專(zhuān)利名稱(chēng)：一種羅茨風(fēng)機(jī)用夾層式多功能軸承座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種軸承座，尤其涉及一種羅茨風(fēng)機(jī)(羅茨真空泵)用夾層式多功能軸承座。
背景技術(shù)：
羅茨風(fēng)機(jī)(羅茨真空泵)是目前國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用的氣力源設(shè)備和真空設(shè)備。該設(shè)備壓縮空氣(或抽真空)時(shí)產(chǎn)生大量熱量，熱量傳遞至軸承后，軸承容易在高溫環(huán)境中燒毀，導(dǎo)致產(chǎn)品損壞，此種情況成為限制羅茨風(fēng)機(jī)使用壽命的主要原因。故羅茨風(fēng)機(jī)(羅茨真空泵)的機(jī)體，很大程度上都圍繞降溫散熱進(jìn)行設(shè)計(jì)。目前市場(chǎng)上，羅茨風(fēng)機(jī)(羅茨真空泵)的冷卻有以下幾種方式Ι·水冷卻；ΙΙ·開(kāi)放式自然冷卻；ΙΙΙ.強(qiáng)制風(fēng)冷卻；IV.逆流冷卻。1. 一般設(shè)計(jì)羅茨風(fēng)機(jī)的軸承座(墻板)，可考慮帶有水環(huán)道，以冷卻水保證軸承在合適的溫度范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)。I1.另一種主流方式是采用開(kāi)放式軸承座(又稱(chēng)“開(kāi)式墻板”)，利用常溫的大氣將軸承和機(jī)體的連接隔斷，避免機(jī)體的高溫傳導(dǎo)至軸承。II1.強(qiáng)制風(fēng)冷，是指修改的羅茨風(fēng)機(jī)(真空泵)的主軸結(jié)構(gòu)，在主軸上，安裝一散熱風(fēng)扇，風(fēng)扇跟隨主軸旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生氣流，帶走機(jī)體熱量。IV.逆流冷卻，主要應(yīng)用于羅茨風(fēng)機(jī)(羅茨真空泵，尤其是三葉羅茨真空泵)，由于羅茨真空泵是負(fù)壓使用，不再有大量外界空氣被吸入機(jī)體，當(dāng)達(dá)到一定真空度時(shí)，羅茨真空泵的入口端，氣流極其稀薄，吸入的氣體已經(jīng)無(wú)法為出口端反復(fù)壓縮的高溫氣體提供任何冷卻作用，故羅茨真空泵的機(jī)體溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于羅茨風(fēng)機(jī)。而逆流冷卻的原理是，利用風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉輪間產(chǎn)生的負(fù)壓空間，吸入外界低溫空氣，降低機(jī)體的溫度。比較以上四種方式，各有缺點(diǎn)如下1.水冷是目前效果最好的冷卻方式，也是目前市場(chǎng)占比最大的方式。但水冷方式浪費(fèi)大量水資源，且加工成本相對(duì)較高，目前市場(chǎng)對(duì)水冷卻的需求逐步減少。I1.開(kāi)放式自然冷卻，是目前市場(chǎng)較為主流的另一種方式，但由于熱量最終會(huì)經(jīng)過(guò)主軸傳遞至軸承，故其效果相當(dāng)有限，在高壓高溫的環(huán)境下，實(shí)際是了犧牲軸承壽命乃至整機(jī)壽命。在較高的工況下，還是需要水冷卻的方式進(jìn)行補(bǔ)充，而其結(jié)構(gòu)與水冷式軸承座結(jié)構(gòu)沖突，導(dǎo)致其不可能改裝為水冷式軸承座，大大限制了企業(yè)產(chǎn)品線(xiàn)的發(fā)展。II1.強(qiáng)制風(fēng)冷式結(jié)構(gòu)，需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行較大的改裝，并且降低了產(chǎn)品主軸強(qiáng)度。同時(shí)附加的機(jī)構(gòu)增加了產(chǎn)品的不穩(wěn)定性，外置的風(fēng)扇也不利于安全。最關(guān)鍵的是，隨主軸旋轉(zhuǎn)的扇葉，大大增加了產(chǎn)品的實(shí)際功耗，為了節(jié)約水資源而浪費(fèi)了大量的電力能源，得不償失。除特殊應(yīng)用環(huán)境以外，市場(chǎng)上強(qiáng)制風(fēng)冷的產(chǎn)品不多見(jiàn)。IV.逆流冷卻方式，目前市場(chǎng)運(yùn)用比較多見(jiàn)于真空，其缺點(diǎn)在于需要定制專(zhuān)門(mén)的產(chǎn)品機(jī)體，從機(jī)體兩側(cè)開(kāi)孔，引入外界空氣，加大了噪音，需要引氣管路和消音器等外置部件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高昂。并且僅能使羅茨真空泵達(dá)到羅茨風(fēng)機(jī)的正常溫度，對(duì)于羅茨風(fēng)機(jī)正壓運(yùn)用時(shí)的溫度下降，意義不大。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是解決上述問(wèn)題的不足之處，提供了一種羅茨風(fēng)機(jī)用夾層式多功能軸承座。為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種羅茨風(fēng)機(jī)用夾層式多功能軸承座，包括軸承座體，軸承座體內(nèi)設(shè)置有沉頭螺塞孔、氣流道和兩個(gè)軸承孔；沉頭螺塞孔由流道上沉頭螺塞孔、流道下沉頭螺塞孔、上沉頭螺塞孔、下沉頭螺塞孔、左沉頭螺塞孔和右沉頭螺塞孔組成；上沉頭螺塞孔、下沉頭螺塞孔、左沉頭螺塞孔和右沉頭螺塞孔依次分布在氣流道的邊緣上；流道上沉頭螺塞孔為兩個(gè)，分布在兩個(gè)軸承孔的上方內(nèi)側(cè)；流道下沉頭螺塞孔為兩個(gè)，分布在兩個(gè)軸承孔的下方外側(cè)。本實(shí)用新型可以通過(guò)一次加工完畢之后，以沉頭螺塞(堵頭)堵塞不同的沉頭螺塞孔(通氣孔)，實(shí)現(xiàn)不同的氣腔、氣道、水道分布，通過(guò)簡(jiǎn)單的改裝，本新型的應(yīng)用使同一臺(tái)羅茨風(fēng)機(jī)根據(jù)不同要求實(shí)現(xiàn)水冷、風(fēng)冷、真空逆流冷卻(將羅茨風(fēng)機(jī)變成羅茨泵使用)等多重應(yīng)用，并兼具現(xiàn)有四種冷卻方式的優(yōu)點(diǎn)，散熱效果更佳。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3、圖4為本實(shí)用新型使用狀態(tài)時(shí)冷卻水的內(nèi)、外流動(dòng)方向(箭頭所示)示意圖。圖5、圖6為本實(shí)用新型正壓工作時(shí)外界大氣流入方向(箭頭所示)示意圖。圖7、圖8為本實(shí)用新型負(fù)壓工作時(shí)外界大氣流入方向(箭頭所示)示意圖。
具體實(shí)施方式
如附圖所示，本實(shí)用新型包括軸承座體1、沉頭螺塞孔、氣流道(水流道)2和軸承孔3。沉頭螺塞孔分為流道上沉頭螺塞孔4、流道下沉頭螺塞孔5、上沉頭螺塞孔6、下沉頭螺塞孔7、左沉頭螺塞孔8和右沉頭螺塞孔9。上沉頭螺塞孔6、下沉頭螺塞孔7、左沉頭螺塞孔8和右沉頭螺塞孔9依次分布在氣流道2的邊緣上。流道上沉頭螺塞孔4為兩個(gè)，分布在兩個(gè)軸承孔3的上方內(nèi)側(cè)；流道下沉頭螺塞孔5為兩個(gè)，分布在兩個(gè)軸承孔3的下方外側(cè)。水冷應(yīng)用當(dāng)沉頭螺塞孔中的位左沉頭螺塞孔8、右沉頭螺塞孔9、兩個(gè)流道上沉頭螺塞孔4和兩個(gè)流道下沉頭螺塞孔5被封堵時(shí)即為普通的水冷軸承座，如圖3所示。此時(shí)，整個(gè)軸承座僅有上沉頭螺塞孔6、下沉頭螺塞孔7貫通，軸承座內(nèi)部的氣流道2變成水流道，冷卻水從下方的下沉頭螺塞孔7進(jìn)入軸承座體I內(nèi)形成封閉水道，然后從上沉頭螺塞孔6流出，帶走軸承部位的熱量。以上過(guò)程，即完成羅茨風(fēng)機(jī)(羅茨真空泵)的水冷卻運(yùn)用。該運(yùn)用可以有效的降低風(fēng)機(jī)軸承部位的溫度，避免高溫?fù)p壞軸承。吸入式風(fēng)冷應(yīng)用，如圖5所示正壓運(yùn)用羅茨風(fēng)機(jī)時(shí)，此時(shí)封堵左沉頭螺塞孔8、右沉頭螺塞孔9、和兩個(gè)流道下沉頭螺塞孔5，則外界大氣在羅茨風(fēng)機(jī)上部進(jìn)風(fēng)口微弱負(fù)壓的作用下，通過(guò)下沉頭螺塞孔7，進(jìn)入軸承座，流經(jīng)整個(gè)軸承座帶走熱量后，由兩個(gè)流道上沉頭螺塞孔4的空腔進(jìn)入羅茨風(fēng)機(jī)機(jī)體。完成吸入式風(fēng)冷應(yīng)用。該效應(yīng)可通過(guò)減小羅茨風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口消音器口徑而明顯加快軸承座進(jìn)氣流速，可更有效的帶走軸承部位熱量，同時(shí)不會(huì)增加羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)口處的負(fù)壓。而羅茨風(fēng)機(jī)減小進(jìn)風(fēng)消音器口徑對(duì)于減小羅茨風(fēng)機(jī)的噪音也極為有利，該情況已不屬于本專(zhuān)利內(nèi)容，此處不予敷述。以上情況即完成羅茨風(fēng)機(jī)的吸入式風(fēng)冷運(yùn)用。該運(yùn)用方式，是一種新穎的羅茨風(fēng)機(jī)冷卻方式，利用羅茨風(fēng)機(jī)工作時(shí)的負(fù)壓，帶動(dòng)外界低溫大氣，繞行軸承部位后，最后進(jìn)入風(fēng)機(jī)機(jī)體，實(shí)現(xiàn)以下多種功能1.有效的帶走了軸承部位的熱量實(shí)現(xiàn)降溫。I1.從軸承座部位，沿葉輪軸向進(jìn)入的外界大氣，避免了氣流從風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入時(shí)難以到達(dá)葉輪端面的缺點(diǎn)，使進(jìn)氣氣流更均勻的分布在機(jī)體內(nèi)，避免了羅茨風(fēng)機(jī)機(jī)體的溫度不平衡(傳統(tǒng)羅茨風(fēng)機(jī)機(jī)體在進(jìn)風(fēng)口正下方的溫度與機(jī)體兩端溫差極為顯著)。有效降低了風(fēng)機(jī)靠近軸承座位置的機(jī)體溫度，經(jīng)試驗(yàn)實(shí)測(cè)，熱穩(wěn)定后，最高降溫可達(dá)20°C以上。該功能減少了經(jīng)機(jī)體傳導(dǎo)至軸承座的熱量實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步的降溫。II1.機(jī)體的顯著降溫，增加了風(fēng)機(jī)進(jìn)氣效率，實(shí)現(xiàn)了流量的提升。IV.以上過(guò)程都是由產(chǎn)品運(yùn)行時(shí)自然產(chǎn)生的負(fù)壓效應(yīng)實(shí)現(xiàn)。避免了外置的散熱機(jī)構(gòu)，沒(méi)有多余能量消耗，是對(duì)羅茨風(fēng)機(jī)能量消耗的有效利用，降低了產(chǎn)品的能耗甚至噪聲。以上多種有利效應(yīng)皆?xún)?yōu)于開(kāi)放式自然冷卻和強(qiáng)制風(fēng)冷。逆流冷卻應(yīng)用，如圖7所示負(fù)壓運(yùn)用羅茨風(fēng)機(jī)(羅茨真空泵)時(shí)，此時(shí)封堵下沉頭螺塞孔7、左沉頭螺塞孔8、右沉頭螺塞孔9 (或上沉頭螺塞孔6、左沉頭螺塞孔8和右沉頭螺塞孔9)和兩個(gè)流道上沉頭螺塞孔4，(僅繪制其中一種情況的示意圖)，則外界大氣在羅茨風(fēng)機(jī)中下部位強(qiáng)烈負(fù)壓的作用下，通過(guò)沉頭螺塞位上沉頭螺塞孔6 (或下沉頭螺塞孔7)進(jìn)入軸承座，流經(jīng)2/3個(gè)(或1/3個(gè))軸承座帶走熱量后，由流道下沉頭螺塞孔5的空腔進(jìn)入羅茨風(fēng)機(jī)機(jī)體，以相對(duì)低溫的外界大氣帶走機(jī)體壓縮腔內(nèi)的高溫，完成逆流冷卻應(yīng)用(此時(shí)對(duì)于三葉式羅茨真空泵并不影響產(chǎn)品的真空度；對(duì)于二葉羅茨泵，可在上沉頭螺塞孔6和下沉頭螺塞孔7位置安裝一小型真空安全閥，實(shí)現(xiàn)等同傳統(tǒng)羅茨泵溢流閥的效果)。這種逆流冷卻應(yīng)用，具備以下優(yōu)點(diǎn)1.相對(duì)自帶自重式旁通溢流閥的傳統(tǒng)羅茨泵，大大簡(jiǎn)化了機(jī)體，統(tǒng)一了羅茨風(fēng)機(jī)和羅茨真空泵的整機(jī)結(jié)構(gòu)。I1.相對(duì)國(guó)外從機(jī)體兩側(cè)引入大氣的方案，簡(jiǎn)化了進(jìn)氣管路和相應(yīng)消聲器。同時(shí)國(guó)外方案的外界氣流由機(jī)殼徑向吸入，氣流路徑短，散熱效果差，對(duì)軸承冷卻沒(méi)有任何作用。而本方案中，外界氣流經(jīng)過(guò)軸承座，再沿葉輪軸向吸入，氣流路徑長(zhǎng)，散熱效果好，并且附帶軸承冷卻功能。注羅茨風(fēng)機(jī)葉輪腔內(nèi)屬于精密部件，在以上沉頭螺塞孔打開(kāi)作為進(jìn)氣口時(shí)，都需要安裝過(guò)濾器，以?xún)?nèi)風(fēng)機(jī)內(nèi)部吸入雜物卡死。
權(quán)利要求1.一種羅茨風(fēng)機(jī)用夾層式多功能軸承座，包括軸承座體，其特征在于所述軸承座體內(nèi)設(shè)置有沉頭螺塞孔、氣流道和兩個(gè)軸承孔；所述沉頭螺塞孔由流道上沉頭螺塞孔、流道下沉頭螺塞孔、上沉頭螺塞孔、下沉頭螺塞孔、左沉頭螺塞孔和右沉頭螺塞孔組成；所述上沉頭螺塞孔、下沉頭螺塞孔、左沉頭螺塞孔和右沉頭螺塞孔依次分布在氣流道的邊緣上；所述流道上沉頭螺塞孔為兩個(gè)，分布在兩個(gè)軸承孔的上方內(nèi)側(cè)；所述流道下沉頭螺塞孔為兩個(gè)，分布在兩個(gè)軸承孔的下方外側(cè)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種羅茨風(fēng)機(jī)用夾層式多功能軸承座，包括軸承座體，軸承座體內(nèi)設(shè)置有沉頭螺塞孔、氣流道和兩個(gè)軸承孔；沉頭螺塞孔由流道上沉頭螺塞孔、流道下沉頭螺塞孔、上沉頭螺塞孔、下沉頭螺塞孔、左沉頭螺塞孔和右沉頭螺塞孔組成；上沉頭螺塞孔、下沉頭螺塞孔、左沉頭螺塞孔和右沉頭螺塞孔依次分布在氣流道的邊緣上；流道上沉頭螺塞孔為兩個(gè)，分布在兩個(gè)軸承孔的上方內(nèi)側(cè)；流道下沉頭螺塞孔為兩個(gè)，分布在兩個(gè)軸承孔的下方外側(cè)。本實(shí)用新型可以通過(guò)一次加工完畢之后，以沉頭螺塞堵塞不同的沉頭螺塞孔，實(shí)現(xiàn)不同的氣腔、氣道、水道分布，使同一臺(tái)羅茨風(fēng)機(jī)根據(jù)不同要求實(shí)現(xiàn)水冷、風(fēng)冷、真空逆流冷卻等多重應(yīng)用，散熱效果更佳。
文檔編號(hào)F04C29/00GK202833174SQ20122029333
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月21日
發(fā)明者曹旦, 吳木兵, 龔佳琦, 劉康, 童海業(yè) 申請(qǐng)人:南通榮恒環(huán)保設(shè)備有限公司