CN104350284B - 涡轮机械 - Google Patents

Abstract

本发明是具备旋转的叶轮(1a)和将旋转动力传递至该叶轮的轴(2)的涡轮机械(S1~S3)，具备差动螺钉(3)，该差动螺钉(3)具备设在一端侧且螺纹接合于所述叶轮的叶轮螺纹接合部(3a)和设在另一端侧且螺纹接合于所述轴的轴螺纹接合部(3b)，将所述叶轮与所述轴紧固，所述差动螺钉(3)形成为：形成于所述叶轮螺纹接合部的螺纹牙的螺纹直径与形成于所述轴螺纹接合部的螺纹牙的螺纹直径相同，形成于所述叶轮螺纹接合部的螺纹牙的回旋方向与形成于所述轴螺纹接合部的螺纹牙的回旋方向为同一方向，而且，形成于所述叶轮螺纹接合部的螺纹牙的间距比形成于所述轴螺纹接合部的螺纹牙的间距更小。

Description

涡轮机械

技术领域

本发明涉及涡轮机械。本申请基于2012年6月11日在日本申请的日本特愿2012-131785号而主张优先权，将其内容引用于此。

背景技术

在涡轮压缩机或增压器等涡轮机械中，具备通过从轴传递旋转动力而旋转的叶轮(专利文献1至专利文献4)。

在专利文献1和专利文献2中，公开了这样的构成：通过使形成于叶轮和轴的阳螺纹和阴螺纹螺纹接合而将定心接口组合，从而将叶轮与轴紧固。

在专利文献3中，公开了这样的构成：通过使用张紧螺栓，从而几乎不使叶轮相对于轴而旋转移动，就将叶轮与轴牢固地紧固。

在专利文献4中，公开了这样的构成：通过使用叶轮侧的螺纹部的间距和轴侧的螺纹部的间距不同的差动螺钉，从而将叶轮与轴紧固。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本实开平5-52356号公报

专利文献2：日本实开平5-57450号公报

专利文献3：日本专利第4876867号公报

专利文献4：日本专利第4089802号公报。

发明内容

发明要解决的问题

然而，在专利文献1和专利文献2所公开的构成中，在将叶轮与轴紧固时，有必要使叶轮相对于轴而旋转移动。即，有必要使叶轮旋转移动并同时徐徐地接近轴。因此，将叶轮安装于轴时的叶轮的移动量比不使叶轮旋转移动就安装于轴时的叶轮的移动量远远增大。因此，在专利文献1和专利文献2的技术中，将叶轮与轴紧固时所需要的工作量增大。

另外，为了防止叶轮与轴沿旋转方向偏离，期望在叶轮与轴之间存在充分的摩擦力。因此，优选地，在安装叶轮和轴时，在叶轮与就座面(与叶轮接触的轴的端面)接触之后，进一步将叶轮沿朝向轴的方向压入，预先使叶轮弹性变形。可是，在专利文献1和专利文献2的技术中，由于在叶轮与就座面接触之后，摩擦力作用于叶轮与就座面之间，因而摩擦阻力增大。即，为了将叶轮沿朝向轴的方向压入，需要大的紧固转矩。

另外，在专利文献3中，由于使用张紧螺栓，因而另需液压张紧器等复杂且大的装置。另外，预张力所导致的拉伸的程度的工作量(能量)增大。

另外，在专利文献4中，通过使用差动螺钉从而消除了专利文献1和专利文献2中的问题等，但螺纹接合于叶轮的螺纹部的螺纹直径与螺纹接合于轴的螺纹部的螺纹直径不同。因此，存在着为了缓和在螺纹直径不同的部位产生的应力而差动螺钉的长度变长这一新问题。即，由于这样地在螺纹直径不同的部位之间形成有具有大阶梯差的台阶部，因而该台阶部处的应力集中变大。因此，有必要将台阶部形成为比较长的锥形形状，尽量减少应力集中。然而，如果这样地考虑新问题的解决而延长差动螺钉的长度，则与专利文献3的使用张紧螺栓的情况同样地，工作量增大预张力所导致的拉伸的程度。

本发明是鉴于这样的情况而做出的，其目的在于，提供抑制起因于预张力的工作量的增大的涡轮机械。

用于解决问题的方案

本发明的第1方式是具备旋转的叶轮和将旋转动力传递至该叶轮的轴的涡轮机械，具备差动螺钉，该差动螺钉具备设在一端侧且螺纹接合于前述叶轮的叶轮螺纹接合部和设在另一端侧且螺纹接合于前述轴的轴螺纹接合部，将前述叶轮与前述轴紧固。该差动螺钉形成为：形成于前述叶轮螺纹接合部的螺纹牙的螺纹直径与形成于前述轴螺纹接合部的螺纹牙的螺纹直径相同，形成于前述叶轮螺纹接合部的螺纹牙的回旋方向与形成于前述轴螺纹接合部的螺纹牙的回旋方向为同一方向，而且，形成于前述叶轮螺纹接合部的螺纹牙的间距比形成于前述轴螺纹接合部的螺纹牙的间距更小。

本发明的第2方式，在前述第1方式中的涡轮机械中，前述叶轮螺纹接合部比前述轴螺纹接合部更长。

本发明的第3方式，在前述第1或第2方式中的涡轮机械中，前述叶轮沿着其旋转轴具备与前述差动螺钉的前述叶轮螺纹接合部螺纹接合的贯通孔，在前述贯通孔的远离前述轴的开口部，可装卸地设有将该开口部闭塞的盖体。

本发明的第4方式，在前述第1~3方式的任一个的涡轮机械中，前述差动螺钉由热传导率比前述叶轮更高的材料形成。

本发明的第5方式，在前述第4方式的涡轮机械中，前述叶轮由钛合金形成，前述差动螺钉由钢铁材料形成。

本发明的第6方式，在前述第1~5的任一个的涡轮机械中，具备抑制前述叶轮相对于前述轴的旋转移动的旋转抑制机构。

本发明的第７方式，在前述第6方式的涡轮机械中，前述旋转抑制机构是销部件，其以前述叶轮的旋转轴方向作为长度方向，嵌合于设在前述叶轮的偏离旋转轴的位置的嵌合孔、以及设在前述轴的偏离旋转轴的位置的嵌合孔。

本发明的第8方式，在前述第7方式的涡轮机械中，多个前述销部件沿以前述叶轮的旋转轴为中心的周方向以等间隔配置。

本发明的第9方式，在前述第6方式的涡轮机械中，前述旋转抑制机构具备：嵌合突起，从前述叶轮的旋转轴方向观看的外形形状从圆形形状偏离，并且，在前述叶轮和前述轴的一方沿前述旋转轴方向突出而设置；和嵌合孔，设在前述叶轮和前述轴的另一方，并且，将前述嵌合突起嵌合。

本发明的第10方式，在前述第9方式的涡轮机械中，前述嵌合突起具有以旋转轴为重心的形状。

本发明的第11方式，在前述第1~10方式的任一个的涡轮机械中，形成于前述轴螺纹接合部的螺纹牙的回旋方向设定为由于在前述轴旋转时产生的反力而前述差动螺钉与前述轴的紧固力提高的方向。

本发明的第12方式，在前述第1~11方式的任一个的涡轮机械中，优选地，在前述差动螺钉的前述叶轮侧的端面，设有卡合于使该差动螺钉旋转的卡具的卡合部的卡合孔或卡合突起，在前述叶轮设有使前述卡合孔或卡合突起露出的贯通孔。

本发明的第13方式，在前述第12方式的涡轮机械中，卡合于使前述差动螺钉旋转的卡具的卡合部的前述卡合孔或卡合突起具有以前述叶轮的旋转轴为重心的形状。

发明的效果

在本发明的涡轮机械中，特别地使用使形成于叶轮螺纹接合部的螺纹牙的螺纹直径与形成于轴螺纹接合部的螺纹牙的螺纹直径相同的差动螺钉，将叶轮与轴紧固。因此，没有必要像以往那样为了缓和在螺纹直径不同的部位产生的应力而延长差动螺钉的长度。因此，能够抑制起因于预张力的工作量的增大。

附图说明

图1是示出本发明所涉及的第1实施方式的涡轮压缩机的概略构成的侧视截面图。

图2是用于说明本发明的第1实施方式中的涡轮压缩机所具备的压缩机叶轮与轴的紧固作业的示意图。

图3A是示出本发明的第2实施方式中的涡轮压缩机的概略构成的侧视截面图。

图3B是示出本发明的第2实施方式中的涡轮压缩机的概略构成的正视图。

图4A是示出本发明的第3实施方式中的涡轮压缩机的概略构成的侧视截面图。

图4B是示出本发明的第3实施方式中的涡轮压缩机的概略构成的正视图。

图5是示出本发明的第1实施方式中的涡轮压缩机的变形例的截面图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明所涉及的涡轮机械的实施方式详细地进行说明。另外，在以下的附图中，为了使各部件成为能够识别的大小，适当变更各部件的比例尺。

此外，在以下的说明中，作为本发明的涡轮机械的一个示例，举例说明涡轮压缩机，但本发明的涡轮机械不限定于涡轮压缩机，能够适用于增压器等具备叶轮和轴的涡轮机械的全体。

(第1实施方式)

图1是示出本发明所涉及的第1实施方式的涡轮压缩机S1的概略构成的侧视截面图。涡轮压缩机S1将空气等气体压缩而作为压缩气体吐出，如图1所示，具备压缩机1、轴2、差动螺钉3以及驱动单元4。

压缩机1是通过被驱动而将气体压缩的装置，具备压缩机叶轮1a(本发明的叶轮)和压缩机壳体1b。

压缩机叶轮1a是对气体赋予动能而使之加速的装置，是使从旋转轴L方向吸入的气体加速并沿半径方向吐出的径向叶轮。如图1所示，该压缩机叶轮1a具备紧固于轴2的基底部1c和在该基底部1c的表面沿旋转方向以等间隔排列的多个叶片1d。

在基底部1c，形成有嵌合孔1e，该嵌合孔1e向着驱动单元4开口，嵌合于轴2所具备的嵌合突起2a。在基底部1c的内部，形成有作为与嵌合孔1e连通并容纳差动螺钉3的容纳空间的贯通孔1f。在该容纳空间的内壁面，形成有由差动螺钉3的一端侧的部分能够螺纹接合的螺纹槽构成的阴螺纹部(未图示)。

详细而言，使差动螺钉3的一端面从压缩机叶轮1a的前端露出的贯通孔1f在基底部1c的内部沿着压缩机叶轮1a的旋转轴L形成。该贯通孔1f的轴2(或嵌合孔1e)侧的端部成为容纳差动螺钉3的容纳空间。因此，贯通孔1f和嵌合孔1e沿着压缩机叶轮1a的旋转轴L以直线状连续地配置。

另外，贯通孔1f具有比后述的使差动螺钉3旋转的卡具10(参照图2)更大的内径，使得该卡具10能够插入贯通。

另外，贯通孔1f，在开口于压缩机叶轮1a的前端面(即，压缩机叶轮1a的位于与轴2侧的端面相反的一侧的端面)的开口部1j侧的内壁面，形成有用于使将该开口部1j闭塞的机头罩(盖)9螺纹固定的阴螺纹部(未图示)。

由这样的构成组成的压缩机叶轮1a根据所压缩的气体而由例如钛合金、铝合金或不锈钢形成。

压缩机壳体1b是形成压缩机1的外形形状并在内部具有气体的流路的装置，容纳压缩机叶轮1a而配置。

另外，压缩机壳体1b具备：吸入开口1g，将气体吸入；扩散器1h，将通过压缩机叶轮1a而加速的气体减速并压缩；卷形流路1i，成为压缩气体的流路；以及吐出开口(未图示)，将压缩气体吐出。

轴2是将由驱动单元4产生的动力作为旋转动力而传递至压缩机叶轮1a的装置，连接至驱动单元4。

另外，在轴2的一端侧，形成有嵌合突起2a，该嵌合突起2a嵌合于在压缩机叶轮1a的基底部1c形成的嵌合孔1e。这样地，嵌合突起2a与嵌合孔1e嵌合，由此，压缩机叶轮1a和轴2在半径方向上定位，被调整为位于同一轴上。

另外，在嵌合突起2a，形成有位于差动螺钉3的另一端侧的部分能够螺纹接合的阴螺纹部(未图示)。

这样的轴2由例如钢铁材料(例如，含有铬和钼的钢铁材料)形成。

差动螺钉3是将压缩机叶轮1a和轴2紧固的装置，该差动螺钉3具备：叶轮螺纹接合部3a，螺纹接合于设在其一端侧的压缩机叶轮1a；和轴螺纹接合部3b，螺纹接合于设在其另一端侧的轴2。

另外，在差动螺钉3中，形成于叶轮螺纹接合部3a的螺纹牙的螺纹直径与形成于轴螺纹接合部3b的螺纹牙的螺纹直径相同，并且，形成于叶轮螺纹接合部3a的螺纹牙的回旋方向与形成于轴螺纹接合部3b的螺纹牙的回旋方向成为同一方向。

而且，在差动螺钉3中，形成于叶轮螺纹接合部3a的螺纹牙的间距形成为比形成于轴螺纹接合部3b的螺纹牙的间距更小。

这样，使叶轮螺纹接合部3a的螺纹直径和轴螺纹接合部3b的螺纹直径相同地形成，因而该差动螺钉3与现有(专利文献4)的差动螺钉不同，没有必要出于缓和在螺纹直径不同的部位产生的应力的目的而延长差动螺钉的长度。因此，与现有的差动螺钉相比，能够使差动螺钉3形成为充分地短。

另外，由于以形成于叶轮螺纹接合部3a的螺纹牙的回旋方向与形成于轴螺纹接合部3b的螺纹牙的回旋方向作为同一方向，因而如后所述，在使用该差动螺钉3来将压缩机叶轮1a和轴2紧固时，没有必要使压缩机叶轮1a和轴2相对地旋转，就能够紧固。

而且，由于形成于叶轮螺纹接合部3a的螺纹牙的间距形成为比形成于轴螺纹接合部3b的螺纹牙的间距更小，因而如后所述，通过将卡具从压缩机叶轮1a的前端侧插入贯通孔1f而仅使差动螺钉3旋转，由此，间距差使压缩机叶轮1a以接近轴2的方式移动。由此，最终能够将差动螺钉3和压缩机叶轮1a紧固。

在此，形成于轴螺纹接合部3b的螺纹牙的回旋方向设定为由于在轴2旋转时产生的反力而差动螺钉3和轴2的紧固力增加的方向。由此，即使由于这样的反力而过大的转矩施加于轴2与差动螺钉3之间，该转矩也不沿将差动螺钉3从轴2卸下的方向作用，而是沿将差动螺钉3朝向轴2拧入的方向作用。因此，防止轴2与压缩机叶轮1a之间的紧固力松弛。

另一方面，如果由于在该压缩机叶轮1a旋转时产生的反力而过大的转矩施加于压缩机叶轮1a与差动螺钉3之间，则该转矩沿将差动螺钉3从压缩机叶轮1a卸下的方向作用。可是，如前所述，由于叶轮螺纹接合部3a与轴螺纹接合部3b的间距之差，前述的过大转矩作用，使得压缩机叶轮1a接近轴2。因此，防止轴2与压缩机叶轮1a之间的紧固力松弛。

另外，在本实施方式的差动螺钉3中，叶轮螺纹接合部3a沿旋转轴L方向比轴螺纹接合部3b更长地形成。这是因为，在如后所述地将差动螺钉3安装于压缩机叶轮1a与轴2之间时，有必要最初使叶轮螺纹接合部3a较深地螺纹接合于压缩机叶轮1a。通过这样地使叶轮螺纹接合部3a比轴螺纹接合部3b更长，从而能够预先将差动螺钉3以稳定的状态安装于压缩机叶轮1a。

另外，在本实施方式的差动螺钉3中，在叶轮螺纹接合部3a与轴螺纹接合部3b之间，设有未形成螺纹牙的非螺钉部。此外，不使叶轮螺纹接合部3a较长地形成，以差动螺钉3的安装为目的，为了使非螺钉部能够插入贯通于贯通孔1f内，在制造差动螺钉3时，有必要使非螺钉部的直径比叶轮螺纹接合部3a的最外径更小相当于螺纹牙的长度的程度而形成。可是，与这样另外地进行用于使非螺钉部的直径较小的加工相比，只要仅使叶轮螺纹接合部3a较长地形成即可，加工容易。因此，通过使叶轮螺纹接合部3a比轴螺纹接合部3b更长地形成，从而能够抑制制造成本。

在差动螺钉3的一端面(压缩机叶轮1a侧的面)，形成有卡合孔3c，该卡合孔3c能够与用于使差动螺钉3旋转的卡具10的卡合部(未图示)卡合。该卡合孔3c，从旋转轴L方向观看，设定为以旋转轴L为重心的形状(例如正六边形)。由此，在压缩机叶轮1a旋转时能够均等地保持压缩机叶轮1a中的以旋转轴L为中心的重量分布，因而能够使压缩机叶轮1a稳定地旋转。此外，差动螺钉3的一端面通过如前所述地形成于压缩机叶轮1a的基底部1c的贯通孔1f而露出于贯通孔1f的外部。因此，形成于差动螺钉3的一端面的卡合孔3c也露出于贯通孔1f的外部。

另外，由于差动螺钉3有必要确保压缩机叶轮1a和轴2的紧固所需要的刚性，因而优选地由热传导率比压缩机叶轮1a更高的材料形成。

具体而言，在例如压缩机叶轮1a由钛合金形成的情况下，优选地由钢铁材料形成差动螺钉3。

这样，通过由热传导率比压缩机叶轮1a更高的材料形成差动螺钉3，从而能够促进从通过气体的压缩而高温化的压缩机叶轮1a朝向轴2的传热，能够快速地进行向由未图示的冷却机构冷却的润滑油的传热。

另外，在差动螺钉3由钢铁材料形成且压缩机叶轮1a由钛合金形成的情况下，差动螺钉3的热膨胀比压缩机叶轮1a的热膨胀更大。因此，如果压缩机叶轮1a与轴2的紧固部成为高温，则存在尤其是由于差动螺钉3比压缩机叶轮1a更大地热膨胀而压缩机叶轮1a与轴2分离的可能性。可是，如果能够如前所述地通过基于差动螺钉3所导致的传热促进的冷却而将紧固部的温度变化抑制得较小，则能够降低热膨胀，因而能够抑制压缩机叶轮1a和轴2分离。因此，能够防止例如压缩机叶轮1a与差动螺钉3的紧固力松弛。

此外，在本实施方式中，差动螺钉3与压缩机叶轮1a螺纹接合，差动螺钉3与轴2螺纹接合，因而差动螺钉3与压缩机叶轮1a的接触面积和差动螺钉3与轴2的接触面积扩大。因此，由于传热面积增大，因而进一步促进前述的传热。

驱动单元4是产生使压缩机叶轮1a旋转的动力并传递至轴2的装置，例如，具备电动机或齿轮等。

将贯通孔1f的形成于压缩机叶轮1a的前端面的开口部1j闭塞的机头罩9具备半球状的罩本体9a和阳螺纹部9b。在罩本体9a，形成有卡合于用于使机头罩9旋转的卡具的卡合部(未图示)。而且，阳螺纹部9b螺纹接合于形成在贯通孔1f的开口部1j侧的阴螺纹部(未图示)，由此，罩本体9a覆盖开口部1j。由此，机头罩9可装卸地安装于贯通孔1f的开口部1j，将开口部1j闭塞。此外，在这样的机头罩9的安装时，优选地，预先将O形环(未图示)外插于阳螺纹部9b，使前述O形环介于开口部1j的周围与罩本体9a之间，预先提高机头罩9与压缩机叶轮1a之间的气密性。

在此，形成于机头罩9的阳螺纹部9b的螺纹牙的回旋方向设定为由于在压缩机叶轮1a旋转时产生的反力而阳螺纹部9b与压缩机叶轮1a的紧固力增加的方向。由此，即使由于压缩机叶轮1a旋转时的反力而过大的转矩施加于机头罩9与压缩机叶轮1a之间，该转矩也不沿将机头罩9从压缩机叶轮1a卸下的方向作用，而是沿将机头罩9拧入贯通孔1f的方向作用。因此，防止机头罩9与压缩机叶轮1a之间的紧固力松弛。

在具有这样的构成的本实施方式的涡轮压缩机S1的组装时，为了将压缩机叶轮1a与轴2紧固，首先，在压缩机叶轮1a的贯通孔1f中与轴2联接的部分，将差动螺钉3的叶轮螺纹接合部3a螺纹接合。此时，使比轴螺纹接合部3b更长地形成的叶轮螺纹接合部3a的全体螺纹固定于贯通孔1f的容纳空间。

接下来，使从贯通孔1f突出的轴螺纹接合部3b的前端部稍微螺纹接合于设在轴2的阴螺纹部。

接下来，如图2所示，将卡具10(六边扳手)插入形成于压缩机叶轮1a的基底部1c的贯通孔1f，使配置于卡具10的前端的卡合部嵌合于从贯通孔1f露出的卡合孔3c。然后，通过使卡具10旋转，从而使差动螺钉3旋转。

结果，不使压缩机叶轮1a朝向轴2旋转移动，通过沿着旋转轴L的直线移动就能够使压缩机叶轮1a接近轴2。这起因于，叶轮螺纹接合部3a的螺纹牙的回旋方向与轴螺纹接合部3b的螺纹牙的回旋方向为同一方向，而且，叶轮螺纹接合部3a的螺纹牙的间距比轴螺纹接合部3b的螺纹牙的间距更小。然后，嵌合突起2a嵌合于嵌合孔1e，使差动螺钉3旋转，直到压缩机叶轮1a与轴2紧贴为止，由此，将压缩机叶轮1a与轴2紧固。

在本实施方式的涡轮压缩机S1中，使用使形成于叶轮螺纹接合部3a的螺纹牙的螺纹直径与形成于轴螺纹接合部3b的螺纹牙的螺纹直径相同的差动螺钉3，将压缩机叶轮1a与轴2紧固。因此，没有必要像现有技术那样出于缓和在螺纹直径不同的部位产生的应力的目的而延长差动螺钉3的长度。因此、能够抑制起因于预张力的工作量的增大。

另外，在本实施方式的涡轮压缩机S1中，由于叶轮螺纹接合部3a与轴螺纹接合部3b的间距之差而使压缩机叶轮1a朝向轴2直线移动，由此，最终通过差动螺钉3而将压缩机叶轮1a与轴2紧固。因此，未在就座面(与叶轮接触的轴的端面)产生伴随着压缩机叶轮1a的旋转的摩擦力，只利用在形成有螺纹的面产生的摩擦力，就能够进行压缩机叶轮1a与轴2的紧固。因此，能够减小紧固所需要的转矩，降低紧固时的工作量。

另外，在本实施方式的涡轮压缩机S1中，不施加像将张紧螺栓用于差动螺钉3的情况那样大的张力，就能够将压缩机叶轮1a与轴2紧固。因此，不另需液压张紧器等复杂且大的装置，就能够将压缩机叶轮1a紧固于轴2。

另外，在本实施方式的涡轮压缩机S1中，在设于压缩机叶轮1a的内部的贯通孔1f的内壁部中与由于施加最高的应力而负荷变得很大的压缩机叶轮1a的最大直径部分相对应的区域(最大应力部)，形成有阴螺纹。但是，由于与间距小的叶轮螺纹接合部3a相对应，该阴螺纹的间距也小，因而难以产生圆周方向的应力，耐久性提高。

另外，在本实施方式的涡轮压缩机S1中，由于使叶轮螺纹接合部3a的螺纹牙间距比轴螺纹接合部3b的螺纹牙的间距更小，因而在该叶轮螺纹接合部3a中与贯通孔1f之间，螺纹牙彼此的接触面积变大。因此，容易从最高温的叶轮最大直径部(最大高温部)放热。

另外，在本实施方式的涡轮压缩机S1中，由于使差动螺钉3旋转一次时的压缩机叶轮1a的输送量小，因而能够减小移动所需要的转矩。

另外，在本实施方式的涡轮压缩机S1中，以叶轮螺纹接合部3a比轴螺纹接合部3b更长的方式形成差动螺钉3。因此，在将差动螺钉3安装于压缩机叶轮1a与轴2之间时，能够最初使叶轮螺纹接合部3a较深地螺纹接合于压缩机叶轮1a。因此，能够预先将差动螺钉3以稳定的状态安装于压缩机叶轮1a。

另外，在本实施方式的涡轮压缩机S1中，在贯通孔1f的开口部1j可装卸地安装机头罩9，将开口部1j闭塞。由此，由于水分或异物不进入贯通孔1f内，因而能够防止水分导致的差动螺钉3的生锈、异物导致的差动螺钉3的损伤等。即，在当维护时等有必要将差动螺钉3从压缩机叶轮1a和轴2拆卸的情况下，能够防止差动螺钉3不脱落。因此，能够提高差动螺钉3的耐久性，因而能够例如将比较廉价的材质用于差动螺钉3。

另外，在本实施方式的涡轮压缩机S1中，将形成于轴螺纹接合部3b的螺纹牙的回旋方向设定为由于在轴2旋转时产生的反力而差动螺钉3与轴2的紧固力提高的方向。因此，即使由于这样的反力而过大的转矩施加于轴2与差动螺钉3之间，该转矩也不沿将差动螺钉3从轴2卸下的方向作用，而是沿将差动螺钉3拧入轴2的方向作用。因此，能够防止轴2与压缩机叶轮1a之间的紧固力松弛。

另外，在本实施方式的涡轮压缩机S1中，在差动螺钉3的压缩机叶轮1a侧的端面，设有将差动螺钉3旋转的卡具10的卡合部能够卡合的卡合孔3c，并且，在压缩机叶轮1a设有使卡合孔3c露出的贯通孔1f。因此，通过将卡具10插入贯通孔1f，从而能够利用卡具10的卡合部与卡合孔3c的卡合来容易地使差动螺钉3旋转。

另外，在本实施方式的涡轮压缩机S1中，通过差动螺钉3来将压缩机叶轮1a与轴2紧固。因此，没有必要像现有的涡轮压缩机那样为了将压缩机叶轮1a固定而使轴2延伸直至压缩机叶轮1a的前端。结果，能够缩短轴2，能够提高轴2的刚性。

(第2实施方式)

接着，对本发明的第2实施方式进行说明。此外，关于第2实施方式的说明中与前述第1实施方式相同的部分，省略或简化其说明。

图3A和图3B是示出本实施方式的涡轮压缩机S2的概略构成的图，图3A是侧视截面图，图3B是从旋转轴L方向观看轴2的正视图。

如这些图3A和图3B所示，本实施方式的涡轮压缩机S2具备销部件5，其以旋转轴L方向作为长度方向，嵌合于设在压缩机叶轮1a的偏离旋转轴L的位置的嵌合孔(未图示)和设在轴2的偏离旋转轴L的位置的嵌合孔(未图示)。

销部件5用于抑制压缩机叶轮1a相对于轴2的旋转移动，作为本发明的旋转抑制机构而起作用。

而且，在本实施方式的涡轮压缩机S2中，如图3B所示，多个(在本实施方式中，4个)销部件5沿以压缩机叶轮1a的旋转轴L为中心的周方向以等间隔配置。此外，多个销部件5的数量只要设置为遵循上述配置条件即可，没有必要限定于4个。

依据具有这样的构成的本实施方式的涡轮压缩机S2，在将压缩机叶轮1a安装于轴2时，能够通过销部件5来抑制压缩机叶轮1a相对于轴而旋转。因此，能够以不旋转的稳定状态将压缩机叶轮1a与轴2紧固。

另外，由于能够使销部件5作为压缩机叶轮1a与轴2的接合部位处的增强件而起作用，因而能够使压缩机叶轮1a与轴2的接合部位的强度提高。

此外，依据本实施方式的涡轮压缩机S2，在将压缩机叶轮1a与轴2紧固时，预先使销部件5嵌合于压缩机叶轮1a和轴2的一方，通过差动螺钉3的旋转而使压缩机叶轮1a接近轴2并嵌合于另一方。

因此，在当将压缩机叶轮1a与轴2紧固时使压缩机叶轮1a相对于轴2旋转移动的现有的紧固方法中，不能配置销部件5。

即，本实施方式的涡轮压缩机S2能够实现使压缩机叶轮1a与轴2的接合部位的强度提高的效果。另一方面，在使用使压缩机叶轮1a相对于轴2而旋转移动的现有紧固方法的涡轮压缩机中，不能够实现这样的效果。

另外，在本实施方式的涡轮压缩机S2中，将多个销部件5沿以压缩机叶轮1a的旋转轴L为中心的周方向等间隔地配置。因此，在压缩机叶轮1a旋转时，能够均等地保持以旋转轴L为中心的压缩机叶轮1a中的沿着旋转方向的重量分布。因此，能够使压缩机叶轮1a稳定地旋转。

(第3实施方式)

接着，对本发明的第3实施方式进行说明。此外，在第3实施方式的说明中，关于与前述第1实施方式相同的部分，也省略或简化其说明。

图4A和图4B是示出本实施方式的涡轮压缩机S3的概略构成的图，图4A是侧视截面图，图4B是从旋转轴L方向观看轴2的正视图。

如这些图4A和图4B所示，本实施方式的涡轮压缩机S3，从压缩机叶轮1a的旋转轴L方向观看的形状是在各顶点呈圆的大致三角形(从圆形偏离的形状)，并且，具备以旋转轴L为重心的嵌合突起7和该嵌合突起7所嵌合的嵌合孔6。

这样的嵌合突起7和嵌合孔6通过嵌合而抑制压缩机叶轮1a相对于轴2的旋转移动，作为本发明的旋转抑制机构而起作用。

此外，在本实施方式的涡轮压缩机S3中，嵌合突起7设在轴2，嵌合孔6设在压缩机叶轮1a。

但是，也能够相反地采用将嵌合突起7设在压缩机叶轮1a且将嵌合孔6设在轴2的构成。

依据具有这样的构成的本实施方式的涡轮压缩机S3，能够通过嵌合突起7和嵌合孔6而抑制在将轴2安装于压缩机叶轮1a时压缩机叶轮1a旋转。因此，能够以不旋转的稳定状态将压缩机叶轮1a和轴2紧固。

另外，在本实施方式的涡轮压缩机S3中，嵌合突起7具有以旋转轴L为重心的形状。因此，在压缩机叶轮1a旋转时，能够均等地保持以旋转轴L为中心的压缩机叶轮1a中的沿着旋转方向的重量分布。因此，能够使压缩机叶轮1a稳定地旋转。

以上，参照附图并对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限定于这样的实施方式。在前述的实施方式中示出的各构成部件的诸多形状或组合等是一个示例，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够基于设计要求等而进行各种变更。

例如，在本发明的实施方式中，嵌合突起2a设在轴2，嵌合孔1e设在压缩机叶轮1a。

但是，如图5所示，也能够相反地将嵌合突起设在压缩机叶轮1a并将嵌合孔设在轴2。

在该情况下，如图5所示，差动螺钉3进入轴2的内部的更深的位置而配置。因此，能够使差动螺钉3从设在压缩机叶轮1a的内部的贯通孔1f的内壁面中的由于施加最大的应力而负荷变得很大的与压缩机叶轮1a的最大直径部分相对应的区域(最大应力部)退避。因此，能够使作用于差动螺钉3的负荷降低。另外，通过使差动螺钉3偏离压缩机叶轮1a的最大应力部，从而能够将更高的轴力附加于压缩机叶轮1a，能够使压缩机叶轮1a与轴2的紧固力增加。

另外，在本发明的实施方式中，为了进行压缩机叶轮1a与轴2之间的旋转防止及其定位，采用了使用嵌合突起和嵌合孔的构成或销部件，但也可以代替这些部件而使用例如齿盘(curvic coupling)。

另外，在本发明的实施方式中，为了在运转中抑制热膨胀所导致的紧固力的松弛，也可以预先对差动螺钉3赋予能够缓和热膨胀所导致的紧固力的松弛的轴力。

另外，在本发明的实施方式中，如图2所示，差动螺钉3具备将卡具10卡合的卡合孔3c。

然而，本发明不限定此，也可以在差动螺钉3设置卡具的卡合部能够卡合的卡合突起，以代替卡合孔3c。

另外，在本发明的实施方式中，对一根轴和在该轴的一端紧固有一个压缩机叶轮1a的涡轮压缩机进行了说明。

然而，本发明不限定于此。例如，还能够适用于在一根轴的两端各自紧固有压缩机叶轮1a的涡轮压缩机、具备多个轴且在各轴设有压缩机叶轮的涡轮压缩机、另外具备冷却压缩气体的冷却器等其他设备的涡轮压缩机。

产业上的可利用性

依据本发明的涡轮机械，特别地使用使形成于叶轮螺纹接合部的螺纹牙的螺纹直径与形成于轴螺纹接合部的螺纹牙的螺纹直径相同的差动螺钉，将叶轮与轴紧固。因此，没有必要像以往那样为了缓和在螺纹直径不同的部位产生的应力而延长差动螺钉的长度。因此，能够抑制起因于预张力的工作量的增大。

符号说明

S1~S3 涡轮压缩机(涡轮机械)

1 压缩机

1a 压缩机叶轮(叶轮)

1b 压缩机壳体

1c 基底部

1d 叶片

1e 嵌合孔

1f 贯通孔

1g 吸入开口

1h 扩散器

1i 卷形流路

1j 开口部

2 轴

2a 嵌合突起

3 差动螺钉

3a 叶轮螺纹接合部

3b 轴螺纹接合部

3c 卡合孔

4 驱动单元

5 销部件(旋转抑制机构)

6 嵌合孔(旋转抑制机构)

7 嵌合突起(旋转抑制机构)

9 机头罩(盖)

10 卡具。

Claims (13)

1.一种涡轮机械，是具备旋转的叶轮和将旋转动力传递至该叶轮的轴的涡轮机械，

具备差动螺钉，该差动螺钉具有设在一端侧且螺纹接合于所述叶轮的叶轮螺纹接合部、以及设在另一端侧且螺纹接合于所述轴的轴螺纹接合部，将所述叶轮与所述轴紧固，

所述差动螺钉形成为：

形成于所述叶轮螺纹接合部的螺纹牙的螺纹直径与形成于所述轴螺纹接合部的螺纹牙的螺纹直径相同，

形成于所述叶轮螺纹接合部的螺纹牙的回旋方向与形成于所述轴螺纹接合部的螺纹牙的回旋方向为同一方向，而且，

形成于所述叶轮螺纹接合部的螺纹牙的间距比形成于所述轴螺纹接合部的螺纹牙的间距更小。

2.根据权利要求1所述的涡轮机械，其特征在于，所述叶轮螺纹接合部比所述轴螺纹接合部更长。

3.根据权利要求1所述的涡轮机械，其特征在于，

所述叶轮沿着其旋转轴具备与所述差动螺钉的所述叶轮螺纹接合部螺纹接合的贯通孔，

在所述贯通孔的远离所述轴的开口部，可装卸地设有将该开口部闭塞的盖体。

4.根据权利要求1所述的涡轮机械，其特征在于，所述差动螺钉由热传导率比所述叶轮更高的材料形成。

5.根据权利要求4所述的涡轮机械，其特征在于，所述叶轮由钛合金形成，所述差动螺钉由钢铁材料形成。

6.根据权利要求1所述的涡轮机械，其特征在于，具备抑制所述叶轮相对于所述轴的旋转移动的旋转抑制机构。

7.根据权利要求6所述的涡轮机械，其特征在于，

所述旋转抑制机构是销部件，其以所述叶轮的旋转轴方向作为长度方向，嵌合于设在所述叶轮的偏离旋转轴的位置的嵌合孔、以及设在所述轴的偏离旋转轴的位置的嵌合孔。

8.根据权利要求7所述的涡轮机械，其特征在于，多个所述销部件在以所述叶轮的旋转轴为中心的周方向上等间隔地配置。

9.根据权利要求6所述的涡轮机械，其特征在于，

所述旋转抑制机构具备：

嵌合突起，从所述叶轮的旋转轴方向观看的外形形状为从圆形形状偏离的形状，并且，在所述叶轮和所述轴的一方沿所述旋转轴方向突出而设置；和

嵌合孔，设在所述叶轮和所述轴的另一方，并且，将所述嵌合突起嵌合。

10.根据权利要求9所述的涡轮机械，其特征在于，所述嵌合突起具有重心位于旋转轴上的形状。

11.根据权利要求1所述的涡轮机械，其特征在于，形成于所述轴螺纹接合部的螺纹牙的回旋方向设定为由于在所述轴旋转时产生的反力而所述差动螺钉与所述轴的紧固力提高的方向。

12.根据权利要求1所述的涡轮机械，其特征在于，

在所述差动螺钉的所述叶轮侧的端面，设有卡合于使该差动螺钉旋转的卡具的卡合部的卡合孔或卡合突起，

在所述叶轮，设有使所述卡合孔或卡合突起露出的贯通孔。

13.根据权利要求12所述的涡轮机械，其特征在于，卡合于使所述差动螺钉旋转的卡具的卡合部的所述卡合孔或卡合突起具有重心位于所述叶轮的旋转轴上的形状。