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旋轉(zhuǎn)機(jī)械的制作方法與工藝

文檔序號:12910320閱讀:236來源:國知局
旋轉(zhuǎn)機(jī)械的制作方法與工藝
旋轉(zhuǎn)機(jī)械本申請是三菱重工業(yè)株式會(huì)社于2011年10月25日提交的名稱為“旋轉(zhuǎn)機(jī)械”、申請?zhí)枮?01180058541.4的發(fā)明專利申請的分案申請。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種具有葉輪的旋轉(zhuǎn)機(jī)械。本申請根據(jù)2010年12月8日在日本申請的(日本)特愿2010-273589要求優(yōu)先權(quán),在此引用該內(nèi)容。

背景技術(shù):
應(yīng)用于工業(yè)用壓縮機(jī)或渦輪冷凍機(jī)、小型氣體渦輪機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)械的離心壓縮機(jī)在固定于軸的盤上具有設(shè)置了多個(gè)葉片的葉輪。離心壓縮機(jī)通過葉輪的旋轉(zhuǎn)向氣體供應(yīng)壓力能及動(dòng)能。圖6是具有葉輪201的現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)機(jī)械的說明圖。例如,專利文獻(xiàn)1的旋轉(zhuǎn)機(jī)械具有由盤203、葉片204以及罩蓋206構(gòu)成的葉輪201。在葉輪201的軸向上的規(guī)定位置,套筒部205與葉輪201一體形成。通過將該套筒部205在所述規(guī)定位置熱裝(焼嵌)到軸202,葉輪201被固定在軸202。在專利文獻(xiàn)1中公開了,當(dāng)設(shè)套筒部205的內(nèi)半徑為R,對于長度L的范圍的厚度為T時(shí),葉輪201的離心力對套筒部205不施加影響的長度L由以下所示的(1)式表示。[式1]即,在專利文獻(xiàn)1中公開了,通過設(shè)定滿足(1)式的長度L,抑制伴隨旋轉(zhuǎn)中的離心力的葉輪201的內(nèi)徑徑向位移對套筒部205帶來影響,避免葉輪201和軸202偏離,保持穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)?,F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:美國專利第4697987號

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題通常,罩蓋206、葉片204以及盤203各自作為部件成形,之后,通過焊接等在盤203安裝葉片204以及罩蓋206。在專利文獻(xiàn)1的葉輪201的情況下,套筒部205被配置在從盤203的內(nèi)周部B僅相距長度L的位置,以滿足(1)式。即,套筒部205在軸向的裝有盤203的葉片204以及罩蓋206的一側(cè)突出配置。因此,通過焊接等在盤203安裝葉片204以及罩蓋206時(shí),存在從盤203突出的套筒部205成為障礙,操作性惡化的問題。此外,近年用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的離心壓縮機(jī)面臨高輸出化和高旋轉(zhuǎn)化等性能提高上的要求。通常,專利文獻(xiàn)1的葉輪201的半剖面重心被配置在設(shè)有葉片204、罩蓋206等的盤203側(cè)。即,葉輪201的半剖面的重心被配置在從套筒部205分開大的距離的位置。根據(jù)專利文獻(xiàn)1,通過僅分開長度L配置套筒部205,可以抑制離心力引起的葉輪201的徑向位移對套筒部205帶來影響。但是,因?yàn)槿~輪201的半剖面重心與套筒部205之間大間距分開,套筒部205因葉輪201的離心力容易向徑向外側(cè)擴(kuò)張。特別是,如果進(jìn)一步推進(jìn)葉輪201的高輸出化以及高旋轉(zhuǎn)化,將可能無法抑制葉輪201的徑向位移的影響。因此,套筒部205擴(kuò)張,葉輪201與軸202之間產(chǎn)生偏離,可能降低旋轉(zhuǎn)機(jī)械的性能。因此本發(fā)明鑒于上述情況,將提供一種制造時(shí)操作性良好,并且可以抑制旋轉(zhuǎn)時(shí)葉輪與軸之間的偏離的旋轉(zhuǎn)機(jī)械作為課題。解決課題的手段為了解決上述課題,本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機(jī)械包括:進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的軸;具有被嵌合在該軸的大致圓筒狀的輪轂并隨著從該輪轂的前端朝向后端向徑向外側(cè)展開的盤和設(shè)置在該盤表面的多個(gè)葉片的葉輪,其中,該輪轂具有內(nèi)半徑比該軸半徑小的強(qiáng)束縛部和內(nèi)半徑比該強(qiáng)束縛部的所述內(nèi)半徑大的弱束縛部,該弱束縛部比所述強(qiáng)束縛部被設(shè)置在更靠向所述輪轂的所述前端側(cè)。根據(jù)本發(fā)明,葉片被設(shè)置在盤的表面,輪轂被設(shè)置成不從盤表面突出。因此,將葉片安裝在盤的表面時(shí),輪轂不會(huì)成為障礙。由此,可以提供制造時(shí)操作性良好的旋轉(zhuǎn)機(jī)械。此外,在專利文獻(xiàn)1中,因?yàn)榍逗系捷S的套筒部從葉輪的半剖面重心分開配置,套筒部具有容易向徑向外側(cè)擴(kuò)張的結(jié)構(gòu)。但是,根據(jù)本發(fā)明,輪轂被設(shè)置成從盤的背面突出一部分,在輪轂的后端側(cè)設(shè)置了具有大過盈量的強(qiáng)束縛部。即,葉輪的半剖面重心附近有輪轂,設(shè)置在輪轂的強(qiáng)束縛部相對軸堅(jiān)固嵌合。因此,可以防止強(qiáng)束縛部因旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力擴(kuò)張,抑制葉輪與軸之間的偏離。本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機(jī)械優(yōu)選地在所述盤的所述表面的背面設(shè)有包圍所述輪轂的凹陷的槽部。在這種情況下,在盤的背面,通過在輪轂的周圍設(shè)有槽部,可以抑制強(qiáng)束縛部因旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力向徑向外側(cè)擴(kuò)張的同時(shí),還可以維持強(qiáng)束縛部的表面壓力。因此,可以可靠地抑制旋轉(zhuǎn)時(shí)葉輪與軸之間的偏離。進(jìn)一步地,因?yàn)橥ㄟ^設(shè)置槽部可以除去盤的厚的部分,減少盤各部分的厚度差,例如經(jīng)過淬火、退火等提高盤的強(qiáng)度時(shí),可以對盤整體進(jìn)行均勻的熱處理。因此,可以提供強(qiáng)度優(yōu)良的高性能旋轉(zhuǎn)機(jī)械。本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機(jī)械優(yōu)選的是,在所述輪轂的所述后端設(shè)有朝向所述輪轂的所述前端的外半徑緩慢增大的第一錐形部。例如,有時(shí)根據(jù)葉輪的布局狀況等要求縮短強(qiáng)束縛部的長度。在這種情況下,為了彌補(bǔ)伴隨強(qiáng)束縛部縮短的表面壓力的降低,有必要加厚強(qiáng)束縛部。但是,如果加厚強(qiáng)束縛部,厚的部分將因離心力向徑向外側(cè)受到牽引,強(qiáng)束縛部有可能向徑向外側(cè)擴(kuò)張,發(fā)生葉輪與軸之間的偏離。但是,根據(jù)本發(fā)明,通過在輪轂后端設(shè)有第一錐形部,可以抑制強(qiáng)束縛部因離心力向徑向外側(cè)擴(kuò)張。因此,通過設(shè)置第一錐形部,可以在可靠地抑制旋轉(zhuǎn)時(shí)葉輪與軸之間的偏離的同時(shí),縮短強(qiáng)束縛部的長度,提供小型的葉輪。本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機(jī)械優(yōu)選的是,進(jìn)一步包括被嵌合到所述軸使其與所述輪轂的所述前端相接,并向所述盤引導(dǎo)氣流的套筒。在這種情況下,利用配置套筒可以有效地引導(dǎo)氣流。進(jìn)一步地,通過分別形成盤和套筒,在盤表面安裝葉片等后,可以在輪轂的前端配置套筒。因此,在盤的表面安裝葉片等時(shí),套筒不會(huì)成為障礙。因此,可以提供制造時(shí)操作性良好的旋轉(zhuǎn)機(jī)械。本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機(jī)械優(yōu)選地在所述軸串聯(lián)地設(shè)置多個(gè)所述葉輪,在相鄰的一側(cè)的所述葉輪的所述輪轂與另一側(cè)的所述葉輪的所述輪轂之間進(jìn)一步包括向所述另一側(cè)的葉輪的所述盤引導(dǎo)氣流的套筒,在所述套筒的前端,以與被設(shè)置在所述輪轂的所述后端的第一錐形部的形狀一致的方式,設(shè)有朝向所述套筒的后端內(nèi)半徑緩慢減小的第二錐形部。在這種情況下,因?yàn)樵谔淄睬岸嗽O(shè)置了與第一錐形部形狀一致的第二錐形部,可以在第一錐形部與第二錐形部抵接的狀態(tài)下配置套筒。由此,第二錐形部可以從徑向外側(cè)按壓第一錐形部,可以抑制強(qiáng)束縛部因離心力向徑向外側(cè)擴(kuò)張。因此,可以可靠地抑制旋轉(zhuǎn)時(shí)葉輪與軸之間的偏離。本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機(jī)械優(yōu)選地在所述套筒的后端以及所述輪轂的所述前端的任意一方設(shè)有凹部,在另一方設(shè)置與該凹部形狀一致的凸部。在這種情況下,因?yàn)樘淄驳暮蠖撕腿跏`部可以凹凸嵌合,利用套筒限制弱束縛部的移動(dòng),可以抑制弱束縛部因離心力向徑向外側(cè)擴(kuò)張。因此,可以可靠地抑制旋轉(zhuǎn)時(shí)葉輪與軸之間的偏離。本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機(jī)械優(yōu)選的是,在所述套筒的后端設(shè)有第三錐形部,該第三錐形部朝向所述套筒的所述前端內(nèi)半徑緩慢減小,在所述輪轂的所述前端設(shè)有第四錐形部,該第四錐形部與該第三錐形部的形狀一致,朝向所述輪轂的所述前端外半徑緩慢減小。在這種情況下,在套筒后端設(shè)有第三錐形部。進(jìn)一步地,在輪轂前端設(shè)有與第三錐形部的形狀一致的形狀的第四錐形部。因此,可以在第四錐形部抵接第三錐形部的狀態(tài)下配置套筒。由此,因?yàn)榈谌F形部可從徑向外側(cè)按壓第四錐形部,可以抑制弱束縛部因離心力向徑向外側(cè)擴(kuò)張。因此,可以可靠地抑制旋轉(zhuǎn)時(shí)葉輪與軸之間的偏離。本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機(jī)械優(yōu)選地將所述強(qiáng)束縛部設(shè)置成,從所述輪轂的所述后端延伸至比所述盤的背面更靠近前端側(cè)的位置。在這種情況下,通過將所述強(qiáng)束縛部設(shè)置成比所述盤的背面更靠近前端側(cè)的位置,可以在距離葉輪的半剖面重心更近的位置設(shè)置強(qiáng)束縛部。因此,可以抑制旋轉(zhuǎn)時(shí)葉輪與軸之間的偏離。在本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機(jī)械中,所述輪轂優(yōu)選地進(jìn)一步包括連接所述強(qiáng)束縛部和所述弱束縛部的中間部。根據(jù)本發(fā)明,通過在強(qiáng)束縛部與弱束縛部之間設(shè)置中間部,強(qiáng)束縛部在從盤的背面向輪轂的后端側(cè)分開的位置與軸嵌合。由此,即使盤因離心力向徑向外側(cè)擴(kuò)張,因中間部的彎曲而可以緩和對強(qiáng)束縛部的影響。因此,因?yàn)榭梢砸种茝?qiáng)束縛部因離心力向徑向外側(cè)擴(kuò)張,可以抑制旋轉(zhuǎn)時(shí)葉輪與軸之間的偏離。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機(jī)械,在盤表面安裝葉片時(shí)輪轂不會(huì)成為障礙,制造時(shí)的操作性變得良好。此外,根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機(jī)械,設(shè)置在葉輪輪轂處的強(qiáng)束縛部堅(jiān)固地與軸嵌合,可以防止旋轉(zhuǎn)時(shí)強(qiáng)束縛部因離心力擴(kuò)張,抑制葉輪與軸之間的偏離。附圖說明[圖1]適用本發(fā)明中旋轉(zhuǎn)機(jī)械的離心壓縮機(jī)的說明圖。[圖2]從軸向觀察時(shí)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械的說明圖。[圖3]沿圖2的A-A線的剖面圖,是第一實(shí)施例中旋轉(zhuǎn)機(jī)械的說明圖。[圖4]第二實(shí)施例中旋轉(zhuǎn)機(jī)械的說明圖。[圖5]第三實(shí)施例中旋轉(zhuǎn)機(jī)械的說明圖。[圖6]現(xiàn)有技術(shù)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械的說明圖。具體實(shí)施方式下面,針對本發(fā)明的實(shí)施例,參照附圖進(jìn)行說明。(離心壓縮機(jī))圖1是適用本發(fā)明中旋轉(zhuǎn)機(jī)械1的離心壓縮機(jī)100的說明圖。離心壓縮機(jī)100主要包括:在軸線O的周圍進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的軸5、被安裝在軸5并利用離心力壓縮氣體(氣體)G的葉輪10、能夠旋轉(zhuǎn)地支承軸5并且形成氣體G從上游向下游流動(dòng)的流路104的機(jī)殼105。此外,在圖示的例子中,在軸5上串聯(lián)地設(shè)置了六個(gè)葉輪10,但是在軸5上葉輪10可以設(shè)置為至少一個(gè)。機(jī)殼105的外形被制成大致圓柱狀,軸5被設(shè)置成貫穿其中心。在軸5的軸向的兩端設(shè)有軸頸軸承105a。此外,在軸5的一端設(shè)有止推軸承105b。利用上述軸頸軸承105a以及止推軸承105b,軸5被可旋轉(zhuǎn)地支承。由此,軸5經(jīng)由軸頸軸承105a以及止推軸承105b被機(jī)殼105支承。在機(jī)殼105的軸向的一側(cè)(圖1的左側(cè))設(shè)有讓氣體G從外部流入的吸入口105c。此外,在軸向的另一側(cè)(圖1的右側(cè))設(shè)有讓氣體G向外部流出的排出口105d。在機(jī)殼105內(nèi),設(shè)有各自連通上述吸入口105c以及排出口105d,反復(fù)縮徑和擴(kuò)徑的內(nèi)部空間。該內(nèi)部空間成為容納葉輪10的空間,也具有作為流路104的功能。即,吸入口105c和排出口105d經(jīng)由葉輪10以及流路104連通。(第一實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)機(jī)械)下面對第一實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)機(jī)械1進(jìn)行說明。圖2是從軸向觀察時(shí)的第一實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)機(jī)械1的說明圖。圖3是沿圖2的A-A線的剖面圖,是第一實(shí)施例中旋轉(zhuǎn)機(jī)械1的說明圖。此外,在以下的說明中為了簡化說明,有將流經(jīng)離心壓縮機(jī)100的氣體G的上游側(cè)(相當(dāng)于技術(shù)方案的“前端側(cè)”,圖2中的左側(cè))僅稱為前側(cè),下游側(cè)(相當(dāng)于技術(shù)方案的“后端側(cè)”,圖2中的右側(cè))僅稱為后側(cè)的情況。此外,為了簡化說明,就在軸5設(shè)置一個(gè)葉輪10的情況進(jìn)行說明。(盤)如圖2所示旋轉(zhuǎn)機(jī)械1具有葉輪10。該葉輪10包括盤12、設(shè)置在盤12的多個(gè)葉片14以及從盤僅分開規(guī)定距離配置的罩蓋16。盤12,例如,由析出硬化型不銹鋼制成,是在軸向觀察時(shí)具有大致圓形的形狀的圓盤狀部件。盤12自前側(cè)朝向后側(cè)(在圖2中自左側(cè)朝向右側(cè))外徑逐漸擴(kuò)大。盤12的前側(cè)面12a(表面)被制成在徑向剖面視圖中具有彎曲的狀態(tài)。被制成彎曲狀態(tài)的前側(cè)面12a,其位于徑向內(nèi)側(cè)的面沿著軸線O形成,并隨著向徑向外側(cè)延伸緩慢的沿著徑向方向形成。盤12的前側(cè)面12a上安裝有后述的葉片14。此外,盤12的后側(cè)面12b(背面)被制成平坦。而且,如后文所述,盤12的后側(cè)面12b設(shè)有槽部18。在盤12的徑向內(nèi)側(cè),設(shè)有嵌合到軸5的輪轂20。即,盤12具有嵌合到軸5的大致圓筒狀輪轂20。盤12以隨著從輪轂20的前端朝向后端向徑向外側(cè)展開的方式嵌合到軸5。輪轂20的一部分比盤12的后側(cè)面12b更突出。輪轂20具有貫穿盤12的前側(cè)和后側(cè)的穿孔。輪轂20具有強(qiáng)束縛部22和弱束縛部24。強(qiáng)束縛部22在徑向具有厚度T1,從后側(cè)向前側(cè)(在圖2中從右側(cè)至左側(cè))具有長度L1。進(jìn)一步地,強(qiáng)束縛部22被設(shè)置成比盤12的后側(cè)面12b更靠近前側(cè)。強(qiáng)束縛部22的內(nèi)半徑R被設(shè)定為比軸5的半徑小。而且,強(qiáng)束縛部22以例如熱裝等方式嵌合到軸5。在此,強(qiáng)束縛部22的軸向長度L1、強(qiáng)束縛部22的厚度T1以及強(qiáng)束縛部22的內(nèi)半徑R被設(shè)定為滿足如下所示的(2)式。[式2]由材料力學(xué)的觀點(diǎn)來看,因?yàn)闈M足(2)式,可以抑制強(qiáng)束縛部22在旋轉(zhuǎn)時(shí)因離心力向徑向外側(cè)擴(kuò)張。因此,通過滿足(2)式,可以維持強(qiáng)束縛部22的表面壓力,抑制葉輪10與軸5之間的偏離。在盤12的后側(cè)面12b的徑向內(nèi)側(cè)設(shè)有包圍強(qiáng)束縛部22的槽部18。槽部18在強(qiáng)束縛部22(輪轂20)的整個(gè)周圍,通過將盤12的后側(cè)面12b沿著前側(cè)面12a凹陷進(jìn)去的方式形成。通過設(shè)置所述槽部18,在軸向的強(qiáng)束縛部22的設(shè)置范圍內(nèi),除去盤12的厚的部分使強(qiáng)束縛部22的厚度成為T1,減小強(qiáng)束縛部22的厚度。此外,通過設(shè)置槽部18減小了盤12各部分的厚度差,例如在經(jīng)過淬火、退火等提高盤12的強(qiáng)度時(shí),可以對盤12整體進(jìn)行均勻的熱處理。在強(qiáng)束縛部22的前側(cè)(圖2中的左側(cè))設(shè)有弱束縛部24。即,弱束縛部24比強(qiáng)束縛部22設(shè)置在更靠向輪轂20的前端側(cè)。弱束縛部24的內(nèi)半徑被設(shè)定為比強(qiáng)束縛部22的內(nèi)半徑R大一些。弱束縛部24的內(nèi)半徑被設(shè)定為比軸5的半徑大一些。因此,弱束縛部24的內(nèi)周面24a與軸5的外周面5a之間存在間隙。此外,也可以優(yōu)選地將弱束縛部24的內(nèi)半徑設(shè)定為比軸5的半徑小。在這種情況下,弱束縛部24以比強(qiáng)束縛部22更小的過盈量與軸5嵌合。在盤12的前側(cè)面12a設(shè)有多個(gè)葉片14。所述葉片14,例如與盤相同,是由析出硬化型不銹鋼制成的板狀部件。各個(gè)葉片具有一定的板厚(翼厚)。多個(gè)葉片14在盤12的圓周方向相距一定間隔排列,從軸向觀察被設(shè)置成大致放射狀。此外,各個(gè)葉片14相對于盤12的前側(cè)面12a,被設(shè)置成以大致垂直狀態(tài)立起。葉片14相對于盤12的前側(cè)面12a,通過例如角焊等方式接合。在葉片14的前側(cè)設(shè)有罩蓋16。罩蓋16是如圖2所示的平面視圖內(nèi)大致圓形的板狀部件。此外,罩蓋16在徑向剖面視圖中沿著葉片14的側(cè)面視圖形狀以及盤12的前側(cè)面12a彎曲制成。罩蓋16在各個(gè)葉片14的前側(cè)前端通過例如角焊等方式固定,抑制各個(gè)葉片14的振動(dòng)。(第一實(shí)施例的效果)在本實(shí)施例中,葉片14被設(shè)置在盤12的前側(cè)面12a(表面)上,在軸5嵌合的輪轂20被設(shè)置成其一部分比盤12的后側(cè)面12b(背面)突出。因此,在盤12的前側(cè)面12a安裝葉片14時(shí),輪轂20不會(huì)成為障礙。因此,可以提供制造時(shí)操作性良好的旋轉(zhuǎn)機(jī)械1。此外,在專利文獻(xiàn)1中,因?yàn)榍逗系捷S的套筒部從配置有葉輪半剖面重心的盤分開配置,套筒部成為容易向徑向外側(cè)擴(kuò)張的結(jié)構(gòu)。但是,根據(jù)本發(fā)明,輪轂20被設(shè)置成從盤12的背面12b突出一部分,從后側(cè)延伸至前側(cè)設(shè)置了具有大過盈量的強(qiáng)束縛部22。即,葉輪10的半剖面重心附近有輪轂20,設(shè)置在輪轂20的強(qiáng)束縛部22相對軸5堅(jiān)固嵌合,因此可以抑制旋轉(zhuǎn)時(shí)葉輪10與軸5之間的偏離。此外,根據(jù)本實(shí)施例,通過設(shè)置比盤12的后側(cè)面12b更靠近前側(cè)的強(qiáng)束縛部22,可以在距離葉輪10的半剖面重心更近的位置設(shè)置強(qiáng)束縛部22。因此,可以抑制旋轉(zhuǎn)時(shí)葉輪與軸之間的偏離。此外,根據(jù)本實(shí)施例,因?yàn)樵谳S向上盤12和強(qiáng)束縛部22的設(shè)置范圍重疊的區(qū)域,即,強(qiáng)束縛部22的周邊設(shè)置了槽部18,可以在抑制強(qiáng)束縛部22在旋轉(zhuǎn)時(shí)因離心力向徑向外側(cè)擴(kuò)張的同時(shí),可以維持強(qiáng)束縛部22的表面壓力。因此,可以可靠地抑制旋轉(zhuǎn)時(shí)葉輪10與軸5之間的偏離。進(jìn)一步地,因?yàn)橥ㄟ^設(shè)置槽部18除去盤12的厚的部分,可以減小盤12各部分的厚度差,例如在通過淬火、退火等方式提高盤12的強(qiáng)度時(shí),可以對盤12整體進(jìn)行均勻的熱處理。因此,可以提供強(qiáng)度優(yōu)良的高性能旋轉(zhuǎn)機(jī)械1。(第二實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)機(jī)械)下面對第二實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)機(jī)械1進(jìn)行說明。圖4是第二實(shí)施例中旋轉(zhuǎn)機(jī)械的說明圖。在第一實(shí)施例中,為了簡化說明,對軸5上設(shè)有一個(gè)葉輪10的旋轉(zhuǎn)機(jī)械1進(jìn)行了說明。但是,第二實(shí)施例在設(shè)有多個(gè)(在圖4中是兩個(gè))葉輪10在軸5上,強(qiáng)束縛部22以及弱束縛部24的形狀不同,設(shè)有整流氣體G的套筒30等方面與第一實(shí)施例不同。此外,第二實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)機(jī)械1,例如,根據(jù)葉輪10的布局狀況等,設(shè)想與第一實(shí)施例相比要求縮短強(qiáng)束縛部22的長度的情況。此外,對于與第一實(shí)施例相同的構(gòu)成部分省略詳細(xì)說明。本實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)機(jī)械1在軸5上串聯(lián)地設(shè)置了多個(gè)葉輪10。而且,在相鄰的一個(gè)盤12的后側(cè)面12b與另一個(gè)盤的前側(cè)面12a之間設(shè)置了套筒30。(盤)強(qiáng)束縛部22在徑向具有厚度T2,從后側(cè)伸到前側(cè)的長度被設(shè)定為L2。此外,在強(qiáng)束縛部22的后端23設(shè)有第一錐形部23a。第一錐形部23a的后端具有從后側(cè)朝向前側(cè)(在圖4中從右側(cè)向左側(cè))緩慢擴(kuò)張的大致錐形形狀。此外,在第二實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)機(jī)械1中,例如根據(jù)布局狀況等,與第一實(shí)施例相比強(qiáng)束縛部22被縮短。即,第一實(shí)施例中的強(qiáng)束縛部22的長度L1和第二實(shí)施例中強(qiáng)束縛部22的長度L2的關(guān)系為,L2<L1。進(jìn)一步地,在第二實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)機(jī)械1中,因?yàn)榭s短了強(qiáng)束縛部22,為了彌補(bǔ)與軸5嵌合時(shí)強(qiáng)束縛部22的表面壓力降低,與第一實(shí)施例相比增加了強(qiáng)束縛部22的厚度。即,第一實(shí)施例中的強(qiáng)束縛部22的厚度T1和第二實(shí)施例中強(qiáng)束縛部22的厚度T2的關(guān)系為,T2>T1。在此,強(qiáng)束縛部22的長度L2、強(qiáng)束縛部22的厚度T2以及強(qiáng)束縛部22的內(nèi)半徑R被設(shè)定為滿足如下所示的(3)式。[式3]在此,強(qiáng)束縛部22的肉壓部分在旋轉(zhuǎn)時(shí)因離心力向徑向外側(cè)受到牽引,強(qiáng)束縛部22可能會(huì)擴(kuò)張。但是從材料力學(xué)的觀點(diǎn)來看,因?yàn)闈M足(3)式,可以抑制強(qiáng)束縛部22因離心力擴(kuò)張。在本實(shí)施例中,因?yàn)閷?qiáng)束縛部22的長度L2、強(qiáng)束縛部的厚度T2以及強(qiáng)束縛部22的內(nèi)半徑R設(shè)定為滿足(3)式,可以抑制強(qiáng)束縛部22因離心力擴(kuò)張。因此,可以抑制旋轉(zhuǎn)時(shí)葉輪10與軸5之間的偏離。此外,在弱束縛部24的前端25設(shè)有凸部25a。凸部25a被制成在徑向剖面視圖中前側(cè)具有頂部的大致V字形形狀。凸部25a與后述的設(shè)置于套筒30的凹部32a嵌合。此外,凸部25a的形狀并不限于本實(shí)施例的形狀,例如也可以優(yōu)選地是徑向剖面視圖中大致矩形形狀。(套筒)在相鄰的一個(gè)盤12與另一盤12之間設(shè)有套筒30。此外,在對比文獻(xiàn)1中套筒和盤一體形成,但在本實(shí)施例中的套筒30與盤12分別形成。套筒30是,例如用與盤相同的析出硬化型不銹鋼制成的大致圓筒形形狀的部件。套筒30是,例如,切割無縫不銹鋼管后經(jīng)過機(jī)械加工形成。套筒30的內(nèi)徑被設(shè)定為比軸5的外徑小一些,相對軸5通過熱裝等方式嵌合固定。此外,套筒30的外徑被設(shè)定為與盤12的弱束縛部24的外徑基本相同。套筒30被配置在流入葉輪10的氣體G(參照圖1)的上游側(cè),即,盤12的前側(cè)。套筒30對流入葉片14間的氣體G進(jìn)行整流,高效地引導(dǎo)氣體G。套筒30的前端34設(shè)有第二錐形部34a。第二錐形部34a被制成具有與設(shè)置在強(qiáng)束縛部22的后端23的第一錐形部23a對應(yīng)的形狀。具體地,第二錐形部34a,其前端被制成具有從后側(cè)朝向前側(cè)(在圖4中從右側(cè)朝向左側(cè))緩慢擴(kuò)張的大致錐形形狀。此外,在套筒30的后端32設(shè)有凹部32a。凹部32a被制成具有與設(shè)置在弱束縛部24的前端25的凸部25a對應(yīng)的形狀。具體地,凹部32a被制成具有在徑向剖面視圖中前側(cè)成為底的大致V字形形狀。將如此制成的套筒30,設(shè)置在相鄰的一側(cè)盤12的后側(cè)面12b與另一側(cè)的盤的前側(cè)面12a之間。即,在相鄰的一側(cè)葉輪10的輪轂20的后端與另一側(cè)葉輪10的輪轂20的前端之間配置套筒30。此時(shí),在套筒30的第二錐形部34a和盤12的第一錐形部23a處于抵接狀態(tài)時(shí)配置套筒30。進(jìn)一步地,在套筒30的凹部32a和盤12的凸部25a處于嵌合狀態(tài)時(shí)配置套筒30。(作用)如果驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)械1旋轉(zhuǎn)安裝在軸5的葉輪10,盤12的輪轂20因離心力向徑向外側(cè)受到牽引。因此,強(qiáng)束縛部22以及弱束縛部24受到向徑向外側(cè)擴(kuò)張的力。但是,套筒30在第二錐形部34a和第一錐形部23a抵接的狀態(tài)下配置。因此,第二錐形部34a將第一錐形部23a從徑向外側(cè)按壓,限制強(qiáng)束縛部22因離心力的移動(dòng),抑制強(qiáng)束縛部22向徑向外側(cè)擴(kuò)張。此外,套筒30在套筒30的凹部32a和盤12的凸部25a嵌合的狀態(tài)下配置。因此,套筒30的凹部32a限制弱束縛部24因離心力的移動(dòng),抑制弱束縛部24向徑向外側(cè)擴(kuò)張。(第二實(shí)施例的效果)例如,根據(jù)葉輪10的布局狀況等,有要求縮短強(qiáng)束縛部22的長度的情況。在這種情況下,為了彌補(bǔ)伴隨強(qiáng)束縛部22的縮短的表面壓力降低,有必要加厚強(qiáng)束縛部22。但是,如果加厚強(qiáng)束縛部22,厚的部分因離心力向徑向外側(cè)受到牽引,強(qiáng)束縛部22向徑向外側(cè)擴(kuò)張,可能發(fā)生葉輪10與軸5之間的偏離。但是,根據(jù)本實(shí)施例,通過在筋部20的強(qiáng)束縛部22的后端23設(shè)有第一錐形部23a,可以抑制強(qiáng)束縛部22因離心力向徑向外側(cè)擴(kuò)張。因此,通過設(shè)置第一錐形部23a,在可靠抑制旋轉(zhuǎn)時(shí)葉輪10與軸5之間的偏離的同時(shí),縮短強(qiáng)束縛部22的長度,可以提供小型的葉輪10。此外,根據(jù)本實(shí)施例,通過在作為流入氣體G的上游的盤12的前側(cè)配置套筒30,可以高效地引導(dǎo)氣體G。進(jìn)一步地,通過各自形成盤12和套筒30,在盤12的前側(cè)面12a通過焊接等方式接合葉片14、罩蓋16等后,可以在盤12的前側(cè)配置套筒30。因此,在盤12的前側(cè)面12a接合葉片14等時(shí),套筒30不會(huì)成為障礙。因此,可以提供制造時(shí)操作性良好的旋轉(zhuǎn)機(jī)械1。此外,根據(jù)本實(shí)施例,因?yàn)樵谔淄?0的前端34設(shè)置了具有與第一錐形部23a對應(yīng)的形狀的第二錐形部34a,可以在第一錐形部23a上抵接第二錐形部34a的狀態(tài)下,配置套筒30。因此,由于第二錐形部34a可以從徑向外側(cè)按壓第一錐形部23a,可以抑制強(qiáng)束縛部22因離心力向徑向外側(cè)擴(kuò)張。因此,可以可靠地抑制旋轉(zhuǎn)時(shí)葉輪10與軸5之間的偏離。此外,根據(jù)本實(shí)施例,在套筒30的后端32設(shè)有凹部32a,在筋部20的弱束縛部24的前端25設(shè)置與凹部32a對應(yīng)的凸部25a。因此,由于套筒30的后端32和弱束縛部24可以凹凸嵌合,限制套筒30中弱束縛部24的移動(dòng),可以抑制弱束縛部因離心力向徑向外側(cè)擴(kuò)張。因此,可以可靠地抑制旋轉(zhuǎn)時(shí)葉輪10與軸5之間的偏離。(第三實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)機(jī)械)下面對第三實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)機(jī)械1進(jìn)行說明。圖5是第三實(shí)施例中旋轉(zhuǎn)機(jī)械1的說明圖。在第一實(shí)施例以及第二實(shí)施例中,強(qiáng)束縛部22被設(shè)置成從盤12的后側(cè)延伸至比盤12的后側(cè)面12b更靠近前側(cè)的位置。但是,在第三實(shí)施例中,強(qiáng)束縛部22被設(shè)置在從盤12的后側(cè)面12b分開的范圍的這一點(diǎn),與第一實(shí)施例以及第二實(shí)施例不同。此外,對于與第一實(shí)施例以及第二實(shí)施例相同的構(gòu)成部分,省略詳細(xì)說明。(盤)在盤12的徑向內(nèi)側(cè)設(shè)有嵌合在軸5的輪轂20。輪轂20,其一部分從盤12的后側(cè)面12b突出,并且具有貫穿盤12的前側(cè)和后側(cè)的穿孔。此外,輪轂20包括設(shè)置在后側(cè)的強(qiáng)束縛部22、設(shè)置在前側(cè)的弱束縛部24、和設(shè)置在強(qiáng)束縛部22與弱束縛部24之間的中間部27。強(qiáng)束縛部22具有在徑向的厚度T3、從后側(cè)伸向前側(cè)(軸向)的長度L3。此外,在強(qiáng)束縛部22與弱束縛部24之間設(shè)有中間部27。中間部27具有與強(qiáng)束縛部22同樣的厚度T3,被設(shè)置成在強(qiáng)束縛部22的前側(cè)具有長度C。中間部27的內(nèi)半徑被設(shè)定成與強(qiáng)束縛部22的內(nèi)半徑大致相同,或者,比軸5的半徑小,并且比強(qiáng)束縛部22的內(nèi)半徑要大一些。即,嵌合在軸5時(shí)的中間部27的過盈量被設(shè)定成與強(qiáng)束縛部22的過盈量大致相同,或者,具有比強(qiáng)束縛部22的過盈量小一些的過盈量。在此,強(qiáng)束縛部22的長度L3、強(qiáng)束縛部22的厚度T3以及強(qiáng)束縛部22的內(nèi)半徑R被設(shè)定成滿足如下所示的(4)式。此外,中間部27的長度C、中間部27的厚度T3以及中間部27的內(nèi)半徑R被設(shè)定成滿足如下所示的(5)式。[式4]從材料力學(xué)的觀點(diǎn)來看,因?yàn)闈M足(4)式,可以抑制強(qiáng)束縛部22在旋轉(zhuǎn)時(shí)因離心力向徑向外側(cè)擴(kuò)張,維持強(qiáng)束縛部22的表面壓力。因此,可以可靠地抑制旋轉(zhuǎn)時(shí)葉輪10與軸5之間的偏離。[式5]從材料力學(xué)的觀點(diǎn)來看,因?yàn)闈M足(5)式,即使在旋轉(zhuǎn)時(shí)因盤12的離心力受到向徑向外側(cè)擴(kuò)張的力,中間部27會(huì)彎曲。因此,可以抑制離心力造成的影響傳至強(qiáng)束縛部22,抑制強(qiáng)束縛部22向徑向外側(cè)擴(kuò)張。(第三實(shí)施例的效果)根據(jù)本實(shí)施例,通過在強(qiáng)束縛部22與弱束縛部24之間長度C的區(qū)段設(shè)置中間部27,強(qiáng)束縛部22在從盤12的后側(cè)面12b分開的范圍和軸5嵌合。由此,中間部27彎曲來緩和中間部因離心力的影響。因此,因?yàn)榭梢砸种茝?qiáng)束縛部22因離心力向徑向外側(cè)擴(kuò)張,可以抑制旋轉(zhuǎn)時(shí)葉輪10與軸5之間的偏離。此外,本發(fā)明并不限于上述的實(shí)施例。在各實(shí)施例中,將旋轉(zhuǎn)機(jī)械1適用于離心壓縮機(jī)100的情況作為例子進(jìn)行了說明。但是本發(fā)明并不限于此,例如,優(yōu)選地在斜流型壓縮機(jī)適用本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機(jī)械1。此外,本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機(jī)械并不限定于壓縮機(jī),例如,優(yōu)選地適用于鼓風(fēng)機(jī)。此外,在各實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)機(jī)械1中,本發(fā)明適用于在葉片14的前側(cè)設(shè)有罩蓋16的閉合式葉輪。但是,本發(fā)明并不限定于此,也可以適用于在葉片14的前側(cè)沒有設(shè)置罩蓋16的開放式葉輪。此外,在各實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)機(jī)械1中,輪轂20的一部分被制成從盤12的后側(cè)面12b突出。但是輪轂20被設(shè)定的長度L1、L2以及L3是根據(jù)軸5的半徑R和強(qiáng)束縛部22的厚度T1、T2被適當(dāng)設(shè)定的設(shè)計(jì)事項(xiàng)。因此,輪轂20也可以不從盤12的后側(cè)面12b突出。此外,在各實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)機(jī)械1中,盤12通過熱裝嵌合到軸5。此外,在第二實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)機(jī)械1中,通過熱裝將套筒30嵌合到軸5。但是,對于軸5的盤12以及套筒30的嵌合方法并不限于熱裝,例如,優(yōu)選地通過壓入將盤12嵌合到軸5。此外,在第二實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)機(jī)械1中,在弱束縛部24的前端25設(shè)有凸部25a,在套筒30的后端32設(shè)有凹部32a,弱束縛部24和套筒30凹凸嵌合。但是,也可以優(yōu)選地在弱束縛部24的前端25設(shè)有凹部,在套筒30的后端32設(shè)有凸部,使弱束縛部24和套筒30凹凸嵌合。此外,在第二實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)機(jī)械1中,通過使弱束縛部24和套筒30凹凸嵌合,限制旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力引起的弱束縛部24的移動(dòng)。但是,例如,在套筒的后端32設(shè)置朝向套筒的前端內(nèi)半徑緩慢變小的第三錐形部,在輪轂20的弱束縛部24的前端25設(shè)置與第三錐形部的形狀一致的朝向輪轂20的前端外半徑緩慢變小的第四錐形部。通過抵接第三錐形部和第四錐形部配置套筒30,可以從徑向外側(cè)按壓弱束縛部24。因此,與第二實(shí)施例相同,限制弱束縛部24的移動(dòng),可以抑制弱束縛部24因旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力向徑向外側(cè)擴(kuò)張。產(chǎn)業(yè)上的應(yīng)用可能性根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機(jī)械,在盤表面安裝葉片時(shí),輪轂不會(huì)成為障礙,制造時(shí)操作性變得良好。此外,根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機(jī)械,設(shè)置在葉輪輪轂的強(qiáng)束縛部對軸堅(jiān)固地嵌合,可以防止強(qiáng)束縛部在旋轉(zhuǎn)時(shí)因離心力擴(kuò)張,抑制葉輪與軸之間的偏離。符號說明1旋轉(zhuǎn)機(jī)械5軸5a外周面(周面)10葉輪12盤12a前側(cè)面(一側(cè)的面、表面)12b后側(cè)面(另一側(cè)的面、背面)14葉片18槽部20輪轂22強(qiáng)束縛部23a第一錐形部24弱束縛部25a凸部27中間部30套筒32a凹部34a第三錐形部
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