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羅茨鼓風(fēng)機是一種雙轉(zhuǎn)子壓縮機械，兩個轉(zhuǎn)子的軸線相互平行。轉(zhuǎn)子由葉輪和軸組成，有的小型鼓風(fēng)機為了提高轉(zhuǎn)子的剛度把轉(zhuǎn)子和軸做成一體。為避免旋轉(zhuǎn)過程中相互接觸，葉輪之間、葉輪和機殼及墻板之間具有微小的間隙。羅茨鼓風(fēng)機的兩個轉(zhuǎn)子做方向相反的等速旋轉(zhuǎn)，而且在旋轉(zhuǎn)的過程中葉輪和機殼與墻板圍成的封閉的基元容積的體積保持固定。氣體的壓縮是在基元容積與排氣口相通的一瞬間，由高壓氣體向基元容積的回流而實現(xiàn)的?。羅茨風(fēng)機工作原理在前面的文章中詳細介紹過了：
羅茨鼓風(fēng)機與其它旋轉(zhuǎn)類型的鼓風(fēng)機相比具有結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、操作方便、維修周期長而且在使用的壓強范圍內(nèi)排氣量幾乎不變等優(yōu)點。?其缺點是：
1）由于間隙的存在，造成氣體的泄漏，且泄漏流量隨著壓強比的增大而增加，限制了鼓風(fēng)機向高壓方向的發(fā)展；
2）由于進氣和排氣的脈動和回流沖擊的影響，氣體動力性噪聲較大；
3）直葉羅茨鼓風(fēng)機由于沒有內(nèi)壓縮過程，絕熱效率較低。
正是由于羅茨鼓風(fēng)機的泄漏和噪聲問題限制了它的進一步的廣泛的應(yīng)用。而三葉羅茨風(fēng)機相對于二葉的鼓風(fēng)機在這兩方面具有一定的優(yōu)勢。
1?性能分析比較
1.1?基元容積和排量的比較
現(xiàn)在有不少人認(rèn)為，三葉轉(zhuǎn)子鼓風(fēng)機由于比二葉轉(zhuǎn)子羅茨鼓風(fēng)機多了一個葉而簡單的認(rèn)為在中心距外圓半徑相同的條件下，二葉轉(zhuǎn)子的鼓風(fēng)機比三葉的排氣量大，這是一種錯誤的觀點。
對于漸開線型的葉輪，由于面積利用系數(shù)和葉輪的頭數(shù)沒有關(guān)系，也就是在選用漸開線葉輪的時候，二葉和三葉羅茨風(fēng)機在主要參數(shù)相同的時候其排量是相同的。
通過上面的論述，在葉型選取適當(dāng)?shù)臅r候，三葉的比二葉的理論輸氣量更大。所以說文獻?[3-4]?講的三葉是以犧牲了基元單元的容積來降低了它的噪聲，這句話是不恰當(dāng)?shù)?，三葉的在降低噪聲的同時并沒有降低了它的排量，這正是三葉轉(zhuǎn)子其中之一的優(yōu)勢。
1.2?噪聲及振動大小的比較
羅茨鼓風(fēng)機在工作過程中，氣體逆流壓縮產(chǎn)生強烈的空氣沖擊動力噪聲，為了減少這種噪聲，在不改變整個有效容積的情況下，減少單個有效容積?V?的體積，從而減少霍而姆共振效應(yīng)，達到減小噪聲的目的。將二葉型變?yōu)槿~型，從而將有效容積從兩等分變?yōu)槿确?，減少了輸出氣流壓力的脈動，而且排氣腔部分體積通過葉輪間隙回流到進氣腔的氣體流量減少，氣體的擾動減小，氣體的脈動壓力減小，從而使鼓風(fēng)機的振動減少。壓力脈動是羅茨鼓風(fēng)機的主要噪聲源，三葉式鼓風(fēng)機能有效地降低噪聲達?5dB?。
為了進一步減少羅茨鼓風(fēng)機的噪聲，對于三葉的葉型可以采用扭葉型。這種結(jié)構(gòu)不僅可以進一步擴大鼓風(fēng)機的基元容積，而且可以進一步減小羅茨鼓風(fēng)機的噪聲。當(dāng)羅茨鼓風(fēng)機的葉輪扭轉(zhuǎn)角為?60?°時，其理論流量為定值，不勻度為零?；另一方面扭葉結(jié)構(gòu)還可以延緩回流過程，降低排氣脈動。由于受到內(nèi)泄漏的影響，其進氣流量總有一些脈動，但要比三葉直葉的要小。扭葉型的羅茨鼓風(fēng)機的排氣脈動要比直葉型的小一些，三葉羅茨風(fēng)機的排氣脈動也比二葉的要小，但差別不是太明顯。二葉的轉(zhuǎn)子不可能利用扭葉這種形式，因為如果二葉的采用扭葉的話，其扭轉(zhuǎn)角要取?270?°，在保證葉輪正常嚙合的情況下，這種結(jié)構(gòu)是不可能實現(xiàn)的。而三葉的扭葉轉(zhuǎn)子，只需其包容角不小于?180?°，即可以滿足要求?。
1.3?內(nèi)泄漏的比較
在間隙大小及工作條件相同的情況下，三葉羅茨風(fēng)機的內(nèi)泄漏流量往往比二葉的小一點?；莘e?V?處于泄漏間隙與進氣口之間，對內(nèi)泄漏流動具有一定的阻隔作用。對二葉鼓風(fēng)機而言，容積?V?只在微小的角度范圍內(nèi)保持封閉狀態(tài)，阻隔作用不大。三葉鼓風(fēng)機的基本容積至少有?60?°的封閉旋轉(zhuǎn)過程，阻隔效果顯著一些，可以提高鼓風(fēng)機的容積效率。采用三葉轉(zhuǎn)子及逆流冷卻的鼓風(fēng)機，封閉容積內(nèi)的氣體處于吸排氣的中間壓力，這樣通過葉輪頂端及端面的泄漏就不是從排氣壓力直接到吸氣壓力。對三葉扭葉轉(zhuǎn)子，當(dāng)排氣口呈對角線布置時，結(jié)合扭葉轉(zhuǎn)子逐漸嚙合的特點，使扭葉轉(zhuǎn)子工作時并不象直葉那樣能使基元容積完全與排氣口相通，在與排氣口連通前使基元容積中的氣體能在機殼內(nèi)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生一定的內(nèi)壓縮，這樣就比二葉轉(zhuǎn)子在同樣條件下的直接泄漏量還要小，容積比能也相應(yīng)降低?。
1.4?轉(zhuǎn)子力學(xué)性能比較
由于三葉葉輪和二葉的在葉型結(jié)構(gòu)上存在的的差異，在一般情況下，三葉轉(zhuǎn)子的力學(xué)性能要好于二葉的。在葉輪大小和氣體壓差相同的情況下，三葉轉(zhuǎn)子承受的最大的合力要比二葉轉(zhuǎn)子的小，大概是二葉轉(zhuǎn)子的?80%?。三葉轉(zhuǎn)子本身結(jié)構(gòu)的剛性就比二葉的好，而且在中心距、葉輪半徑和葉輪長度相同，所用材料也相同的情況下，三葉的質(zhì)量要比二葉的稍微輕點。所以三葉轉(zhuǎn)子在保證葉輪和外殼的間隙及葉輪間的間隙方面，更具有優(yōu)勢。
1.5?三葉羅茨風(fēng)機在汽車上的應(yīng)用
現(xiàn)在羅茨鼓風(fēng)機在汽車上的應(yīng)用也越來越廣泛。圖?5?是機械增壓器的部分剖視圖，可以看出它就是一個小型的羅茨鼓風(fēng)機。在汽車上所應(yīng)用的羅茨增壓器要求的增壓不是很大，但轉(zhuǎn)速提高了很多，最高可以達到?20000r/min?，而且要求質(zhì)量輕，體積小，最重要的就是噪聲不能太大。三葉扭葉轉(zhuǎn)子羅茨鼓風(fēng)機和二葉的相比?由于其噪聲較低，轉(zhuǎn)動也相對的平穩(wěn)，在機械增壓器上獲得了廣泛的應(yīng)用。
2 結(jié)論
?。?）在中心距和外圓半徑相同的情況下，圓弧葉型的三葉羅茨風(fēng)機比兩葉的排量要大。漸開線葉型羅茨鼓風(fēng)機的排量和轉(zhuǎn)子的頭數(shù)沒有關(guān)系。
（2）三葉羅茨風(fēng)機的振動和噪聲比二葉的小，在三葉轉(zhuǎn)子上使用的軸承的壽命比在二葉上使用的長?15%?左右。而且三葉轉(zhuǎn)子可以采用扭葉轉(zhuǎn)子來降低其噪聲和振動，二葉轉(zhuǎn)子由于結(jié)構(gòu)上的限制不能采用扭葉結(jié)構(gòu)。
?。?）三葉轉(zhuǎn)子的力學(xué)性能較好，相比于二葉的可更好地保證葉輪之間及其葉輪和機殼的間隙。
?。?）三葉羅茨風(fēng)機特別是扭葉型的由于噪聲和動平衡性能較好，在汽車機械增壓上的應(yīng)用越來越多。
隨著機械加工技術(shù)的發(fā)展，批量的生產(chǎn)三葉直葉轉(zhuǎn)子已經(jīng)不是難題。扭葉型的轉(zhuǎn)子在數(shù)控機床上加工的效率也越來越高。由于三葉羅茨風(fēng)機相對于二葉的優(yōu)勢較明顯，其應(yīng)用會更加的廣泛。
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原標(biāo)題：三葉羅茨風(fēng)機與二葉羅茨風(fēng)機區(qū)別
三葉羅茨鼓風(fēng)機與二葉羅茨鼓風(fēng)機字面上比較,多了一個葉，將二葉型變?yōu)槿~型,從而將有效容積從兩等分變?yōu)槿确?減少了輸出氣流壓力的脈動,而且排氣腔部分體積通過葉輪間隙回流到進氣腔的氣體流量減少,氣體的擾動減小,氣體的脈動壓力減小,從而使羅茨鼓風(fēng)機的振動減少.兩者之間還有以下的區(qū)別:
(1)在中心距和外圓半徑相同的情況下,圓弧葉型的三葉羅茨鼓風(fēng)機比兩葉的排量要大.漸開線葉型羅茨鼓風(fēng)機的排量和轉(zhuǎn)子的頭數(shù)沒有關(guān)系.
(2)三葉轉(zhuǎn)子的力學(xué)性能較好,相比于兩葉的可更好地保證葉輪之間及其葉輪和機殼的間隙.
(3)由于葉型特點,三葉脈動比兩葉好,因此最明顯的優(yōu)勢就是:大大降低了震動和噪音,有效降低噪音20分貝以上.
(4)在三葉轉(zhuǎn)子上使用的軸承的壽命比在二葉上使用的長15%左右.
(5)三葉羅茨風(fēng)機所達到的壓力遠高于兩葉風(fēng)機.
(6)在同等效率下,三葉羅茨風(fēng)機更節(jié)能.
(7)在間隙大小及工作條件相同的情況下,三葉鼓風(fēng)機的內(nèi)泄漏流量往往比二葉的小一點.
現(xiàn)在市場上的羅茨風(fēng)機,很少再見到兩葉羅茨風(fēng)機了,現(xiàn)存兩葉羅茨風(fēng)機全是錦工量的,基本上都被三葉羅茨鼓風(fēng)機代替
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二葉羅茨風(fēng)機工作原理：
羅茨風(fēng)機為容積式風(fēng)機，輸送的風(fēng)量與轉(zhuǎn)數(shù)成比例，三葉型葉輪每轉(zhuǎn)動一次由2個葉輪進行3次吸、排氣，與二葉型相比，氣體脈動變少，負(fù)荷變化小，機械強度高，噪聲低，振動也小。在2根平相行的軸上設(shè)有2個三葉型葉輪，輪與橢圓形機箱內(nèi)孔面及各葉輪三者之間始終保持微小的間隙，由于葉輪互為反方向勻速旋轉(zhuǎn)，使箱體和葉輪所包圍著的一定量的氣體由吸入的一側(cè)輸送到排出的一側(cè)。各支葉輪始終由同步齒輪保持正確的相位，不會出現(xiàn)互相碰觸現(xiàn)象，因而可以高速化，不需要內(nèi)部潤滑，而且結(jié)構(gòu)簡單，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，性能穩(wěn)定，適應(yīng)多種用途，已運用于廣泛的領(lǐng)域。
三葉與二葉羅茨風(fēng)機區(qū)別：
三葉羅茨風(fēng)機作為回轉(zhuǎn)式機械，具有比較穩(wěn)定的工作特性，三葉羅茨風(fēng)機轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子與泵體、轉(zhuǎn)子與側(cè)蓋之間都有微小間隙，因而工作腔內(nèi)沒有摩擦，無接觸磨損部分；三葉羅茨風(fēng)機經(jīng)濟耐用，無需潤滑，使用壽命長，動力平衡性好。運轉(zhuǎn)一周有六次吸排氣過程，容積效率高。結(jié)構(gòu)簡單，使用維護方便，不需要內(nèi)部潤滑，輸送的介質(zhì)不含油等特點。泵轉(zhuǎn)子的支承采用了可靠的消隙結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)動部件作細致的動平衡，并采用高精度的斜齒輪，因此，運行平穩(wěn)，噪聲低，使用更加可靠，可在高壓差下長期運行。
與二葉型相比，氣體脈動小，振動小，噪音低。風(fēng)機的兩個軸上的葉輪和橢圓形殼體的內(nèi)孔表面，葉輪端面以及風(fēng)扇的前后端蓋和風(fēng)扇葉輪總是保持一個微小的間隙，并且風(fēng)是由同步齒輪從風(fēng)扇的進氣口沿著殼體的內(nèi)壁。交付到一邊。風(fēng)扇腔體不需要潤滑油，結(jié)構(gòu)簡單，運行穩(wěn)定，性能穩(wěn)定，適用于各種用途，已廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。
在風(fēng)機選型方面，選二葉還是選三葉，一般原則為能夠采用三葉羅茨風(fēng)機，盡量不要選用二葉風(fēng)機，二葉風(fēng)機的能耗較高，價格也高。所以，選型原則是能夠用三葉盡量不選用二葉型。
三葉羅茨鼓風(fēng)機的振動和噪聲比二葉的小，在三葉轉(zhuǎn)子上使用的軸承的壽命比在二葉上使用的長15%左右。而且三葉轉(zhuǎn)子可以采用扭葉轉(zhuǎn)子來降低其噪聲和振動，二葉轉(zhuǎn)子由于結(jié)構(gòu)上的限制不能采用扭葉結(jié)構(gòu)。三葉轉(zhuǎn)子的力學(xué)性能較好，相比于二葉的可更好地保證葉輪之間及其葉輪和機殼的間隙。三葉轉(zhuǎn)子羅茨鼓風(fēng)機特別是扭葉型的由于噪聲和動平衡性能較好，在汽車機械增壓上的應(yīng)用越來越多。
三葉羅茨鼓風(fēng)機可以說是二葉羅茨鼓風(fēng)機的革命性改進。與兩葉相比，由于葉片形狀特點，三葉羅茨鼓風(fēng)機比二葉羅茨風(fēng)機脈動好。因此，明顯的優(yōu)點是：大大減少了振動和噪音！這對于機械產(chǎn)品的壽命和穩(wěn)定性是可以想象的。如今，市場上的羅茨鼓風(fēng)機很少看到雙葉羅茨鼓風(fēng)機，它已基本消除?，F(xiàn)有的二葉羅茨鼓風(fēng)機充滿了錦工量。
問：羅茨風(fēng)機二葉與三葉的外型區(qū)別有哪些？
答：二葉羅茨鼓風(fēng)機與三葉羅茨鼓風(fēng)機的工作原理是一樣的，從外觀方面來說，二葉羅茨鼓風(fēng)機與三葉羅茨風(fēng)機的主要區(qū)別有2點：
1、三葉羅茨風(fēng)機采用的大多是皮帶傳動，而二葉羅茨風(fēng)機采用直聯(lián)傳動；
2、三葉羅茨風(fēng)機的機頭和電機共用一個底座，而二葉羅茨鼓風(fēng)機的機頭和電機，沒有共用底座。羅茨鼓風(fēng)機工作原理
左圖為三葉型，右圖為二葉型
上面兩點是主要的外觀區(qū)別，通過外觀基本可以看出是二葉型還是三葉型，但是有的客戶特殊要求，對于風(fēng)機的轉(zhuǎn)速有特殊要求，可能三葉羅茨風(fēng)機也會采用直聯(lián)傳動，但是很少。
從其他方面來說，二葉羅茨鼓風(fēng)機和三葉羅茨鼓風(fēng)機也存在一定的差異，如：
葉輪的結(jié)構(gòu)一個是二葉型，一個是三葉型，這個不用說，二葉型的羅茨風(fēng)機主要用于錦工量的工況，而三葉型多用于小風(fēng)量的工況，在選型方面，如果能夠采用三葉羅茨鼓風(fēng)機，那么就不要采用二葉型羅茨鼓風(fēng)機，二葉型的整體噪音和能耗要高于三葉羅茨鼓風(fēng)機。
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