專利名稱：葉輪、具備該葉輪的旋轉(zhuǎn)機(jī)械以及葉輪的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如離心式壓縮機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的葉輪、具備該葉輪的旋轉(zhuǎn)機(jī)械以及葉輪的制造方法。本申請基于2011年8月29日在日本國遞交的專利申請?zhí)卦?011-185838號主張優(yōu)先權(quán)，并在此援引其內(nèi)容。
背景技術(shù)：
如圖12以及圖14所示，離心式壓縮機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)械中使用的葉輪101 —般包括:固定旋轉(zhuǎn)軸S的襯套部112 ;與襯套部112 —體設(shè)置的圓盤形狀的盤107 ;沿中心軸L的軸向離開盤107配置的護(hù)罩108 ;沿周向設(shè)置多個(gè)并連結(jié)上述盤107和護(hù)罩108的多個(gè)葉片106。在這種葉輪中，由上述葉片106的側(cè)面和盤107與護(hù)罩108相互對置的兩面包圍的部分構(gòu)成用于壓縮空氣的流路103。另外，通過將襯套部112熱裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)械的旋轉(zhuǎn)軸S上而將葉輪101固定于旋轉(zhuǎn)軸S。該流路103在內(nèi)周側(cè)朝向中心軸L的軸向第一側(cè)開口，并以朝向徑向外周側(cè)的方式逐漸彎曲，在外周側(cè)朝向徑向開口。即，為了使從軸向第一側(cè)沿著第二側(cè)導(dǎo)入的流體朝向徑向外周側(cè)，流路103形成為從周向看彎曲的形狀(尤其參照圖14)。進(jìn)而，如圖13所示，通過將葉片106相對于盤107傾斜地與之連接而使葉輪101的壓縮性能得以提高，由此，流路103呈現(xiàn)復(fù)雜的三維形狀。作為葉輪101的制造方法已知有以下方法，即，一體形成盤107或護(hù)罩108中的一方和葉片106，盤107或護(hù)罩108中的另一方另行制造，然后將它們通過熔接或釬焊而一體化。另外，由于對葉輪要求有高剛性，因此，通過從單一母材削出盤107、護(hù)罩108以及葉片106，能夠制造強(qiáng)度可靠性高的整體式葉輪(例如參照專利文獻(xiàn)I)。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1日本特開2010-285919號公報(bào)但是如上所述，葉輪101的流路103是具有彎曲部分的復(fù)雜形狀，且流路內(nèi)狹窄。因此，在制造整體式葉輪101時(shí)，需要一邊從應(yīng)成為流路103入口以及出口的位置插入例如加工用電極等加工構(gòu)件一邊進(jìn)行復(fù)雜的切削加工。另外，即使在諸如專利文獻(xiàn)I所記載那樣的制造方法中，也需要利用特別的加工構(gòu)件來形成流路，故制造成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是考慮上述情形而作出的，其目的在于提供一種能夠在容易制造且成本低的同時(shí)維持以往性能的葉輪、具備該葉輪的旋轉(zhuǎn)機(jī)械以及葉輪的制造方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方式的葉輪包括:葉片，其從徑向內(nèi)周側(cè)朝向外周側(cè)配置并沿周向設(shè)有多個(gè)；護(hù)罩，其設(shè)于所述葉片的軸向第一側(cè)并安裝所述葉片；以及盤，其設(shè)于所述葉片的軸向第二側(cè)，安裝所述葉片并安裝于旋轉(zhuǎn)軸，
由所述葉片、所述盤以及所述護(hù)罩形成多個(gè)流路，所述葉輪的特征在于，具備:第一構(gòu)件，其一體形成有所述葉片、所述護(hù)罩以及所述盤的軸向第二側(cè)的部分；第二構(gòu)件，其構(gòu)成所述盤的軸向第一側(cè)的部分。根據(jù)本發(fā)明的第一方式，通過將葉輪分成第一構(gòu)件和第二構(gòu)件，并將第二構(gòu)件作為構(gòu)成盤的軸向第一側(cè)的部分的部位，提高了形成第一構(gòu)件的流路部分時(shí)加工工具的進(jìn)入性。即，當(dāng)從應(yīng)成為流路出口的位置插入加工工具時(shí)，通過將成為內(nèi)周側(cè)的干涉物的部位作為第二構(gòu)件形成另一構(gòu)件，使形成流路時(shí)的加工變得容易。另外，當(dāng)從應(yīng)成為作為流路入口的導(dǎo)入口的位置插入加工工具時(shí)，通過將成為干涉物的部位作為第二構(gòu)件形成另一構(gòu)件，使導(dǎo)入口的加工變得容易。由此，能夠縮短制造時(shí)間，進(jìn)而能夠較低地抑制制造成本。在本發(fā)明的第二方式中，在上述葉輪中，所述第一構(gòu)件中的所述盤和所述護(hù)罩相互對置的面的至少一方形成為平面。根據(jù)本發(fā)明的第二方式，由于由盤、護(hù)罩以及葉片劃定的流路的形狀比較簡單，因此能夠提高加工工具的進(jìn)入性，并能夠進(jìn)一步降低形成流路時(shí)的加工工時(shí)。在本發(fā)明的第三方式中，在上述葉輪中，所述第一構(gòu)件中的所述盤和所述護(hù)罩相互對置的面的雙方形成為平面。根據(jù)本發(fā)明的第三方式，在由盤、護(hù)罩以及葉片劃定的流路的形狀中，從周向觀察時(shí)在截面形狀中沒有彎曲部，因此，能夠進(jìn)一步降低形成流路時(shí)的加工工時(shí)。在本發(fā)明的第四方式中，在第二或第三方式的任一方式涉及的葉輪中，從軸向觀察，所述葉片設(shè)于所述盤或所述護(hù)罩的平面范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的第四方式，由于由盤、護(hù)罩以及葉片劃定的流路的形狀更為簡單，因此能夠提高加工工具的進(jìn)入性，并能夠進(jìn)一步降低形成流路時(shí)的加工工時(shí)。在本發(fā)明的第五方式中，在第一至第四方式的任一方式涉及的葉輪中，所述第二構(gòu)件中的朝向軸向第一側(cè)的面隨著從軸向第一側(cè)朝向軸向第二側(cè)以朝向徑向外周側(cè)的方式彎曲形成。根據(jù)本發(fā)明的第五方式，在第二構(gòu)件中的朝向軸向第一側(cè)的面的作用下，能夠?qū)?dǎo)入葉輪的流體順利地導(dǎo)向流路。由此，能夠維持葉輪的壓縮性能。在本發(fā)明的第六方式中，在第一至第五方式的任一方式涉及的葉輪中，所述第一構(gòu)件具有固定于所述旋轉(zhuǎn)軸的固定部。根據(jù)本發(fā)明的第六方式，與在使第一構(gòu)件和第二構(gòu)件一體化的基礎(chǔ)上將相當(dāng)于以往盤的襯套部的第二構(gòu)件固定于旋轉(zhuǎn)軸的情況相比，能夠更加牢固地將葉輪固定于旋轉(zhuǎn)軸。即，通過將比第二構(gòu)件有重量的第一構(gòu)件直接固定在旋轉(zhuǎn)軸上，能夠更加牢固地將葉輪固定于旋轉(zhuǎn)軸。在本發(fā)明的第七方式中，在第一至第六方式的任一方式涉及的葉輪中，所述葉片的形成流路的面相對于所述盤的與所述護(hù)罩對置的面正交形成。在本發(fā)明的第七方式中，與葉片的形成流路的面為相對于盤傾斜的形狀相比較，葉片的形狀更加簡單，故能夠降低形成流路時(shí)的加工工時(shí)。另外，本發(fā)明的第八方式提供一種具有上述第一至第七方式的任一方式涉及的葉輪的旋轉(zhuǎn)機(jī)械。通過采用上述葉輪，能夠以低成本提供該旋轉(zhuǎn)機(jī)械。
另外，本發(fā)明的第九方式涉及一種葉輪的制造方法，其中，所述葉輪包括:葉片，其從徑向內(nèi)周側(cè)朝向外周側(cè)配置并沿周向設(shè)有多個(gè)；護(hù)罩，其設(shè)于所述葉片的軸向第一側(cè)并安裝所述葉片；盤，其設(shè)于所述葉片的軸向第二側(cè)并安裝所述葉片，由所述葉片、所述盤以及所述護(hù)罩形成多個(gè)流路。該葉輪的制造方法包括:第一構(gòu)件形成工序，其中，通過對用于形成葉輪的軸向第二側(cè)的母材實(shí)施切削加工來形成所述流路，并形成第一構(gòu)件，該第一構(gòu)件一體形成有所述葉片、所述護(hù)罩以及所述盤的軸向第二側(cè)的部分；第二構(gòu)件形成工序，其中，形成第二構(gòu)件，該第二構(gòu)件構(gòu)成所述盤的軸向第一側(cè)的部分。根據(jù)本發(fā)明的第九方式，在將葉輪分成第一構(gòu)件和第二構(gòu)件的基礎(chǔ)上通過不同工序來形成第一構(gòu)件和第二構(gòu)件，并將在第二構(gòu)件形成工序中形成的第二構(gòu)件作為構(gòu)成盤的軸向第一側(cè)的部分的部位。由此，提高了形成第一構(gòu)件的流路部分時(shí)加工工具的進(jìn)入性。即，當(dāng)從應(yīng)成為流路出口的位置插入加工工具時(shí)，通過將成為內(nèi)周側(cè)的干涉物的部位作為第二構(gòu)件形成另一構(gòu)件，使形成流路時(shí)的加工變得容易。另外，當(dāng)從應(yīng)成為作為流路入口的導(dǎo)入口的位置插入加工工具時(shí)，通過將成為干涉物的部位作為第二構(gòu)件形成另一構(gòu)件，使導(dǎo)入口的加工變得容易。由此，能夠縮短制造時(shí)間，進(jìn)而能夠較低地抑制制造成本。 在本發(fā)明的第十方式中，在上述葉輪的制造方法中，在所述第二構(gòu)件形成工序中，在所述第二構(gòu)件中的朝向軸向第一側(cè)的面上形成有隨著從軸向第一側(cè)朝向軸向第二側(cè)而朝向徑向外周側(cè)的彎曲部。根據(jù)本發(fā)明的第十方式，導(dǎo)入具有在第二構(gòu)件形成工序中形成的第二構(gòu)件的葉輪的空氣在第二構(gòu)件的朝向軸向第一側(cè)的面的作用下被順利導(dǎo)向流路，因此不會(huì)使葉輪的性能降低。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，在形成葉輪的流路部分時(shí)，由于提高了加工工具的進(jìn)入性，因此能夠縮短制造時(shí)間，并能夠夠較低地抑制制造成本。


圖1是表示應(yīng)用了本發(fā)明的實(shí)施方式的葉輪的離心式壓縮機(jī)的剖視圖。圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的葉輪的立體圖。圖3是圖2的A部放大圖。圖4是本發(fā)明的實(shí)施方式的葉輪的剖視圖。圖5是本發(fā)明的實(shí)施方式的葉輪的分解剖視圖。圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的葉輪的制造工序的圖。圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的葉輪的制造工序的圖。圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的葉輪的制造工序的圖。圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的葉輪的制造工序的圖。圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的葉輪的另一方式的剖視圖。
圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的葉輪的又一方式的剖視圖。圖12是表示以往葉輪的立體圖。圖13是圖12的B部放大圖。圖14是以往葉輪的剖視圖。
具體實(shí)施例方式參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。作為該實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)機(jī)械的一例，圖1示出離心式壓縮機(jī)50。離心式壓縮機(jī)50主要包括:繞軸線P旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸S;安裝在旋轉(zhuǎn)軸S上并利用離心力來壓縮流體的葉輪I ;支承旋轉(zhuǎn)軸S并能夠使之旋轉(zhuǎn)且形成有使流體從上游側(cè)向下游側(cè)流動(dòng)的流路52的殼體53。殼體53以呈現(xiàn)大致圓柱狀輪廓的方式形成，并以貫穿中心的方式配置有旋轉(zhuǎn)軸
S。在殼體53中的旋轉(zhuǎn)軸S的軸向兩端設(shè)有滑動(dòng)軸承54，并在一端設(shè)有推力軸承55。上述滑動(dòng)軸承54以及推力軸承55支承旋轉(zhuǎn)軸S并使之能夠旋轉(zhuǎn)。即，旋轉(zhuǎn)軸S經(jīng)由滑動(dòng)軸承54以及推力軸承55而被支承于殼體53。另外，在殼體53中的軸向一端側(cè)設(shè)有使流體從外部流入的吸入口 56,在另一端側(cè)設(shè)有流體向外部流出的排出口 57。在殼體53內(nèi)設(shè)有分別與上述吸入口 56以及排出口 57連通并反復(fù)縮徑及擴(kuò)徑的內(nèi)部空間。該內(nèi)部空間作為收容葉輪I的空間發(fā)揮功能，并作為上述流路52發(fā)揮功能。即，吸入口 56和排出口 57經(jīng)由葉輪I以及流路52而連通。葉輪I沿旋轉(zhuǎn)軸S的軸向空開間隔地排列有多個(gè)。需要說明的是，在附圖示例中，葉輪I設(shè)有六個(gè)，但至少設(shè)置一個(gè)以上即可。如圖2以及圖4所示，葉輪I呈現(xiàn)大致圓盤狀，并被構(gòu)成為將從向中心軸L方向(以下稱為軸向)的第一側(cè)開口的導(dǎo)入口 2吸入的流體經(jīng)由在葉輪I的內(nèi)部形成的流路3而向徑向外周側(cè)排出。需要說明的是，以下，將徑向上葉輪I的外周側(cè)簡稱為外周側(cè)。將徑向上葉輪I的內(nèi)周側(cè)簡稱為內(nèi)周側(cè)。另外，將成為流體上游側(cè)的圖2以及圖4的上方稱為軸向第一側(cè)，將成為流體下游側(cè)的圖2以及圖4的下方稱為軸向第二側(cè)。本實(shí)施方式的葉輪I包括:形成軸向第二側(cè)的大致圓盤狀的第一構(gòu)件4 ;形成軸向第一側(cè)并具有朝向軸向第二側(cè)逐漸擴(kuò)徑的外周面的大致圓筒形狀的第二構(gòu)件5。由第一構(gòu)件4和第二構(gòu)件5構(gòu)成葉輪I中的固定于旋轉(zhuǎn)軸S的盤7、在盤7的軸向第一側(cè)以從內(nèi)周側(cè)朝向外周側(cè)的方式沿周向設(shè)有多個(gè)的葉片6、在軸向第一側(cè)與盤7對置設(shè)置并安裝于葉片6的護(hù)罩8。第一構(gòu)件4以及第二構(gòu)件5在本實(shí)施方式中沒有相互固定，而是分別固定于旋轉(zhuǎn)軸S,由此在第一構(gòu)件4和第二構(gòu)件5之間劃定導(dǎo)入口 2,另外,第一構(gòu)件4以及第二構(gòu)件5劃定連接導(dǎo)入口 2和流路3的吸入部9。第一構(gòu)件4從徑向內(nèi)周側(cè)朝向外周側(cè)配置。第一構(gòu)件4包括:沿周向設(shè)有多個(gè)的葉片6 ;設(shè)置在葉片6的軸向第二側(cè)，并構(gòu)成安裝葉片6的盤7的軸向第二側(cè)的第一部分7a ；設(shè)置在葉片6的軸向第一側(cè)，并安裝葉片6的護(hù)罩8。S卩，護(hù)罩8以規(guī)定距離離開盤7的第一部分7a配置。第一構(gòu)件4例如由析出硬化型不銹鋼形成。盤7的第一部分7a包括:固定于旋轉(zhuǎn)軸S的固定部12 ;與固定部12 —體形成且呈大致圓盤形狀的盤主體部11。
固定部12形成為在中央部具有貫穿軸向的嵌合孔13的圓筒形狀。嵌合孔13是要將葉輪I固定于旋轉(zhuǎn)軸S時(shí)插入旋轉(zhuǎn)軸S以進(jìn)行嵌合的孔。盤主體部11從軸向觀察呈大致圓形，其形成于固定部12的軸向一端。另外，盤主體部11的軸向第一側(cè)的一面Ila形成為大致平面。換言之，固定部12是在盤主體部11的中央部向軸向第二側(cè)突出的圓柱狀部位。固定部12向軸向第二側(cè)突出規(guī)定量。該突出量根據(jù)為了將葉輪I熱裝固定于旋轉(zhuǎn)軸S而所需的緊固力適當(dāng)設(shè)定。葉片6在盤主體部11的一面Ila設(shè)有多個(gè)。多個(gè)葉片6分別具有一定的板厚(翼厚)，該多個(gè)葉片6從徑向內(nèi)周側(cè)朝向外周側(cè)以大致放射狀沿周向隔開一定間隔地設(shè)置。另夕卜，各葉片6隨著從盤7的徑向內(nèi)周側(cè)朝向外周側(cè)以向周向的一方向彎曲的方式延伸。另外，葉片6的徑向內(nèi)周側(cè)的內(nèi)端部6a相對于嵌合孔13的內(nèi)周面13a間隔規(guī)定距離G。該距離G根據(jù)吸入部9以及與該吸入部9連通的流路3的形狀等適當(dāng)設(shè)定，并以與第二構(gòu)件5的外周端相比位于外周側(cè)的方式進(jìn)行設(shè)定。護(hù)罩8是以從軸向第一側(cè)覆蓋多個(gè)葉片6的方式與上述多個(gè)葉片6 —體設(shè)置的大致圓盤形狀的構(gòu)件。護(hù)罩8形成以中心軸L為中心的圓盤形狀。具體而言，護(hù)罩8形成為隨著朝向軸向第一側(cè)而逐漸縮徑的傘形。另外，護(hù)罩8的徑向內(nèi)周側(cè)構(gòu)成在軸向第一側(cè)立起的圓筒部14。通過組合第一構(gòu)件4和第二構(gòu)件5，使圓筒部14與第二構(gòu)件5的小徑面17 (參照圖5) —起劃定導(dǎo)入口 2。另外，護(hù)罩8的軸向第二側(cè)的另一面8a、即護(hù)罩8的與盤7的一面Ila對置的面中的形成有葉片6的范圍形成為大致平面。S卩，護(hù)罩8的另一面8a的與形成有葉片6的范圍的軸向垂直的截面能夠用直線繪出。如圖3所示，流路3在葉片6、盤7的第一部分7a以及護(hù)罩8的各自之間形成。換言之，流路3由盤7的一面11a、作為護(hù)罩8的軸向第二側(cè)的面的另一面8a、相互鄰接的葉片6中的一個(gè)葉片6的周向另一側(cè)的面6b以及另一葉片6的周向一側(cè)的面6c包圍的空間構(gòu)成。另外，在本實(shí)施方式中，葉片6以相對于盤7的一面Ila大致垂直的方式進(jìn)行設(shè)置。換言之，由葉片6、盤7以及護(hù)罩8劃定的流路3的截面形狀為矩形。即，葉片6的形成流路3的面與盤7的一面Ila大致正交地形成。第二構(gòu)件5是具有盤7的第二部分7b并以中心軸L為中心的大致圓筒形狀的構(gòu)件。第二構(gòu)件5具有朝向軸向第二側(cè)逐漸擴(kuò)徑的外周面16。在第二構(gòu)件5的徑向中央部形成有第二嵌合孔15，該第二嵌合孔15具有與嵌合孔13大致相同的內(nèi)徑。另外，第二構(gòu)件5的另一端面5a形成為平面。第二構(gòu)件5的外周面16由小徑面17和擴(kuò)徑面18構(gòu)成。第二構(gòu)件5的包括軸向第一側(cè)的端部的小徑面17沿軸向形成為相同直徑。第二構(gòu)件5的包括軸向第二側(cè)的端部的擴(kuò)徑面18形成為朝向另一端面5a逐漸擴(kuò)徑的彎曲面。小徑面17和擴(kuò)徑面18平滑連接。另外，擴(kuò)徑面18以在另一端部擴(kuò)徑面18的法線大致朝向軸向的方式形成。即，當(dāng)組合了第一構(gòu)件4和第二構(gòu)件5時(shí)，擴(kuò)徑面18和盤7的一面Ila以平滑連接的方式形成。另外，第二構(gòu)件5的另一端面5a的直徑以比護(hù)罩8的圓筒部14的內(nèi)徑小的方式形成。需要說明的是，擴(kuò)徑面18的形狀不限于上述的彎曲面，也可以是角度固定的斜面。另外，小徑面17不需要特意設(shè)定，也可以僅由擴(kuò)徑面18構(gòu)成外周面16。下面說明本實(shí)施方式的葉輪I向旋轉(zhuǎn)軸S組裝的組裝方法。首先，如圖5所示，利用熱裝將第一構(gòu)件4的固定部12的內(nèi)周面固定于旋轉(zhuǎn)軸S。具體而言，通過加熱第一構(gòu)件4的嵌合孔13的內(nèi)周面來使嵌合孔13擴(kuò)徑，并在該狀態(tài)下使嵌合孔13插通于旋轉(zhuǎn)軸S。接著，冷卻嵌合孔13的周圍使之縮徑，通過使嵌合孔13緊貼旋轉(zhuǎn)軸S的外周面而使第一構(gòu)件4和旋轉(zhuǎn)軸S—體緊固。接著，與第一構(gòu)件4同樣地，利用熱裝將第二構(gòu)件5固定于旋轉(zhuǎn)軸S。此時(shí)，在使第二構(gòu)件5的另一端面5a與第一構(gòu)件的盤7的一面Ila抵接的基礎(chǔ)上進(jìn)行熱裝。需要說明的是，向旋轉(zhuǎn)軸S固定的順序不限于上述順序，也可以在將第二構(gòu)件5固定于旋轉(zhuǎn)軸S之后再將第一構(gòu)件4固定于旋轉(zhuǎn)軸S。如上所述，由組裝到旋轉(zhuǎn)軸S上的第一構(gòu)件4和第二構(gòu)件5形成葉輪I。通過第二構(gòu)件5的另一端面5a和第一構(gòu)件4的一面Ila抵接而確定第一構(gòu)件4和第二構(gòu)件5的相對位置，由此來劃定導(dǎo)入口 2以及吸入部9。需要說明的是，組裝方法不限于上述方法，例如，也可以采用在利用熔接等方法將第二構(gòu)件5接合于第一構(gòu)件4之后再將第一構(gòu)件4和第二構(gòu)件5固定于旋轉(zhuǎn)軸S的方法。在以上所示的葉輪I中，從導(dǎo)入口 2流入的流體在吸入部9中利用第二構(gòu)件5的擴(kuò)徑面18從內(nèi)周側(cè)朝向外周側(cè)。之后，從吸入部9流入流路3的流體在因未圖示的驅(qū)動(dòng)源驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸S的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力的作用下被加速，從流路3的外周端排出。對如上所述的本實(shí)施方式的葉輪I的制造方法進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的葉輪I的制造方法包括形成第一構(gòu)件4的第一構(gòu)件形成工序和形成第二構(gòu)件5的第二構(gòu)件形成工序。第一構(gòu)件形成工序具有第一母材形成工序和切削工序。首先，如圖6所示，作為第一母材形成工序，對形成有供旋轉(zhuǎn)軸S插入的嵌合孔13以及固定部12的大致圓筒狀的母材30進(jìn)行鍛造。接著，如圖7所示，例如利用車床加工等形成作為護(hù)罩8的軸向第一側(cè)的面的傾斜面8b，從而形成圓盤體32。需要說明的是，在這里是對母材30進(jìn)行車床加工等來形成圓盤體32，但也可以僅通過鍛造來形成圓盤體32。另外，在這里是采用通過鍛造形成有嵌合孔13以及固定部12的圓筒狀的母材30，但也可以使用例如圓盤狀的母材并對嵌合孔13以及固定部12進(jìn)行車
床加工等。接著，如圖8所示，作為切削工序，從圓盤體32的外周側(cè)形成流路3。具體而言，利用電火花加工法，通過從應(yīng)成為流路3出口的位置插入與流路3的形狀對應(yīng)的電極33來形成流路3。在這里，電極33是從剖面看為矩形形狀的細(xì)長構(gòu)件。電極33所具有的形狀具有比流路3的高度小的高度，并且電極33具有與從流路3的軸向看到的形狀對應(yīng)的彎曲形狀以及寬度尺寸。另外，電極33例如由石墨或銅等形成，并安裝在未圖示的電火花加工機(jī)上。在電火花加工中，首先將圓盤體32浸入例如未圖示的電火花加工油中。接著如圖8所示，用電極33插入成為流路3的部分，使圓盤體32和流路3分別沿徑向以及周向相對移動(dòng)。另外，也可以根據(jù)需要使之沿軸向移動(dòng)來進(jìn)行電火花加工。需要說明的是，此時(shí)，可以一邊適當(dāng)改變利用電極33進(jìn)行電火花加工的加工條件(電流、電壓、脈沖、進(jìn)給速度)一邊進(jìn)行電火花加工。對于要在葉輪I上形成的各流路3，通過反復(fù)實(shí)施以上所示的工序而形成多個(gè)流路3。接著，如圖9所示，從軸向第一側(cè)插入電極33來加工護(hù)罩8的內(nèi)周面。需要說明的是，在本實(shí)施方式中是利用I種電極33來進(jìn)行電火花加工，但不限于此，例如也可以使用大小或材質(zhì)不同的多種電極來進(jìn)行粗加工、中間加工以及精加工。下面，在第二構(gòu)件形成工序中，通過對圓筒狀的母材進(jìn)行車床加工來形成第二構(gòu)件5(參照圖5)。在第二構(gòu)件形成工序中形成第二構(gòu)件5中的具有擴(kuò)徑面18的外周面16，所述擴(kuò)徑面18具有隨著從軸向的第二方向朝向第一方向而朝向徑向外周側(cè)的彎曲形狀。需要說明的是，第二構(gòu)件5不但可以通過對母材進(jìn)行車床加工來獲得，也可以僅通過鍛造來形成第二構(gòu)件5。根據(jù)上述實(shí)施方式，由第一構(gòu)件4的葉片6、盤7以及護(hù)罩8形成的流路3的形狀是從周向看為大致直線狀，因此使用直線狀的電極33的電火花加工更為容易。用于使沿軸向?qū)氲目諝獬驈较虻南喈?dāng)于以往襯套部的第二構(gòu)件5由于形成為另一構(gòu)件，因此葉輪I的導(dǎo)入口 2付近的加工也變得容易。換言之，通過將葉輪I分成第一構(gòu)件4和第二構(gòu)件5，并將第二構(gòu)件5作為構(gòu)成盤7的軸向第一側(cè)的部分的部位，提高了形成第一構(gòu)件4的流路3時(shí)電極33的進(jìn)入性(7 ”★ 7性)。即，當(dāng)從應(yīng)成為流路3出口的位置插入電極33時(shí)，通過將成為內(nèi)周側(cè)的干涉物的部位作為第二構(gòu)件5形成另一構(gòu)件，使形成流路3時(shí)的加工變得容易。另外，當(dāng)從應(yīng)成為作為流路3入口的導(dǎo)入口 2的位置插入電極33時(shí)，通過將成為軸向第二側(cè)的干涉物的部位作為第二構(gòu)件5形成另一構(gòu)件， 使導(dǎo)入口 2的加工變得容易。由此，能夠縮短制造時(shí)間，進(jìn)而能夠較低地抑制制造成本。另外，在第二構(gòu)件5的擴(kuò)徑面18的作用下，能夠?qū)?dǎo)入葉輪I的流體順利地導(dǎo)向流路3，因此能夠維持葉輪I的壓縮性能。另外，由于將第一構(gòu)件4和第二構(gòu)件5分別單獨(dú)熱裝于旋轉(zhuǎn)軸S上進(jìn)行固定，因此，與在使第一構(gòu)件4和第二構(gòu)件5 —體化的基礎(chǔ)上將任一構(gòu)件固定于旋轉(zhuǎn)軸S的情況相t匕，能夠更加牢固地將葉輪I固定于旋轉(zhuǎn)軸S。另外，通過將形成葉片6的流路3的面相對于盤7正交地形成，與形成葉片6的流路3的面為相對于盤7傾斜的形狀相比，葉片6的形狀更加簡單，故能夠降低形成流路3時(shí)的加工工數(shù)。需要說明的是，本發(fā)明的技術(shù)范圍不限于上述實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)可以施加各種變更。在上述實(shí)施方式中，第二構(gòu)件5的另一端面5a和第一構(gòu)件4的一面Ila分別形成為大致平面。與之相對，如圖10所示，也可以在構(gòu)成葉輪IB的第二構(gòu)件5B的另一端面5Ba設(shè)置將該另一端面5Ba向軸向第二側(cè)延長的形狀的凸部20，并在第一構(gòu)件4B的一面IlBa設(shè)置與該凸部20對應(yīng)的凹部21。在這里，第二構(gòu)件5B和第一構(gòu)件4B利用熱裝等固定于第二構(gòu)件5B的另一端面5Ba，但第二構(gòu)件5B和旋轉(zhuǎn)軸S無需固定。在這種結(jié)構(gòu)中，由于第二構(gòu)件5B的另一端面5Ba的外周側(cè)為薄壁形狀，因此第二構(gòu)件5B的加工變得容易。另外，如圖11所示，不需要一定在構(gòu)成葉輪IC的第一構(gòu)件4C設(shè)置向盤7C的第二側(cè)延伸的固定部。在該方式中，在能夠充分確保第一構(gòu)件4C和旋轉(zhuǎn)軸S的固定強(qiáng)度的范圍內(nèi)，第二構(gòu)件5C的距離軸向第二側(cè)的端部的尺寸d優(yōu)選盡可能大地取值。尺寸d取值越大，加工流路3C以及導(dǎo)入口 2C時(shí)加工構(gòu)件的進(jìn)入性就越強(qiáng)，故優(yōu)選。進(jìn)而，在圖10中，即使在將第二構(gòu)件5B熱裝于旋轉(zhuǎn)軸S和第一構(gòu)件4B等的情況下，也無需一定要設(shè)置固定部。另外，加工流路等的方法不限于電火花加工，也可以通過機(jī)械加工來加工流路等。工業(yè)實(shí)用性根據(jù)本發(fā)明的葉輪，由于提高了形成葉輪的流路部分時(shí)的加工工具的進(jìn)入性，因此能夠縮短制造時(shí)間。另外，本發(fā)明的葉輪能夠較低地抑制制造成本。符號說明S旋轉(zhuǎn)軸I 葉輪3 流路4第一構(gòu)件5第二構(gòu)件6 葉片7 盤8 護(hù)罩8a 另一面11盤主體部Ila 一面12固定部18擴(kuò)徑面50離心式壓縮機(jī)(旋轉(zhuǎn)機(jī)械)
權(quán)利要求
1.一種葉輪，包括: 葉片，其從徑向內(nèi)周側(cè)朝向外周側(cè)配置并沿周向設(shè)有多個(gè)； 護(hù)罩，其設(shè)于所述葉片的軸向第一側(cè)并安裝有所述葉片；以及 盤，其設(shè)于所述葉片的軸向第二側(cè)，安裝有所述葉片并安裝于旋轉(zhuǎn)軸， 由所述葉片、所述盤以及所述護(hù)罩形成多個(gè)流路，所述葉輪的特征在于，具備: 第一構(gòu)件，其一體形成有所述葉片、所述護(hù)罩以及所述盤的軸向第二側(cè)的部分； 第二構(gòu)件，其構(gòu)成所述盤的軸向第一側(cè)的部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪，其中， 所述第一構(gòu)件中的所述盤和所述護(hù)罩相互對置的面的至少一方形成為平面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的葉輪，其中， 所述第一構(gòu)件中的所述盤和所述護(hù)罩相互對置的面的雙方形成為平面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的葉輪，其中， 從軸向觀察，所述葉片設(shè)于所述盤或所述護(hù)罩的平面的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪，其中， 所述第二構(gòu)件中的朝向軸向第一側(cè)的面隨著從軸向第一側(cè)朝向軸向第二側(cè)而以朝向徑向外周側(cè)的方式彎曲形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪，其中， 所述第一構(gòu)件具有固定于所述旋轉(zhuǎn)軸的固定部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉輪，其中， 所述葉片的形成流路的面相對于所述盤的與所述護(hù)罩對置的面正交形成。
8.一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械，具備權(quán)利要求1至權(quán)利要求7中任一項(xiàng)所述的葉輪。
9.一種葉輪的制造方法，所述葉輪包括: 葉片，其從徑向內(nèi)周側(cè)朝向外周側(cè)配置并沿周向設(shè)有多個(gè)； 護(hù)罩，其設(shè)于所述葉片的軸向第一側(cè)并安裝有所述葉片； 盤，其設(shè)于所述葉片的軸向第二側(cè)并安裝有所述葉片， 由所述葉片、所述盤以及所述護(hù)罩形成多個(gè)流路，所述葉輪的制造方法的特征在于，包括: 第一構(gòu)件形成工序，其中，通過對用于形成葉輪的軸向第二側(cè)的母材實(shí)施切削加工來形成所述流路，并形成第一構(gòu)件，該第一構(gòu)件一體形成有所述葉片、所述護(hù)罩以及所述盤的軸向第二側(cè)的部分； 第二構(gòu)件形成工序，其中，形成第二構(gòu)件，該第二構(gòu)件構(gòu)成所述盤的軸向第一側(cè)的部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的葉輪的制造方法，其中， 在所述第二構(gòu)件形成工序中，在所述第二構(gòu)件中的朝向軸向第一側(cè)的面上形成有隨著從軸向第一側(cè)朝向軸向第二側(cè)而朝向徑向外周側(cè)的彎曲部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種葉輪(1)，該葉輪(1)包括葉片(6)，其從徑向內(nèi)周側(cè)朝向外周側(cè)配置并沿周向設(shè)有多個(gè)；盤(7)，其設(shè)于葉片(6)的軸向第二側(cè)，安裝葉片(6)并安裝于旋轉(zhuǎn)軸(S)；以及護(hù)罩(8)，其設(shè)于葉片(6)的軸向第一側(cè)并安裝葉片(6)，由葉片(6)、盤(7)以及護(hù)罩(7)形成多個(gè)流路(3)。葉輪(1)具備一體形成有葉片(6)、護(hù)罩(8)以及盤(7)的軸向第二側(cè)的部分(7a)的第一構(gòu)件(4)；構(gòu)成盤(7)的軸向第一側(cè)的部分(7b)的第二構(gòu)件(5)。
文檔編號F04D29/28GK103097739SQ20118003659
公開日2013年5月8日 申請日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月29日
發(fā)明者川西大輔, 中庭彰宏 申請人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社