一种端面排气的齿式鼓风机

本实用新型涉及一种端面排气的齿式鼓风机，属气体动力机械。

齿式鼓风机具有内压缩过程，比等容压缩的罗茨鼓风机节能，同时它又保 持罗茨鼓风机结构简单、运行可靠的优点，因而是一种比较理想的罗茨鼓风机 节能替代产品，此外，齿式鼓风机作为一种回转压缩机，可广泛应用于一般回 转压缩机所适用的领域，现有的齿式鼓风机都采用端面排气结构，该结构具有 的排气通流面积小，排气气流速度大，因而耗功多，限制它向大流量方向发 展。

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提出一种端面排气的齿 式鼓风机，通过改进现有齿式鼓风机端面排气结构，增加排气孔口通流面积， 减小排气阻力，降低机器的功耗，拓展其流量使用范围。

本实用新型的技术方案为：具有机壳、左墙板、右墙板、齿轮箱和轴承箱 的端面排气的齿式鼓风机，在机壳上开有径向吸气口，左墙板和右墙板分别位 于机壳的左、右两侧，左墙板左侧为齿轮箱，右墙板右侧为轴承箱，齿轮箱中 两个相互啮合的同步齿轮，分别安装在主动转轴和从动转轴上，两根转轴分别 由装在左墙板和右墙板上的轴承支承，左墙板和右墙板内靠近机壳端都装有气 封，气封和轴承之间装有油封，机壳内有相互啮合的主动转子与从动转子，分 别与主动转轴和从动转轴联接，转子两端各有一对相互啮合的主动转子盖板和 从动转子盖板，转子及盖板偏心引起的旋转惯性力由转轴两端的平衡块加以平 衡，在左墙板和右墙板上，与从动转子盖板相邻部分，开设有一定形状的端面 排气孔口及与排气孔口相通的排气腔，左、右墙板上的排气腔与机壳上的排气 通道相通，然后汇合于机壳上的排气出口，主动转轴从轴承箱上的通孔向外伸 出，通过键联接可在外伸轴上安装联轴器或皮带轮，轴承箱上通孔处安装有油 封。

本实用新型的技术效果为：由于转子的啮合，由机壳、转子及左、右墙板 构成的基元容积发生周期性地变化，基元容积增加时气体从壳体上的吸气孔口 进入基元容积内，基元容积减小时气体被压缩，直到压力等于用户所需要的排 气压力时，基元容积内气体从端面排气孔口排出到排气腔，然后进入壳体上的 排气通道，最后从壳体上的排气出口排出，同以往齿式鼓风机不同的是，该实 用新型在转子两侧增加了盖板，由于从动转子盖板比从动转子大，因而由从动 转子盖板大小决定的排气孔口比由从动转子大小决定的排气孔口具有更大的通 流面积，结果该实用新型具有低的排气阻力和低的功耗，产生节能效果。

下面结合附图对该实用新型加以详细说明。

图1为端面排气的齿式鼓风机沿图2A-A线的剖视图；

图2为端面排气的齿式鼓风机沿图1B-B线的剖视图；

图3为图1及图2中主动转子与从动转子的端面型线图；

图4为图1及图2中主动转子盖板与从动转子盖板的端面型线图。

机壳13与左墙板8、右墙板16之间，以及左墙板8与齿轮箱3之间，右墙板 16与轴承箱18之间，分别利用两个定位销定位，并用若干沿周向均匀分布的螺 栓连接紧固，左墙板8上两个轴承座内各装一个轴向可游动的滚柱轴承1，右墙 板16上两个轴承座内各装一个轴向固定不动的滚珠轴承17、主动转轴20和从动 转轴21支承在各自的一对轴承1、17内，并采用过渡配合与轴承1、17内圈联 接，左墙板8和右墙板16内靠近机壳13的一侧部有气封10，气封10为简易迷宫 密封，气封10内圈与主动转轴20或从动转轴21之间留有微小径向间隙，外圈在 墙板8、16内利用过渡配合联接固定，气封10靠机壳13一侧的端面与墙板8、16 同侧的端面齐平，在墙板8、16内气封10与轴承1、17之间，利用过渡配合安装 有油封9，油封9与转轴20、21之间留有微小径向间隙，在主动转轴20和从动转 轴21上，紧靠滚柱轴承1的左侧及滚珠轴承17的右侧，都装有平衡块7，平衡块 7通过键联接与转轴20、21之间作周向定位和固定，同步齿轮6右端紧靠平衡块 7，左端通过涨套5作周向定位和固定，再通过圆螺母4压紧涨套5作轴向固定， 在轴承箱18内，平衡块7直接利用圆螺母4作轴向固定，通过与轴承17靠紧实现 轴向定位，在从动转轴21右端有两个圆螺母4中间夹紧一个甩油片22，甩油片 22随从动转轴21旋转，可将轴承箱18内的油甩出，从而润滑滚珠轴承17，齿轮 箱3内，同步齿轮6约齿高的三分之二浸入到油里，将润滑油搅起可润滑其自身 及滚柱轴承1，齿轮箱3及轴承箱18上各装有一个油标2以观察箱内油位，机壳 13、齿轮箱3及轴承箱18都采用双层壁结构，外层的水冷腔通有循环水可对压 缩气体及润滑油进行冷却，冷却水从齿轮箱3底部进入，从轴承箱18顶部流 出，左墙板8和右墙板16上都有水道，将齿轮箱3的水冷腔与机壳13的水冷腔， 以及机壳13的水冷腔与轴承箱18的水冷腔连通，在左墙板8和右墙板16靠壳体 13一侧的端面上，开有环状排气孔口23，其中，排气孔口23的内环31、外环30 都是以从动转轴21中心为圆心的圆弧，内环31的半径比从动转子盖板11的齿根 圆半径35大4～10mm，外环30的半径比从动转子盖板11的齿顶圆半径34小3～ 6mm，排气孔口23的起始边29为径向直线，用排气起始角28表征其位置，该 角度的大小根据用户所需压力的不同而在150～300度范围内变化，终止边32为 一段圆弧，圆心为主动转轴20中心，半径等于主动转子盖板12的齿顶圆半径 34，在墙板8、16内有排气腔24同排气孔口23相通，排气腔24经光滑转折过 渡，与机壳13上的排气通道25相通，再在排气出口26处汇合，在机壳13内有相 互啮合的主动转子14与从动转子15，分别与主动转轴20和从动转轴21联接，转 子14、15两端各有一对相互啮合的主动转子盖板12与从动转子盖板11，同一转 轴上的盖板形状及大小相同，转子14、15及转子盖板12、11各由一些特定曲线 构成它们的端面型线。

主动转子14及从动转子15的端面型线由直线、直线包络线、圆弧、圆弧包 络线以及点啮合摆线组成。主动转子14与从动转子15具有相同的节圆半径36， 齿顶圆半径34及齿根圆半径35，齿顶圆半径34与节圆半径36大小之比为了1. 2～1.4，两者之和等于中心距33，主动转子14上的对滚圆弧半径37与从动转 子15上的对滚圆弧半径38大小之比为0.7～0.8，两者之和等于中心距33，主 动转子14上的线段47是一段圆弧，其半径等于对滚圆弧半径37，从动转子15上 的线段39是一段与圆弧47共轭的圆弧，其半径等于对滚圆弧半径38，主动转子 14上的线段54为直线，它的一端与圆弧47相切，从动转子15上与它共轭的线段 40是直线包络线，线段40的一端与圆弧39相切，主动转子14上的直线54另一端 与一直线包络线53相切，直线包络线53与从动转子15上的直线41共轭，从动转 子15上的直线41与直线包络线40相切，主动转子14上直线包络线53另一端与圆 弧52相切，与圆弧52共轭的线段是从动转子15上的圆弧42，主动转子14上的线 段50是一段点啮合摆线，摆线50同圆弧52之间通过过渡圆弧51光滑连接，从动 转子15上的线段43是由过渡圆弧51包络形成的圆弧包络线，线段43与圆弧45之 间通过过渡圆弧44光滑连接，主动转子14上的线段49为一段圆弧，圆弧49与圆 弧47之间通过两段半径相等的过渡圆弧48光滑连接，从动转子15上圆弧45与圆 弧39通过直线46光滑连接，圆弧52与圆弧45半径都等于齿顶圆半径34，圆弧49 与圆弧42半径都等于齿根圆半径35。

主动转子盖板12上线段61为半径等于齿根圆半径35的圆弧，从动转子盖板 11上线段60为半径等于齿顶圆半径34的圆弧，圆弧61与圆弧60在啮合过程中作 纯滚动，主动转子盖板12上线段66为一直线，它的一端与圆弧61相切，它的另 一端与直线包络线65相切，从动转子盖板11上线段55为一直线包络线，它与主 动转子盖板12上的直线66相互共轭，线段55的一端与圆弧60相切，另一端与直 线56相切，主动转子盖板12上线段64为半径等于齿顶圆半径34的圆弧，它与从 动转子盖板11上半径等于齿根圆半径35的圆弧57相互共轭，主动转子盖板12上 线段62是一段点啮合摆线，它与圆弧64之间通过过渡圆弧63光滑连接，它的另 一端与圆弧61相切，从动转子盖板11上线段58是由圆弧63包络形成的圆弧包络 线，它的一端与圆弧57相切，另一端通过过渡圆弧59与圆弧60光滑连接。