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背景技術(shù)：
水冷卻裝置在工業(yè)生產(chǎn)和百姓生活之中被廣泛的應(yīng)用，特別是在中高壓羅茨風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用也是尤為廣泛，目前工業(yè)生產(chǎn)中和百姓生活中所見到的中高壓羅茨風(fēng)機(jī)，其油箱是一種無冷卻的裝置，完全靠油箱與外部空氣接觸冷卻，其被俗稱為空冷；還有另外一種是在油箱內(nèi)接有S型銅管，從而使油箱達(dá)到散熱冷卻的效果，上述所說的兩種冷卻的效果都不明顯，在中高壓羅茨風(fēng)機(jī)上不適用。因此，在不影響機(jī)組整體尺寸，成本也較低的情況下，我們提出了一種可及時有效的冷卻油箱內(nèi)置的潤滑油，降低油溫，避免因油溫過高而影響羅茨風(fēng)機(jī)正常使用，可增加羅茨風(fēng)機(jī)使用的穩(wěn)定性和羅茨風(fēng)機(jī)的使用壽命，且結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、安裝使用方便、效果顯著的中高壓羅茨風(fēng)機(jī)的水冷卻裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型提出了一種用于羅茨鼓風(fēng)機(jī)的水冷卻裝置，其可以降低羅茨鼓風(fēng)機(jī)內(nèi)的氣體溫度，保證羅茨鼓風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
一種用于羅茨鼓風(fēng)機(jī)的水冷卻裝置，其包括一機(jī)殼，所述機(jī)殼包括進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，所述機(jī)殼內(nèi)設(shè)置有葉輪組件，所述葉輪組件由第一葉輪和第二葉輪組成，其特征在于，所述出風(fēng)口連接有出風(fēng)管，所述出風(fēng)管上設(shè)有一水冷卻裝置，所述水冷卻裝置包括一水冷箱，所述水冷箱為圓柱筒形，該水冷箱包括進(jìn)水口、出水口和水冷卻組件，所述水冷卻組件包括進(jìn)水端、出水端和冷卻管，所述進(jìn)水端和出水端通過所述冷卻管連接，所述機(jī)殼上設(shè)有回流孔，所述回流孔位于靠近所述出風(fēng)口一端的機(jī)殼上，所述回流孔與所述水冷箱之間通過回流管連接。
在本實(shí)用新型的這種用于羅茨鼓風(fēng)機(jī)的水冷卻裝置中，所述冷卻管為多個，該冷卻管環(huán)形陣列分布在所述進(jìn)水端和出水端之間。
在本實(shí)用新型的這種用于羅茨鼓風(fēng)機(jī)的水冷卻裝置中，所述水冷卻裝置依次連接有制冷機(jī)、蓄水箱、循環(huán)泵和調(diào)節(jié)閥組成一水循環(huán)系統(tǒng)。
在本實(shí)用新型的這種用于羅茨鼓風(fēng)機(jī)的水冷卻裝置中，所述第一葉輪和第二葉輪采用螺旋角為60°的三葉實(shí)心葉輪，分別為左螺旋和右螺旋。
實(shí)施本實(shí)用新型的這種用于羅茨鼓風(fēng)機(jī)的水冷卻裝置，具有以下有益效果：通過水冷卻裝置可以對羅茨鼓風(fēng)機(jī)出風(fēng)口的高壓高溫氣體進(jìn)行冷卻，此外，設(shè)置回流管可以控制羅茨鼓風(fēng)機(jī)出風(fēng)口的壓力，避免壓力過大，導(dǎo)致機(jī)殼長期處于非正常工作狀態(tài)，延長機(jī)殼的使用壽命。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的這種用于羅茨鼓風(fēng)機(jī)的水冷卻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的一個狀態(tài)示意圖；
圖3為圖1的另一狀態(tài)示意圖；
圖4為圖1中水冷卻組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為圖4的剖面示意圖；
圖6為本實(shí)用新型的水冷卻裝置中的水循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
如圖1至圖6所示的本實(shí)用新型的這種用于羅茨鼓風(fēng)機(jī)的水冷卻裝置，其包括一機(jī)殼11，機(jī)殼11包括進(jìn)風(fēng)口111和出風(fēng)口112，機(jī)殼內(nèi)設(shè)置有葉輪組件，葉輪組件由第一葉輪121和第二葉輪122組成，第一葉輪121和第二葉輪122采用螺旋角為60°的三葉實(shí)心葉輪，分別為左螺旋和右螺旋。降低潛在的振動，與空心的葉輪相比，具有保持動平衡的特性，空心葉輪的劣勢在于葉輪孔內(nèi)容易進(jìn)入雜質(zhì)灰塵，葉輪容易失去平衡性，而產(chǎn)生振動。
出風(fēng)口112連接有出風(fēng)管113，出風(fēng)管113上設(shè)有一水冷卻裝置13，水冷卻裝置13包括一水冷箱131，水冷箱131為圓柱筒形，該水冷箱131包括進(jìn)水口132、出水口133和水冷卻組件134，水冷卻組件134包括進(jìn)水端135、出水端136和冷卻管137，進(jìn)水端135和出水端136通過冷卻管137連接，冷卻管為多個，該冷卻管環(huán)形陣列均勻分布在進(jìn)水端135和出水端136之間。出風(fēng)口112的高溫高壓氣體進(jìn)入水冷箱131在冷卻管137的阻擋下，會朝水冷箱131的兩側(cè)擴(kuò)散，氣體與冷卻管137之間進(jìn)行充分的熱交換，使得出風(fēng)口112的高溫氣體的溫度快速下降。
如圖1至圖3所示，主要展示了葉輪組件不同狀態(tài)下氣體回流的示意圖。機(jī)殼11上設(shè)有回流孔114，回流孔114位于靠近出風(fēng)口112一端的機(jī)殼11上，回流孔114與水冷箱131之間通過回流管14連接。在葉輪回轉(zhuǎn)過程中從進(jìn)風(fēng)口111帶走氣體，當(dāng)移到出風(fēng)口112附近與出風(fēng)口112相連通的瞬時，因有較高壓力的氣體回流，這時機(jī)殼11內(nèi)的壓力突然升高，在水冷卻裝置13與機(jī)殼11之間設(shè)置回流管14，當(dāng)機(jī)殼內(nèi)的壓力升高時，氣體會通過回流管14進(jìn)入機(jī)殼11內(nèi)，降低出風(fēng)口112處的壓力，可以有效緩解機(jī)殼11內(nèi)突然升高的壓力，并且可以降低機(jī)殼11的溫度，有效延長了羅茨鼓風(fēng)機(jī)的使用壽命。
水冷卻裝置13依次連接有制冷機(jī)15、蓄水箱16、循環(huán)泵17和調(diào)節(jié)閥18組成一水循環(huán)系統(tǒng)。工作時，打開調(diào)節(jié)閥18，循環(huán)泵17持續(xù)推動蓄水箱16內(nèi)的水循環(huán)流動，冷卻水在水冷卻裝置13內(nèi)升溫，在制冷機(jī)15內(nèi)降溫，始終保持水冷卻裝置13內(nèi)的溫度恒定。調(diào)節(jié)閥18可以根據(jù)羅茨鼓風(fēng)機(jī)葉輪的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)冷卻水的水循環(huán)速度，以達(dá)到穩(wěn)定的降溫效果。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改，等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
1、為什么要進(jìn)行冷卻？
羅茨風(fēng)機(jī)的吸入空氣溫度要在40攝氏度以下，如果吸入的溫度太高，再經(jīng)過羅茨風(fēng)機(jī)的強(qiáng)制壓縮，會釋放更多的熱量出來，這些熱量可能會導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的零配件出現(xiàn)損壞。
2、冷卻形式與什么有關(guān)？
選用哪種冷卻方式，主要與風(fēng)機(jī)的壓力有關(guān)，風(fēng)機(jī)的壓力越高，就需要更大功率的電機(jī)來壓縮空氣，克服壓力之后壓縮的空氣，釋放的熱量就越多，所以，就有了下面的兩種冷卻方式！
3、空冷也作風(fēng)冷
空氣冷卻就是不需要其他的冷卻方式，在壓力低的情況下，風(fēng)機(jī)可以通過空氣傳播熱量，自然降溫，這種類型的羅茨風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)是：壓力低、結(jié)構(gòu)簡單。
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4、水冷型
水冷型的羅茨風(fēng)機(jī)整體結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜一些，一般壓力在98kpa以下的羅茨風(fēng)機(jī)，需要對油箱進(jìn)行冷卻，因油箱里面有潤滑油，周邊的配件有密封件、軸承等，這些都無法耐受高溫，所以，壓力98kpa以下，對油箱冷卻即可。
壓力超過98kpa需要對油箱和空氣進(jìn)行冷卻，因?yàn)槌^98kpa需要雙級升壓，雙級升壓之后的空氣溫度過高，需要對空氣進(jìn)行降溫至40攝氏度，然后再進(jìn)行升壓。
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上面就是中間冷卻器的內(nèi)部情況，里面都是水冷管，雙級串聯(lián)的單級升壓之后，空氣的溫度在100度左右，通過中間冷卻器的降溫，將空氣溫度冷卻至40-50度，然后再次進(jìn)行升壓。
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技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)械領(lǐng)域中的羅茨鼓風(fēng)機(jī)的零部件，特別是一種羅茨鼓風(fēng)機(jī)冷卻裝置。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)的軸承部和齒輪部是兩個主要發(fā)熱處，通用的冷卻方法，一是采用將冷卻水通過蛇形銅管浸入油箱潤滑油中來冷卻油溫，以達(dá)到冷卻鼓風(fēng)機(jī)的軸承和齒輪的目的；二是采用將油箱和風(fēng)機(jī)墻板分別鑄成夾套層，在夾套中注入水來進(jìn)行冷卻。上述前一種方法的冷卻效果不好，而后一種方法的缺點(diǎn)是，由于采用夾套層，大大增加了鑄造難度，且夾套層清砂困難，需開多處清砂窗口，加工工序多，特別是鑄件夾套層的微小裂紋等缺陷，只有在加工完成后試壓水時才發(fā)現(xiàn)，以致造成費(fèi)工廢料，另外，為考慮到清砂，夾套層不能做得太小，而夾套層空間增大，需水量便大，水在夾套層中停留時間短，大部分水來不及吸熱便白白流出機(jī)外。
本實(shí)用新型的目的，則是為了提供一種吸熱和冷卻效果好、節(jié)約用水、容易加工且制造成本低廉的羅茨鼓風(fēng)機(jī)冷卻裝置。
本實(shí)用新型的解決方案如下。它仍然包括有鼓風(fēng)機(jī)墻板、分別安裝于鼓風(fēng)機(jī)墻板上的主軸承座孔和從軸承座孔內(nèi)的鼓風(fēng)機(jī)主軸承座和鼓風(fēng)機(jī)從軸承座、安裝于鼓風(fēng)機(jī)墻板一側(cè)與墻板相連的鼓風(fēng)機(jī)齒輪潤滑油箱，其特征之處在于，在鼓風(fēng)機(jī)齒輪潤滑油箱環(huán)狀邊的內(nèi)、外壁間，從內(nèi)側(cè)向左、右方內(nèi)部分別開設(shè)出中間互相隔開而不連通的油箱左水道和油箱右水道兩條水道，且鼓風(fēng)機(jī)齒輪潤滑油箱上、下部開設(shè)有分別油箱左水道相連通的油箱左水道出水口和油箱左水道進(jìn)水口，還開設(shè)有分別與油箱右水道相連通的油箱右水道進(jìn)水口和油箱右水道出水口；從鼓風(fēng)機(jī)墻板側(cè)面向左、右方內(nèi)部分別開設(shè)有與油箱左水道相連通的墻板進(jìn)水道和與油箱右水道相連通的墻板出水道，且墻板進(jìn)水道進(jìn)水口和墻板出水道出水口分別與油箱左水道出水口和油箱右水道進(jìn)水口相對正；在鼓風(fēng)機(jī)墻板內(nèi)開設(shè)有分別環(huán)繞主軸承座孔和從軸承座孔且分別與主軸承座孔和從軸承座孔相連通的主軸承座孔環(huán)形凹槽水道和從軸承座孔環(huán)形凹槽水道，這兩個環(huán)形凹槽水道在墻板內(nèi)中部相交處互相連通，而且它們還分別與墻板內(nèi)的墻板進(jìn)水道和墻板出水道相連通；在主軸承座孔環(huán)形凹槽水道和從軸承座孔環(huán)形凹槽水道的沿軸向前、后兩側(cè)的墻板內(nèi)，均分別嵌設(shè)有環(huán)繞在主軸承座和從軸承座外的密封環(huán)。
具有上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)用新型在具體使用時，讓冷卻水從鼓風(fēng)機(jī)齒輪潤滑油箱下部的油箱左水道進(jìn)水口進(jìn)入油箱左水道，當(dāng)水位上升到達(dá)油箱左水道最上部時，通過油箱左水道出水口和墻板進(jìn)水道進(jìn)水口流入墻板進(jìn)水道，又經(jīng)墻板進(jìn)水道流入相連通的主軸承座孔環(huán)形凹槽水道和從軸承座孔環(huán)形凹槽水道，然后進(jìn)入墻板出水道，當(dāng)水位再次到達(dá)墻板出水道出水口的高度時，冷卻水通過墻板出水道出水口和油箱右水道進(jìn)水口進(jìn)入油箱右水道，最后從鼓風(fēng)機(jī)齒輪潤滑油箱下部的油箱右水道出水口排出。
由上分析可見，由于本實(shí)用新型冷卻裝置的冷卻水道長，且兩次提高水位高度，增加了冷卻水在水道中的滯留時間，并能直接冷卻軸承座部位，因而吸熱和冷卻效果好，同時水流速度減緩，耗水量也相對下降。另外，油箱水道、風(fēng)機(jī)墻板軸承座孔環(huán)形凹槽水道都可采用非夾套層方法而直接鑄出，鑄造加工容易，不增加工序，使得制造成本降低。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型加以進(jìn)一步說明。
圖1為本實(shí)用新型一種具體結(jié)構(gòu)實(shí)施例的剖視結(jié)構(gòu)圖；圖2為
圖1中本實(shí)用新型的齒輪潤滑油箱的A向側(cè)視圖；圖3為圖2的B—B剖視圖；圖4為
圖1中本實(shí)用新型的墻板的C向視圖；圖5為圖4的D—D剖視圖；圖6為
圖1中本實(shí)用新型的軸承座的C向視圖；圖7為圖6的E向視圖。
參見
圖1至圖7。本實(shí)用新型冷卻裝置包括有鼓風(fēng)機(jī)墻板1、分別安裝于鼓風(fēng)機(jī)墻板1上的主軸承座孔11和從軸承座孔12內(nèi)的鼓風(fēng)機(jī)主軸承座2和鼓風(fēng)機(jī)從軸承座3、安裝于鼓風(fēng)機(jī)墻板1一側(cè)與墻板1相連的鼓風(fēng)機(jī)齒輪潤滑油箱4。該冷卻裝置在結(jié)構(gòu)上的特征之處是，在鼓風(fēng)機(jī)齒輪潤滑油箱4環(huán)狀邊的內(nèi)、外壁之間，從內(nèi)側(cè)向左、右方內(nèi)部，分別開設(shè)出中間互相隔開而不連通的油箱左水道41和油箱右水道42兩條水道，且鼓風(fēng)機(jī)齒輪潤滑油箱4上、下部開設(shè)有分別與油箱左水道41相連通的油箱左水道出水口411和油箱左水道進(jìn)水口412，還開設(shè)有分別與油箱右水道42相連通的油箱右水道進(jìn)水口421和油箱右水道出水口422；從鼓風(fēng)機(jī)墻板1側(cè)面向左、右方內(nèi)部分別開設(shè)有與油箱左水道41相連通的墻板進(jìn)水道13和與油箱右水道42相連通的墻板出水道14，且墻板進(jìn)水道進(jìn)水口131和墻板出水道出水口141分別與油箱左水道出水口411和油箱右水道進(jìn)水口421相對正；在鼓風(fēng)機(jī)墻板1內(nèi)開設(shè)有環(huán)繞主軸承座孔11和從軸承座孔12且分別與主軸承座孔11和從軸承座孔12相連通的主軸承座孔環(huán)形凹槽水道15和從軸承座孔環(huán)形凹槽水道16，這兩個環(huán)形凹槽水道15和16在墻板1內(nèi)中部相交處互相連通，而且它們還分別與墻板1內(nèi)的墻板進(jìn)水道13和墻板出水道14相連通；在主軸承座孔環(huán)形凹槽水道15和從軸承座孔環(huán)形凹槽水道16的沿軸向前、后兩側(cè)的墻板1內(nèi)，均分別嵌設(shè)有環(huán)繞在主軸承座2和從軸承座3外的密封環(huán)5。密封環(huán)5可用常用的密封材料制成，其作用是防止軸承座孔環(huán)形凹槽水道15和16中的冷卻水分別從軸承座孔11和12中泄漏出來。
由圖可見，冷卻水的流通路徑是油箱左水道進(jìn)水口412→油箱左水道41→油箱左水道出水口411→墻板進(jìn)水道進(jìn)水口131→墻板進(jìn)水道13→墻板主軸承座孔環(huán)形凹槽水道15→墻板從軸承座孔環(huán)形凹槽水道16→墻板出水道14→墻板出水道出水口141→油箱右水道進(jìn)水口421→油箱右水道42→油箱右水道出水口422。
圖1所示為羅茨鼓風(fēng)機(jī)后墻板的冷卻裝置，其前、后墻板的冷卻裝置均可用同一方法和結(jié)構(gòu)做成，然后通過軟管連接，可將兩個獨(dú)立的冷卻裝置組合成一個更大的冷卻裝置。當(dāng)前墻板的冷卻裝置運(yùn)用于無齒輪潤滑油箱的結(jié)構(gòu)時，其油箱冷卻水道也隨著油箱的不存在而自然舍棄。
圖1中，與本實(shí)用新型冷卻裝置相鄰的羅茨鼓風(fēng)機(jī)的其他零部件的附圖標(biāo)記分別為6—主軸；7—從軸；8—主軸承；9—從軸承；20—主軸密封組件；21—從軸密封組件；22—主軸齒輪圈；23—從軸齒輪圈；24—主軸鎖緊螺母；25—從軸鎖緊螺母。
權(quán)利要求1.一種羅茨鼓風(fēng)機(jī)冷卻裝置，包括有鼓風(fēng)機(jī)墻板、分別安裝于鼓風(fēng)機(jī)墻板上的主軸承座孔和從軸承座孔內(nèi)的鼓風(fēng)機(jī)主軸承座和鼓風(fēng)機(jī)從軸承座、安裝于鼓風(fēng)機(jī)墻板一側(cè)與墻板相連的鼓風(fēng)機(jī)齒輪潤滑油箱，其特征在于A)在鼓風(fēng)機(jī)齒輪潤滑油箱環(huán)狀邊的內(nèi)、外壁間，從內(nèi)側(cè)向左、右方內(nèi)部分別開設(shè)出中間互相隔開而不連通的油箱左水道和油箱右水道兩條水道，且鼓風(fēng)機(jī)齒輪潤滑油箱上、下部開設(shè)有分別與油箱左水道相連通的油箱左水道出水口和油箱左水道進(jìn)水口，還開設(shè)有分別與油箱右水道相連通的油箱右水道進(jìn)水口和油箱右水道出水口；B)從鼓風(fēng)機(jī)墻板側(cè)面向左、右方內(nèi)部分別開設(shè)有與油箱左水道相連通的墻板進(jìn)水道和與油箱右水道相連通的墻板出水道，且墻板進(jìn)水道進(jìn)水口和墻板出水道出水口分別與油箱左水道出水口和油箱右水道進(jìn)水口相對正；C)在鼓風(fēng)機(jī)墻板內(nèi)開設(shè)有分別環(huán)繞主軸承座孔和從軸承座孔且分別與主軸承座孔和從軸承座孔相連通的主軸承座孔環(huán)形凹槽水道和從軸承座孔環(huán)形凹槽水道，這兩個環(huán)形凹槽水道在墻板內(nèi)中部相交處互相連通，而且它們還分別與墻板內(nèi)的墻板進(jìn)水道和墻板出水道相連通；D)在主軸承座孔環(huán)形凹槽水道和從軸承座孔環(huán)形凹槽水道的沿軸向前、后兩側(cè)的墻板內(nèi)，均分別嵌設(shè)有環(huán)繞在主軸承座和從軸承座外的密封環(huán)。
專利摘要羅茨鼓風(fēng)機(jī)冷卻裝置由開設(shè)于鼓風(fēng)機(jī)齒輪潤滑油箱上的油箱左水道和油箱右水道、開設(shè)于鼓風(fēng)機(jī)墻板上的墻板進(jìn)水道、墻板出水道、墻板主軸承座孔環(huán)形凹槽水道及墻板從軸承座孔環(huán)形凹槽水道組成互相連通的冷卻水水道，可用來冷卻油箱的潤滑油和直接冷卻鼓風(fēng)機(jī)軸承部位。其冷卻水道長，兩次提高水位高度，增加了冷卻水的滯留時間，吸熱和冷卻效果好；水流速度較慢，耗水量較小，節(jié)約用水；水道可直接鑄出，加工工序簡單，制作成本較低。
文檔編號F04C29/04GKSQ
公開日1996年8月14日 申請日期1995年7月14日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月14日
發(fā)明者張一健, 張翔 申請人:張一健, 張翔
高壓羅茨鼓風(fēng)機(jī)廠污水處理專用羅茨鼓風(fēng)機(jī)羅茨鼓風(fēng)機(jī)裝齒輪視頻
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