CN103492725A - 叶轮及具备该叶轮的回转机械 - Google Patents

Abstract

本发明的叶轮及具备该叶轮的回转机械具备内径部、盘部、叶片部和罩部，盘部具备设置叶片部的主体部、比主体部靠径向内侧配置且外嵌于内径部的外周面的固定部，固定部朝向轴线方向上的另一侧比主体部伸出而形成。

Description

叶轮及具备该叶轮的回转机械

技术领域

本发明涉及叶轮及将该叶轮固定于旋转轴的回转机械。

本申请基于2011年12月26日在日本提出申请的日本特愿2011-283953号而主张优先权，并将其内容援引于此。

背景技术

例如，在工业用压缩机、涡轮制冷机、小型燃气涡轮等中使用的回转机械中，具备在固定于旋转轴的盘上安装有多个叶片的叶轮。上述回转机械通过使叶轮旋转来对气体赋予压力能及动能。

作为上述叶轮，公知有在叶片上一体地安装罩的所谓封闭式叶轮。在该封闭式叶轮的情况下，当例如专利文献1那样要进行单块化时，需要复杂的切削加工或焊接，从而叶轮的组装作业花费时间。

另外，在引用文献2中提出一种方法，通过将形成叶片间的流路的内周侧部件和外周侧部件以使上述的流路相互连接的方式进行扩散接合，由此来制造叶轮。该引用文献2所记载的叶轮虽然内周侧部件、外周侧部件在加工工具的操作性上都高，但除了需要在上述内周侧部件和外周侧部件这两方上形成流路之外，还需要以使上述的流路相互连通的方式实施扩散接合，因此会导致制造成本的高昂。

另一方面，公知有通过热装将在盘的基部侧形成的内径部向旋转轴安装的叶轮。在该叶轮的情况下，由于热容量比较大的盘部配置在内径部的附近，因此在要对内径部进行加热而将叶轮从旋转轴取下的情况下，温度难以上升。

因此，例如图10所示，考虑在内径部420上形成向轴线O方向的一侧(图10中的左侧)延伸出的部分，在从盘部430分离的位置将内径部420热装于旋转轴(图10中，用粗线表示热装位置)。由此，能够在热容量小的部分进行热装，因此在维护时等能够容易对叶轮进行装拆。

但是，由于上述内径部420配置在叶片部440及罩部450的下方，因此罩部450及叶片部440的下方的空间变窄，尤其是在进行旋转轴5侧的叶片部440与盘部430的焊接作业、或叶片部440与罩部450的焊接作业时，无法充分确保操作工具的空间S，从而在完成品的品质上可能产生偏差。

另外，由于盘部430、叶片部440和罩部450需要通过焊接等进行接合，因此形成上述盘部430、叶片部44及罩部450的材料被限定为焊接性好的材料，从而设计的自由度被限制。

相对于此，为了确保上述空间S，或为了提高设计自由度，而考虑出例如图11所示的结构。该图11所示的叶轮410中，通过沿着旋转轴5的轴线O的面m对盘部430和内径部420进行分割，且在将盘部430、叶片部440及罩部450一体地形成后，通过热装将盘部430的基部安装于内径部420。由此，不必需要将盘部430、叶片部440及罩部450通过焊接进行接合，并且，在通过焊接进行接合的情况下，也能够充分确保进行焊接作业的空间。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2009-156122号公报

【专利文献2】日本特开2003-293988号公报

发明内容

【发明的概要】

【发明要解决的课题】

然而，在图11所示的叶轮的情况下，将内径部420和盘部430分割形成，且通过热装将盘部430嵌合于内径部420。在通过热装进行嵌合时，盘部430在嵌合后产生热收缩，而在盘部430上，在安装有叶片部440及罩部450的轴线O方向一侧和相反侧的轴线O方向另一侧，在向径向的收缩的大小上产生偏差。更具体而言，在设置有叶片部440及罩部450的盘部430的轴线O方向一侧，叶片部440及罩部450也进行热收缩，因此盘部430的轴线O方向一侧的热收缩比轴线O方向另一侧的热收缩大。由此，盘部430的轴线O方向一侧与轴线O方向另一侧相比，更因热收缩而向径向变形。

因此，盘部430的端部侧被向叶片部440及罩部450侧拉拽而盘部430向轴线O方向一侧挠曲，且在盘部430的基部，该挠曲方向的相反侧的轴线O方向另一侧抬起。而且，通过盘部430的基部在轴线O方向另一侧抬起，从而可能在盘部430与内径部420之间产生间隙。

另外，当叶轮410旋转时，在盘部430的一侧安装的叶片部440和罩部450上作用有大的离心力。于是，叶片部440和罩部450要向径向外侧发生位移，从而盘部430可能向填埋上述间隙的方向产生倾斜动作。即，由于叶轮410反复旋转和停止，从而叶轮410进行摇晃等，可能有损稳定性。

本发明鉴于上述情况而提出，提供一种叶轮及具备该叶轮的回转机械，该叶轮能够提高盘部、叶片部及罩部的设计的自由度，且能够容易将罩部、叶片部和盘部一体地形成，而且，可防止因盘部和内径部的热变形而在接合面产生间隙的情况，且该叶轮相对于旋转轴能够容易进行装拆。

【解决方案】

为了解决上述的课题，采用以下的结构。

本发明的叶轮的特征在于，具备：内径部，相对于绕轴线转动的旋转轴，其所述轴线方向上的一侧通过热变形而外嵌于该旋转轴；盘部，其通过热变形而外嵌于所述内径部的所述轴线方向上的另一侧；叶片部，其从所述盘部的朝向所述轴线方向上的一侧的面突出而设置；以及罩部，其相对于所述叶片部一体地设置，且从所述轴线方向上的一侧覆盖所述叶片部，其中，所述盘部具备设置所述叶片部的主体部、比所述主体部靠径向内侧配置且外嵌于所述内径部的外周面的固定部，所述固定部朝向所述轴线方向上的另一侧比所述主体部伸出而形成。

通过这样构成，在将盘部、叶片部和罩部一体地形成后，能够通过热变形将盘部外嵌于内径部，因此能够充分地确保将盘部、叶片部和罩部一体地形成时的作业空间。因而，能够缩短作业时间，且不必需要通过焊接将盘部、叶片部和罩部接合，从而能够提高设计的自由度。

另外，内径部的轴线方向上的一侧通过热变形而外嵌于旋转轴，且在内径部的轴线方向上的另一侧通过热变形而外嵌有盘部，由此使内径部的外嵌位置从热容量大的盘部分离，从而能够减小外嵌位置处的热容量。其结果是，在维护时等，能够容易使内径部发生热变形而对叶轮进行装拆。

另外，在将盘部外嵌于内径部时，即使因热变形而盘部的主体部被向叶片部及罩部侧拉拽，从而要向轴线方向一侧变形，由于盘部的主体部通过固定部的比盘部的主体部朝向轴线方向上的另一侧伸出的部分而受到约束。因此，能够减轻盘部及固定部的变形。并且，上述的伸出的部分不会追随主体部的位移，而要维持向内径部的外周面接触的接触状态。因此，能够防止固定部的轴线方向上的另一侧抬起，从而能够在固定部与内径部之间确保用于将固定部向内径部固定的适当的面压。因而，能够防止因叶片部、罩部及盘部的热变形而在盘部与内径部之间的嵌合面上产生间隙的情况。

并且，本发明的叶轮在上述叶轮的基础上，还可以构成为，所述固定部的径向上的厚度尺寸比所述内径部的径向上的厚度尺寸设定得大。

通过这样构成，能够使内径部变薄而容易通过热变形固定于旋转轴，且能够提高固定部的刚性。因此，能够抑制固定部的变形，从而使内径部与固定部的嵌合面处的面压均匀化。

并且，本发明的叶轮在上述叶轮的基础上，还可以构成为，在所述主体部的所述轴线方向上的另一侧与所述固定部相邻而形成有环状的凹部。

通过这样构成，不扩大固定部的沿着轴线方向的尺寸，就能够使固定部的向轴线方向另一侧伸出的尺寸相对于与固定部相邻的主体部的沿着轴线方向的尺寸进一步扩大。因此，即使主体部要向轴线方向一侧变形，也能够可靠地防止与此相伴而使固定部的轴线方向另一侧抬起的情况。因此，能够抑制叶轮大型化，且能够防止在盘部与内径部之间的嵌合面上产生间隙的情况。

并且，本发明的叶轮在上述叶轮的基础上，还可以构成为，所述内径部具备进行所述盘部的所述轴线方向上的定位的定位部。

通过这样构成，在将盘部外嵌于内径部时，能够将盘部相对于内径部正确地定位，因此能够抑制品质产生偏差的情况。

并且，本发明的叶轮在上述叶轮的基础上，还可以构成为，所述定位部在接受所述盘部的所述轴线方向上的一侧面抵接的抵接面上具备减重部。

通过这样构成，能够通过定位部进行盘部的定位，并且通过减重部进行减重，因此能够防止在形成定位部的部位处内径部的刚性局部地增加的情况。因此，能够以使内径部追随于盘部的变形的方式使内径部顺利地变形。

并且，本发明的叶轮在上述叶轮的基础上，还可以构成为，所述内径部在所述轴线方向上的另一侧面与所述外周面之间形成有被倒角的切口部。

通过这样构成，内径部的厚壁部处的旋转轴的外周面(安装座面)的轴线方向上的长度尺寸比盘部的固定部的内周面的轴线方向上的长度尺寸短。并且，厚壁部的厚度尺寸比固定部的厚度尺寸形成得小。

通过切口部使厚壁部的刚性局部地降低，由此在轴线方向上的另一侧不会产生间隙，能够将安装座面和内周面保持为大致平行，并且使安装座面和内周面容易贴合。因此，能够充分确保热装产生的面压。

本发明的回转机械的特征在于，具备上述叶轮。

通过这样构成，能够容易进行叶轮的维护，并且能够防止旋转时的叶轮的晃动或品质上产生偏差的情况，从而实现商品性的提高。

【发明效果】

根据本发明，能够提高盘部、叶片部及罩部的设计的自由度，且能够容易将罩部、叶片部和盘部一体地形成，而且，可防止因盘部和内径部的热变形而在接合面产生间隙的情况，且相对于旋转轴能够容易进行装拆。

附图说明

图1是具有本发明的回转机械的离心压缩机的纵向剖视图。

图2是本发明的回转机械的主视图。

图3是本发明的叶轮的纵向剖视图。

图4是表示现有的叶轮中的变形状态的纵向剖视图。

图5是本发明的叶轮中的相当于图4的纵向剖视图。

图6是表示间隙量相对于图4、图5的轴线方向位置的变化的图表。

图7是本发明的第二实施方式中的相当于图3的纵向剖视图。

图8是本发明的第三实施方式中的相当于图3的纵向剖视图。

图9A是说明本发明的第三实施方式中的内径部的变形的图，表示没有切口部的情况。

图9B是说明本发明的第三实施方式中的内径部的变形的图，表示在比安装座面靠另一侧的位置未形成厚壁部的情况。

图9C是说明本发明的第三实施方式中的内径部的变形的图，表示本实施方式中的情况。

图10是表示现有的叶轮的第一形态的纵向剖视图。

图11是表示现有的叶轮的第二形态的纵向剖视图。

具体实施方式

接着，参照附图，对本发明的第一实施方式中的回转机械进行说明。

图1是表示具备本实施方式的回转机械的离心压缩机100的简要结构的结构图。

如图1所示，在离心压缩机100的外壳105上经由径向轴承105a及推力轴承105b而轴支承有旋转轴5。在旋转轴5上沿着轴线O方向排列而安装有多个叶轮10。各叶轮10利用旋转轴5的旋转所产生的离心力，对从形成在外壳105上的上游侧的流路104供给的气体进行阶段性地压缩并使其向下游侧的流路104流动。

在外壳105上，在旋转轴5的轴线O方向的一侧(图1中的左侧)形成有用于使气体从外部流入的吸入口105c，并且在轴线O方向的另一侧(图1中的右侧)形成有用于使气体向外部流出的排出口105d。即，通过上述离心压缩机的结构，当旋转轴5旋转时，使气体从吸入口105c向流路104流入而通过叶轮10进行阶段性地压缩，并将该压缩后的气体从排出口105d排出。需要说明的是，在图1中，示出在旋转轴5上串联设置6个叶轮10的一例，但叶轮10只要相对于旋转轴5至少设置一个即可。在以下的说明中，为了简化说明，以在旋转轴5上设置1个叶轮10的情况为例来进行说明。

如图2所示，回转机械1的叶轮10具备内径部20、盘部30、多个叶片部40、罩部50。内径部20外嵌于旋转轴5。盘部30外嵌于该内径部20，且具有大致圆板的形状。多个叶片部40从该盘部30的轴线O方向的一侧面31突出而设置。罩部50相对于叶片部40一体地形成，且从轴线O方向的一侧覆盖叶片部40。回转机械1的叶轮10是具备上述构件的所谓封闭式叶轮。

如一并参照图2和图3所示那样，叶片部40以大致固定的板厚形成且从盘部30的一侧面31朝向轴线O方向的一侧突出而形成。并且，叶片部40在盘部30的一侧面31上沿着周向等间隔地排列多个。该叶片部40在从轴线O方向观察时，随着朝向盘部30的径向外侧而朝向回转机械1的旋转方向(图2中，用箭头表示)的后方呈凹状地弯曲形成。另外，叶片部40在侧视观察下，朝向其径向外侧而形成为大致前细形状。

需要说明的是，虽然对叶片部40在从轴线O方向观察时弯曲形成的情况进行了说明，但叶片部40只要越往其径向的外侧，越向旋转方向的后方侧延伸即可，例如在从轴线O方向观察时也可以呈直线地形成。

内径部20呈以轴线O为中心的大致圆筒状。内径部20具备薄壁部21、厚壁部22和扩径部23。薄壁部21形成在轴线O方向上的一侧。厚壁部22形成在内径部20的轴线O方向上的另一侧。扩径部23形成在薄壁部21与厚壁部22之间，朝向轴线O方向的另一侧逐渐扩径。

在扩径部23与厚壁部22之间形成有定位部24，该定位部24具备相对于旋转轴5的外周面大致垂直的壁面(抵接面)24a。定位部24通过与后述的盘部30的固定部33的一侧面33a抵接，由此来限制盘部30的固定部33比规定的固定位置朝向轴线O方向的一侧进行位移的情况。

并且，在定位部24的壁面24a上形成有使定位部24处的内径部20的刚性减少的减重部25。通过形成该减重部25，能够使形成定位部24的部位处的内径部20的刚性接近厚壁部22的刚性。由此，与未形成减重部25的情况相比，能够使内径部20的盘部30附近的刚性均匀。

薄壁部21与上述厚壁部22相比，相对较薄地形成。另外，薄壁部21的内径比旋转轴5的外径形成得略小，且该薄壁部21热装于旋转轴5。通过该薄壁部21处的热装，使内径部20嵌合于旋转轴5。需要说明的是，图3中，用粗线表示热装的范围A。

扩径部23越往轴线O方向上的另一侧越被扩径，从而其外周面23a呈越往轴线O方向的另一侧越朝向旋转轴5的径向外侧立起的曲面。并且，在扩径部23的轴线O方向上的另一侧，朝向径向内侧被阶梯成型而形成上述的定位部24。

厚壁部22形成在比定位部24靠轴线O方向上的另一侧。该厚壁部22与薄壁部21相比，相对较厚地形成。在厚壁部22的外周面形成有与旋转轴5的外周面5a大致平行的安装座面22a。在该安装座面22a上外嵌有盘部30。由于扩径部23和厚壁部22未外嵌于旋转轴5，因此扩径部23和厚壁部22的内径与旋转轴5的外径同等，或者略微大径地形成。

盘部30具备主体部32和固定部33。主体部32配置在盘部30的径向外侧。固定部33比该主体部32靠径向内侧配置。

主体部32形成为径向外侧的厚度尺寸略薄的大致板状。

固定部33的轴线O方向上的厚度尺寸与上述主体部32的基部侧的厚度尺寸相比，形成得充分(例如，2倍左右)大。并且，固定部33比主体部32的另一侧面32a的位置朝向轴线O方向上的另一侧伸出而形成。而且，固定部33的径向的厚度尺寸与内径部20的厚壁部22的厚度尺寸相比，形成得充分厚。固定部33的径向的厚度尺寸例如为厚壁部22的厚度尺寸T的2倍左右的厚度尺寸2T左右。通过这样设定径向的厚度尺寸，从而固定部33的刚性比厚壁部22的刚性高。

固定部33的内周面33b和厚壁部22的安装座面22a的轴线O方向上长度尺寸设定为大致相同。另外，盘部30中的主体部32和固定部33的、轴线O方向上的一侧面32b、33a成为同一平面。固定部33的内径比上述的安装座面22a的外径形成得略微小，且该固定部33热装于厚壁部22。

罩部50的轴线O方向上的另一侧面50a安装于叶片部40的一侧缘40a。罩部50的厚度尺寸与盘部30的厚度尺寸同样，形成为径向外侧的厚度尺寸略微薄的板状。并且，罩部50在叶片部40的内侧端40b的位置处具备朝向轴线O方向上的一侧弯曲的弯曲部51。

上述那样构成的叶轮10在叶片部40的径向内侧配置有扩径部23。另外，内径部20的端部20a配置在比弯曲部51的端面51a靠轴线O方向上的一侧的位置。并且，通过薄壁部21的外周面21a、扩径部23的外周面23a、盘部30的一侧面30a、叶片部40的壁面及罩部50的另一侧面50a划分出供气体流动的流路104。

接着，对上述的回转机械1的组装方法进行说明。

首先，通过焊接或切削等将盘部30、叶片部40、罩部50一体地形成。

然后，使盘部30的内周面33b与内径部20的安装座面22a对置病并通过热装进行嵌合。由此，完成叶轮10的组装。

之后，通过热装将内径部20嵌合到旋转轴5的外周面5a的规定位置。

由此，完成回转机械1的组装。

接着，参照图4～图6，对本实施方式的叶轮10和现有的叶轮510中的热装引起的变形进行说明。在此，图4表示将现有的叶轮510热装后的情况，图5表示将上述的实施方式中的叶轮10热装后的情况。另外，图6是表示与图4、图5中的轴线O方向的各位置对应的盘部30、530与内径部20、520的间隙量的变化的图。图4所示的现有的叶轮510在不具备固定部33及定位部24这一点上与本实施方式的叶轮10不同。另外，在图4、图5中，用双点划线表示热装引起的变形前的叶轮的位置。另外，在图4、图5中，将热装引起的叶轮10的各部位的位移夸张而示出，因此与图6的间隙量未必一致。

如图4所示，在现有的叶轮510中，当通过热装将盘部530安装于内径部520时，盘部530的径向外侧的部分因叶片部540及罩部550的热收缩被向轴线O方向上的一侧(图4中，左侧)拉拽而挠曲。需要说明的是，叶片部540及罩部550的合计的刚性比盘部530的刚性高(本实施方式的叶轮10也同样)。

于是，在盘部530与内径部520的嵌合部G处，轴线O方向上的成为挠曲侧的相反侧的另一侧(图4中，右侧)的位置b抬起。这样，在嵌合部G处，挠曲侧的相反侧的位置b抬起，由此如图6所示，在轴线O方向上的位置b处，在盘部530与内径部520的嵌合部上产生大的间隙。

另一方面，如图5所示，本实施方式的叶轮10中，盘部30的固定部33比主体部32向轴线O方向的另一侧伸出而形成，由此使固定部33的刚性增加，因此即使主体部32被向叶片部40及罩部50侧拉拽，也能够抑制主体部32的挠曲。并且，在径向上，固定部33的厚度尺寸与厚壁部22的厚度尺寸相比，设定得充分大，由此固定部33的刚性超过厚壁部22的刚性。因此，相对于固定部33的变形而厚壁部22追随变形，由此，固定部33的内周面33b和厚壁部22的安装座面22a维持为大致平行的状态。如图6所示，在轴线O方向上的挠曲侧c及相反侧d的两方，在内周面33b与安装座面22a之间几乎不产生间隙。

因此，根据上述的本实施方式的叶轮10，在将盘部30、叶片部40和罩部50一体地形成后，能够通过热装将盘部30的固定部33外嵌于内径部20的厚壁部22，因此能够充分地确保将盘部30、叶片部40和罩部50一体地形成时的作业空间。其结果是，能够缩短作业时间，并且不必需要将盘部30、叶片部40和罩部50通过焊接进行接合，从而能够提高设计的自由度。

另外，内径部20的轴线O方向上的一侧即薄壁部21通过热装而外嵌于旋转轴5，且在内径部20的轴线O方向上的另一侧即厚壁部22上通过热装而外嵌有盘部30，由此使内径部20的外嵌位置从热容量大的盘部30分离，从而能够减小外嵌位置处的热容量。其结果是，在维护时等，能够容易通过加热使内径部20的薄壁部21发生热变形而将叶轮10从旋转轴5进行装拆。

另外，在将盘部30外嵌于内径部20时，即使因热变形而盘部30被向叶片部40及罩部50侧拉拽，从而要向轴线O方向一侧变形，由于通过固定部33的、比主体部32朝向轴线O方向上的另一侧伸出的部分来使盘部30受到约束，因此也能够减轻盘部30的挠曲。并且，由于上述固定部33的伸出的部分不追随主体部32的位移，而要维持向内径部20的外周面接触的接触状态，因此能够防止固定部33的轴线O方向上的另一侧抬起的情况，从而在形成嵌合面的固定部33的内周面33b与厚壁部22的安装座面22a之间能够确保用于将固定部33向内径部20固定的适当的面压。其结果是，能够防止因叶片部40、罩部50及盘部30的热变形而使盘部30的内周面33b与内径部20的安装座面22a之间形成间隙的情况。

并且，通过将固定部33的厚度尺寸设定得比内径部20的厚度尺寸大，由此能够使内径部20变薄而容易通过热变形固定于旋转轴5，且能够提高固定部33的刚性，其结果是，能够抑制固定部33的变形，从而使上述内周面33b与安装座面22a之间的面压均匀化。

另外，内径部20具备进行盘部30的轴线O方向上的定位的定位部24，由此在将盘部30外嵌于内径部20时，能够将盘部30相对于内径部20正确地定位。因此，能够抑制在流路104的内表面形成高低差等、在品质上产生偏差的情况。

接着，参照附图，对本发明的第二实施方式中的叶轮及具备该叶轮的回转机械进行说明。需要说明的是，该第二实施方式的叶轮相对于上述的第一实施方式的叶轮10而言，设有与固定部33相邻的环状的凹部，因此在与上述的第一实施方式相同的部分上标注同一符号而进行说明。

如图7所示，本实施方式中的回转机械201与上述的第一实施方式的回转机械1同样，将叶轮210通过热装而外嵌于旋转轴5。

叶轮210具备内径部20、盘部30、多个叶片部40、罩部50。内径部20外嵌于旋转轴5。盘部30外嵌于该内径部20，且具有圆板状的形状。多个叶片部40从该盘部30的轴线O方向的一侧面30a突出而设置。罩部50相对于叶片部40一体地形成，且从轴线O方向的一侧覆盖叶片部40。需要说明的是，对于内径部20、叶片部40及罩部50而言，由于为与上述的第一实施方式同样的结构，因此省略详细说明。

盘部30具备主体部32和固定部33。主体部32配置在盘部30的径向外侧。固定部33比该主体部32靠径向内侧配置。

固定部33的沿着轴线O方向的尺寸与上述径向上的主体部32的基部侧的沿着轴线O方向的尺寸相比，形成得充分(例如，2倍左右)大。并且，固定部33比主体部32的另一侧面32a的位置朝向轴线O方向上的另一侧伸出而形成。固定部33的径向的厚度尺寸与内径部20的厚壁部22的厚度尺寸相比，形成得充分厚。更具体而言，固定部33的径向的厚度尺寸为厚壁部22的厚度尺寸T的2倍左右的厚度尺寸2T左右。

固定部33的内周面33b和厚壁部22的安装座面22a的轴线O方向上的长度尺寸设定为大致相同。另外，盘部30中的主体部32和固定部33的、轴线O方向上的一侧面32b、33a成为同一平面。并且，固定部33的内径比上述的安装座面22a的外径形成得略小，且固定部33通过热装外嵌于厚壁部22。

主体部32形成为越往径向外侧而厚度尺寸越略微薄的大致板状。

在主体部32的轴线O方向上的另一侧面32a上，在与固定部33相邻的部位(换言之，主体部32的基部侧)形成有以轴线O为中心的大致环状的凹部234。该凹部234形成为从另一侧面32a侧挖除那样的方槽状。并且，使主体部32的沿着轴线O方向的尺寸减小与形成该凹部234对应的量。该凹部234的轴线O方向上的深度尺寸优选在能够充分地得到主体部32的强度的范围内更深地设定。需要说明的是，凹部234只要从轴线O方向的另一侧挖除即可，没有限定为上述的方槽状。

因此，根据上述的第二实施方式中的叶轮210及回转机械201，通过在主体部32的轴线O方向上的另一侧面32a形成与固定部33相邻的环状的凹部234，由此不使固定部33的沿着轴线O方向的尺寸增大，在主体部32的径向内侧就能够使固定部33向另一侧伸出的尺寸t2相对于主体部32的基部的沿着轴线O方向的尺寸t1相对地变长。

其结果是，能够抑制叶轮210大型化，且能够防止在盘部30的内周面33b与内径部20的内周面22a之间产生间隙的情况。

接着，对本发明的第三实施方式中的叶轮310及具备叶轮310的回转机械301进行说明。需要说明的是，该第三实施方式中的叶轮310与上述的第一实施方式中的叶轮10仅在固定部33的位置及内径部20的厚壁部22的形状上不同，因此在同一部分上标注同一符号而进行说明。

如图8所示，本实施方式中的回转机械301与上述的第一实施方式的回转机械1同样，将叶轮310通过热装而外嵌于旋转轴5。

叶轮310具备内径部320、盘部30、多个叶片部40、罩部50。内径部320外嵌于旋转轴5。盘部30外嵌于该内径部320，且具有大致圆板状的形状。多个叶片部40从该盘部30的轴线O方向的一侧面30a突出而设置。罩部50相对于叶片部40一体地形成，且从轴线O方向的一侧覆盖叶片部40。需要说明的是，在盘部30上形成具有与厚壁部322同等的径向厚度尺寸的固定部33。对于盘部30、叶片部40及罩部50而言，由于为与上述的第一实施方式同样的结构，因此省略详细说明。

内径部320在轴线O方向上的一侧具备大致圆筒状的薄壁部21。内径部320在薄壁部21的轴线O方向上的另一侧还具备朝向另一侧逐渐扩径的扩径部23。内径部320在扩径部23的轴线O方向上的另一侧还形成有厚壁部322，该厚壁部322与薄壁部21相比，径向上的厚度尺寸充分大。厚壁部322具备沿着旋转轴5的外周面形成的安装座面322a。

在厚壁部322上，在安装座面322a与另一侧面322b之间形成有被倒角的切口部322c。通过形成该切口部322c，使安装座面322a的轴线O方向上的长度尺寸比盘部30的固定部33的内周面33b的轴线O方向上的长度尺寸短。厚壁部322的轴线O方向上的另一侧缘的厚度尺寸与固定部33的轴线O方向上的另一侧缘的厚度尺寸2T设定为相等。

盘部30以使轴线O方向上的一侧缘与内径部320的安装座面322a对齐的状态外嵌于固定部33。需要说明的是，在图8中，切口部322c上的倒角的形状为曲面状，但不局限于该形状。

接着，参照图9A～图9C，对内径部320的变形进行说明。

图9A表示使安装座面322a向另一侧延长而不形成上述的切口部322c的情况。另外，图9B表示使厚壁部322不比安装座面322a向另一侧延伸的情况。需要说明的是，为了便于说明，在本实施方式的与内径部320的各部分对应的部分上标注同一符号而进行说明。

在图9A及图9B所示的形状的情况下，当将盘部30热装于内径部320时，在内周面33b与安装座面322a之间的轴线O方向上的另一侧产生间隙。在此，上述叶轮310中，由于径向上的厚壁部322的厚度尺寸比固定部33的厚度尺寸大，因此厚壁部322的刚性沿着轴线O方向大致固定。因此，对于厚壁部322而言，因从盘部30作用的面压而产生的变形模式(变形的方式)成为以薄壁部21侧为基端而进行挠曲变形的变形模式。

即，厚壁部322整体相对于轴线O以随着从轴线O方向一侧朝向另一侧而向内周侧倾斜的方式进行变形，从而产生上述间隙。需要说明的是，在图9A及图9B中，为了便于说明，将内径部20的位移夸张示出。

另一方面，在图9C所示的本实施方式的内径部320的情况下，切口部322c处的厚壁部322的厚度尺寸比固定部33的厚度尺寸形成得小。即，厚壁部322沿着轴线O方向而在中间部具有刚性高的区域，并且分别在两侧具有刚性低的区域。因此，对于厚壁部322而言，因从盘部30作用的面压而产生的变形模式成为在从轴线O方向中间部到作为两侧的薄壁部21侧和切口部322c侧向内周侧进行挠曲变形的变形模式。即，厚壁部322整体相对于轴线O方向不产生向一侧倾斜那样的偏斜的变形。因此，安装座面322a相对于内周面33b保持为大致平行。

并且，由于厚壁部322的安装座面322a的轴线O方向上的尺寸比固定部33的内周面33b的轴线O方向上的尺寸形成得小，因此在热装时，即使内周面33b挠曲，安装座面322a也容易与内周面33b贴合。

因此，根据上述的第三实施方式的叶轮310及回转机械301，即使在固定部33与厚壁部322的径向上的厚度尺寸设定成相同的情况下，通过切口部322c使厚壁部322的刚性局部地降低，由此也能够将安装座面322a和内周面33b保持为大致平行，并且容易贴合。因此，能够充分确保热装产生的面压。

需要说明的是，本发明没有限定为上述的各实施方式的结构，在不脱离其主旨的范围内能够进行设计变更。

例如，可以在上述的实施方式的固定部33的内周面33b和厚壁部22、322的安装座面22a、322a上形成成对且沿轴线O方向延伸的键和键槽。由此，在叶轮10、210、310的周向上能够容易进行定位。

另外，在上述的各实施方式中，说明了通过热装进行内径部20、内径部320向旋转轴5的外嵌以及盘部30向内径部20、内径部320的外嵌的情况，但只要是利用了热变形的嵌合即可，也可以采用其他的嵌合方法，例如冷缩嵌合等。

并且，在上述的各实施方式中，说明了将回转机械1、201、301适用于离心压缩机100的一例，但不局限于离心压缩机100，也能够适用于例如各种工业用压缩机、涡轮制冷机、小型燃气涡轮。

【工业上的可利用性】

根据本发明，能够提高盘部、叶片部及罩部的设计的自由度，且能够容易将罩部、叶片部和盘部一体地形成，而且，可防止因盘部和内径部的热变形而在接合面产生间隙的情况，且相对于旋转轴能够容易进行装拆。

【符号说明】

1、201、301 回转机械

5 旋转轴

20、320 内径部

24 定位部

24a 一侧面

25 减重部

234 凹部

30 盘部

32 主体部

33 固定部

40 叶片部

50 罩部

O 轴线

Claims (7)

1.一种叶轮，其特征在于，具备：

内径部，相对于绕轴线转动的旋转轴，其所述轴线方向上的一侧通过热变形而外嵌于该旋转轴；

盘部，其通过热变形而外嵌于所述内径部的所述轴线方向上的另一侧；

叶片部，其从所述盘部的朝向所述轴线方向上的一侧的面突出而设置；以及

罩部，其相对于所述叶片部一体地设置，且从所述轴线方向上的一侧覆盖所述叶片部，

所述盘部具备：

主体部，其设置所述叶片部；以及

固定部，其比所述主体部靠径向内侧配置且外嵌于所述内径部的外周面，

所述固定部朝向所述轴线方向上的另一侧比所述主体部伸出而形成。

2.根据权利要求1所述的叶轮，其中，

所述固定部的径向上的厚度尺寸比所述内径部的径向上的厚度尺寸设定得大。

3.根据权利要求2所述的叶轮，其中，

在所述主体部的所述轴线方向上的另一侧，与所述固定部相邻而形成有环状的凹部。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的叶轮，其中，

所述内径部具备进行所述盘部的所述轴线方向上的定位的定位部。

5.根据权利要求4所述的叶轮，其中，

所述定位部在接受所述盘部的所述轴线方向上的一侧面抵接的抵接面上具备减重部。

6.根据权利要求1所述的叶轮，其中，

所述内径部在所述轴线方向上的另一侧面与所述外周面之间形成有被倒角的切口部。

7.一种回转机械，其特征在于，

具备权利要求1至6中任一项所述的叶轮。

Images