輸送氣體可能漏進油箱。作為真空泵使用，抽真空時，潤滑油可能漏進機殼。
機械密封
機械密封又稱端面密封，是一種限制工作流體沿轉軸泄漏的裝置。通常由靜止環（靜環）、旋轉環（動環）、彈性或磁性元件、旋轉環傳動件和輔助密封圈等零件組成。工作時利用旋轉環和靜止環相對轉動的兩個貼合表面以及輔助密封來實現其密封功能。機械密封能否正常工作取決于兩端面間能否建立穩定、可靠的潤滑液膜和及時將摩擦熱導出。因機械密封具有工作可靠，泄漏量小，工作壽命長，端面磨損能自動補償，無須經常維修，功率損耗小，且對軸沒有磨損等特點，被廣泛應用在機械工業、石油和化學工業等各類旋轉機械中。
機械密封型密封因結構比較復雜，精度要求較高，價格較貴，維修不太方便。一般只用于密封要求較高，其他密封形式不能滿足的場合。
羅茨鼓風機所采用的機械密封，又分為K型機械密封與N型機械密封。K型機械密封即在主動軸軸伸處加裝機械密封，墻板部軸密封采用迷宮密封或填料密封形式。因允許氣體進入墻板或油箱，故墻板封閉，并要求氣體對油不能有劣化作用。采用該種形式的密封，被輸送氣體可能漏進油箱，但極少向大氣中泄漏。抽真空時，油可能漏進機殼。一般用于輸送干凈的工業氣體（如氮氣），但對潤滑油有劣化的氣體，不能使用該型密封形式的風機。
在羅茨鼓風機的墻板部軸密封采用四個機械密封，即通常所講的“N型機械密封”。采用N型機械密封，氣體泄漏極少，可近似實現“零泄漏”。特別是對油有劣化作用的氣體，采用該密封形式的風機效果更佳。
在實際工作中，也曾遇到因風機密封形式選用不合理導致風機無法滿足使用工況的情況。如山東某企業，選用高爐用風機，根據其輸送介質組成、使用工況等具體要求，綜合考慮為其選用單機械密封風機。當時采用設備招標的形式進行購買，共有四、五家羅茨鼓風機生產廠家參加投標，廠家最終選用普通迷宮密封風機。在設備安裝調試過程中，問題百出，最后不得不重新選用其他密封形式的風機。
由于羅茨鼓風機具有多種密封結構，各種密封形式又各具特點，因此在選用羅茨鼓風機時，除選擇合適的機型外，還應根據輸送介質的特性，選擇合理的密封形式。一般輸送空氣時，選用迷宮密封形式；化肥廠輸送CO2或半水煤氣時，由于其介質不清潔，含煤焦油太多，一般選用填料密封形式的風機，如L系列填料密封風機或RR系列填料密封風機；對于石油、化工等行業用來輸送清潔的易燃、易爆和有毒等特殊氣體的羅茨鼓風機，則應選用機械密封風機。如是N2等對油質無劣化作用，且對軸承、齒輪等零部件無腐蝕性的惰性氣體，可選用K型機械密封風機（單機械密封），否則，就須選用N型機械密封（四機械密封）風機。
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(來自：羅茨風機，羅茨鼓風機，機械密封，密封型羅茨風機，燃氣增壓，天然氣羅茨風機，
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