专利名称：简化的罗茨式鼓风机的制作方法
技术领域：
本实用新型公开的内容总体涉及鼓风机。更特别地，本实用新型公开的内容涉及鼓风机，例如罗茨式空气鼓风机。
技术背景罗茨式空气鼓风机是正排量泵，其通过使用相互啮合的转子移动空气。转子安装在由转子孔壳体限定的转子孔内。转子通常由安装在轴承板组件内的轴承支承，该轴承板组件与转子孔壳体连接。轴承作用为在轴承板中安置转子并且与在轴承板中加工出的凹部压配合。需要比较高的精度以确保不会在转子之间或者在转子和转子孔壳体之间产生接触。因此，轴承板组件和转子孔壳体利用严密控制的装配和加工操作由金属制成。鉴于上述情况，需要简化的罗茨式鼓风机设计，其可以以有成本效益的方式制造，同时仍然能够有效率地操作。对于现有的罗茨式鼓风机设计的另一个挑战涉及产生的噪音。例如，现有的罗茨式鼓风机设计通常会当高压空气在出口急速通过转子输送到大气中时产生噪声。在出口的该空气脉动是听得到的，并且可以通过用于制造现有的罗茨式鼓风机的通常的壳体和轴承板材料而被放大。此外，听得到的、由发动机转矩引起的定时齿轮的卡嗒卡嗒响也通过用于制造当前的罗茨式鼓风机的现有的材料而被放大。因此，还需要噪声消减方面的改善。
实用新型内容本实用新型公开的内容一方面涉及一种简化的罗茨式鼓风机，其具有模铸的聚合物转子孔壳体，该壳体带有整体模铸的轴承凹部。这种类型的设计不需要机械加工。本实用新型公开的内容的另一个方面涉及一种罗茨式鼓风机，其具有模铸的、聚合物转子孔壳体和设计为具有锋利的边缘的转子，该锋利的边缘在试运转期间在启动时将壳体切削到精确的尺寸，从而改进容积和热效率。当转子在最初的试运转期间旋转时，当转子围绕其相应的轴线旋转时，转子的边缘切去限定转子孔的壳体的部分，从而使得转子孔的内部形状与由转子的周缘限定的外部形状匹配。在一些实施例中，至少部分的转子孔有意地模铸为稍微过小的尺寸，以在初次试运转期间在启动时允许转子孔的尺寸过小的部分被转子切去。本实用新型公开内容的再一方面涉及一种罗茨式鼓风机，其由具有阻尼特性的聚合物材料(例如塑料)模铸或构造而成，这些阻尼特性有助于减轻定时齿轮的卡嗒卡嗒响和限制与空气脉动的放大相关的噪声。在一个实施方式中，使用阻尼塑料材料并结合具有轴承凹部和整合在相同的壳体件中的转子孔的设计可以减少常规的罗茨式鼓风机的常见的脉动噪声和齿轮的卡嗒卡嗒响。在一些实施例中，使用塑料的定时齿轮或者金属(例如钢)和塑料组合的定时齿轮可以对削减齿轮卡嗒卡嗒响产生显著的影响。本实用新型公开内容的又一方面涉及一种具有注射模铸的、整体式的壳体的罗茨式鼓风机，该壳体包括集成在其中的转子孔和轴承凹部。在一些实施例中，轴承利用嵌件模铸工艺模铸在轴承凹部中。在一些实施例中，壳体的聚合物材料利用加强件例如玻璃纤维加强。在一些实施例中，玻璃纤维具体地取向成提高部件的精确度和结构完整性。在一些实施例中，限定转子孔和轴承凹部的模铸的聚合物壳体与具有金属结构的入口壳体连接。在一些实施例中，对准/导向接触面设置在金属的入口壳体和模铸的塑料转子孔壳体之间。对准界面可以构造为帮助改进或维持转子孔的同心性。本实用新型公开内容的又一个方面是涉及一种紧凑的罗茨式鼓风机，其具有直接安装在罗茨式鼓风机的出口上方的转子轴承。在一个实施例中，罗茨式鼓风机包括转子孔、可旋转地安装在转子孔内部的转子、安装在罗茨式鼓风机的一端的转子定时齿轮和安装在罗茨式鼓风机的相对端的转子驱动滑轮。在这样的实施例中，转子孔设置在驱动滑轮和转
子定时齿轮之间。在一个实施例中，罗茨式鼓风机的入口总体设置成靠近罗茨式鼓风机的第二端，而罗茨式鼓风机的出口总体设置成靠近罗茨式鼓风机的第一端。本实用新型公开的内容另一个方面涉及一种包括转子孔壳体的罗茨式鼓风机，该转子孔壳体具有模铸的聚合物结构。该转子孔壳体限定沿第一转子孔轴线对准的第一转子孔和沿第二转子孔轴线对准的第二转子孔。第一和第二转子孔轴线平行。转子孔壳体还限定与第一转子孔轴线共轴地对齐的第一轴承凹部和与第二转子孔轴线共轴地对齐的第二轴承凹部。转子孔壳体进一步限定齿轮腔。罗茨式鼓风机还包括安装在第一轴承凹部内的第一轴承和安装在第二轴承凹部内的第二轴承。罗茨式鼓风机进一步地包括具有沿第一转子孔轴线对齐的第一转子轴的第一罗茨式转子和具有沿第二转子孔轴线对齐的第二转子轴的第二罗茨式转子。第一转子轴由第一轴承支承，从而第一罗茨式转子可相对于转子孔壳体绕第一转子孔轴线自由地旋转。第二转子轴通过第二轴承支承，从而第二罗茨式转子可相对于转子孔壳体绕第二转子孔轴线自由地旋转。该罗茨式鼓风机还包括设置在齿轮腔内的第一和第二齿轮。第一齿轮与第一转子轴配合，第二齿轮与第二转子轴配合。第一和第二齿轮彼此啮合并且配置为用于在第一和第二转子轴之间传递转矩。在一些实施例中，转子孔壳体限定罗茨式鼓风机的出口，罗茨式鼓风机还包括连接到转子孔壳体的金属制的入口壳体。该入口壳体限定罗茨式鼓风机的入口。本实用新型公开内容的再一个方面涉及包括转子孔壳体的罗茨式鼓风机，该转子孔壳体具有纤维加强聚合物结构。该转子孔壳体限定第一转子孔和第二转子孔。该转子孔壳体还限定对应第一转子孔的第一轴承凹部和对应第二转子孔的第二轴承凹部。该转子孔壳体还限定齿轮腔。该罗茨式鼓风机还包括安装在第一轴承凹部内的第一轴承和安装在第二轴承凹部内的第二轴承。该罗茨式鼓风机进一步地包括具有第一转子轴的第一罗茨式转子和具有第二转子轴的第二罗茨式转子。第一罗茨式转子设置在第一转子孔内，第二罗茨式转子设置在第二转子孔内。第一和第二转子轴可绕转子轴轴线旋转，所述转子轴轴线设置成使得，当第一和第二罗茨式转子旋转时，第一和第二罗茨式转子彼此啮合。第一转子轴支承在第一轴承内，而第二转子轴由第二轴承支承。该罗茨式鼓风机进一步地包括设置在齿轮腔内的第一和第二齿轮。第一齿轮与第一转子轴配合，第二齿轮与第二转子轴配合。第一和第二齿轮彼此啮合并且配置为用于在第一和第二转子轴之间传递转矩。在一些实施例中，该罗茨式鼓风机还可以包括连接到转子孔壳体的入口壳体。该入口壳体可以具有金属结构，并且可以限定与第一和第二转子孔流体连通的罗茨式鼓风机的入口。该转子孔壳体可以限定与第一和第二转子孔流体连通的罗茨式鼓风机的出口。多个其他方面将在随后的说明书中阐述。这些方面可以涉及单独的特征和特征的组合。应理解的是，上文的一般性说明及其后详细的描述都是示例性的，其仅仅是说明性的，并不限制在此公开的实施例所基于的广泛的概念。
并入说明书中并构成说明书的一部分的附图图示了本实用新型公开内容的多个方面。附图的简要描述如下图I是现有技术的罗茨式鼓风机的示意性的描述；·图2是根据本实用新型公开内容的原理的罗茨式鼓风机的前部、顶部透视图；图3是图2的罗茨式鼓风机的后部、顶部透视图；图4是图2的罗茨式鼓风机的后部、底部透视图；图5是图2的罗茨式鼓风机的前部、底部视图；图6是图2的罗茨式鼓风机的顶视图；图7是图2的罗茨式鼓风机的后视图；图8是图2的罗茨式鼓风机的前视图；图9是图2的罗茨式鼓风机的底视图；图10是图2的罗茨式鼓风机的第一侧的正视图；图11是图2的罗茨式鼓风机的第二侧的正视图；图12是沿图8的剖面线12-12的剖视图；图13是沿图8的剖面线13-13的剖视图；图14是沿图8的剖面线14-14的剖视图；图15是图2的罗茨式鼓风机在移除了罗茨式鼓风机的入口壳体时的顶部、前部透视图；图16是图2的罗茨式鼓风机在移除了齿轮腔盖时的底部、后部透视图；图17是图2的罗茨式鼓风机的转子孔壳体的顶部、前部透视图；图18是图17的转子孔壳体的底部、后部透视图；图19是图17的转子孔壳体的顶视图；图20是图17的转子孔壳体的前视图；图21是图17的转子孔壳体的后视图；图22是图17的转子孔壳体的底视图；图23是图17的转子孔壳体的第一侧的正视图；图24是图17的转子孔壳体的第二侧的正视图；图25是图17的转子孔壳体的剖视图；图26是图17的转子孔壳体的另一剖视图；[0041]图27是图2的罗茨式鼓风机的入口壳体的顶部、后部透视图；图28是图27的入口壳体的底部、前部透视图；图29是图27的入口壳体的顶视图；图30是图27的入口壳体的底视图；图31是图27的入口壳体的后视图；图32是图27的入口壳体的前视图；图34是图27的入口壳体的第一侧的正视图；图33是图27的入口壳体的第二侧的正视图； 图35是图2的罗茨式鼓风机的透视图；图36显示了罗茨式鼓风机的实施例，其中防护罩将轴承从转子孔壳体隔开；和图37是图17的转子孔壳体的透视图，利用图解表不地显不了用于壳体的加强纤维的取向的方案。
具体实施方式
本实用新型公开的内容总体涉及具有适于提供改善的噪声特性的简化设计的罗茨式鼓风机。为了方便说明，描绘的实施例的不同的侧面被指定为顶部、底部、前部和后部侧面。要领会的是，这样指定侧面仅仅是为了方便起见，并不意味着限制如何来使用该设备。在这方面，要领会的是，根据本实用新型公开内容的原理的实施例可以以任意的取向被使用。图I显示了现有技术的罗茨式鼓风机20。如在本文中使用的，术语"罗茨式鼓风机"表示具有相互啮合的转子的鼓风机，所述转子配合以通过转子壳体的转子孔周向地传送空气。如图I所示，罗茨式鼓风机20包括限定第一和第二转子孔24a、24b的转子壳体
22。该罗茨式鼓风机20包括与转子孔24a、24b流体连通的入口 26和出口 28。第一转子30a设置在第一转子孔24a内，第二转子30b设置在第二转子孔24b内。每个转子30a、30b包括凸起32和凹部34。在罗茨式鼓风机20操作时，转子30a、30b绕其中心轴旋转并且彼此啮合。转子30a、30b的旋转是这样协调的，即，使得在旋转过程中，第一转子30a的凸起32接纳在第二转子30b的凹部34内，而第二转子30b的凸起32接纳在第一转子30a的凹部34内。当转子30a、30b旋转时，空气从入口 26移送到凹部34中，并且沿着转子孔24a、24b周向地移动到出口 28。如图I所示，区域38对应于吸气口区域，其中空气从入口 26移送到转子孔24a中，区域40对应于这样的区域，即，其中空气通过转子30b周向地沿转子孔从入口 26朝向出口 28移送，而区域42代表这样的区域，即，其中在转子孔24a中的空气从转子孔24a移送到出口 28。图2-14图示了根据本实用新型公开内容的原理的罗茨式鼓风机50。罗茨式鼓风机50包括前部52、后部54、顶部56和底部58。罗茨式鼓风机50的前部52通过限定鼓风机入口 62的入口壳体60限定。所示的入口 62朝向上，但是也可以朝向其他方向(例如横向)。罗茨式鼓风机50还包括在对准界面66处(参见图3、13和14)与入口壳体62连接的转子孔壳体64。要领会的是，入口壳体66和转子孔壳体64可以利用紧固件连接在一起，或者通过另外的连接工艺例如胶合剂(例如可紫外线固化的胶合剂)连接在一起。转子孔壳体64限定设置在罗茨式鼓风机50的底部58的鼓风机出口 68。所不的鼓风机出口68朝向下，但是在可选择的实施例中，它也可以朝向其他方向(例如横向)。罗茨式鼓风机50还包括驱动滑轮70和固定到罗茨式鼓风机50前部的入口壳体60的轴承盖72。齿轮腔盖74(参见图3和4)固定到罗茨式鼓风机50后部54的转子孔壳体64。参考图12-15，罗茨式鼓风机50还包括第一罗茨式转子76和第二罗茨式转子78。第一罗茨式转子76包括沿第一转子轴轴线82对齐的第一转子轴80。第二罗茨式转子78包括沿第二转子轴轴线86对齐的第二转子轴84。第一和第二转子轴轴线80、82优选地是平行的。第一和第二罗茨式转子76、78分别设置在由转子孔壳体64限定的第一和第二转子孔88、90内。至少部分第一和第二转子孔88、90优选地是圆筒状的。例如，第一转子孔88包括第一圆筒状部分92 (参见图14和20)，其具有总体以第一转子轴轴线82为中心的曲率半径，从而第一圆筒状部分92绕第一转子轴轴线弯曲。类似地，第二转子孔90包括第二圆筒状部分94(参见图13和20)，其具有总体以第二转子轴轴线86为中心的曲率半径，从而第二圆筒状部分94绕第二转子轴轴线82弯曲。如此，第一和第二圆筒状部分92、94优选地限定了与第一和第二转子轴轴线82、86共同延伸的转子孔轴线。第一罗茨式转子76构造成在第一转子孔88内旋转,第二罗茨式转子78构造成在第二转子孔90内旋转。相互啮合的定时齿轮96、98(参见图12和16)传递在第一和第二转子轴80、82之间的转矩,从而在第一和第二罗茨式转子76、78之间协调旋转。第一定时齿轮96通过转矩传递连接例如花键连接与第一转子轴80的后端连接。类似地，第二定时齿轮98通过转矩传递连接例如花键连接与第二转子轴86的后端连接。第一和第二定时齿轮96,98设置在由转子孔壳体64限定的齿轮腔100内。齿轮腔100通过转子孔壳体64的中间分隔墙结构102与第一和第二转子孔98、100分隔。齿轮腔100通过齿轮腔盖74封闭，该齿轮腔盖可以被移除以接近定时齿轮96、98。齿轮腔100可以包括润滑油或油脂。密封件191 (参见图12)可用于防止润滑油从齿轮腔100泄漏到转子孔88、90。用于旋转第一和第二罗茨式转子76、78的转矩可以通过驱动滑轮70提供。例如，当罗茨式鼓风机50用作增压器时，驱动滑轮70可以通过增压的发动机的曲轴所驱动的皮带而旋转。如图12所示，驱动滑轮70通过转矩传递连接例如花键连接与第二转子轴84的前端连接在一起。驱动滑轮70固定成用于通过轴承104相对于入口壳体60旋转。轴承104安装在从入口壳体60的主体向前突出的轴承安装支柱106上。轴承104允许驱动滑轮70相对于入口壳体60绕第二转子轴轴线86旋转。轴承104通过驱动滑轮70还作用为可旋转地支承第二转子轴84，从而允许第二转子轴84相对于入口壳体60绕第二转子轴轴线86旋转。如图12所示，驱动滑轮70和定时齿轮96、98设置在罗茨式鼓风机50的相对的端部或侧面，而第一和第二转子孔88、90设置在总体位于驱动滑轮70和定时齿轮96、98之间的区域中。第一和第二罗茨式转子76、78通过比较简单的轴承结构被支承成相对于入口壳体60和转子孔壳体64旋转。例如，第一和第二转子轴80、84在邻近后端的位置由轴承108、110 (参见图12)支承。轴承108安装在由转子孔壳体64限定的第一轴承凹部112内，轴承110安装在由转子孔壳体64限定的第二轴承凹部114内。在一些实施例中，轴承108、110可以压配合在它们相应的第一和第二轴承凹部112、114(图12)内。在其他的实施例中，轴承108、110可以利用插入式模铸工艺或其他的模铸工艺模铸在第一和第二轴承凹部112、114中。轴承108、110支承第一和第二转子轴80、84的后端，以允许轴80、84绕它们相应的轴线82、86相对于转子孔壳体64旋转。第一转子轴80的前端可旋转地通过轴承116支承(参见图12)，该轴承116安装在由入口壳体60限定的轴承凹部118内(参见图12)。轴承凹部118通过轴承盖72封盖。如上所述，第一转子轴86的前端被其上安装有驱动滑轮70的轴承104支承以绕第二转子轴轴线86旋转。参考图13、25和26，鼓风机出口 68相对于轴承108、110和定时齿轮96、98的空间布置允许相对紧凑的结构。特别地，转子孔壳体64包括具有特定轮廓的表面120(参见图
13、20、25和26)，其从第一和第二转子孔88、90向下转向到鼓风机出口 68。当具有特定轮廓的表面120朝向鼓风机出口 68延伸时，该具有特定轮廓的表面120直接在轴承108、110下方延伸，也直接在定时齿轮96、98的部分下方延伸。如此，鼓风机出口 68至少部分地在前部到后部的取向上与轴承108、112和定时齿轮96、98重叠，从而允许罗茨式鼓风机50的总长度相对紧凑。如图13所示，轴承108、110和鼓风机出口 68被相对于第一和第二转子轴轴线82、86垂直的参考平面122交截。图17-26从不同的视图描绘了转子孔壳体64。在优选的实施例中，转子孔壳体·64具有聚合物结构，并且利用模铸工艺例如注模工艺制造。在一些实施例中，聚合物结构包括作为基体材料的聚合物材料，还包括加强元件(例如加强纤维，如玻璃纤维、芳族聚酰胺纱、碳纤维等等)，其有助于在结构上加强转子孔壳体64。例举的聚合物基体材料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚酰胺/尼龙例如聚酰胺(尼龙)66(PA66)、聚酰胺(尼龙)46(PA46)和聚邻苯二甲酰胺(PPA)。在描绘的实施例中，整个转子孔壳体64模铸为单个的、整体式的无缝件。如此，转子孔壳体64提供整体式的、无缝的、单一的壳体，其包括第一和第二转子孔88、90及其对应的轴承凹部112、114。参考图18，凸缘124提供在鼓风机出口 68的末端上。出口通道限定了延伸到凸缘124的钟罩状曲率171。参考图17和20，转子孔壳体64包括轴向凸起126，其在转子孔壳体64的前端从转子孔壳体64的主体在转子孔壳体64的前端向外前凸出。轴向凸起126包括时应于第一转子孔88的第一圆筒状部分128和对应于第二转子孔90的第二圆筒状部分130。第一和第二圆筒状部分128、130在顶部132接触。第一和第二圆筒状部分128、130形成靠近顶部132的总体为三角形的中间部分134。在一些实施例中，一个或多个加固加强元件(例如加固加强杆、加强筋等)可以模铸在三角形中间部分内以加强转子孔壳体64的结构特性。再参考图17，多个轴向肋136提供在轴向凸起126的主体的外表面上。轴向肋136彼此平行并且延伸平行于第一和第二转子轴轴线82、86延伸。图27-34从不同的视角描绘了入口壳体60。在优选的实施例中，入口壳体60由金属材料例如铝制造。在一些实施例中，入口壳体60是利用铝或其他金属制造的浇铸部件。在其他实施例中，入口壳体60可以具有聚合物结构。例如，在一些实施例中，入口壳体60可以由的聚合物材料构造，同时带有加强插入物例如金属插入物，以用于加强壳体的关键位置。在一个实施例中，这样的插入物可以设置为增强入口壳体60的支承施加到滑轮70上的传送带负载的能力，。构造金属的入口壳体60的一个优点是，入口壳体60可以根据比较精确地的公差制造。在一些实施例中，入口壳体60由金属构造并包括精密公差(例如精加工的)引导接纳部140，其具有一定尺寸以定尺寸成用于接纳轴向凸起126，从而提供对准界面66 (参见图13)。类似于轴向凸起126，引导接纳部140具有第一圆筒状部分142和第二圆筒状部分144，它们构造为当入口壳体60与转子孔壳体64连接时与转子轴轴线82、86同中心的第一状部分142和第二状部分144。引导接纳部140还包括三角形中间部分145。要领会的是，引导接纳部140具有一定尺寸以定尺寸成用于接纳和引导轴向凸起126。当轴向凸起126与引导接纳部140配合时，在接纳部140的壁和轴向凸起126的壁之间的接触迫使轴向凸起126朝向一位置，其中在该位置，圆筒状部分128、130相对于第一和第二转子轴轴线82、86是同中心的。这样，接纳部140提供引导作用，其有助于保证第一和第二转子孔88、90的同心性。入口壳体60还包括引导凸起147(参见图27和31)，其与转子孔壳体64的对应的接纳部149 (参见图17)配合。凸起147具有曲线段部分(例如圆筒状部分147a、147b)，其与转子孔88、90要求的希望的曲率和同轴度同心性匹配。如图27所示，鼓风机入口 62的形状总体为矩形。当入口壳体60安装到转子孔壳体64时，位于入口壳体60内的具有特定轮廓的成角度的表面150从鼓风机入口 62将流体引导到第一和第二转子孔80、90。图35显示了第二罗茨式转子78。描绘的罗茨式转子78包括凸起200，其从对应·的转子轴80、84向外凸出。凹部202限定在所述凸起200之间。在优选的实施例中，凸起200的外周缘204是锋利的，因此起到切削刃的作用。转子76、78优选地具有金属结构。要领会的是，第一罗茨式转子76具有类似的凸起和凹部结构。还要领会的是，也可以使用其他的罗茨式转子结构。在一些实施例中，转子孔壳体64可以模铸有尺寸稍小的第一和第二转子孔88、90。在罗茨式鼓风机50的装配过程中，罗茨式转子76、78安装在转子孔88、90内。在最初启动时，罗茨式转子76、78绕它们相应的轴线82、86旋转。当它产生时此时，转子76、78的切削刃切掉限定转子孔88、90的转子孔壳体64的部分。这种类型的切削方法保证了，当罗茨式转子76、78绕它们相应的轴线82、86旋转时，这种类型的切削方法保证转子孔88、90的内表面具有与通过罗茨式转子76、78的外周缘204限定的形状匹配的形状。换句话说，转子76、78的锋利的边缘将塑料转子孔切割到精确的直径，从而减少泄漏和改善效率。转子孔88、90的相对精确的尺寸保证了阻止空气在转子76、78的外圆周和转子孔壳体64的壁之间沿圆筒状部分92、94通过。这有助于提高设备的容量和热效率。在一些实施例中，罗茨式鼓风机50相对小并适合于用作比较小的发动机的增压器。例如，在一个实施例中，转子孔88、90限定等于或小于250立方公分厘米的总组合容积，罗茨式鼓风机50适合于用作具有针对发动机的增压器，该发动机具有小于一 I公升的容积，或者在O. 6-1.0公升的范围内的容积。如上述指出的，这是理想构造的设计希望的是设计构造成，用于阻止在罗茨式转子76、78和转子孔壳体64的圆筒状部分92、94之间的泄漏。在这方面，优选的是使用模铸工艺，其中转子孔88、90具有小于2度、或更优选的是小于I度、甚至更加优选的是等于O的拔模斜度/脱模斜度(draft angle)。在一些实施例中，期望的是避免使用紧固件。例如，不同的部件可以通过使用胶合剂例如可紫外线固化的胶合剂连接在一起。在一个实施例中，转子孔壳体64通过胶合剂例如可紫外线固化的胶合剂与入口壳体60连接。要领会的是，当鼓风机入口 62通过形式为入口壳体60的金属部分限定时，轴承108、110、定时齿轮96、98和每个罗茨式转子76、80的大部分都设置在优选为聚合物(例如塑料)的转子孔壳体64内。类似地，鼓风机出口 68提供在聚合物转子孔壳体64上。要领会的是，转子孔壳体64的聚合物结构与金属相比具有改进的消音和振动衰减特性。因此，使用聚合物转子孔壳体64可以有助于衰减通过鼓风机出口 68的急速空气产生的噪声，还可以有助于衰减或者阻止与齿轮卡嗒卡嗒响有关的噪声。在一些实施例中(参见图36)，塑料或金属罩300设置在轴承108、110和转子孔壳体64之间。在一些实施例中，罩300可以是具有中心孔302的杯状，用于接纳转子轴80、84。示出的罩300具有阶梯状的结构。该阶梯状的结构包括通过径向阶梯部彼此间隔的第一、第二和第三环形圈304、306和308。第一环形圈与轴承108、110的外圈啮合。阶梯式的结构优选的是与转子孔壳体64内部的孔的形状一致。第三环形圈308可以设置在转子孔壳体64和转子轴80、84之间，以有助于在转子孔88、90和齿轮腔100之间的分隔壁上提供孔密封面。如上所指出的，转子孔壳体64优选的是具有聚合物结构。在一些实施例中，加强 纤维(例如芳族聚酰胺纤维、玻璃纤维、碳纤维等)可以嵌入到形成转子孔壳体64的聚合 物基体材料内。如图37所示，转子孔壳体64优选地是注射模制的，同时考虑到对于加强纤维的取向策略。例如，加强纤维沿轴承凹部112和114总体在圆周方向上取向(参见箭头400)，并且沿着第一和第二转子孔88、90总体在轴向方向上取向(例如总体上与转子轴轴线82、86平行的取向，如箭头402所示)。从上述的详细说明可以显见的是，在不脱离本实用新型公开内容的精神和范围的情况下可以做出修改和改变。
权利要求1.一种罗茨式鼓风机,该鼓风机包括 具有模铸的、整体式的聚合物结构的转子孔壳体，该转子孔壳体限定第一转子孔和第二转子孔，该转子孔壳体还限定对应于第一转子孔的第一轴承凹部和对应于第二转子孔轴线的轴承凹部，该转子孔壳体进一步限定齿轮腔； 安装在第一轴承凹部内的第一轴承和安装在第二轴承凹部内的第二轴承； 第一罗茨式转子，该第一罗茨式转子具有沿第一转子轴线对齐的第一转子轴；和第二罗茨式转子，该第二罗茨式转子具有沿第二转子孔轴线对齐的第二转子轴，第一和第二罗茨式转子分别设置在第一和第二转子孔内，第一和第二罗茨式转子可相对于转子孔壳体绕其相应的第一和第二转子轴线旋转，第一和第二转子孔轴线相对地设置成使得，当第一和第二罗茨式转子绕其相应的第一和第二转子轴线旋转时，第一和第二罗茨式转子彼此啮合，第一转子轴由第一轴承支承，第二转子轴由第二轴承支承；和 设置在齿轮腔内的第一和第二齿轮，第一齿轮与第一转子轴配合，第二齿轮与第二转子轴配合，第一和第二齿轮彼此啮合并且构造为用于在第一和第二转子轴之间传递转矩。
2.根据权利要求I所述的罗茨式鼓风机，其中，所述第一和第二转子孔各自具有小于2度的拔模斜度。
3.根据权利要求I所述的罗茨式鼓风机，其中，所述第一和第二转子孔各自具有等于零的拔模斜度。
4.根据权利要求I所述的罗茨式鼓风机，其中，所述模铸的聚合物结构包括聚合物基体材料和嵌入在基体材料内的加强纤维。
5.根据权利要求4所述的罗茨式鼓风机，其中，所述转子孔壳体包括分别限定第一和第二轴承凹部的第一和第二圆筒状的凹部限定壁，所述加强纤维在每个第一和第二圆筒状的凹部限定壁内在圆周方向上对齐。
6.根据权利要求5所述的罗茨式鼓风机，其中，所述转子孔壳体包括分别限定第一和第二转子孔的第一和第二转子孔限定壁，在所述第一和第二转子孔限定壁内的加强纤维定向为相对于第一和第二转子孔轴线平行。
7.根据权利要求I所述的罗茨式鼓风机，其中，所述第一和第二转子孔具有小于250立方厘米的组合容积。
8.根据权利要求I所述的罗茨式鼓风机，其中，所述转子孔壳体限定与第一和第二转子孔流体连通的出口，所述出口与第一和第二轴承相对地设置成使得，垂直于第一和第二转子孔轴线的参考平面与所述出口和所述第一和第二轴承相交。
9.根据权利要求I所述的罗茨式鼓风机，其中，所述第一和第二轴承嵌件模铸到其相应的第一和第二轴承凹部中。
10.根据权利要求9所述的罗茨式鼓风机，进一步包括围绕第一轴承的第一轴承罩和围绕第二轴承的第二轴承罩，所述第一和第二轴承罩提供了在转子孔壳体与第一和第二轴承的外圈之间的屏障。
11.根据权利要求I所述的罗茨式鼓风机，其中，所述第一和第二转子具有切割刃，在最初的试运转期间，所述切割刃切割转子孔壳体，以使第一和第二转子孔成形。
12.根据权利要求I或8所述的罗茨式鼓风机，其中，所述转子孔壳体具有沿第一和第二转子孔轴线彼此间隔开的相对的第一和第二端，齿轮腔邻近第一端设置，第一轴承设置在第一转子孔和第一齿轮之间，第二轴承设置在第二转子孔和第二齿轮之间，所述转子孔壳体限定在第一和第二端之间的出口，所述罗茨式鼓风机还包括安装到转子孔壳体的第二端的入口壳体，该入口壳体限定与第一和第二转子孔流体连通的入口。
13.根据权利要求12所述的罗茨式鼓风机，其中，所述入口壳体限定与第一转子轴线共轴地对齐的第三轴承凹部，所述入口壳体限定与第二转子轴线共轴地对齐的轴承安装支柱，所述罗茨式鼓风机包括第三和第四轴承，其中，第三轴承支承第一转子轴并且安装在第三轴承凹部内，第四轴承支承第二转子轴并安装在轴承安装支柱上，所述罗茨式鼓风机还包括安装在第四轴承上并与第二转子轴配合的滑轮。
14.根据权利要求12所述的罗茨式鼓风机，其中，所述入口壳体是金属制的。
15.根据权利要求14所述的罗茨式鼓风机，其中，所述转子孔壳体和入口壳体在对准界面处互相连接，所述对准界面构造成使得入口壳体增强了第一和第二转子孔绕其相应的第一和第二转子轴线的同心性。
16.根据权利要求15所述的罗茨式鼓风机，其中，所述对准界面包括在转子孔壳体的第二端的轴向凸起，该轴向凸起接纳在由入口壳体限定的对准接纳部内。
17.根据权利要求16所述的罗茨式鼓风机，其中，所述轴向凸起和对准接纳部包括绕第一转子轴线延伸的第一曲线部分和绕第二转子轴线延伸的第二曲线部分。
18.根据权利要求17所述的罗茨式鼓风机，还包括设置在轴向凸起的外部上的多个轴向肋。
19.一种罗茨式鼓风机,包括 具有纤维加强的聚合物结构的转子孔壳体，该转子孔壳体限定第一转子孔和第二转子孔，该转子孔壳体还限定对应于第一转子孔的第一轴承凹部和对应于第二转子孔的第二轴承凹部，该转子孔壳体还限定齿轮腔和鼓风机出口，该鼓风机出口与第一和第二转子孔流体连通； 安装在第一轴承凹部内的第一轴承和安装在第二轴承凹部内的第二轴承； 第一罗茨式转子，该第一罗茨式转子具有沿第一转子轴线对齐的第一转子轴；和第二罗茨式转子，该第二罗茨式转子具有沿第二转子孔轴线对齐的第二转子轴，第一和第二罗茨式转子分别设置在第一和第二转子孔内，第一和第二罗茨式转子可相对于转子孔壳体绕其相应的第一和第二转子轴线旋转，第一和第二转子孔轴线相对地设置成使得，当第一和第二罗茨式转子绕其相应的第一和第二转子轴线旋转时，第一和第二罗茨式转子彼此啮合，第一转子轴由第一轴承支承，第二转子轴由第二轴承支承；和 设置在齿轮腔内的第一和第二齿轮，第一齿轮与第一转子轴配合，第二齿轮与第二转子轴配合，第一和第二齿轮彼此啮合并且构造为用于在第一和第二转子轴之间传递转矩。
20.根据权利要求19所述的罗茨式鼓风机，进一步包括与转子孔壳体连接的入口壳体，该入口壳体具有金属结构，该入口壳体限定罗茨式鼓风机的与第一和第二转子孔流体连通的入口。
21.根据权利要求20所述的罗茨式鼓风机，进一步包括与第二转子轴配合并且可旋转地安装在入口壳体上的滑轮，所述入口壳体连接到转子孔壳体的第一端，所述齿轮腔设置在转子孔壳体的相对的第二端。
22.根据权利要求21所述的罗茨式鼓风机，其中，入口设置在罗茨式鼓风机的顶部侧，出口设置在罗茨式鼓风机的底部侧，至少出口的一部分直接设置 在第一和第二轴承凹部下方。
专利摘要本实用新型涉及一种具有改进的声音特性的简化的罗茨式鼓风机。该罗茨式鼓风机包括具有模铸的、整体式的聚合物结构的转子孔壳体。该转子孔壳体限定第一转子孔和第二转子孔。该转子孔壳体还限定对应第一转子孔的第一轴承凹部和对应第二转子孔轴线的轴承凹部。该转子孔壳体还限定定时齿轮腔。
文档编号F04C29/00GK202732341SQ20122033454
公开日2013年2月13日 申请日期2012年6月4日 优先权日2011年6月2日
发明者W·N·埃博根, K·A·威廉姆斯 申请人:伊顿公司