[发明专利]罗茨式鼓风机转子对准的方法及装置

说明书

本申请是申请号为200910164059.3、申请日为2009年8月6日、发明名称为“罗茨式鼓风机转子对准的方法及装置”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明一般涉及罗茨式鼓风机。更具体地，本发明涉及通过转子的临界对准(critical alignment)来降低罗茨式鼓风机中的噪声。

背景技术

典型的罗茨式鼓风机在壳体内具有两个平行的、等尺寸的、反向旋转的叶片转子(lobed rotor)。所述壳体内部典型地具有两个平行的、交迭的、等尺寸的圆柱形室，转子在其中旋转。每个转子具有与另一个转子的相应叶片交错的两个以上叶片。每个转子在支撑在轴承上的轴上被支承，但是轴和轴承的布置都可以至少部分地与转子和/或壳体成为整体。在现代的实践中，罗茨式鼓风机的转子叶片具有典型地近似为一系列圆弧的螺旋、渐开线或摆线轮廓(在本申请的图中示出的那些叶片是摆线的)，并且由容纳在与转子室分离的隔间内的传动比为1：1的齿轮来驱动。转子轴中的一个一般由诸如电动机的外部动力源来驱动，而另一个由第一个来驱动。进气口和出气口通过沿圆柱形室膛之间的交迭区域去除某些部分的材料来形成。净流(net flow)横向穿过转子轴的平面：泵出的材料绕转子的周边从进口移动到出口，随着交错的叶片从腔的中心朝进气口的移动被引入鼓风机中，打开了孔隙；在气缸中的转子的两个叶片之间的体积的交替的“吞气(gulp)”中绕室被运载，通过从气缸壁提升每个连续的吞气的主叶片而释放到出气口，然后随着每个叶片进入靠近出气口的反向转子的下一个叶间槽而被挤出出气口。

每个转子的叶片的数量可以是任意的；例如，公知有两个、三个和四个叶片的转子。所谓的齿轮泵是使用渐开线叶片形状以允许叶片起具有滚动的面间接触的齿轮的作用的罗茨式鼓风机的变化；所述设计还允许对齿的差动数量进行选择。

在二十世纪早期之前，罗茨式鼓风机的叶片是直线式(限定了表面的直线与各个旋转轴平行)而不是螺旋式的。由于

增加的排出体积是不恒定的，因此具有所述叶片的鼓风机在每次旋转的过程中产生了显著的输出波动。然而，适当成形的直线式叶片之间的倒漏(leakback)(由于压差Δp而从出口侧流回到进口侧)实质上可以是恒定的，达到可以使所有的间隙均匀不变的程度。二十世纪三十年代制造技术的发展包括以合理价格制作齿轮齿以及顺着螺旋路径沿旋转轴前进的压缩机叶片的能力。这带来了具有有效恒定的排出体积而不是分离脉冲的罗茨式鼓风机，例如由Hallet在专利号为2,014,932的美国专利中所公开的。然而，所述鼓风机表现出脉动倒漏，因此净输送流保持不恒定。

发明内容

本发明的一些实施方式通过提供关于叶片特征比先前的螺旋转子设计显著更均匀的倒漏中的脉动来降低罗茨式鼓风机中的脉冲能量以及相关噪声。用于所述均匀性的主要机构是通过在旋转的过程中精确测量和调整相对的角位置来促进的在转子之间的对准上的改进。

根据一个方案的罗茨式鼓风机转子对准的方法，包括：将成对的驱动转子和惰轮转子安装在鼓风机壳体中；将惰轮固定到齿轮侧的惰轮转子轴上；使惰轮相对于壳体固定；以及将伸长杠杆臂连在电动机侧的驱动转子轴上。

所述方法进一步包括：使伸长杠杆臂在交替方向上旋转以将杠杆臂移动到第一和第二行进长度，其中，每个行进长度由在壳体内的驱动转子与惰轮转子的接触来限定；测量杠杆臂在两个行进长度之间的位移；通过将第一基准补偿值加到测量到的位移长度之间的位移值来形成第一位置值；以及将驱动齿轮固定到齿轮侧的驱动转子轴上。

所述方法进一步包括：设定气体流入鼓风机的出气口的速度；使驱动轴以预定速度在顺流的方向上旋转；在流路上的位置处测量流动压力；将测量到的流动压力中的脉冲瞬时幅度和速度与用于幅度的第一通过/中断标准和用于速度的第二通过/中断标准进行比较；以及将通过额定值(passing rating)分配给满足两个标准的鼓风机。

在另一个方案中，提出了一种罗茨式鼓风机对准装置。所述装置包括：角度设置工具基座；鼓风机夹具，其用铰链安装到设置基座上，其中，所述夹具被配置为将鼓风机可松开地接合到设置基座上；惰轮接合组件，其中，惰轮接合组件被配置为在足以允许建立鼓风机惰轮与惰轮接合组件的具有配置为与其啮合的偏心支承的惰轮接合齿形的部件之间的啮合的范围内旋转，并且其中，惰轮接合齿形相对于所述组件旋转地固定；以及惰轮接合组件旋转锁，其中，旋转锁被配置为至少在惰轮接合齿形与惰轮相啮合的角度夹紧惰轮接合组件的旋转。