一种冷却型罗茨鼓风机的制作方法

1.本实用新型属于罗茨风机技术领域，具体涉及一种冷却型罗茨鼓风机。


背景技术：

2.罗茨风机属容积式风机，叶轮端面、风机前后端盖。原理是利用两个叶形转子在气缸内作相对运动来压缩和输送气体的回转压缩机。这种鼓风机结构简单，制造方便，广泛应用于水产养殖增氧、污水处理曝气、水泥输送，更适用于低压力场合的气体输送和加压系统，也可用作真空泵等。
3.现有的罗茨风机，在高速旋转的作用下，为了防止阳转子、阴转子与壳体内壁之间由于阻力作用产生摩擦，现有的改进措施是增加阳转子、阴转子与壳体内壁之间的间隙；导致真空度降低，容易漏气；而减小阳转子、阴转子与壳体内壁之间的间隙，在工作温度升高、环境温度升高的情况下，主轴或从轴的材料膨胀，导致阳转子、阴转子与壳体内壁之间产生摩擦，导致罗茨风机的损坏。
4.为了保持阳转子、阴转子与壳体内壁之间间隙的恒定，从而降低间隙过大导致的罗茨风机效率下降和真空度下降的问题，本实用新型采用在阳转子和阴转子的内部增加冷却循环介质流道，解决了阳转子和阴转子的叶片尖部与壳体内壁之间间隙过大的漏气问题，在提高真空度方面，阳转子和阴转子的叶片尖部与壳体内壁之间的间隙在0.01mm-0.5mm之间；从而达到真空度更高，压差度更大，叶片不与泵壳摩擦，逃逸出来的气流速度越快，在叶片间的发热量增加，通过恒温介质在叶尖冷却循环，高度旋转的热量被吸收，寒冷地区，投入加热后的介质，达到稳定的状态，炎热地区，加入温度较低的介质，达到稳定的状态。


技术实现要素：

5.本实用新型目的在于提供了一种冷却型罗茨鼓风机，用来解决背景技术中存在的技术问题。
6.为了解决技术问题，本实用新型的技术方案是：
7.一种冷却型罗茨鼓风机，包括壳体，所述壳体的内部设置有：转子腔体和高精度齿轮腔体，所述高精度齿轮腔体位于所述转子腔体的左侧，所述转子腔体的内部设置有阳转子和阴转子，所述阳转子和阴转子之间配合使用，所述高精度齿轮腔体内部设置有主动齿轮和从动齿轮，所述壳体的内部还设置有：主动轴、从动轴、第一出水腔体、第二出水腔体、第一进水腔体和第二进水腔体，所述第一出水腔体和所述第二出水腔体分布在所述高精度齿轮腔体的左侧，所述第二出水腔体位于所述第一出水腔体的下侧，所述第一进水腔体和所述第二进水腔体分布在所述转子腔体的右侧，所述第一进水腔体分布在所述第二进水腔体的上侧；
8.所述主动轴从壳体的右侧外壁穿入，经第一进水腔体、转子腔体和高精度齿轮腔体后，从所述第一出水腔体与所述高精度齿轮腔体之间的内壁穿出；
9.所述从动轴从第二进水腔体的内壁穿入，经转子腔体、高精度齿轮腔体后，从所述第二出水腔体与所述高精度齿轮腔体之间的内壁穿出；
10.所述主动轴的内部设置有第一冷却通道，所述第一冷却通道的一端贯通所述主动轴的端部并与第一出水腔体相连通，所述第一冷却通道的另一端贯通所述主动轴的外壁并与第一进水腔体相连通；所述从动轴的内部设置有第二冷却通道，所述第二冷却通道的一端贯通所述从动轴的端部并与第二出水腔体相连通，所述第二冷却通道的另一端贯通所述从动轴的外壁并与第二进水腔体相连通；
11.所述阳转子的内部设置有阳转子冷却腔体，所述阴转子的内部设置有阴转子冷却腔体，所述阳转子冷却腔体与所述第一冷却通道相连通，所述阴转子冷却腔体与所述第二冷却通道相连通；
12.所述主动轴与所述阳转子之间固定连接或一体成型；所述从动轴与所述阴转子之间固定连接或一体成型。
13.通过给主动轴、从动轴、阳转子和阴转子的内部通入冷却介质，所述冷却介质包括：液体水、油、气体氮气和气液混合等冷却介质，采用不锈钢、铜、碳钢、钛和铝等材料做主动轴、从动轴、阳转子和阴转子的材料，优选4cr13不锈钢或sus304不锈钢，解决了阳转子和阴转子的叶片尖部与壳体内壁之间间隙过大的漏气问题，在提高真空度方面，阳转子和阴转子的叶片尖部与壳体内壁之间的间隙在0.01-0.5mm之间；从而达到真空度更高，压差度更大，叶片不与泵壳摩擦，逃逸出来的气流速度越快，在叶片间的发热量增加，通过恒温介质在叶尖冷却循环，高度旋转的热量被吸收，寒冷地区，投入加热后的介质，达到稳定的状态，炎热地区，加入温度较低的介质，达到稳定的状态。
14.进一步，所述第一进水腔体和所述转子腔体之间的内壁上设置有第一轴承，所述第一轴承安装在所述主动轴上。
15.进一步，所述第二进水腔体和所述转子腔体之间的内壁上设置有第二轴承，所述第二轴承安装在所述从动轴上。
16.进一步，还包括：皮带轮，所述皮带轮安装在所述主动轴贯穿第一进水腔体的一端，所述皮带轮用于驱动所述主动齿轮转动。
17.进一步，所述主动齿轮啮合所述从动齿轮，用于驱动所述从动齿轮转动。
18.进一步，所述阳转子冷却腔体包括：第一阳转子冷却腔体和第二阳转子冷却腔体，所述第一冷却通道与所述第一阳转子冷却腔体和第二阳转子冷却腔体互通。
19.进一步，所述阴转子冷却腔体包括：第一阴转子冷却腔体和第二阴转子冷却腔体，所述第二冷却通道与所述第一阴转子冷却腔体和第二阴转子冷却腔体互通。
20.进一步，所述壳体上开设有第一进水口，所述第一进水口与所述第一进水腔体相通；所述壳体上开设有第二进水口，所述第二进水口与所述第二进水腔体相通。
21.进一步，所述外壳的两侧开设有出气口和进气口，所述外壳的外壁上开设有第一出水口和第二出水口。
22.进一步，所述第一出水腔体的内壁和主动轴之间通过轴封密封，所述第二出水腔体的内壁和从动轴之间通过轴封密封，所述第一进水腔体与所述主动轴之间通过轴封密封，所述第二进水腔体和所述从动轴之间通过轴封密封。
23.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过给主动轴、从动轴、阳转子和阴转
子的内部通入冷却介质，所述冷却介质包括：液体(水、油)、气体(氮气)和气液混合等冷却介质，采用不锈钢、铜、碳钢、钛和铝等材料做主动轴、从动轴、阳转子和阴转子的材料，优选4cr13不锈钢或sus304不锈钢，罗茨鼓风机的机壳内壁和主轴或从轴的间隙在0.1mm-1mm之间之间，也可采用轻质石墨、碳纤维做主动轴或从动轴的材料。可以大大提高轴承的使用寿命，通过给主动轴、从动轴、阳转子和阴转子的内部通入冷却介质可以使得机壳内壁和主动轴或从动轴的间隙保持稳定，冷却结构简单、合理；冷却效果更好。解决了阳转子和阴转子的叶片尖部与壳体内壁之间间隙过大的漏气问题，在提高真空度方面，阳转子和阴转子的叶片尖部与壳体内壁之间的间隙在0.01-0.5mm之间；从而达到真空度更高，压差度更大，叶片不与泵壳摩擦，逃逸出来的气流速度越快，在叶片间的发热量增加，通过恒温介质在叶尖冷却循环，高度旋转的热量被吸收，寒冷地区，投入加热后的介质，达到稳定的状态，炎热地区，加入温度较低的介质，达到稳定的状态。
附图说明
24.图1、本实用新型一种冷却型罗茨鼓风机的第一视角；
25.图2、本实用新型一种冷却型罗茨鼓风机的第二视角；
26.图3、本实用新型一种冷却型罗茨鼓风机的主动轴的第一视角；
27.图4、本实用新型一种冷却型罗茨鼓风机的主动轴的第二视角；
28.图5、本实用新型一种冷却型罗茨鼓风机的从动轴的第一视角；
29.图6、本实施例三一种可替换的实施方式的冷却型罗茨鼓风机的第一视角。
30.附图标记说明：
31.1-壳体；2-转子腔体；3-高精度齿轮腔体；4-主动轴；5-从动轴；6-第一出水腔体；7-第二出水腔体；8-第一进水腔体；9-第二进水腔体；10-第一轴承；11-第二轴承；12-皮带轮；13-第一进水口；14-第二进水口；15-出气口；16-进气口。
32.21-阳转子；22-阴转子；31-主动齿轮；32-从动齿轮；41-第一冷却通道；51-第二冷却通道；61-第一出水口；62-第二出水口；211-阳转子冷却腔体；221-阴转子冷却腔体；2111-第一阳转子冷却腔体；2112-第二阳转子冷却腔体；2211-第一阴转子冷却腔体；2212-第二阴转子冷却腔体。
具体实施方式
33.下面结合实施例描述本实用新型具体实施方式：
34.需要说明的是，本说明书所示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
35.同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
36.实施例1
37.如图1到图5所示，一种冷却型罗茨鼓风机，包括壳体1，所述壳体1的内部设置有：
转子腔体2和高精度齿轮腔体3，所述高精度齿轮腔体3位于所述转子腔体2的左侧，所述转子腔体2的内部设置有阳转子21和阴转子22，所述阳转子21和阴转子22之间配合使用，所述高精度齿轮腔体3内部设置有主动齿轮31和从动齿轮32，所述壳体1的内部还设置有：主动轴4、从动轴5、第一出水腔体6、第二出水腔体7、第一进水腔体8和第二进水腔体9，所述第一出水腔体6和所述第二出水腔体7分布在所述高精度齿轮腔体3的左侧，所述第二出水腔体7位于所述第一出水腔体6的下侧，所述第一进水腔体8和所述第二进水腔体9分布在所述转子腔体2的右侧，所述第一进水腔体8分布在所述第二进水腔体9的上侧；
38.所述主动轴4从壳体1的右侧外壁穿入，经第一进水腔体8、转子腔体2和高精度齿轮腔体3后，从所述第一出水腔体6与所述高精度齿轮腔体3之间的内壁穿出；
39.所述从动轴5从第二进水腔体9的内壁穿入，经转子腔体2、高精度齿轮腔体3后，从所述第二出水腔体7与所述高精度齿轮腔体3之间的内壁穿出；
40.所述主动轴4的内部设置有第一冷却通道41，所述第一冷却通道41的一端贯通所述主动轴4的端部并与第一出水腔体6相连通，所述第一冷却通道41的另一端贯通所述主动轴4的外壁并与第一进水腔体8相连通；所述从动轴5的内部设置有第二冷却通道51，所述第二冷却通道51的一端贯通所述从动轴5的端部并与第二出水腔体7相连通，所述第二冷却通道51的另一端贯通所述从动轴5的外壁并与第二进水腔体9相连通；
41.所述阳转子21的内部设置有阳转子冷却腔体211，所述阴转子22的内部设置有阴转子冷却腔体221，所述阳转子冷却腔体211与所述第一冷却通道41相连通，所述阴转子冷却腔体221与所述第二冷却通道51相连通；
42.所述主动轴4与所述阳转子21之间固定连接或一体成型；所述从动轴5与所述阴转子22之间固定连接或一体成型。
43.可以理解：通过给主动轴4、从动轴5、阳转子21和阴转子22的内部通入冷却介质，所述冷却介质包括液体水、油、气体氮气和气液混合等冷却介质中的一种，采用不锈钢、铜、碳钢、钛和铝等其中的一种，做主动轴4、从动轴5、阳转子21和阴转子22的材料，优选4cr13不锈钢或sus304不锈钢，罗茨鼓风机的机壳1内壁和主动轴4或从动轴5的间隙在0.01-0.5mm之间，也可采用轻质石墨、碳纤维做主动轴4或从动轴5的材料。可以大大提高轴承的使用寿命，通过给主动轴4、从动轴5、阳转子21和阴转子22的内部通入冷却介质可以使得机壳1内壁和主动轴4或从动轴5的间隙保持稳定，冷却结构简单、合理；冷却效果更好。
44.进一步，所述第一进水腔体8和所述转子腔体2之间的内壁上设置有第一轴承10，所述第一轴承10安装在所述主动轴4上。
45.进一步，所述第二进水腔体9和所述转子腔体2之间的内壁上设置有第二轴承11，所述第二轴承11安装在所述从动轴5上。
46.进一步，还包括：皮带轮12，所述皮带轮12安装在所述主动轴4贯穿第一进水腔体8的一端，所述皮带轮12用于驱动所述主动齿轮31转动。
47.进一步，所述主动齿轮31啮合所述从动齿轮32，用于驱动所述从动齿轮32转动。
48.进一步，所述阳转子冷却腔体211包括：第一阳转子冷却腔体2111和第二阳转子冷却腔体2112，所述第一冷却通道41与所述第一阳转子冷却腔体2111和第二阳转子冷却腔体2112互通。
49.进一步，所述阴转子冷却腔体221包括：第一阴转子冷却腔体2211和第二阴转子冷
却腔体2212，所述第二冷却通道51与所述第一阴转子冷却腔体2211和第二阴转子冷却腔体2212互通。
50.进一步，所述壳体1上开设有第一进水口13，所述第一进水口13与所述第一进水腔体8相通；所述壳体1上开设有第二进水口14，所述第二进水口14与所述第二进水腔体9相通。
51.进一步，所述外壳1的两侧开设有出气口15和进气口16，所述外壳1的外壁上开设有第一出水口61和第二出水口62。
52.进一步，所述第一出水腔体6的内壁和主动轴4之间通过轴封17密封，所述第二出水腔体7的内壁和从动轴5之间通过轴封17密封，所述第一进水腔体8与所述主动轴4之间通过轴封17密封，所述第二进水腔体9和所述从动轴5之间通过轴封17密封。
53.实施例2
54.如图1到图5所示，一种冷却型罗茨鼓风机，包括壳体1，所述壳体1的内部设置有：转子腔体2和高精度齿轮腔体3，所述高精度齿轮腔体3位于所述转子腔体2的左侧，所述转子腔体2的内部设置有阳转子21和阴转子22，所述阳转子21和阴转子22之间配合使用，所述高精度齿轮腔体3内部设置有主动齿轮31和从动齿轮32，所述壳体1的内部还设置有：主动轴4、从动轴5、第一出水腔体6、第二出水腔体7、第一进水腔体8和第二进水腔体9，所述第一出水腔体6和所述第二出水腔体7分布在所述高精度齿轮腔体3的左侧，所述第二出水腔体7位于所述第一出水腔体6的下侧，所述第一进水腔体8和所述第二进水腔体9分布在所述转子腔体2的右侧，所述第一进水腔体8分布在所述第二进水腔体9的上侧；
55.所述主动轴4从壳体1的右侧外壁穿入，经第一进水腔体8、转子腔体2和高精度齿轮腔体3后，从所述第一出水腔体6与所述高精度齿轮腔体3之间的内壁穿出；
56.所述从动轴5从第二进水腔体9的内壁穿入，经转子腔体2、高精度齿轮腔体3后，从所述第二出水腔体7与所述高精度齿轮腔体3之间的内壁穿出；
57.所述主动轴4的内部设置有第一冷却通道41，所述第一冷却通道41的一端贯通所述主动轴4的端部并与第一出水腔体6相连通，所述第一冷却通道41的另一端贯通所述主动轴4的外壁并与第一进水腔体8相连通；所述从动轴5的内部设置有第二冷却通道51，所述第二冷却通道51的一端贯通所述从动轴5的端部并与第二出水腔体7相连通，所述第二冷却通道51的另一端贯通所述从动轴5的外壁并与第二进水腔体9相连通；
58.所述阳转子21的内部设置有阳转子冷却腔体211，所述阴转子22的内部设置有阴转子冷却腔体221，所述阳转子冷却腔体211与所述第一冷却通道41相连通，所述阴转子冷却腔体221与所述第二冷却通道51相连通；
59.所述主动轴4与所述阳转子21之间固定连接或一体成型；所述从动轴5与所述阴转子22之间固定连接或一体成型。
60.可以理解：通过给主动轴4、从动轴5、阳转子21和阴转子22的内部通入冷却介质，所述冷却介质包括液体水、油、气体(氮气)和气液混合等冷却介质中的一种，采用不锈钢、铜、碳钢、钛和铝等其中的一种，做主动轴4、从动轴5、阳转子21和阴转子22的材料，优选4cr13不锈钢或sus304不锈钢，罗茨鼓风机的机壳1内壁和主动轴4或从动轴5的间隙在5微米-2毫米之间，也可采用轻质石墨、碳纤维做主动轴4或从动轴5的材料。可以大大提高轴承的使用寿命，通过给主动轴4、从动轴5、阳转子21和阴转子22的内部通入冷却介质可以使得
机壳1内壁和主动轴4或从动轴5的间隙保持稳定，冷却结构简单、合理；冷却效果更好。
61.所述第一进水腔体8和所述转子腔体2之间的内壁上设置有第一轴承10，所述第一轴承10安装在所述主动轴4上。
62.所述第二进水腔体9和所述转子腔体2之间的内壁上设置有第二轴承11，所述第二轴承11安装在所述从动轴5上。
63.还包括：皮带轮12，所述皮带轮12安装在所述主动轴4贯穿第一进水腔体8的一端，所述皮带轮12用于驱动所述主动齿轮31转动。电机驱动皮带轮12。
64.所述主动齿轮31啮合所述从动齿轮32，用于驱动所述从动齿轮32转动；主动齿轮31和从动齿轮32采用高精度齿轮，高精度齿轮具有传动平稳、效率高、工作稳定、工作寿命长等优势。
65.所述阳转子冷却腔体211包括：第一阳转子冷却腔体2111和第二阳转子冷却腔体2112，所述第一冷却通道41与所述第一阳转子冷却腔体2111和第二阳转子冷却腔体2112互通。
66.所述阴转子冷却腔体221包括：第一阴转子冷却腔体2211和第二阴转子冷却腔体2212，所述第二冷却通道51与所述第一阴转子冷却腔体2211和第二阴转子冷却腔体2212互通。
67.所述壳体1上开设有第一进水口13，所述第一进水口13与所述第一进水腔体8相通；所述壳体1上开设有第二进水口14，所述第二进水口14与所述第二进水腔体9相通。
68.所述外壳1的两侧开设有出气口15和进气口16，所述外壳1的外壁上开设有第一出水口61和第二出水口62。
69.所述第一出水腔体6的内壁和主动轴4之间通过轴封17密封，所述第二出水腔体7的内壁和从动轴5之间通过轴封17密封，所述第一进水腔体8与所述主动轴4之间通过轴封17密封，所述第二进水腔体9和所述从动轴5之间通过轴封17密封；
70.轴封17是一种摩擦密封或填料函，用以防止压缩机或其他流体输送设备轴与轴承之间的液体泄漏，也是防止泵轴与壳体处泄漏而设置的密封装置。常用的轴封型式有填料密封、机械密封和动力封。
71.往复泵的轴封通常是填料密封。当输送不允许泄漏介质时，可采用隔膜式往复泵。旋转式泵(含叶片式泵、转子泵等)的轴封主要有填料密封、机械密封和动力密封
72.工作原理：
73.工作过程：
74.如图1所示，图中的箭头方向即冷却介质的流动方向，冷却介质通过第一进水口13和第二进水口14后，逐渐充满第一进水腔体8和第二进水腔体9，第一进水腔体8中的冷却介质通过主动轴4上开设的孔洞流入主动轴4内部的第一冷却通道41，第二进水腔体9中的冷却介质通过从动轴5上开设的孔洞流入从动轴5内部的第二冷却通道51，冷却介质通过第一冷却通道41进入阳转子21中的阳转子冷却腔体211；冷却介质通过第二冷却通道51进入阴转子22中的阴转子冷却腔体221；
75.所述阳转子冷却腔体211包括：第一阳转子冷却腔体2111和第二阳转子冷却腔体2112，所述第一冷却通道41与所述第一阳转子冷却腔体2111和第二阳转子冷却腔体2112互通。冷却介质同时流入第一阳转子冷却腔体2111和第二阳转子冷却腔体2112，在腔体内部
流动一圈然后同时流出后进入第一出水腔体6，通过第一出水口61排出。
76.所述阴转子冷却腔体221包括：第一阴转子冷却腔体2211和第二阴转子冷却腔体2212，所述第二冷却通道51与所述第一阴转子冷却腔体2211和第二阴转子冷却腔体2212互通。在腔体内部流动一圈然后同时流出后进入第二出水腔体7，通过第二出水口62排出。
77.实施例3
78.本实施例3作为一种可替换的实施方式，具体结构原理如图6所示；
79.图6和图1的结构区别仅在于：
80.把第一出水腔体6和第二出水腔体7替换成了汇流腔体，并取消了两个出水口(第一出水口61；第二出水口62)，把第二进水腔体9换成了出水腔体。
81.工作原理：
82.本实施例三一种冷却型罗茨鼓风机与实施例二一种冷却型罗茨鼓风机的工作原理区别仅在于：
83.如图6所示，图中的箭头方向即冷却介质的流动方向，冷却介质通过进水口，逐渐充满进水腔体，进水腔体中的冷却介质通过主动轴上开设的孔洞流入主动轴内部的第一冷却通道，冷却介质通过第一冷却通道进入阳转子中的阳转子冷却腔体；所述阳转子冷却腔体包括：第一阳转子冷却腔体和第二阳转子冷却腔体，所述第一冷却通道与所述第一阳转子冷却腔体和第二阳转子冷却腔体互通。冷却介质同时流入第一阳转子冷却腔体和第二阳转子冷却腔体，在腔体内部流动一圈然后同时流出后进入汇流腔体。在汇流腔体流动后进入从动轴内的第二冷却通道，然后流入阴转子冷却腔体，所述阴转子冷却腔体包括：第一阴转子冷却腔体和第二阴转子冷却腔体，所述第二冷却通道与所述第一阴转子冷却腔体和第二阴转子冷却腔体互通。在腔体内部流动一圈然后同时流出后进入第二出水腔体7，然后通过出水腔体，然后通过出水腔体进行排出。冷却介质在整个壳体内部相当于进行逆时针的流动。
84.上面对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。
85.不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。