罗茨风机结构图及工作原理

罗茨风机结构图及工作原理
什么是罗茨式鼓风机，它是如何工作的？
工作原理
下面的带有一对双叶旋转叶片（转子）的罗茨式鼓风机（罗茨式增压器）的工作原理，该叶片以其发明者弗朗西斯·罗茨的名字命名。流体从吸入侧（入口）泵送到各个啮合叶片和外壳之间的压力侧（出口）。由于压力侧的反压，气态流体被压缩。
转子通常由皮带传动和安装在后部的一对齿轮驱动。因此，转子不会通过其啮合叶片的接触来驱动！相反，即使是很小的间隙也必须在旋转叶片之间保留，否则高速会导致不可接受的热量产生并且转子会迅速磨损。
然而，通常使用三叶甚至四叶转子代替两叶转子。为了实现更连续的压缩并因此避免压力波动，转子也沿其旋转轴线扭转。转子的横截面轮廓由摆线组成。然而，由于无接触啮合，它并不是真正意义上的摆线齿轮！
罗茨式鼓风机不仅用作增压内燃机的压缩机。它们还用于泵送液体或食品，例如大米或谷物。

罗茨式增压器
空气通过前面的槽吸入。空气通过这个装有散热片的进气口进入外壳。
罗茨增压器内部是三叶旋转叶片（转子），它们将转子与壳体内壁之间的空气从吸入侧（顶部）泵送到排放侧（底部）。由于排放侧的“积聚”空气，那里的压力增加，空气相应地被压缩。
旋转叶片由皮带驱动，驱动皮带轮仅直接驱动两个转子中的一个。第二个转子由两个斜齿轮驱动。
一旦空气被泵送到压力侧，压缩空气就可以用于燃烧过程。压缩过程中不希望的温度升高被外壳上的散热片抵消。
罗茨增压器的压力侧和吸入侧之间的压力比通常最大为 2。根据转速，这些情况下的效率约为 50%。压力比越大，效率下降越快！基本上，压力比越小，罗茨式增压器的效率越高。
双叶旋片
对于双叶转子的构造，外摆线和内摆线的滚动圆选择为基圆直径的四分之一。
三叶旋片
对于三叶转子的构造，用于产生内摆线和外摆线的滚动圆将被选择为基圆直径的六分之一。

罗茨风机的构造原理
罗茨风机的结构原理是基于一种双转子的机械原理。它由外叶轮、内叶轮和壳体三个主要部分组成。
首先，罗茨风机的内外叶轮通过数个行星齿轮使两个叶轮同时进行反向旋转，外叶轮有两个齿，内叶轮有三个齿，而且两个叶轮的齿轮摆距相等。这两个叶轮相互协作，使气体在内叶轮到外叶轮的转运中形成压缩，随后被顺序地推移并从吸气口进入齿轮空隙中。
其次，气体进入齿轮空隙后，叶轮的增压效果将气体压缩，并在贯穿整个机体时旋转（由于外叶轮齿轮的扭曲，将气体向外推进）。
最后，气体从排气口流出，从而达到提供气流压力、吸入和放出气体的效果。
总的来说，罗茨风机适用于实现吸入和放出气体、提供气流压力和配合泵的操作，并广泛应用于多种领域和行业。

罗茨风机结构简图
罗茨鼓风机系属容积回转鼓风机。这种压缩机靠转子轴端的同步齿轮使两转子保持啮合。转子上每一凹入的曲面部分与气缸内壁组成工作容积，在转子回转过程中从吸气口带走气体，当移到排气口附近与排气口相连通的瞬时，因有较高压力的气体回流，这时工作容积中的压力突然升高，然后将气体输送到排气通道。两转子互不接触，它们之间靠严密控制的间隙实现密封，故排出的气体不受润滑油污染。

主要特点
其最大的特点是使用时当压力在允许范围内加以调节时流量之变动甚微，压力选择范围很宽，具有强制输气的特点。输送时介质不含油。结构简单、维修方便、使用寿命长、整机振动小。
真空泵。由于周期性的吸、排气和瞬时等容压缩造成气流速度和压力的脉动，因而会产生较大的气体动力噪声。此外，转子之间和转子与气缸之间的间隙会造成气体泄漏，从而使效率降低。罗茨鼓风机的排气量为0.15～150立方米/分，转速为 150～3000转/分。单级压比通常小于1.7，最高可达2.1，可以多级串联使用。
主要介质
罗茨鼓风机输送介质为清洁空气，清洁煤气，二氧化硫及其他惰性气体，特殊气体行业（煤气、天然气、沼气、二氧化碳、二氧化硫等）及高压工况的首选产品。鉴于具有上述特点，因而能广泛适应冶金、化工、化肥、石化、仪器、建材行业。
结构
按转子的形状，罗茨鼓风机分为两叶型和三叶型。三叶型转子每转动一次由两个转子进行三次吸、排气。与二叶型相比，气体脉动性小，振动也小，噪声低.
参数
罗茨鼓风机的转速为150～3000转/分钟。流量为0.15～1200立方米/分钟，压力为9.8～196千帕，功率为0.75～1000千瓦，单机重量为100～9000千克。