摘 要
羅茨風機是一種容積式壓縮機，屬于旋轉機械，具有結構簡單、風機內腔不需要潤滑油、運轉平穩、性能穩定等優點，已被廣泛應用于石化、建材、電力、冶煉、化肥、礦山、港口、輕紡、食品、造紙、水產養殖和污水處理、環保產業等諸多領域。
羅茨鼓風機的結構主要是有一對腰形漸開線轉子、齒輪、軸承、密封和機殼等部件組成。
關鍵字：羅茨鼓風機、轉子、設計、繪圖
Abstract
Roots blower is a positive displacement compressors are rotary machine, has a simple structure, the fan cavity does not require luJGRicants, smooth operation, stable performance, etc., have been widely used in petrochemical, building materials, electric power, metallurgy, chemical fertilizers, mining, ports, textile, food, paper, aquaculture and wastewater treatment, environmental protection industry and many other fields.
The main structure of the Roots blower is a pair of kidney-shaped involute rotors, gears, bearings, seals and chassis and other components.
In this paper, according to the design requirements for large flow blower design, the first of the structural characteristics of the Roots blower, working principle and should be shipped in the field were analyzed; proposed design for this project on the basis of these analysis; then to Roots the major part of the blower detailed analysis and design, including the selection of the motor, V belt drive design, analysis and design of the rotor, design synchronization gears, shafts and shaft parts of the design and verification and block design, and prepared this blower use and maintenance manual; finally draw the blower assembly drawings and part drawings mainly through AutoCAD drawing software.
Keywords: Roots blower, Rotor, Design, Drawing
目 錄
摘 要 I
Abstract II
第一章 緒論 1
1.1羅茨鼓風機的構成及特點 1
1.2羅茨鼓風機的工作原理 2
1.3羅茨鼓風機的應用領域 4
第二章 總體方案設計 5
2.1設計要求 5
2.2方案設計 5
第三章 羅茨鼓風機主要部件設計 6
3.1電動機的選擇 6
3.1.1選擇電動機類型 6
3.1.2電動機容量的選擇 6
3.1.3電動機轉速的選擇 6
3.2 V帶傳動的設計 6
3.2.1 V帶的基本參數計算 6
3.2.2 帶輪結構的設計 9
3.3轉子設計 9
3.3.1轉子葉型設計 9
3.3.2轉子的干涉檢測 12
3.3.3轉子的結構設計 12
3.4同步齒輪設計 13
3.4.1選精度等級、材料和齒數 13
3.4.2按齒面接觸疲勞強度設計 13
3.4.3按齒根彎曲強度設計 14
3.4.4幾何尺寸計算 16
3.5軸及軸上零件的設計與選擇 16
3.5.1傳動軸的設計 16
3.5.2軸承的選擇與校核 19
3.5.3鍵選擇與校核 20
3.6缸體的設計 21
第四章 羅茨鼓風機的使用與維護 22
4.1安裝注意事項 22
4.2操作使用注
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羅茨鼓風機選購時，會面臨很多的問題，不單單是型號的問題，還有品牌、公司、服務、質量、價格等因素，錦工風機在網絡上尋找關于此類的文章時，發現有一篇文章寫的確實不錯，能夠準確的把握客戶的痛點，對于羅茨鼓風機行業的認知也挺豐富，錦工風機猜測寫該篇文章的人，在行業內待了不下3年，今天【轉載】給各位看一下：
選購羅茨風機，首先需要確定工作所需耐壓及輸送量，以及能適應的工況溫度、氣壓、耐腐性等等，羅茨風機的型號一般只能說明其口徑，風機的容積，然而各個生產廠家都各不相同，所以依型號選購是不現實的。
羅茨風機的耐壓，由于各風機廠家對葉輪，機殼，墻板加工精度的掌控能力各不相同，所以也相差很大。同樣一臺風機，其風量相差很大，其主要原因為其風機容積的大小及設定風機的轉速大小，以及在耐壓狀態下的泄漏量。傳統的羅茨風機耐壓能做到一公斤，以前來說幾乎神話，但是隨著數控等新技術的運用，有些廠家已開始有所突破，這才是羅茨風機的真正價值體現。
羅茨風機其容積乘以其轉速就是其輸送量，隨著壓力增長，其泄漏量越來越大，直至全部形成循環流，也就是光消耗電流，不作功了，所以一臺好的羅茨風機，耐壓是硬指標。
那么如何選用一臺好風機呢？這就要看在同樣轉速，同樣壓力的狀態下，選擇運轉平穩、聲音沉悶、溫升較低的風機。另外目前國內廠家很少會關注羅茨風機負壓狀態下的密封問題，一般企業都是采用一道骨架油封來間隔潤滑油的泄漏，而我們都知道，骨架油封準對的是刃口單向密封，背對面如果負壓過高，就形同虛設了。
綜上所述，選購一臺匹配的羅茨風機，并不是簡簡單單看個型號，議個最低價格這么簡單的。必須跟專業的銷售人員說明，你所需要達到多少輸送量及耐壓。了解清楚所選產品是否能滿足，以及配置功率是否合適。然后由風機廠家按你的要求完成出廠前調試，千萬別跟一問三不知，或胡言亂語的銷售人員恰談業務。一個好的工程，一個好的系統，需要采購相匹配的優質產品，低價意味著-《沒有技術含量》-《偷工減料》-《以次充好》-《沒有能力實現售后增務》-《沒有能力更新改造產品》，同樣，一味追求低價，等于把自已的系統，自已的產品歸類于低端行列。
錦工風機點評：羅茨鼓風機是較為成熟的行業了，并不像以前一樣不成熟，在技術成熟的條件下，羅茨鼓風機的好于壞，僅體現在兩個方面，一個是用材，另一個是服務，設計水平一樣，用材與服務決定了我們使用體驗，有些終端客戶會更加注重質量與服務，而經銷客戶多追逐利潤空間。如果您有羅茨風機的采購問題，可以聯系我們的官方客服熱線
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羅茨鼓風機目前市場上多為三葉型，三葉羅茨鼓風機每轉動一圈由兩組三葉型葉輪完成3次吸、排氣。屬于容積式風機，是一種定容積迥轉式氣體動力機械。氣缸由機殼和兩端墻板包容而成，一對相互“咬合”(因為有間隙，兩葉輪并不直接接觸)的葉輪將進氣口與排氣口分隔開來，通過一對同步齒輪的轉動，兩葉輪在氣缸中作等速方向旋轉，在旋轉過程中，進氣口的氣體不斷的被葉輪推移到排氣口，從而達到強制排氣的目的。結構簡單，性能穩定。
其特點是在最高設計壓力范圍內，管網阻力變化時，流量變化很小。羅茨鼓風機壓力變化影響小。當曝氣池液位變化時，鼓風量基本不變。羅茨風機風量受轉速控制，風量調整可通過變頻調速進行，變頻后風壓可以維持。1、選型
在污水廠鼓風機選型時，風機廠家產品樣本上給出的均是標準進氣狀態下的性能參數，然而風機在實際使用中并非標準狀態，當鼓風機的環境工況如溫度、大氣壓力以及海拔高度等不同時，風機的性能也將發生變化，設計選型時就不能直接使用產品樣本上的性能參數，而需要根據實際使用狀態將風機的性能要求，換算成標準進氣狀態下的風機參數來選型。
2、壓力
容積式鼓風機排氣壓力的高低并不取決于風機本身，而是氣體由鼓風機排出后裝置的情況，即所謂“背壓”決定的， 曝氣鼓風機具有強制輸氣的特點。鼓風機銘牌上標出的排氣壓力是風機的額定排氣壓力。實際上，鼓風機可以在低于額定排氣壓力的任意壓力下工作，而且只要強度和排氣溫度允許，也可以超過額定排氣壓力工作。
對于污水處理廠而言，排氣系統所產生的絕對壓力(背壓)為管路系統的壓力損失值、曝氣池水深和環境大氣壓力之和。（大致就是水深加一米）
3、風量（需氧量）
在計算污水處理的需氧量時，其結果為標準狀態下所需氧的質量流量qm(kg/min) ，再將其換算成標準狀態下所需空氣的容積流量qv1(m3/min) ，如果鼓風機的使用狀態不是標準狀態，例如在高原地區使用，則空氣密度、含濕量會發生變化，鼓風機所供應的空氣容積流量與標準狀態是相同的，而所供空氣的質量流量將減少，有可能導致供氧量不足。最為簡單的計算方式就是按污水池面積來算 一個平方四個曝氣頭，每個曝氣頭的供氣量0.03m3/min（這里的0.03是取曝氣頭中間值）
4、冬季和夏季的區別
鼓風機選型應關注鼓風機供氣流量的變化規律對于同一臺鼓風機，在冬季和夏季，其容積流量是不會發生變化的，但因空氣密度的不同質量流量會發生變化，也就是說供氧量會有所不同。這是由于冬季氣溫降低，空氣密度增加，那么風機所供給的干空氣的質量流量較標準狀態大幅度增加，從而引起供氧量增加，從運行的實際測量情況來看，每年冬季曝氣池的溶解氧較夏季會高出1～3mg/L。
因此，在生產運行過程中，需要針對這種變化對設備進行及時的調整，使鼓風機的充氧能力與實際運行中的需氧量相適應。對于羅茨鼓風機來說，使用變頻器，通過改變風機轉速來調整供風量是很經濟實用的。
運行中羅茨風機可能出現一些問題，通過現象來排查設備問題是污師需要掌握的一種技能現象
噪音高 1管道堵塞引起壓力升高2皮帶罩安裝不當引起的振動3風機軸承磨損4風機內進入灰塵造成研傷5無潤滑劑6V形帶輪松動7三角帶打滑1重新或更換管路2重新裝好皮帶罩3更換新的軸承4拆檢風機5補充潤滑油6緊固項絲7調整皮帶張緊度葉輪與葉輪摩擦1葉輪上有污染雜質，造成間隙過小2齒輪磨損,造成側隙大3齒輪固定不牢，不能保持葉輪同步4軸承磨損致使游隙增大1清除污物，并檢查內件有無損壞2調整齒輪間隙,若齒輪側隙大于平均值 30%～50%應更換齒輪3重新裝配齒輪,保持錐度 配合接觸面積達75%4更換軸承葉輪與墻板機殼的摩擦1安裝間隙不正確；2運轉壓力過高，超出規定值；3運轉溫度過高；4機殼或機座變形，風機定位失效；5軸承軸向定位不佳。1重新調整間隙；2查出超載原因，將壓力降到規定值；3檢查安裝準確度，減少管道拉力；4檢查修復軸承，并保證游隙。溫度過高1油箱內油太多、太稠、大臟；2過濾器或消聲器堵塞；3壓力高于規定值；4葉輪過度磨損，間隙大；5通風不好，室內溫度高，造成進口溫度高6運轉速度太低，皮帶打滑。1降低油位或挾油；2清除堵物；3降低通過鼓風機的壓差；4修復間隙；5開設通風口，降低室溫；6加大轉速，防止皮帶打滑。流量不足1進口過濾堵塞；2葉輪磨損，間隙增大得太多；3皮帶打滑；4進口壓力損失大；5管道造成通風泄漏。1清除過濾器的灰塵和堵塞物；2修復間隙；3拉緊皮帶并增加根數；4調整進口壓力達到規定值；5檢查并修復管道皮帶破損1超負荷運轉2皮帶打滑3兩皮帶輪不平行1調整2調整3調整漏油或油泄露到機殼中1油箱位大高，由排油口漏出；2密封磨損，造成軸端漏油；3壓力高于規定值；4墻板和油箱的通風口堵塞，造 成油泄漏到機殼中。 1 降低油位； 2更換密封； 3疏通通風口，中間腔裝上具有2mm孔徑的旋塞，打開墻板下的旋塞。 異常振動和噪聲立即停車 1滾動軸承游隙超過規定值或軸承座磨損； 2齒輪側隙過大，不對中，固定不緊； 3由于外來物和灰塵造成葉輪與葉輪,葉輪與機殼撞擊； 4由于過載、軸變形造成葉輪碰撞； 5由于過熱造成葉輪與機殼進口處磨擦； 6由于積垢或異物使葉輪失去平衡； 7地腳螺栓及其他緊固件松動。 1更換軸承或軸承座； 2重裝齒輪并確保側隙； 3清洗鼓風機，檢查機殼是否損壞； 4檢查背壓，檢查葉輪是否對中，并調整好間隙； 5檢查過濾器及背壓，加大葉輪與機殼進口處間隙； 6清洗葉輪與機殼，確保葉輪工作間隙； 7擰緊地腳螺栓并調平底座。電機超載 1與規定壓力相比，壓差大，即背壓或進口壓力大高；2與設備要求的流量相比，風機流量太大，因而壓力增大；3進口過濾堵塞，出口管道障礙或堵塞；4轉動部件相碰和磨擦(卡住)；5油位太高；6窄V型皮帶過熱，振動過大,皮帶輪過小。1降低壓力到規定值；2將多余氣體放到大氣中或降低鼓風機轉速；3 清除障礙物；4立即停機，檢查原因；5將油位調到正確位置；6檢查皮帶張力，換成大直徑的皮帶輪。電機停轉1超負荷2風機研傷3電源接線不良4電機內部過臟或軸承損壞5電機本身存在質量問題1檢查管道系統2檢修3修理4清掃風機或者更換軸承5更換電機
羅茨鼓風機利用兩個或三個葉子在氣缸內作相對運動來壓縮和輸送氣體 ，適用于低壓立場和的氣體輸送和加壓 ，羅茨風機在使用時需要進行正確的操作以及調試 ，根據其用途進行適當的調試 ，更好的選擇使用羅茨鼓風機，接下來本篇文章將為大家介紹一下羅茨鼓風機的選型計算方法以及操作規程 ，幫助大家更好地選擇使用羅茨鼓風機。
一、羅茨鼓風機的正確選型方法
⑴對于羅茨鼓風機和壓縮機，出口節流調節方式耗功多。盡管相對流量Qr(實際流量Q與設計流量Q0之比)減少時 ，功率亦相應減少 。如當Q=0.65Q0時 ，所對應的功率減少到原來的80左右 ，但與其它調節方式相比，耗能仍居首位。
⑵如果相對流量變化不大時(或稱調節深度小時)，幾種調節方式耗功差別不大 。即調節方式對節能效果影響不大 ，甚至不僅不節能 ，反而因調節裝置的存在多耗功( 如液力耦合器 )。
⑶一般來說，調節深度越大，節能效果越顯著。因此，要慎重選擇調節方式，以期獲得大效益。
⑷變速調節曲線接近理想曲線。
二、羅茨鼓風機操作規程
1、開機前的檢查與準備
(1)準備必要的開車工具：閥門鉤、扳手等。
(2)檢查電機接地線是否完好(漏電可能導致觸電事故)、地腳螺栓是否緊固(設備振動導致使用壽命縮短)、對輪罩是否扣好(存在機械傷害風險)等。
(3)檢查潤滑油油位、油質是否符合要求。
(4)盤車輕松無卡澀。
(5)檢查進風口空氣濾清器是否暢通，濾清器進口是否完全打開。
(6)有冷卻水的風機，檢查冷卻水是否暢通。
2、開機步驟
檢查與準備工作完成后，即可開機。在開機時絕對禁止將進、出風口閘閥全部關閉，也不能在滿載時突然開車。
(1)完全打開進氣調節閥，出氣調節閥、旁通管、冷卻水閥。
(2)啟動電機。空車運轉20～30分鐘，觀察鼓風機有無不正常的現象 ，如發現有撞擊或摩擦聲 ，應立即停車檢查，并排除故障。
(3)正常運轉后，逐漸調節出口閥門(或逐漸關閉放空閥)，逐漸加載到額定壓強。
3、停機步驟
(1)工藝降載荷。
(2)打開泄壓閥泄壓。
(3)待空載無壓后，停止電機運行。
以上是為大家介紹的羅茨鼓風機的選型計算方法以及操作規程，希望對大家日常使用會有所幫助。如果想了解更多關于羅茨鼓風機的相關內容，請關注我們。
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