由於(yú)風機噪聲大，惡化瞭(le)勞動條件，污染瞭(le)職業環境，因此在化工廠，特别是中小型化工領域得到瞭(le)廣泛的應用。因此，人們越來越關注風機的噪聲，探讨風機噪聲的産生機理和防治措施。
離心風機和軸流風機在這方面的研究越來越完善。本文分析瞭(le)羅茨風機氣動噪聲的來源及其機理。在綜合運用各種實例的基礎上，提出瞭(le)降低噪聲的各種途徑，並(bìng)探讨瞭(le)降低羅茨風機噪聲的基本途徑。
三葉羅茨風(fēng)機發(fā)生噪聲的機理：
噪聲源
1.羅茨風機
2.羅茨風(fēng)機(jī)包含多種噪聲源。
3.進(jìn)排氣口氣動(dòng)噪聲;
4.機械噪聲，如套管、電(diàn)擊(jī)和軸承。
5.振動(dòng)輻(fú)射的固體聲音。
在局部噪聲中，入口和出口的氣動噪聲(空氣動力噪聲)最強，在機械正常運行的條件下，機械噪聲和電磁噪聲等非必要的〔1〕。根據羅茨鼓風機産(chǎn)生的噪聲頻譜分析，其特征是低頻寬帶(dài)。風扇的氣動噪聲主要由扭轉噪聲和渦流噪聲兩部分組成。
1、扭轉噪聲
扭轉噪聲是由於(yú)在工作輪上的車輪周圍的氣體介質引起的，通過調整間隙，從而導緻周圍的氣體壓力波動。當空氣流過葉片時，形成葉片的表層，吸力側的附面層容易加厚，並(bìng)且有許多渦流。在葉片後緣，壓力邊界的吸力邊界和邊界層構成所謂的尾流區域。在尾流區域中，氣流的壓力和速度遠低於(yú)主流氣流區域。
因此，當(dāng)任務輪反轉彎頭時，葉片出口區域中的氣流非常不均勻。這種不相等的空氣流周期性地影響周圍介質，導(dǎo)緻壓力波動形成噪聲。空氣流動越不均勻，噪音就越大。
2、渦流噪聲也稱爲渦流噪聲或湍流噪聲。這主要是因爲當空氣流過葉片時，湍流邊(biān)界層(céng)和渦流和旋渦被分離。它會導緻葉片上的壓力脈動。其産生的原因有4：一是表面的氣流由紊流邊(biān)界層(céng)構成，葉片中的壓力脈動在蝸殼表面、蝸殼的内表面和外表面以及一些外觀和噪聲中使用。第二種情況是氣流通過物體，因爲渦流将發生在必要的水平。渦流的離開将形成較大的脈動，第三是流動的湍流導緻葉片效應的脈動形成噪聲，第四是由兩個渦流構成的噪聲。
三葉羅茨風機産生的渦噪聲的原因遠小於(yú)邊界層湍流壓力脈動和兩個渦旋輻射的噪聲功率。此外，由於(yú)脈沖角産生的噪聲不太清楚，進入流的湍流強度並(bìng)不特别。可以認爲，風扇的渦流噪聲主要是由第二種噪聲引起的，即渦動和渦流離開葉片升力的脈動。
在實際(jì)的應用中，一般是将轉子與機(jī)殼之間的間隙取得較小，三葉輪之間的間隙取得間隙值較大，牆闆與葉輪的定位一端的間隙值取得較小，自由端的間隙值取得較大。
章丘錦工機械制造有限公司成立於2005年，是全國羅茨風機優秀生産企業之公司位於風景秀麗的72名泉之一錦工泉之地，山東省濟南章丘市城東工業園内，距濟南國際機場，京滬高鐵濟南站僅一小時車程，交通極其便捷。公司主要生産銷售低噪音、高效能、環保節能型風機，主要系列産品有錦工三葉羅茨風機，CSH系列回轉式風機，錦工-H高壓羅茨風機，羅茨真空泵等産品。 公司擁有現代化的加工車間20000m2,有先進的數控機械加工設備，精密的檢測儀器;嚴格的質量測控體系，有高效的銷售團隊，完善的售後服務體系，産品遍布全國各地，廣泛應用在電力，礦山，冶金，環保，化工，建材，食品，水産養殖等領域。 公司始終堅持以人爲本，科技創新。重視人才建設，與高等院校校企合作，利用學校先進技術和優秀人才優勢，爲公司提供技術支持服務，在鼓風機研發、設計、生産制造、産品檢測全方位跟蹤，從而保證出廠産品質量穩定可靠，目前公司推出的系列風機産品銷往全國各地，均得到客戶滿意認可。
山東錦工有限公司是一家專業生産羅茨鼓風機、羅茨真空泵、回轉風機等機械設備公司，位於有“鐵匠之鄉”之稱的山東省章丘市相公鎮，近年來，錦工緻力於新産品的研發，新産品雙油箱羅茨風機、水冷羅茨風機、油驅羅茨風機、低噪音羅茨風機，赢得瞭市場好評和認可。
四川攀枝花循環流化床示範電站1×300MW機組，引進法國阿爾斯通公司的技術。於2005年12月30日並網發電。其中石灰石粉的輸送全靠4台錦工JGR羅茨風機。
設備結構：
設備爲三葉羅茨風機，工作風室與軸承座密封爲碳精環密封。後端軸承爲支推軸承承受轉子徑向力和軸向力。前端軸承爲支撐軸承承受轉子徑向力。前端機蓋與軸採用骨架油封密封。尾端有一對斜齒輪作爲同步齒輪。動力傳送方式爲皮帶輪傳動。羅茨風機的徑向定位通過零件的制作來保證。 軸向定位需要通過調整，而轉子軸向定位的調整好壞關系到整個風機運行好壞，所以至關重要。
1 軸向間隙作用
羅茨風機軸向定位的主要作用是：當風機在運行的時候，由於轉子發熱，軸系産生線膨脹和體膨脹。體膨脹的預留量通過徑向加工來保證，線膨脹的預留量則通過軸向定位來確定。軸向預留量太大，風機效率會變低；軸向預留量太小，風機機殼及軸承會發熱損壞。
一般來說軸向間隙不準會産生以下幾種故障：
爲瞭更好的理解軸向定位的作用，以下對錯誤的定位會造成的問題做一個系統的分析：
1）軸承座端面磨損
軸承端面磨損原因主要是2種原因，一種是異物進入轉子與軸承座端面，這種情況發生幾率太小，這裏不做分析。二種是軸向間隙不夠造成轉子在線膨脹時與軸承端面接觸磨損。我們知道任何物質的分子都在做無規則的熱運動，分子就有速度，有動能。微觀解釋氣體的壓強就是大量的分子對容器壁的撞擊，而溫度是大量分子的熱運動平均動能的度量。溫度越高，分子的熱運動平均動能就越大，分子的速度就大，我們知道，速度越大，撞擊越猛烈，也就是氣體的壓強越大。當風機産生壓力時，反之氣體會産生溫度。而溫度造成轉子伸長，如果間隙不夠會造成轉子與機殼件摩擦。
軸向間隙太小，造成端蓋與葉輪端面磨損
同時摩擦産生熱量，通過熱傳導會使軸承溫度增加，從而損壞軸承，還會損壞密封環。
2）風機效率降低
軸向間隙太大，會造成風機效率降低。羅茨鼓風機由於是容積式風機，它的風壓和系統有關系，而和其它關系不大。也就是說和出口管道特性有一定關系。而流量和風機轉速關系較大。但是如果軸向間隙調整偏大，會在葉輪端面和軸承座端面形成一個氣體通道。而氣體通道會使被升壓後的空氣通過它又回到風機的吸氣口，使風機不斷的做定量的無用功，使風機風量下降，效率降低。
3）風機振動
當間隙太小時，葉輪端面與軸承座端面摩擦。由於動靜部位之間摩擦，機組會産生強烈的振動。過大的振動極易造成動靜部分摩擦從而造成災難性的後果，摩擦發生在轉軸的密封環處，将會造成轉子的熱彎曲引起振動的進一步增加，形成惡性循環引起轉子的永久性彎曲。而振動與軸的彎曲會造成軸承損壞，齒輪損壞，葉輪損壞，乃至整個羅茨風機報廢。
2 調整技巧
2.1 定位原理
軸向間隙的定位主要是利用軸承的定位來確定軸向間隙。ROBOX羅茨風機的軸承定位方式是固定端—自由端式配置。羅茨風機尾端爲固定端，前端爲自由端,通過固定端，讓轉子在熱态情況下向自由端自由膨脹。
2.2 計算間隙
計算轉子在熱态情況下的線膨脹量：
C=1.2ΔTL/100
C爲熱膨脹伸長量（mm）；
ΔT爲軸運行時最高溫度與環境溫度之差；L爲軸的長度。
當計算出C值時，C值爲軸的最大線膨脹量
2.3 間隙調整技巧
羅茨風機軸向間隙調整主要是以計算數據爲參考，使用尾端定位軸承來調整整個間隙。
1）測量機殼的兩個端面之間的距離X；
2）測量轉子兩個端面之間的距離Y；
3）X—Y=&，其中&值爲總間隙大小，&1+&2=&。如果&值小於C值，則在軸承座與機殼端面之間添加墊子調整；如果&值大於C值，則需要採用機械加工将機殼端面去材料處理。採取的标準是&值大於C值0.20mm。這0.20mm是補償安裝誤差採用的經驗值；
4）軸承内圈與軸肩接觸，軸承外圈與軸承座外圈定位環之間有間隙S。當外端蓋使用螺栓緊固時，軸承推動整個轉子向前端推動，&2值逐漸增大。所以在間隙S處添加墊片，使&1，&2值達到所要求的間隙。
5）在實際工作中，可以使用兩種方法來確定墊片厚度。一種是測量法，測量法主要使用深度遊标卡尺，測量S值，然後S-&2=K。K就爲墊片厚度。另一種方法爲加試法，加試法採用假軸套，軸套的外徑比定位軸承外圈小1mm,内徑比軸大1mm。厚度爲标準軸承厚度。每次在加墊片處試加墊片，然後将軸套按标準緊固，使用塞尺測量&2值，直道&2值達到标準值。
6）&1與&2之間的關系爲2:1的關系。就是當&1爲0.30mm時，&2值爲0.15mm。這樣做的目的是增加轉子自由端膨脹間隙。
羅茨鼓風機軸向間隙定位在安裝過程中是羅茨風機檢修工作中的重點。它的安裝好壞關系到設備的穩定運行。而軸向間隙調整不準引起的羅茨風機損壞事件層出不窮。所以掌握羅茨風機軸向間隙調整的技巧至關重要。在轉動機械設備檢修中，一切應該以數據爲唯一參照标準，任何以人爲經驗判斷的錯誤方法應該摒棄。
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山東錦工有限公司是一家專業生産羅茨風機、羅茨鼓風機、回轉式鼓風機等設備公司，位於有“鐵匠之鄉”之稱的山東省章丘市相公鎮，近年來，錦工緻力於新産品的研發，新産品雙油箱羅茨鼓風機、水冷羅茨鼓風機、油驅羅茨鼓風機、低噪音羅茨鼓風機，赢得瞭市場好評和認可。産品和服務遠銷全國各地及東南亞，深受客戶好評。
JGR60型羅茨鼓風機是旋轉式鼓風機的一種,它以結構緊湊、高效節能、分量穩定,輸送介質絕對無油,便於安裝維護,運行安全可靠等特點。廣泛應用於電力、石油、化工、冶煉、水泥、輕工、食品、紡織、氣力輸送、污水處理等行業。
JGR60羅茨鼓風機工作原理:羅茨鼓風機主要由機體和兩個裝有8字形葉輪的轉子組成。通過一對同步齒輪的作用,使兩轉子呈反方向等速旋轉,並依葉輪與葉輪之間、葉輪與機體之間的間隙,使吸氣腔和排出腔基本隔絕,借助葉輪的旋轉,利用風機兩個葉形轉子在汽缸内作相對運動來壓縮和輸送氣體。這種鼓風機靠轉子軸端的同步齒輪使兩轉子保持齧合。轉子上每一凹入的曲面部分與汽缸内壁組成工作容積,在轉子回轉過程中從吸氣口帶走氣體,當移到排氣口附近與排氣口相連通的瞬間時,因有較高壓力的氣體回流,這時工作容積中的壓力突然升高,然後将氣體輸送到排氣通道,兩轉子依次交替工作,兩轉子互不接觸,它們之間靠嚴密控制的間隙實現密封。故排出的氣體不受潤滑油污染推動機體容積内氣體達到鼓風目的,如何調整和保證葉輪與葉輪之間、轉子和機體之間的間隙達到規定範圍成瞭檢修重點。
JGR60羅茨鼓風機的結構:該風機主要有葉輪、主軸、齒輪、密封裝置、殼體、底座等組成。該風機結構簡單,制造方便。
JGR60羅茨鼓風機技術參數:以R60x78爲例,該風機是硫酸廠的爐前鼓風機,該風機葉輪轉動直徑600mm,葉輪長780mm,配用電機220kw,轉速960r/min,升壓49.00kPa,流量199.3m3/min。
一、風機主要部件檢修
葉輪的材料爲鑄鐵,工作線型爲漸開線,其不規則的形狀和較高的加工精度使其在損壞後難以修複。風機主軸的損壞部位,通常發生在與軸承内圈配合面上,磨損1~2mm時,可電鍍修複,磨損較深時以換新軸爲上策。換新軸時,因軸與葉輪配合較緊(過渡配合),加上配合面較長,通常得用機動液壓機械來壓出舊軸壓進新軸。壓軸時因機動液壓設備難以控制僅幾毫米的安裝尺寸。由於上述原因選擇方便節省費用的檢修方法達到羅茨鼓風機繼續使用的目的是本文探讨的主要問題。
二、工作間隙
JGR60羅茨鼓風機各部位間隙在常溫時靜态理論值爲:葉輪與葉輪之間的間隙0.4mm~0.5mm;葉輪與機殼之間的徑向間隙0.2mm~0.3mm;葉輪與左、右牆闆之間的軸向間隙0.3m~0.4mm;同步齒輪的齧合間隙0.08mm~0.16mm。羅茨鼓風機工作間隙的調整是整個檢修過程中最關鍵也最不易掌握的一步。
三、調整方法
(一)清洗
1. 拆開羅茨鼓風機進出口管路,清除羅茨鼓風機機内酸泥及雜物,再用盲闆将下部進口封死。
2. 從羅茨鼓風機上部拆開加入13%Na2CO3水溶液加至盤動葉輪不溢出爲止,並适當盤動羅茨鼓風機葉輪,以中和風機内酸性物,10~20分鍾後拆開下部盲闆放出溶液,然後按此方法反複清洗兩次,最後用清水将羅茨鼓風機内沖洗幹淨。
3. 及時吊出葉輪,清除羅茨鼓風機内、兩葉輪及迷宮密封内的污垢及雜物,将羅茨鼓風機擦幹淨後用防鏽油将沾過水的部位抹一遍,以防生鏽。
4. 将兩葉輪吊入風機機座内,用兩壓蓋壓緊兩端軸承盒。
(二)測量
用調節螺釘将兩葉輪同時調向聯軸器一側,使兩葉輪端面與聯軸器側面的間隙達到正常(約爲0.4~0.5mm)。盤動兩葉輪並檢查四組迷宮密封組件是否處於正常位置,如不正常,記下尺寸,以便以後拆下時做适當加工或處理。
測出兩葉輪凸出部位與羅茨鼓風機底座弧面之間的間隙,測出兩葉輪凸出位與另一葉輪相近處間隙,測出兩葉輪端面與底座兩側内立面之間的間隙,在上述各測量位置作記号並記錄。
壓緊蓋闆,測出兩葉輪凸位與蓋闆内弧面之間隙,測出蓋闆兩側面與兩葉輪兩側面之間的間隙,也分别作記号並記錄。
(三)修複
1. 鑲凸條
(1)按尺寸加工好凸條12根。材料根據羅茨鼓風機使用時接觸介質而定,如與酸接觸建議用一定強度的耐酸材料,如不鏽鋼,以下加工材料與此相同。
(2)按尺寸在兩葉輪的4個凸位處銑加工燕尾槽並鑽孔。
(3)按尺寸加工螺栓36個及配套螺母36個。
(4)将凸條每3根一組分别鑲入葉輪的4條燕尾槽内,用按(3)加工的螺栓緊固、安裝時有部位過緊可用手提式砂輪修磨。
2. 鑲端面
(1)按尺寸在兩葉輪靠近齒輪方向各鑽螺栓孔12個。
(2)按尺寸加工兩葉輪靠齒輪方向端面鑲件,共加工4件(建議鑲件鑲入葉輪後再鑽孔)。
(3)按尺寸加工3種緊固鑲件螺栓、每種8個,配購或加工配套螺帽24個(螺帽按常用标準加工)。
(4)将鑲條對号裝入兩葉輪靠齒輪方向端面,用按(3)加工的螺栓緊固。
大多數情況下,羅茨鼓風機是以一個方向操作作用的,考慮到實際運行中,由於齒輪輪齒的磨損其輪齒側隙必然逐漸增大,從而引起轉子之間的正向間隙,逐漸減少而反向間隙逐漸增大。爲瞭延長羅茨鼓風機的使用壽命及維修周期,在調整間隙時,有意識地将正向間隙調整爲總間隙的三分之二,而将反向間隙調整爲總間隙的三分之一。對於少數雙向操作的羅茨鼓風機來說,由於齒輪輪齒的磨損對正向反向間隙的影響是相同的,可将正、反向間隙各自平分總間隙的二分之一,正常情況下兩轉子間及轉子與機殼間的間隙調整前,可先固定其中一個轉子的運轉,實際操作中一般是選擇先固定從動軸齒輪,主要是由於主動軸在調整中更便於盤轉,首先将轉子盤轉至一定位置,将對應厚度的塞尺墊入主、從動轉子之間,然後用銅棒敲打主動轉子,直到兩轉子在該處的間隙達到要求的範圍内。其次預擰緊主動轉子齒輪彈性錐面鋼球的緊固螺栓,這時塞尺仍要墊在兩轉子之間,螺栓擰緊程度以用手盤動轉子時,齒輪與轉子之間的相對位置不會改變,而在銅棒的敲打下可相對轉動爲宜,然後用同樣的方向依次調整兩轉子其餘位置處的間隙至規定的範圍内;最後按所要求的扭矩完全緊固主動轉子的齒輪,完成後用手盤動轉子數圈,檢查兩轉子的轉動是否靈活,有無摩擦碰撞,間隙調整得當的羅茨鼓風機用手盤動時應轉動靈活,並用塞尺依次檢測各處間隙在盤轉不同位置時有無變化,若無變化可進行安裝。
完成以上工作後,對安裝位置不能正常的迷宮密封組件按測出需要改進的尺寸重新定位處理或進行小切削量加工,再按正常程序組裝風機,間隙經調節螺釘調節正常後,用耐酸膠将葉輪上加裝的緊固螺栓兩頭封抹,增加緊固件的穩定性,耐酸膠幹後,風機即可投入使用。
(四)幾點說明
進行測量時,風機各轉動部件位置必須正常否則測定數據不準確,確定各加工尺寸容易産生誤差。
測量中,如發現在同一鑲面位置的間隙增加大不均勻,可用於提式砂輪機對少量凸出位進行磨削,這樣可增加鑲件強度,便於鑲處理,達到風機運行要求的最小間隙。
爲增加端面鑲件強度,有條件還可以對葉輪被鑲面進行切削加工,縮短葉輪長度,增加鑲條厚度,如能根據使用狀态,燒鑄毛坯,加工鑲件,則更爲理想。
風機經處理使用一段時間後,最好能拆下蓋闆,檢查鑲件及緊固螺栓是否松動,則風機使用更爲可靠安全。
技術結論:
以上方法對風機葉輪進行鑲處理,比單純更新風機兩葉輪效果更好,一般不受風機殼體内表面腐蝕和磨損的影響,可更好地減小間隙,恢複風機原有供風能力,具有良好的經濟效益,如羅茨鼓風機生産廠家能根據以上原理,制作葉輪時,在葉輪鑲位加工出餘量,安裝鑲件,並加工出鑲件半成品,供風機使用廠家根據減少間隙要求進行小切削量加工,鑲配葉輪,這樣更方便風機使用廠家。
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