摘 要
罗茨风机是一种容积式压缩机，属于旋转机械，具有结构简单、风机内腔不需要润滑油、运转平稳、性能稳定等优点，已被广泛应用于石化、建材、电力、冶炼、化肥、矿山、港口、轻纺、食品、造纸、水产养殖和污水处理、环保产业等诸多领域。
罗茨鼓风机的结构主要是有一对腰形渐开线转子、齿轮、轴承、密封和机壳等部件组成。
关键字：罗茨鼓风机、转子、设计、绘图
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 录
摘 要 I
Abstract II
第一章 绪论 1
1.1罗茨鼓风机的构成及特点 1
1.2罗茨鼓风机的工作原理 2
1.3罗茨鼓风机的应用领域 4
第二章 总体方案设计 5
2.1设计要求 5
2.2方案设计 5
第三章 罗茨鼓风机主要部件设计 6
3.1电动机的选择 6
3.1.1选择电动机类型 6
3.1.2电动机容量的选择 6
3.1.3电动机转速的选择 6
3.2 V带传动的设计 6
3.2.1 V带的基本参数计算 6
3.2.2 带轮结构的设计 9
3.3转子设计 9
3.3.1转子叶型设计 9
3.3.2转子的干涉检测 12
3.3.3转子的结构设计 12
3.4同步齿轮设计 13
3.4.1选精度等级、材料和齿数 13
3.4.2按齿面接触疲劳强度设计 13
3.4.3按齿根弯曲强度设计 14
3.4.4几何尺寸计算 16
3.5轴及轴上零件的设计与选择 16
3.5.1传动轴的设计 16
3.5.2轴承的选择与校核 19
3.5.3键选择与校核 20
3.6缸体的设计 21
第四章 罗茨鼓风机的使用与维护 22
4.1安装注意事项 22
4.2操作使用注
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罗茨鼓风机选购时，会面临很多的问题，不单单是型号的问题，还有品牌、公司、服务、质量、价格等因素，锦工风机在网络上寻找关于此类的文章时，发现有一篇文章写的确实不错，能够准确的把握客户的痛点，对于罗茨鼓风机行业的认知也挺丰富，锦工风机猜测写该篇文章的人，在行业内待了不下3年，今天【转载】给各位看一下：
选购罗茨风机，首先需要确定工作所需耐压及输送量，以及能适应的工况温度、气压、耐腐性等等，罗茨风机的型号一般只能说明其口径，风机的容积，然而各个生产厂家都各不相同，所以依型号选购是不现实的。
罗茨风机的耐压，由于各风机厂家对叶轮，机壳，墙板加工精度的掌控能力各不相同，所以也相差很大。同样一台风机，其风量相差很大，其主要原因为其风机容积的大小及设定风机的转速大小，以及在耐压状态下的泄漏量。传统的罗茨风机耐压能做到一公斤，以前来说几乎神话，但是随着数控等新技术的运用，有些厂家已开始有所突破，这才是罗茨风机的真正价值体现。
罗茨风机其容积乘以其转速就是其输送量，随着压力增长，其泄漏量越来越大，直至全部形成循环流，也就是光消耗电流，不作功了，所以一台好的罗茨风机，耐压是硬指标。
那么如何选用一台好风机呢？这就要看在同样转速，同样压力的状态下，选择运转平稳、声音沉闷、温升较低的风机。另外目前国内厂家很少会关注罗茨风机负压状态下的密封问题，一般企业都是采用一道骨架油封来间隔润滑油的泄漏，而我们都知道，骨架油封准对的是刃口单向密封，背对面如果负压过高，就形同虚设了。
综上所述，选购一台匹配的罗茨风机，并不是简简单单看个型号，议个最低价格这么简单的。必须跟专业的销售人员说明，你所需要达到多少输送量及耐压。了解清楚所选产品是否能满足，以及配置功率是否合适。然后由风机厂家按你的要求完成出厂前调试，千万别跟一问三不知，或胡言乱语的销售人员恰谈业务。一个好的工程，一个好的系统，需要采购相匹配的优质产品，低价意味着-《没有技术含量》-《偷工减料》-《以次充好》-《没有能力实现售后增务》-《没有能力更新改造产品》，同样，一味追求低价，等于把自已的系统，自已的产品归类于低端行列。
锦工风机点评：罗茨鼓风机是较为成熟的行业了，并不像以前一样不成熟，在技术成熟的条件下，罗茨鼓风机的好于坏，仅体现在两个方面，一个是用材，另一个是服务，设计水平一样，用材与服务决定了我们使用体验，有些终端客户会更加注重质量与服务，而经销客户多追逐利润空间。如果您有罗茨风机的采购问题，可以联系我们的官方客服热线
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罗茨鼓风机目前市场上多为三叶型，三叶罗茨鼓风机每转动一圈由两组三叶型叶轮完成3次吸、排气。属于容积式风机，是一种定容积迥转式气体动力机械。气缸由机壳和两端墙板包容而成，一对相互“咬合”(因为有间隙，两叶轮并不直接接触)的叶轮将进气口与排气口分隔开来，通过一对同步齿轮的转动，两叶轮在气缸中作等速方向旋转，在旋转过程中，进气口的气体不断的被叶轮推移到排气口，从而达到强制排气的目的。结构简单，性能稳定。
其特点是在最高设计压力范围内，管网阻力变化时，流量变化很小。罗茨鼓风机压力变化影响小。当曝气池液位变化时，鼓风量基本不变。罗茨风机风量受转速控制，风量调整可通过变频调速进行，变频后风压可以维持。1、选型
在污水厂鼓风机选型时，风机厂家产品样本上给出的均是标准进气状态下的性能参数，然而风机在实际使用中并非标准状态，当鼓风机的环境工况如温度、大气压力以及海拔高度等不同时，风机的性能也将发生变化，设计选型时就不能直接使用产品样本上的性能参数，而需要根据实际使用状态将风机的性能要求，换算成标准进气状态下的风机参数来选型。
2、压力
容积式鼓风机排气压力的高低并不取决于风机本身，而是气体由鼓风机排出后装置的情况，即所谓“背压”决定的， 曝气鼓风机具有强制输气的特点。鼓风机铭牌上标出的排气压力是风机的额定排气压力。实际上，鼓风机可以在低于额定排气压力的任意压力下工作，而且只要强度和排气温度允许，也可以超过额定排气压力工作。
对于污水处理厂而言，排气系统所产生的绝对压力(背压)为管路系统的压力损失值、曝气池水深和环境大气压力之和。（大致就是水深加一米）
3、风量（需氧量）
在计算污水处理的需氧量时，其结果为标准状态下所需氧的质量流量qm(kg/min) ，再将其换算成标准状态下所需空气的容积流量qv1(m3/min) ，如果鼓风机的使用状态不是标准状态，例如在高原地区使用，则空气密度、含湿量会发生变化，鼓风机所供应的空气容积流量与标准状态是相同的，而所供空气的质量流量将减少，有可能导致供氧量不足。最为简单的计算方式就是按污水池面积来算 一个平方四个曝气头，每个曝气头的供气量0.03m3/min（这里的0.03是取曝气头中间值）
4、冬季和夏季的区别
鼓风机选型应关注鼓风机供气流量的变化规律对于同一台鼓风机，在冬季和夏季，其容积流量是不会发生变化的，但因空气密度的不同质量流量会发生变化，也就是说供氧量会有所不同。这是由于冬季气温降低，空气密度增加，那么风机所供给的干空气的质量流量较标准状态大幅度增加，从而引起供氧量增加，从运行的实际测量情况来看，每年冬季曝气池的溶解氧较夏季会高出1～3mg/L。
因此，在生产运行过程中，需要针对这种变化对设备进行及时的调整，使鼓风机的充氧能力与实际运行中的需氧量相适应。对于罗茨鼓风机来说，使用变频器，通过改变风机转速来调整供风量是很经济实用的。
运行中罗茨风机可能出现一些问题，通过现象来排查设备问题是污师需要掌握的一种技能现象
噪音高 1管道堵塞引起压力升高2皮带罩安装不当引起的振动3风机轴承磨损4风机内进入灰尘造成研伤5无润滑剂6V形带轮松动7三角带打滑1重新或更换管路2重新装好皮带罩3更换新的轴承4拆检风机5补充润滑油6紧固项丝7调整皮带张紧度叶轮与叶轮摩擦1叶轮上有污染杂质，造成间隙过小2齿轮磨损,造成侧隙大3齿轮固定不牢，不能保持叶轮同步4轴承磨损致使游隙增大1清除污物，并检查内件有无损坏2调整齿轮间隙,若齿轮侧隙大于平均值 30%～50%应更换齿轮3重新装配齿轮,保持锥度 配合接触面积达75%4更换轴承叶轮与墙板机壳的摩擦1安装间隙不正确；2运转压力过高，超出规定值；3运转温度过高；4机壳或机座变形，风机定位失效；5轴承轴向定位不佳。1重新调整间隙；2查出超载原因，将压力降到规定值；3检查安装准确度，减少管道拉力；4检查修复轴承，并保证游隙。温度过高1油箱内油太多、太稠、大脏；2过滤器或消声器堵塞；3压力高于规定值；4叶轮过度磨损，间隙大；5通风不好，室内温度高，造成进口温度高6运转速度太低，皮带打滑。1降低油位或挟油；2清除堵物；3降低通过鼓风机的压差；4修复间隙；5开设通风口，降低室温；6加大转速，防止皮带打滑。流量不足1进口过滤堵塞；2叶轮磨损，间隙增大得太多；3皮带打滑；4进口压力损失大；5管道造成通风泄漏。1清除过滤器的灰尘和堵塞物；2修复间隙；3拉紧皮带并增加根数；4调整进口压力达到规定值；5检查并修复管道皮带破损1超负荷运转2皮带打滑3两皮带轮不平行1调整2调整3调整漏油或油泄露到机壳中1油箱位大高，由排油口漏出；2密封磨损，造成轴端漏油；3压力高于规定值；4墙板和油箱的通风口堵塞，造 成油泄漏到机壳中。 1 降低油位； 2更换密封； 3疏通通风口，中间腔装上具有2mm孔径的旋塞，打开墙板下的旋塞。 异常振动和噪声立即停车 1滚动轴承游隙超过规定值或轴承座磨损； 2齿轮侧隙过大，不对中，固定不紧； 3由于外来物和灰尘造成叶轮与叶轮,叶轮与机壳撞击； 4由于过载、轴变形造成叶轮碰撞； 5由于过热造成叶轮与机壳进口处磨擦； 6由于积垢或异物使叶轮失去平衡； 7地脚螺栓及其他紧固件松动。 1更换轴承或轴承座； 2重装齿轮并确保侧隙； 3清洗鼓风机，检查机壳是否损坏； 4检查背压，检查叶轮是否对中，并调整好间隙； 5检查过滤器及背压，加大叶轮与机壳进口处间隙； 6清洗叶轮与机壳，确保叶轮工作间隙； 7拧紧地脚螺栓并调平底座。电机超载 1与规定压力相比，压差大，即背压或进口压力大高；2与设备要求的流量相比，风机流量太大，因而压力增大；3进口过滤堵塞，出口管道障碍或堵塞；4转动部件相碰和磨擦(卡住)；5油位太高；6窄V型皮带过热，振动过大,皮带轮过小。1降低压力到规定值；2将多余气体放到大气中或降低鼓风机转速；3 清除障碍物；4立即停机，检查原因；5将油位调到正确位置；6检查皮带张力，换成大直径的皮带轮。电机停转1超负荷2风机研伤3电源接线不良4电机内部过脏或轴承损坏5电机本身存在质量问题1检查管道系统2检修3修理4清扫风机或者更换轴承5更换电机
罗茨鼓风机利用两个或三个叶子在气缸内作相对运动来压缩和输送气体 ，适用于低压立场和的气体输送和加压 ，罗茨风机在使用时需要进行正确的操作以及调试 ，根据其用途进行适当的调试 ，更好的选择使用罗茨鼓风机，接下来本篇文章将为大家介绍一下罗茨鼓风机的选型计算方法以及操作规程 ，帮助大家更好地选择使用罗茨鼓风机。
一、罗茨鼓风机的正确选型方法
⑴对于罗茨鼓风机和压缩机，出口节流调节方式耗功多。尽管相对流量Qr(实际流量Q与设计流量Q0之比)减少时 ，功率亦相应减少 。如当Q=0.65Q0时 ，所对应的功率减少到原来的80左右 ，但与其它调节方式相比，耗能仍居首位。
⑵如果相对流量变化不大时(或称调节深度小时)，几种调节方式耗功差别不大 。即调节方式对节能效果影响不大 ，甚至不仅不节能 ，反而因调节装置的存在多耗功( 如液力耦合器 )。
⑶一般来说，调节深度越大，节能效果越显著。因此，要慎重选择调节方式，以期获得大效益。
⑷变速调节曲线接近理想曲线。
二、罗茨鼓风机操作规程
1、开机前的检查与准备
(1)准备必要的开车工具：阀门钩、扳手等。
(2)检查电机接地线是否完好(漏电可能导致触电事故)、地脚螺栓是否紧固(设备振动导致使用寿命缩短)、对轮罩是否扣好(存在机械伤害风险)等。
(3)检查润滑油油位、油质是否符合要求。
(4)盘车轻松无卡涩。
(5)检查进风口空气滤清器是否畅通，滤清器进口是否完全打开。
(6)有冷却水的风机，检查冷却水是否畅通。
2、开机步骤
检查与准备工作完成后，即可开机。在开机时绝对禁止将进、出风口闸阀全部关闭，也不能在满载时突然开车。
(1)完全打开进气调节阀，出气调节阀、旁通管、冷却水阀。
(2)启动电机。空车运转20～30分钟，观察鼓风机有无不正常的现象 ，如发现有撞击或摩擦声 ，应立即停车检查，并排除故障。
(3)正常运转后，逐渐调节出口阀门(或逐渐关闭放空阀)，逐渐加载到额定压强。
3、停机步骤
(1)工艺降载荷。
(2)打开泄压阀泄压。
(3)待空载无压后，停止电机运行。
以上是为大家介绍的罗茨鼓风机的选型计算方法以及操作规程，希望对大家日常使用会有所帮助。如果想了解更多关于罗茨鼓风机的相关内容，请关注我们。
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