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旋轉(zhuǎn)機械的制作方法

文檔序號:12166271閱讀:256來源:國知局
旋轉(zhuǎn)機械的制作方法與工藝

本發(fā)明涉及離心式壓縮機等旋轉(zhuǎn)機械。

本申請基于在2014年9月19日申請的日本特愿2014-191015號而主張優(yōu)先權(quán),并將其內(nèi)容援引于此。



背景技術:

作為旋轉(zhuǎn)機械之一,廣泛知曉壓縮氣體的離心式壓縮機。該離心式壓縮機在外殼內(nèi)部設有葉輪。離心式壓縮機通過該葉輪的旋轉(zhuǎn)來壓縮從吸入口流入的氣體等工作流體,并將該工作流體從排出口排出。

離心式壓縮機等旋轉(zhuǎn)機械通常在旋轉(zhuǎn)軸等旋轉(zhuǎn)體與其周圍的外殼等靜止體之間具有間隙。因此,大多在旋轉(zhuǎn)體與靜止體的間隙設有抑制工作流體流入的密封裝置。在離心式壓縮機的情況下,在葉輪的入口的接口部設有接口密封件,在多級葉輪的各級間設有中間級密封件,在最終級設有平衡活塞。根據(jù)這些結(jié)構(gòu),實現(xiàn)由葉輪壓縮后的氣體的泄漏量的減少。上述那樣的各種密封件例如使用阻尼密封件、迷宮式密封件等。

迷宮式密封件配設有多個從以與旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸具有間隙的方式與旋轉(zhuǎn)軸對置的環(huán)狀的靜止側(cè)構(gòu)件朝向旋轉(zhuǎn)軸突出的突出部。在該迷宮式密封件中,能夠通過使在突出部的前端附近流通的流體產(chǎn)生壓力損失而減少流體的泄漏。

作為阻尼密封件,已知有蜂巢式密封件、孔型密封件等。例如在孔型密封件中,在與旋轉(zhuǎn)軸具有間隙地配置的環(huán)狀的靜止側(cè)構(gòu)件中,在與旋轉(zhuǎn)軸對置的對置面形成有多個孔??仔兔芊饧軌蛲ㄟ^在該孔產(chǎn)生的壓力損失來減少流體的泄漏(例如參照專利文獻1)。

孔型密封件與迷宮式密封件相比,在衰減效果大且使旋轉(zhuǎn)軸的振動穩(wěn)定化這點優(yōu)異。另一方面,迷宮式密封件與阻尼密封件相比,在能夠進一步減少流體的泄漏量這點優(yōu)異。

其中,旋轉(zhuǎn)機械的旋轉(zhuǎn)軸被設于外殼的軸承支承。然而,相對于由軸承獲得的衰減力,當由上述的密封裝置、葉輪產(chǎn)生的工作流體的不穩(wěn)定化力變大時,產(chǎn)生不穩(wěn)定振動,使旋轉(zhuǎn)軸晃動。所述的不穩(wěn)定振動被沿周向作用的流體不穩(wěn)定化力激發(fā)。

與之相對,一直以來,在旋轉(zhuǎn)機械中,利用上述那樣的迷宮式密封件、阻尼密封件等對旋轉(zhuǎn)軸賦予衰減,并減少旋轉(zhuǎn)軸的振動。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本特開2010-38114號公報



技術實現(xiàn)要素:

發(fā)明要解決的課題

但是,伴隨著在旋轉(zhuǎn)機械中流通的流體的高壓化、高密度化,流體的不穩(wěn)定化力增大。其結(jié)果是,僅通過上述那樣的現(xiàn)有的用作接口密封件、中間級密封件的迷宮式密封件、阻尼密封件,無法對旋轉(zhuǎn)軸賦予充分的衰減。其結(jié)果是,可能無法抑制旋轉(zhuǎn)軸以及在旋轉(zhuǎn)軸上設置的葉輪的振動。

對此,為了提高衰減力,考慮將形成迷宮式密封件、阻尼密封件的區(qū)域沿旋轉(zhuǎn)軸的軸向延長的結(jié)構(gòu)。但是,當將迷宮式密封件、阻尼密封件沿軸向增長時,旋轉(zhuǎn)機械在軸向上變長,作為旋轉(zhuǎn)機械的性能可能降低。

本發(fā)明提供一種能夠?qū)πD(zhuǎn)軸賦予充分的衰減且有效地抑制旋轉(zhuǎn)軸以及葉輪的振動的旋轉(zhuǎn)機械。

用于解決課題的手段

根據(jù)本發(fā)明的第一方式,旋轉(zhuǎn)機械具備:旋轉(zhuǎn)軸;葉輪,其固定于所述旋轉(zhuǎn)軸;以及外殼,其覆蓋所述旋轉(zhuǎn)軸以及所述葉輪,所述葉輪具有:圓盤狀的輪盤部;葉片,其以在周向上隔開間隔的方式在所述輪盤部的所述旋轉(zhuǎn)軸所延伸的軸向上的一方側(cè)的面上設有多個;以及輪蓋部,其與所述輪盤部隔開間隔進行對置,并從所述軸向的一方側(cè)覆蓋多個所述葉片,所述外殼具有孔形成面,該孔形成面與所述輪蓋部隔開間隔進行對置,并設于所述外殼的比與所述輪蓋部的外周側(cè)端部對應的位置靠內(nèi)周側(cè)的區(qū)域,且形成有多個孔。

這樣,在外殼中,利用與葉輪的輪蓋部對置且形成在比與輪蓋部的外周側(cè)端部對應的位置靠內(nèi)周側(cè)的區(qū)域的孔形成面的多個孔,減少流入到葉輪的輪蓋部與外殼之間的工作流體的流動的能量。

根據(jù)本發(fā)明的第二方式,在旋轉(zhuǎn)機械中,在第一方式的基礎上,也可以是,所述孔形成面是相對于與所述軸向正交的面傾斜的傾斜面。

通過這樣構(gòu)成,工作流體在孔形成面向旋轉(zhuǎn)軸賦予的衰減力作用于旋轉(zhuǎn)軸的軸向以及與軸向正交的方向。因此,能夠有效地抑制軸的振動和葉輪的振動。

根據(jù)本發(fā)明的第三方式,在旋轉(zhuǎn)機械中,在第一方式或者第二方式的基礎上,也可以是,多個所述孔的剖面呈圓形,多個所述孔形成為相互鄰接。

根據(jù)本發(fā)明的第四方式,在旋轉(zhuǎn)機械中,在第一方式或者第二方式的基礎上,也可以是,多個所述孔的剖面呈六邊形,多個所述孔形成為相互鄰接。

通過這樣構(gòu)成,形成于孔形成面的孔的剖面呈圓形或六邊形,因此能夠通過鉆床等容易地形成。

根據(jù)本發(fā)明的第五方式,在旋轉(zhuǎn)機械中,在第一方式至第四方式中的任一方式的基礎上,也可以是,所述孔的深度在繞所述旋轉(zhuǎn)軸的周向上不同。

通過這樣構(gòu)成,能夠使沿周向不同的衰減力向旋轉(zhuǎn)軸、葉輪發(fā)揮作用。

根據(jù)本發(fā)明的第六方式,在旋轉(zhuǎn)機械中,在第一方式至第五方式中的任一方式的基礎上,也可以是,所述孔的深度在以所述旋轉(zhuǎn)軸為中心的徑向上不同。

通過這樣構(gòu)成,即便在旋轉(zhuǎn)機械中流動的工作流體的壓力分布在徑向上不同的情況下,也能夠使與發(fā)生的振動相應的衰減力向旋轉(zhuǎn)軸、葉輪發(fā)揮作用。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明所涉及的旋轉(zhuǎn)機械,流入到葉輪的輪蓋部與外殼之間的工作流體能夠?qū)πD(zhuǎn)軸賦予充分的衰減并有效地抑制旋轉(zhuǎn)軸以及葉輪的振動。

附圖說明

圖1是示出作為本實施方式中的旋轉(zhuǎn)機械的一例的離心式壓縮機的結(jié)構(gòu)的剖視圖。

圖2是示出上述旋轉(zhuǎn)機械的第一實施方式中的離心式壓縮機的主要部位的放大剖視圖。

圖3是示出在外殼中與葉輪的輪蓋部對置的區(qū)域上設置的孔形成面的剖視圖。

圖4是示出在第一實施方式中的孔形成面形成的多個孔的圖。

圖5是示出上述旋轉(zhuǎn)機械的第二實施方式中的離心式壓縮機的主要部位的放大剖視圖。

圖6是示出在第二實施方式中的孔形成面形成的多個孔的圖。

圖7是示出在上述旋轉(zhuǎn)機械的第三實施方式中的離心式壓縮機中、形成于孔形成面的孔的例子的剖視圖。

圖8是示出上述旋轉(zhuǎn)機械的第四實施方式中的離心式壓縮機的主要部位的放大剖視圖。

具體實施方式

以下,參照附圖,對用于實施本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機械的方式進行說明。

(第一實施方式)

圖1是示出作為本實施方式中的旋轉(zhuǎn)機械的一例的離心式壓縮機的結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖2是示出離心式壓縮機的主要部位的放大剖視圖。圖3是示出在外殼中與葉輪的輪蓋部對置的區(qū)域設置的孔形成面的剖視圖。圖4是示出形成于孔形成面的多個孔的圖。

如圖1所示,本實施方式的旋轉(zhuǎn)機械即離心式壓縮機(旋轉(zhuǎn)機械)10主要具備外殼20、旋轉(zhuǎn)軸30以及葉輪40。旋轉(zhuǎn)軸30在外殼20內(nèi)被支承為繞中心軸O旋轉(zhuǎn)自如。葉輪40被安裝于旋轉(zhuǎn)軸30而利用離心力來壓縮工作流體即氣體G。

外殼20形成將多個環(huán)狀構(gòu)件22在旋轉(zhuǎn)軸30延伸的軸向即中心軸O方向上排列的結(jié)構(gòu)。在該外殼20中設有反復縮徑以及擴徑的內(nèi)部空間21。在該內(nèi)部空間21收容有葉輪40。在收容有葉輪40時,在成為葉輪40彼此之間的位置形成有使在葉輪40中流通的氣體G從上游側(cè)向下游側(cè)流通的外殼側(cè)流路50。

在外殼20的中心軸O方向的一方側(cè)的端部即一端部20a設有使氣體G從外部流入外殼側(cè)流路50的吸入口23。在外殼20的中心軸O方向的另一方側(cè)的端部即另一端部20b設有與外殼側(cè)流路50連續(xù)而使氣體G向外部流出的排出口24。

在外殼20的一端部20a側(cè)與另一端部20b側(cè)分別形成有支承旋轉(zhuǎn)軸30的兩端部的支承孔25以及支承孔26。旋轉(zhuǎn)軸30被這些支承孔25以及支承孔26支承為經(jīng)由軸頸軸承27能夠繞中心軸O旋轉(zhuǎn)。在外殼20的一端部20a設有推力軸承28。旋轉(zhuǎn)軸30的中心軸O方向的一方側(cè)的端部即一端側(cè)30a經(jīng)由推力軸承28被支承為繞中心軸O旋轉(zhuǎn)自如。

在外殼20中的各個環(huán)狀構(gòu)件22的內(nèi)部沿中心軸O方向隔開間隔地收容有多個葉輪40。需要說明的是,在圖1中,雖示出設有六個葉輪40的情況下的一例,但將葉輪40設有至少一個以上即可。

如圖2所示,在外殼20的內(nèi)部空間21形成有用于收容葉輪40的凹部29a以及凹部29b。凹部29a以及凹部29b分別在外殼20的一端部20a側(cè)(在圖2中為左方)、外殼20的另一端部20b側(cè)(在圖2中為右方)凹陷。利用該凹部29a以及凹部29b,在外殼20中形成有與中心軸O正交的剖面形狀為圓形的、收容葉輪40的葉輪收容部29。

作為離心式壓縮機10的葉輪40,在本實施方式中,具備輪盤部41、葉片部42以及輪蓋部43的葉輪40是所謂的閉式葉輪。

輪盤部41呈圓盤狀。具體來說,本實施方式的輪盤部41的中央部為在中心軸O方向上具有恒定長度的大致圓筒狀的筒狀部41a。向該筒狀部41a的貫通孔41b貫穿并固定有旋轉(zhuǎn)軸30。在筒狀部41a的外周側(cè)一體地形成有圓板狀的輪盤主體部41c。該輪盤主體部41c從中心軸O方向的一方側(cè)朝向另一方側(cè)而外徑逐漸擴大,由此朝向中心軸O方向的一方側(cè)的面為凹狀彎曲面41d。輪盤主體部41c的中心軸O方向的另一方側(cè)由與上述凹部29b隔開了規(guī)定的間隔的平面41e形成。

在凹狀彎曲面41d上沿周向隔開間隔地形成有多個葉片部42。各個葉片部42一體形成為,從凹狀彎曲面41d向中心軸O方向的一方側(cè)突出。

輪蓋部43形成為,從中心軸O方向的一方側(cè)覆蓋多個葉片部42。該輪蓋部43呈與輪盤部41對應的圓盤狀。輪蓋部43的與凹狀彎曲面41d對置的一側(cè)由凸狀面43a形成,以便與凹狀彎曲面41d隔開恒定的間隔進行對置。輪蓋部43中的中心軸O方向的一方側(cè)由凹狀面43b形成,該凹狀面43b與形成有葉輪收容部29的朝向中心軸O方向的另一方側(cè)的面的凹部29a隔開規(guī)定的間隔。

在此,輪蓋部43的凹狀面43b為隨著從中心軸O方向的一方側(cè)朝向另一方側(cè)而外徑逐漸直線地沿徑向擴大的輪蓋錐面43t。

在與輪蓋部43隔開間隔地對置的外殼20側(cè)的凹部29a,以與輪蓋錐面43t幾乎平行的方式形成有外殼錐面29t。

外殼錐面29t是與輪蓋錐面43t對置的區(qū)域。外殼錐面29t形成為,從中心軸O方向的一方側(cè)朝向另一方側(cè)而內(nèi)徑逐漸直線地沿徑向擴大。

如圖1所示,外殼側(cè)流路50由擴散部51、回轉(zhuǎn)彎頭部52、返回流路53形成。

擴散部51形成為從葉輪40的外周側(cè)朝向外周側(cè)延伸。

回轉(zhuǎn)彎頭部52與擴散部51的外周部連續(xù)地形成。回轉(zhuǎn)彎頭部52從擴散部51的外周部向外殼20的另一端部20b側(cè)以剖視U字狀迂回的方式朝向內(nèi)周側(cè)形成。

返回流路53從回轉(zhuǎn)彎頭部52朝向內(nèi)周側(cè)形成。如圖2所示,返回流路53在其內(nèi)周側(cè)端部具有朝向下一級的葉輪40的中央部彎曲的彎曲部53w。

在各葉輪40中,在輪盤部41的凹狀彎曲面41d與輪蓋部43的凸狀面43a之間形成有葉輪側(cè)流路55。在各葉輪40中,該葉輪側(cè)流路55的朝向中心軸O方向的一方側(cè)的端部55a與返回流路53的彎曲部53w對置。葉輪側(cè)流路55的相反側(cè)即中心軸O方向的另一方側(cè)的端部55b朝向外周側(cè)。端部55b形成為與外殼側(cè)流路50的擴散部51對置。

在上述那樣的離心式壓縮機10中,從吸入口23導入到外殼側(cè)流路50的氣體G在與旋轉(zhuǎn)軸30一起繞中心軸O旋轉(zhuǎn)的葉輪40各自之中,從接近葉片部42的徑向內(nèi)側(cè)的端部55a流入葉輪側(cè)流路55。流入到葉輪側(cè)流路55的氣體G從接近葉片部42的徑向外側(cè)的端部55b朝向外周側(cè)流出。在周向上相互鄰接的葉片部42間成為供氣體G沿徑向流通的壓縮流路。氣體G通過在葉輪側(cè)流路55中流通而被壓縮。

從各級的葉輪40流出的氣體G通過外殼側(cè)流路50的擴散部51而向外周側(cè)流動。之后,氣體G的流動方向在回轉(zhuǎn)彎頭部52處折回,通過返回流路53而被送入后級側(cè)的葉輪40。這樣一來,在從外殼20的一端部20a側(cè)朝向另一端部20b側(cè)設為多級的葉輪40的葉輪側(cè)流路55和外殼側(cè)流路50中反復流通。由此,氣體G被多級壓縮并從排出口24送出。

然而,如圖2以及圖3所示,在離心式壓縮機10中,流入到葉輪側(cè)流路55的氣體G從徑向外側(cè)的端部55b流入擴散部51。此時,氣體G的一部分從葉輪40的輪蓋部43的外周側(cè)端部43c與葉輪收容部29的凹部29a的徑向端部29c之間的間隙即接口部K漏出。所漏出的泄漏氣體Gr流入輪蓋部43的凸狀面43a與葉輪收容部29的外殼錐面29t之間的間隙56。流入到間隙56的泄漏氣體Gr流入至葉輪40的輪蓋部43的內(nèi)周側(cè)端部43d側(cè)的密封件80。換句話說,流入外殼側(cè)流路50且被葉輪40壓縮的氣體G的流量因在間隙56中流動并返回的泄漏氣體Gr而減少,離心式壓縮機10的效率降低。

對此,在上述離心式壓縮機10中,在形成于外殼20的葉輪收容部29的凹部29a中,形成有孔形成面60A。孔形成面60A形成于與葉輪40的輪蓋部43的輪蓋錐面43t隔開間隔地對置的外殼錐面29t。

孔形成面60A為外殼錐面29t的一部分??仔纬擅?0A設于外殼錐面29t的比與輪蓋部43的外周側(cè)端部43c對應的位置靠內(nèi)周側(cè)的區(qū)域。換句話說,孔形成面60A形成為相對于沿與中心軸O方向正交的徑向延伸的面傾斜的傾斜面。

在孔形成面60A上形成有朝向與葉輪40的輪蓋錐面43t對置的一側(cè)開口的多個孔61。如圖4所示,這些孔61相互鄰接而配置為大致鋸齒狀。多個孔61構(gòu)成所謂的孔型密封件。

在該實施方式中,這些孔61的孔徑幾乎相等且剖面呈圓形。各孔61朝向與葉輪40的輪蓋錐面43t正交的方向以恒定的深度形成。

如圖3所示,在上述那樣的孔形成面60A中,從葉輪40的輪蓋部43的外周側(cè)端部43c與葉輪收容部29的徑向端部29c之間的間隙的接口部K漏出的泄漏氣體Gr流入間隙56,流入的泄漏氣體Gr的一部分進入在孔形成面60A上形成的多個孔61。

根據(jù)上述第一實施方式的離心式壓縮機10,在外殼20中,在比與葉輪40的輪蓋部43的外周側(cè)端部43c對置的位置靠內(nèi)周側(cè)的區(qū)域具備形成有多個孔61的孔形成面60A。由此,流入到葉輪40的輪蓋部43與外殼20之間的泄漏氣體Gr流入多個孔61。因此,能夠?qū)πD(zhuǎn)軸30賦予充分的衰減,并有效地抑制旋轉(zhuǎn)軸30以及葉輪40的振動。

能夠利用孔形成面60A來減少從接口部K向輪蓋部43的凸狀面43a與葉輪收容部29的外殼錐面29t之間的間隙56漏出的泄漏氣體Gr的量。

能夠利用孔形成面60A來減小流入接口部K的泄漏氣體Gr的流動的周向速度并抑制紊流的產(chǎn)生。

孔形成面60A形成在相對于與旋轉(zhuǎn)軸30的軸向正交的面傾斜的外殼錐面29t。由此,泄漏氣體Gr在孔形成面60A向旋轉(zhuǎn)軸賦予的衰減力在旋轉(zhuǎn)軸30的軸向和徑向上進行作用。因此,能夠有效地抑制旋轉(zhuǎn)軸30的振動和葉輪40的振動。

孔61的剖面呈大致圓形,因此能夠利用鉆床等容易地形成孔61。

(第二實施方式)

接下來,對作為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機械的一例的離心式壓縮機的第二實施方式進行說明。在以下說明的第二實施方式中,由于僅孔形成面的結(jié)構(gòu)與第一實施方式不同,因此對與第一實施方式相同的部分標注相同的附圖標記而進行說明,并且省略重復說明。

圖5是示出上述旋轉(zhuǎn)機械的第二實施方式中的離心式壓縮機的主要部位的放大剖視圖。圖6是示出形成于孔形成面的多個孔的圖。

如圖5所示,該實施方式中的離心式壓縮機10具備外殼20、旋轉(zhuǎn)軸30以及葉輪40。

離心式壓縮機10在形成于外殼20的葉輪收容部29的凹部29a中形成有孔形成面60B??仔纬擅?0B形成于與葉輪40的輪蓋部43的輪蓋錐面43t對置的外殼錐面29t。

孔形成面60B形成有朝向與葉輪40的輪蓋錐面43t對置的一側(cè)開口的多個孔62。各孔62的剖面呈六邊形。這些孔62與內(nèi)周面60f相互鄰接而配置為大致鋸齒狀。多個孔62構(gòu)成所謂的蜂巢式密封件。

在該實施方式中,各孔62朝向與葉輪40的輪蓋錐面43t正交的方向以恒定的深度形成。

在上述那樣的孔形成面60B中,從葉輪40的輪蓋部43的外周側(cè)端部43c與葉輪收容部29的徑向端部29c之間的間隙的接口部K漏出的泄漏氣體Gr流入間隙56。流入的泄漏氣體Gr的一部分進入構(gòu)成孔形成面60B的多個孔62。

因此,根據(jù)上述第二實施方式的結(jié)構(gòu),利用剖面呈六邊形的孔62而在孔形成面60B構(gòu)成有所謂的蜂巢式密封件。由此,與上述第一實施方式同樣,流入到葉輪40的輪蓋部43與外殼20之間的泄漏氣體Gr流入多個孔62。由此,能夠?qū)πD(zhuǎn)軸30賦予充分的衰減并有效地抑制旋轉(zhuǎn)軸30的振動。

能夠利用孔形成面60B減少從接口部K向輪蓋部43的凸狀面43a與葉輪收容部29的外殼錐面29t之間的間隙56漏出的泄漏氣體Gr的量。

能夠利用孔形成面60B減小流入到接口部K的泄漏氣體Gr的流動的周向速度并抑制紊流的產(chǎn)生。

由于孔61的剖面呈大致六邊形,因此能夠通過鉆床等容易地形成孔61。

(第三實施方式)

接下來,對作為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機械的一例的離心式壓縮機的第三實施方式進行說明。在以下說明的第三實施方式中,由于僅孔形成面的結(jié)構(gòu)與第一實施方式不同,因此對與第一實施方式相同的部分標注相同的附圖標記而進行說明,并省略重復說明。

圖7是示出在上述旋轉(zhuǎn)機械的第三實施方式中的離心式壓縮機中形成于孔形成面的孔的例子的剖視圖。

該實施方式中的離心式壓縮機10與圖1、圖2所示的上述第一實施方式同樣,具備外殼20、旋轉(zhuǎn)軸30以及葉輪40。

離心式壓縮機10在形成于外殼20的葉輪收容部29的凹部29a中形成有孔形成面60C??仔纬擅?0C形成于與葉輪40的輪蓋部43的輪蓋錐面43t對置的外殼錐面29t。

如圖7所示,孔形成面60C形成有朝向與葉輪40的輪蓋錐面43t對置的一側(cè)開口的多個孔63。各孔63的孔徑幾乎相等且各孔63的剖面呈圓形,且各孔63朝向與葉輪40的輪蓋錐面43t正交的方向形成。這些孔63與圖4所示的上述第一實施方式相同,相互鄰接而配置為大致鋸齒狀。多個孔63構(gòu)成所謂的孔型密封件。

在該實施方式中,各孔63形成為,其孔深度在繞旋轉(zhuǎn)軸30的周向上不同。

在上述那樣的孔形成面60C中,從葉輪40的輪蓋部43的外周側(cè)端部43c與葉輪收容部29的徑向端部29c之間的間隙的接口部K漏出的泄漏氣體Gr流入間隙56。流入的泄漏氣體Gr的一部分進入構(gòu)成孔形成面60C的多個孔63。

因此,根據(jù)上述第三實施方式的結(jié)構(gòu),與上述第一實施方式同樣,流入到葉輪40的輪蓋部43與外殼20之間的泄漏氣體Gr流入孔形成面60C。由此,能夠?qū)πD(zhuǎn)軸30賦予充分的衰減并有效地抑制旋轉(zhuǎn)軸30的振動。

能夠利用孔形成面60C減少從接口部K向輪蓋部43的凸狀面43a與葉輪收容部29的外殼錐面29t之間的間隙56漏出的泄漏氣體Gr的量。

能夠利用孔形成面60C減小流入到接口部K的泄漏氣體Gr的流動的周向速度并抑制紊流的產(chǎn)生。

孔形成面60C形成為,其孔深度在繞旋轉(zhuǎn)軸30的周向上不同。因此,能夠使沿周向不同的衰減力向旋轉(zhuǎn)軸30、葉輪40發(fā)揮作用。

需要說明的是,在上述第三實施方式中,圖7所示的孔63的深度的分布僅是一例。當然根據(jù)實際的運轉(zhuǎn)條件進行設定即可。

孔63也能夠如上述第二實施方式那樣設為剖面六邊形。

(第四實施方式)

接下來,對作為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機械的一例的離心式壓縮機的第四實施方式進行說明。在以下說明的第四實施方式中,由于僅孔形成面的結(jié)構(gòu)與第一實施方式,因此對與第一實施方式相同的部分標注相同的附圖標記而進行說明,并省略重復說明。

圖8是示出上述旋轉(zhuǎn)機械的第四實施方式中的離心式壓縮機的主要部位的放大剖視圖。

如圖8所示,該實施方式中的離心式壓縮機10具備外殼20、旋轉(zhuǎn)軸30以及葉輪40。

離心式壓縮機10在形成于外殼20的葉輪收容部29的凹部29a中形成有孔形成面60D。孔形成面60D形成于與葉輪40的輪蓋部43的輪蓋錐面43t對置的外殼錐面29t。

孔形成面60D形成有朝向與葉輪40的輪蓋錐面43t對置的一側(cè)開口的多個孔64。各孔64的孔徑幾乎相等且各孔64的剖面呈圓形,各孔64朝向與葉輪40的輪蓋錐面43t正交的方向形成。這些孔64相互鄰接而配置為大致鋸齒狀。多個孔64構(gòu)成所謂的孔型密封件。

在該實施方式中,各孔64形成為,其孔深度在以旋轉(zhuǎn)軸30為中心的徑向上不同。具體來說,在間隙56中,調(diào)節(jié)從接口部K漏出的泄漏氣體Gr的壓力分布,并根據(jù)該壓力分布而設定徑向上的各孔64的孔深度。在該實施方式中,例如,孔64的孔深度形成為從徑向內(nèi)周側(cè)朝向徑向外周側(cè)逐漸變小。

在上述那樣的孔形成面60D中,從葉輪40的輪蓋部43的外周側(cè)端部43c與葉輪收容部29的徑向端部29c之間的間隙的接口部K漏出的泄漏氣體Gr流入間隙56。流入的泄漏氣體Gr的一部分進入構(gòu)成孔形成面60C的多個孔64。

因此,根據(jù)上述第四實施方式的結(jié)構(gòu),與上述第一實施方式同樣,流入到葉輪40的輪蓋部43與外殼20之間的泄漏氣體Gr流入多個孔64。由此,能夠?qū)πD(zhuǎn)軸30賦予充分的衰減并有效地抑制旋轉(zhuǎn)軸30的振動。

能夠利用孔形成面60D減少從接口部K向輪蓋部43的凸狀面43a與葉輪收容部29的外殼錐面29t之間的間隙56漏出的泄漏氣體Gr的量。

能夠利用孔形成面60D減小流入到接口部K的泄漏氣體Gr的流動的周向速度并抑制紊流的產(chǎn)生。

孔形成面60C形成為,孔64的孔深度在以旋轉(zhuǎn)軸30為中心的徑向上不同。因此,能夠使沿徑向不同的衰減力向旋轉(zhuǎn)軸30、葉輪40發(fā)揮作用。因此,例如,能夠根據(jù)從間隙56中的接口部K漏出的泄漏氣體Gr的壓力分布和孔深度而獲得衰減力,使與發(fā)生的振動相應的衰減力發(fā)揮作用。

需要說明的是,在上述第四施方式中,圖8所示的孔64的深度的分布僅是一例。當然根據(jù)實際的壓力分布進行設定即可。

孔64也能夠如上述第二實施方式那樣設為剖面六邊形。

(其它的變形例)

需要說明的是,本發(fā)明并不限于上述的實施方式,也包含在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)對上述的實施方式加以各種變更而成的實施方式。即,在實施方式中舉出的具體形狀、結(jié)構(gòu)等僅是一例,能夠適當變更。

例如,孔形成面60A、60B、60C、60D也可以由與外殼20分體的環(huán)狀的構(gòu)件形成,將該構(gòu)件設于在外殼20上形成的葉輪收容部29的外殼錐面29t。

孔形成面60A、60B、60C、60D形成于外殼錐面29t,但也可以設于外殼20中的與旋轉(zhuǎn)軸30的中心軸正交的面。

除此以外,例如離心式壓縮機10的整體結(jié)構(gòu)也可以是任意的結(jié)構(gòu)。

工業(yè)實用性

根據(jù)上述旋轉(zhuǎn)機械,流入到葉輪的輪蓋部與外殼之間的工作流體能夠?qū)πD(zhuǎn)軸賦予充分的衰減,并有效地抑制旋轉(zhuǎn)軸以及葉輪的振動。

附圖標記說明:

10 離心式壓縮機(旋轉(zhuǎn)機械)

20 外殼

20a 一端部

20b 另一端部

21 內(nèi)部空間

22 環(huán)狀構(gòu)件

23 吸入口

24 排出口

25、26 支承孔

27 軸頸軸承

28 推力軸承

29 葉輪收容部

29a、29b 凹部

29c 徑向端部

29t 外殼錐面

30 旋轉(zhuǎn)軸

30a 一端側(cè)

40 葉輪

41 輪盤部

41b 貫通孔

41c 輪盤主體部

41d 凹狀彎曲面

41e 平面

42 葉片部

43 輪蓋部

43a 凸狀面

43b 凹狀面

43c 外周側(cè)端部

43d 內(nèi)周側(cè)端部

43t 輪蓋錐面

50 外殼側(cè)流路

51 擴散部

52 回轉(zhuǎn)彎頭部

53 返回流路

53w 彎曲部

55 葉輪側(cè)流路

55a 端部

55b 端部

56 間隙

60A~60D 孔形成面

60f 內(nèi)周面

61~64 孔

G 氣體

Gr 泄漏氣體

K 接口部

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