[发明专利]内压缩式倍速罗茨装置

说明书

本发明涉及旋转机械泵，特别涉及一种内压缩式倍速罗茨装置。

现有的罗茨泵种类很多，罗茨泵两个转子的回转半径相同，且无排气阀，不具有内压缩过程，转子所受的阻力始终为排气压力，因此压缩效率较低。现有罗茨泵在工作时存在着一个强烈的充气过程，排气侧的压强波动剧烈，容易产生较大的噪声，而且还存在着气体泄漏量大的问题。

现有罗茨泵的排气口设置在侧面，它减小了机体内圆弧的长度，其剖面为一直线与两圆弧相交，由于侧面排气口的存在，使得内压缩过程无法得已实现。

为了克服上述现有罗茨泵的缺点，本发明的目的是提供一种内压缩式倍速罗茨装置，它能够产生一个内压缩过程，对吸入的气体进行容积压缩，使排气侧的压强逐渐上升，达到排气压强后排出，减少了不可逆的膨胀充气过程，并使排气侧的压强波动激烈程度减小。

本发明的技术方案如下：

一种内压缩式倍速罗茨装置，它包括壳体，在壳体内设置的两个转子，端盖及排气阀，所述两个转子通过一对齿轮传动，两个转子的转速比为1∶2，两个转子的回转半径不等，在转速低的转子上设有慢速四叶，在转速高的转子上设有快速两叶，慢速转子的回转半径小于快速转子，随着转子的转动，由两个转子及壳体和端盖构成的排气侧容积被压缩，形成一个内压缩过程。

本发明的内压缩式倍速罗茨装置能够产生一个内压缩过程，对吸入的气体进行容积压缩，使排气侧的压强逐渐上升，达到排气压强后排出，减少了不可逆的膨胀充气过程，并使排气侧的压强波动激烈程度减小，从而提高了效率，减小了噪声。同时，由于排气侧的压强逐渐上升，因而减小了进、排气侧的平均压差，使泄漏量得以减小。

采用本发明的设计能够提高罗茨型泵的工作效率，减小噪声。本发明的内压缩式倍速罗茨装置适合于在较高压力的条件下使用，如罗茨鼓风机。当采用二级压缩时，本发明的罗茨装置还可适用于更高的压力条件，如空压机、制冷压缩机。

下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。

图1是一种内压缩式倍速罗茨装置的工作原理之甲位置示意图。

图2是图1罗茨装置的工作原理之乙位置示意图。

图3是图1罗茨装置的工作原理之丙位置示意图。

图4是图1罗茨装置的工作原理之丁位置示意图。

图5是图1罗茨装置中的慢速四叶转子的型线示意图。

图6是图1罗茨装置中的快速两叶转子的型线示意图。

图7是图1罗茨装置中的端盖上排气阀阀口示意图。

参看图1至图4，一种内压缩式倍速罗茨装置包括壳体1，在壳体1内设置的两个转子，端盖9及排气阀2。

壳体1设有进气侧5和排气侧6，排气侧6的形状为两个圆弧线相交，即呈内凹状。

两个转子分别是转速低的慢速转子3和转速高的快速转子4。两个转子通过一对高精度的齿轮传动(未图示)而进行相向旋转。两个转子的转速比为1∶2。两个转子的回转半径不等，如图5和图6所示，在慢速转子3上设有四叶，在快速转子4上设有两叶，慢速转子3的回转半径小于快速转子4。

排气阀2设有二个，在图中分别以21和22标示。如图7所示，排气阀2的排气口设置于端盖9的一侧，排气口的位置位于壳体1排气侧6并略偏向于慢速四叶转子3处。

本发明的罗茨装置在工作时，随着转子的转动，由壳体1、慢速转子3、快速转子4及端盖9构成的空间随之改变，空间的气体被压缩，当其压强达到排气压强时，设置于端盖9上的排气阀2被顶开，随着空间继续减小，压缩气体被排出，从而产生了一个内压缩过程。

参看图1，当转子处于该位置时，图中阴影部分A、B表示为泵所吸入的待压缩气体，图中间的双阴影部分表示为相对压缩余隙中的高压气体。当转子继续转动时，阴影A部分的气体与双阴影部分的气体混合，混合后压力降低，排气阀22关闭。在此位置排气阀21被快速转子4遮闭。

参看图2，当转子转动到达该位置时，阴影B部分的待压缩气体状态未变，双阴影部分表示为如图1所示混合后经适当压缩后的气体。当转子继续转动时，阴影B部分的气体与双阴影部分的气体混合，此时排气阀21、22关闭。

参看图3，当转子转动至该位置时，图2产生的混合气体被压缩，直至排气压力，排气阀21、22同时被顶开排气。

参看图4，当转子继续旋转至该位置时，在旋转过程中压缩气体不断被排出，剩余的阴影部分无法被排出，成为相对压缩余隙。由此一个压缩过程完毕。

为便于计算，将本发明的技术方案用于目前使用的罗茨型鼓风机，特作如下设计：