有些零件问世已有数百年之久，至今仍在广泛使用。无疑，像轮子、杠杆和齿轮等就首属上述零件之列。但是，还有一种极为常见的结构，由于相当普遍地出现于各种场合而更值得人们的注意，这就是所谓的蜗壳结构。

很早以前就有人开始将螺旋形贝壳作为吹奏乐器来使用。这完全可以看成是有关蜗壳结构的第一个发明。

第一部关于蜗壳结构的科学专著是设计发明螺旋式水泵的阿基米德撰写的。一个人在创立科学理论的同时而又有实际的创造发明，这是罕有的成就。从那以后的漫长岁月中，能工巧匠们又继续发明了一件又一件具有阿基米德螺线结构的装置。直到今天，有些发明者还在蜗壳结构上下功夫。值得一提的是，迄今为止的泵和通风机结构还保持着传统的形式，即由蜗壳和处于蜗壳中心的转子所组成。空气流被转子（它好像磨坊中的转轮）吸入，经蜗壳的颈口而压出。本文介绍的就是与螺旋形结构有关的一些发明和设想。

发生在旋风分离器轴心线附近的现象

本世纪三十年代，法国工程师乔治 · 朗克在对用于离心分离含尘气流的旋风分离器进行试验时，发现一个奇怪的现象：气流越靠近设备的轴心线，它的温度就越低，甚至低于送入旋风分离器的空气初始温度。有数百名工程师都曾进行过旋风分离器的试验，但却没有一个人对这一现象引起注意。1931年，朗克因发明由一大一小的双侧壁两孔口蜗壳所组成的旋风装置而获得专利权。压缩空气流吹入蜗壳室内继而以螺旋状分两路流出。从大孔口流出的是热气流，而从小孔口流出的便是冷气流。许多工程师——朗克的信徒们试图根据这一原理制造高效率的冰箱。然而，这毕竟是难以令人置信的，因为传统的压缩式冰箱已经具有很高的效率。结果是一个又一个的追随者都败退了下来。在朗克提出的旋风管中还存在着看来是难以克服的缺点。

苏联拉脱维亚功勋发明家，科学技术硕士A. H. 阿扎洛夫解决了致使旋风管按新方式有效工作的难题。他提出将气流速度提高到与音速相当的程度，并使已经冷却的气流经小孔——喷雾孔而流出。目前，这种制冷装置已成功地应用在运输业中，但是也有希望在近年内根据这一方法设计制造出可与压缩式冰箱相竞争的定型产品。

缠成螺旋形的绳子

利用空气流沿管道吹送颗粒物料并不太难，但是要毫无泄漏地将物料送到终点却并不那么容易。通常有10 ~ 15%的物料在输送途中会泄漏到外界，蒙在输送管端头上的滤布很快就被物料粉末所堵塞，并且堵塞得相当严实，以至于无论怎样拍抖或吹扫都难以将其除净。根据螺旋线的启迪，人们找到了解决这一问题的出路。如果往打了孔的管筒上缠上尼龙绳，由于尼龙绳固有的静电性质，便能有效地捕捉住最小的物料颗粒而不让其外逸。一旦绳卷之间的缝隙被粉尘堵塞时，可把两个彼此紧贴着的刷子松开而重新缠在管筒上。刷子能刷除绳子上的尘粒，从而使绳子恢复原有的静电性能。

利用旋风作用增产水泥

通常，水泥是在回转式窑炉中生产出来的。最初，卧放在滚柱轴承上的窑炉筒体长度约为20米。目前，这一长度有的已经超过200米。可是工业部门对水泥的需要量却越来越大。不久以前，人们还认为，为了提高水泥的生产能力，除了加大窑炉长度和直径之外，别无它法。然而全苏水泥机械研究所的专家们对此却另有见解。在不增加长度和直径的情况下，如果试着采用蜗壳结构时将怎样呢？于是他们做了试验：在50米长的回转炉上以一个套入一个的串接方式装着几个蜗壳。来自窑炉内的热气流进入最外层的一个蜗壳，继而流向里面的蜗壳，同时也就相应地对第二、第三个蜗壳进行了加热。原料粉末则散落而与热气流迎面相遇，粉末原料进入蜗壳时，就随同气流卷入涡流运动，并从一个蜗壳 - 换热器落入另一个蜗壳 - 换热器而被加热。当这些原料粉末由最后一个蜗壳进入回转式窑炉时，温度已经很高。再经窑炉一焙烧，便变成了沙粒状的水泥熟料。

在需要雾水时

纺织厂房内空气的湿度必须符合工艺过程的要求。当车间里空气干燥时，棉纱常被拉断。往厂房的空气中喷洒雾状水时便可提高湿度。为此，就需要大功率的空气压缩机及管道系统，还要配备专人经常去清洗和疏通喷雾器的细小喷嘴孔口。其实，所有这一切是可以避免的：如果将风扇的叶片做成中空形式，而用一个类似于阿基米德螺旋的螺旋泵往其供水，水从叶片翼端飞散出来时，由于离心力的作用而撞击到容器壁上，从而溅变成极微小的雾滴。

充当装配工的螺旋

如果搅动杯中的茶水，那么其中的茶叶就会逐渐聚集到杯底的中央。莫斯科里哈契夫汽车厂中从事装配工艺机械化工作的工程师马 · 列夫丘克决定把这个效应也用到汽车装配上。他把螺丝投入蜗壳形装置的中央，从侧面往蜗壳送入压缩空气，于是螺丝就会旋转运动而自动拧入螺孔。同样、也可利用这种装置把螺母拧到螺栓上、或将螺柱和销子装到指定的位置上。

用于陆上的螺旋推进器

人们知道，用于水路交通运输中的螺旋推进器性能是无与伦比的。有人曾多次试验将螺旋推进器用于越野汽车上，在载重汽车两侧装上管筒形螺旋装置，便能使汽车既可在沼泽地，也可在雪地中行驶，还能在水上浮行。汽车依靠管筒中的螺旋翼片推进力，在对路面、水面或雪地作用下，反推向前行驶。难题只是螺旋推进器汽车在普通道路上行驶的性能很差，推进器与硬土之间的摩擦力大得使这种汽车似乎是在爬行。

来自高尔基斯克日丹诺夫综合技术学院的发明者E. H. 聂多舍维提出，将上述管筒装置分解成一些既像螺旋又像转轮，但又不完全是螺旋或转轮的独立部件。这一结构的推进器受到的摩擦力较小，并且它的螺旋推进爪的磨损也非常小。

用于磨盘的吸尘风机

木器厂中采用的圆盘磨床在工作时会有一股股的尘屑喷向厂房的大气中。其实，砂轮磨盘的背面完全可以利用而做成吸尘风机。为此，只要往其铆接上一些径向叶片，而将磨床的罩盖做成蜗壳形。这样，磨盘旋转时便能自动吸除自身产生的粉尘，并经蜗壳导送至尘屑贮槽。

转子加蜗壳

从通风机发明之日起，发明家就面临着制造除尘器这一任务。因为含尘空气从生产厂房排出时，事实上就污染了室外的空气。世上第一台除尘器采用的是灰尘沉降室结构。有时候这种沉降室大得像间房子。为了卓有成效地净化空气，那就得把气流速度降到最低限度。为此就只好扩大通风管道尺寸，即只有一个办法，那就是增大整个除尘设备的尺寸。如果反之，不是减低而是提高含尘气流的速度，利用惯性作用来净化空气行不行呢？要知道，流速越高气流所含粉尘的惯性力就越大。利用惯性作用净化空气可以直接在通风机的蜗壳中进行。为此，只需在蜗壳内安上隔板而将它分隔成洁净区和脏污区。从洁净区出来的是清洁空气，从脏污区出来的便是捕集的灰尘。

电弧烟雾与吸风罩

各种各样的焊接装置都由学者和工程师们发明出来了，然而用于吸除煤气和焊接烟雾的装置却品种极少。开始，人们是采用斜装在焊工工作台前面的吸风罩，但它们有碍于正常工作条件。车间中空气的任何运动都会使这些有害气体吹散。因此，焊接场所的上方都是烟雾。难道不能使烟雾气流定向往上引出而不被各个侧面的风所吹散吗？“莫斯科建筑机械自动化”托拉斯的机械调整工程师们设计成功一种新颖的抽吸装置，在抽吸焊接污染空气的吸风罩中心安置了一个蜗壳，温度最高的焊接烟雾气体便如同刮龙卷风时产生的旋涡气流那样被吸往蜗壳中心而往上引出，烟雾气流的周围则由脏污的空气形成一种“保护圈”而使烟雾气流不被风所吹散。

小旋风采摘玫瑰花

采摘玫瑰花瓣看起来是件很简单的事，但是，如果让你采摘整整一座玫瑰园中的玫瑰花瓣将会如何呢？事情就不那么轻而易举了。不管怎么说，已有二个机构（全苏香料作物科研所和操作机头专业设计局）在致力于设计一种采摘玫瑰花瓣的机械。工程师В. Д. 戈尔布诺夫和И. Я. 帕诺马林柯决定用风力来采摘花瓣。为此，将一根同通风机进风口相连的软管伸到玫瑰花跟前。软管头上装一漏斗、其内安有一个由螺旋形叶片组成的栅栏，靠近栅栏有一个带小蜗轮的旋转锥体。气流在吸引玫瑰花瓣的同时，还带动锥体旋转，于是玫瑰花瓣便从花丛上被割下来。在这里，螺旋形叶片起着割刀和发动机双重的作用。

[Знaнue-cuлa，1983年1期]