CN113250756B

CN113250756B - 涡轮叶轮

Info

Publication number: CN113250756B
Application number: CN202110104335.8A
Authority: CN
Inventors: 樋渡翔策; 渡边泰行; 村形直; 坂本芳树
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2020-02-10
Filing date: 2021-01-26
Publication date: 2023-04-14
Anticipated expiration: 2041-01-26
Also published as: JP7196120B2; RU2754882C1; JP2021124106A; US20210246799A1; CN113250756A; DE102021200813B4; US11384645B2; DE102021200813A1

Abstract

本发明提供一种涡轮叶轮，能够在固定配重时抑制在涡轮叶轮上产生的残留拉伸应力。形成有具有底面和一对侧壁面的槽部的涡轮叶轮具备具有朝向槽部的一对侧壁面的一侧开口的贯通孔且能够从槽部的开口中的圆周方向的任意位置插入且配置在槽部内的配重、在插通配重的贯通孔的状态下与槽部的一对侧壁面的一侧接触而使配重与槽部的一对侧壁面的另一侧抵接并保持在槽部内的保持部件。槽部具有在底面上沿圆周方向隔着间隔地设置多个的卡合凹部或者与在底面上沿圆周方向隔着间隔地设置多个的嵌合凹部嵌合且从底面突出的卡合突起部。配重具有与槽部的卡合凹部或者卡合突起部卡合而约束槽部内的配重的圆周方向的移动的卡合突起部或者卡合槽部。

Description

涡轮叶轮

技术领域

本发明涉及燃气轮机的涡轮叶轮，更详细地涉及具备配重的涡轮叶轮。

背景技术

燃气轮机大致由压缩空气而生成压缩空气的压缩机、通过使来自压缩机的压缩空气与燃料混合并燃烧而生成燃烧气体的燃烧器以及通过来自燃烧器的燃烧气体得到轴动力的涡轮构成。涡轮具备将燃烧气体的动能转换为旋转动力的涡轮转子。在涡轮中，为了减少旋转中的振动，需要调整涡轮转子的平衡。作为调整涡轮转子的平衡的方法，列举相对于涡轮转子的构成部件的一部分进行切削加工、相对于涡轮转子的构成部件安装配重等。

通过安装配重调整涡轮转子的平衡的技术普遍在设置于涡轮叶轮的壁面的环状的燕尾槽(沟槽)内的圆周方向的适当的位置至少配重一个配重(例如参照专利文献1)。专利文献1记载的涡轮叶片用平衡配重(配重)形成为能够不在形成于涡轮叶轮的燕尾形状的圆周槽内的任意的位置设置插入狭缝地插入。该涡轮叶片用平衡配重通过插入在其主体部的另一侧面开口的倾斜通道内的固定机构按压涡轮叶轮的圆周槽的另一侧面，主体部的一侧面的突起与圆周槽的一侧面抵接而被保持在圆周槽内。

现有技术文献

专利文献1：日本实开昭48-64601号公报

然而，燃气轮机通过高温高压的燃烧气体得到涡轮转子的轴动力，需要通过冷却空气冷却涡轮叶轮、涡轮动叶片等构成涡轮转子的各部而抑制各部的温度上升。在燃气轮机中，一般作为冷却空气使用从压缩机抽出的压缩空气。在该情况下，增加冷却空气的流量是指增加从压缩机抽出的压缩空气的流量。因此，若增加冷却空气的流量，则相应地，驱动涡轮转子的燃烧气体的流量减少，因此燃气轮机整体的效率下降。

作为燃气轮机的高效率化的有效手段之一，列举削减冷却涡轮转子的各部的冷却空气的手段。在该情况下，形成于涡轮叶轮的轴向的前后的叶轮空间内的环境温度上升。因此，提出将涡轮叶轮的材质改变为耐热性比现有的12Cr钢材优异的Ni基合金的方案。但是，在由Ni基合金材料形成的部件中，若在产生了残留拉伸应力的状态下在高温环境下使用，则担心产生由残留拉伸应力引起的割裂。

在专利文献1记载的技术中，通过插入平衡配重的倾斜通道内的固定机构按压涡轮叶轮的圆周槽的另一侧面且使平衡配重的突起与圆周槽的一侧面抵接，将平衡配重保持在圆周槽内。在这样在圆周槽内保持平衡配重的技术中，为了阻止平衡配重向沿的圆周槽的圆周方向的移动，有时铆接涡轮叶轮的圆周槽的开口缘部。在该情况下，在涡轮叶轮的铆接部分、其周边部产生残留拉伸应力。

相对于采用通过上述那样的涡轮叶轮的一部分的铆接阻止平衡配重移动的方法的涡轮叶轮，在不使用12Cr钢材而使用Ni基合金的材质的情况下，担心由于由铆接产生的残留拉伸应力而产生涡轮叶轮的割裂。

发明内容

本发明是为了解决上述问题点而进行的，其目的在于提供一种能够在固定配重时抑制在涡轮叶轮上产生的残留拉伸应力的涡轮叶轮。

本申请包括多个解决上述课题的方案，若列举其一例，则是一种涡轮叶轮，形成有槽部，该槽部具有在圆周方向上延伸的底面和形成开口的一对侧壁面，具备：配重，其具有朝向上述槽部的上述一对侧壁面的一侧开口的贯通孔，能从上述槽部的开口中的圆周方向的任意位置插入且配置于上述槽部内；以及保持部件，其通过在插通上述配重的上述贯通孔的状态下与上述槽部中的上述一对侧壁面的一侧的部分接触，使上述配重与上述槽部的上述一对侧壁面的另一侧抵接，将上述配重保持在上述槽部内，上述槽部具有在上述底面沿圆周方向隔着间隔地设置有多个的卡合凹部或者与在上述底面沿圆周方向隔着间隔地设置有多个的卡合凹部嵌合且从上述底面突出的卡合突起部，上述配重具有与上述槽部的上述卡合凹部或上述卡合突起部卡合而约束上述槽部内的上述配重的圆周方向的移动的卡合突起部或卡合槽部。

本发明的效果如下。

根据本发明，通过配重的卡合突起部或卡合槽部与涡轮叶轮的槽部中的卡合凹部或卡合突起部卡合，约束槽部内的配重的圆周方向的移动，因此不需要用于固定配重的涡轮叶轮的铆接。因此，能够在固定配重时抑制在涡轮叶轮上产生的残留拉伸应力。

上述以外的课题、结构及效果通过以下的实施方式的说明变得明确。

附图说明

图1是在省略下半部的状态下表示具备本发明的涡轮叶轮的第一实施方式的燃气轮机的剖视图。

图2是在放大了具备图1所示的本发明的涡轮叶轮的第一实施方式的涡轮转子的一部分而表示的剖视图。

图3是从轴向观察本发明的涡轮叶轮的第一实施方式的配重的安装结构的放大图。

图4是从IV-IV向视观察图3所示的本发明的涡轮叶轮的第一实施方式的槽部内的配重的固定状态的剖视图。

图5是从V-V向视观察图3所示的本发明的涡轮叶轮的第一实施方式的槽部的剖视图。

图6是本发明的涡轮叶轮的第一实施方式的配重的剖视图。

图7是从向视VII观察图6所示的本发明的涡轮叶轮的第一实施方式的配重的图。

图8是表示本发明的涡轮叶轮的第一实施方式的保持部件的主视图。

图9是表示本发明的涡轮叶轮的第一实施方式的配重向槽部内的插入方法的一例的说明图。

图10是表示本发明的涡轮叶轮的第二实施方式的配重的剖视图。

图11是从向视XI观察图10所示的本发明的涡轮叶轮的第二实施方式的配重的图。

图12是表示本发明的涡轮叶轮的第三实施方式的槽部的剖视图。

图13是表示本发明的涡轮叶轮的第三实施方式的配重的剖视图。

图14是从向视XIV观察图13所示的本发明的涡轮叶轮的第三实施方式的配重的图。

图15是表示本发明的涡轮叶轮的第三实施方式的配重向槽部内的插入方向的一例的说明图。

图中：40—涡轮叶轮，50、50B—槽部，51—底面，52—第一侧壁面(一对侧壁面)，54—第一角落部(角落部)，53—第二侧壁面(一对侧壁面)，56—卡合凹部，56B—嵌合凹部，57—销(卡合突起部)，58—开口，58b—开口缘，59—开口缘，59a—端部，60、60A、60B—配重，61、61A—主体部，62—后面，63—前面，64—第一侧面，65—第二侧面，68—贯通孔，69—嵌合凹部，71—卡合突起部，71a—前端面，72—销(卡合突起部)，72a—前端面，80—固定螺栓部件(保持部件)，82—前端部，E1—边棱，E2—端部，E3—端部。

具体实施方式

以下，使用附图关于本发明的涡轮叶轮的实施方式进行说明。

[第一实施方式]

首先，使用图1及图2说明具备本发明的涡轮叶轮的第一实施方式的燃气轮机的结构。图1是在省略了下半部的状态下表示具备本发明的涡轮叶轮的第一实施方式的燃气轮机的剖视图。图2是在放大了具备图1所示的本发明的涡轮叶轮的第一实施方式的涡轮转子的一部分而表示的剖视图。

在图1中，燃气轮机具备压缩机1、燃烧器2、涡轮3。压缩机1压缩所吸入的空气而生成压缩空气。燃烧器2通过将由压缩机1生成的压缩空气与来自燃料系统(未图示)的燃料混合并燃烧而生成燃烧气体。该燃气轮机例如是多缸型燃烧器，多个燃烧器2以圆环状隔着间隔配置。涡轮3通过被由燃烧器2生成的高温高压的燃烧气体旋转驱动而驱动压缩机1且驱动未图示的负载(发电机、泵、工艺压缩机等被驱动机)。作为冷却涡轮3的构成部件的冷却空气，向涡轮3供给从压缩机1抽出的压缩空气。

压缩机1具备由涡轮3旋转驱动的压缩机转子10、能旋转地内置压缩机转子10的压缩机壳体15。压缩机1例如是轴流压缩机。压缩机转子10具备在轴向上层叠多个的圆盘状的压缩机叶轮11、与各压缩机叶轮11的外周缘部结合的多个压缩机动叶片12。在压缩机转子10中，通过以环状排列于各压缩机叶轮11的外周缘部的多个压缩机动叶片12构成一个压缩机动叶片列。

在各压缩机动叶片列中的动作流体的流的下游侧以环状排列多个压缩机静叶片16。通过以环状排列的多个压缩机静叶片16构成一个压缩机静叶片。压缩机静叶片固定于压缩机壳体15的内侧。在压缩机1中，通过各压缩机动叶片列和其紧下游侧的各压缩机静叶片列构成一个级。

涡轮3具备由来自燃烧器2的燃烧气体旋转驱动的涡轮转子30、能旋转地内置涡轮转子30的涡轮壳体35。涡轮3是轴流涡轮。在涡轮转子30与涡轮壳体35之间形成有供燃烧气体流动的流路P。

如图1及图2所示，涡轮转子30在轴向上交替地层叠多个圆盘状的涡轮叶轮40和圆盘状的衬垫32而构成，该涡轮叶轮40在外周缘部的圆周方向上结合多个涡轮动叶片。所层叠的涡轮叶轮40和衬垫32由垫圈螺栓33固定。在垫圈螺栓33中，通过以环状排列于各涡轮叶轮40的外周缘部的多个涡轮动叶片31构成一个涡轮动叶片列。各涡轮动叶片列配置于流道P内。

在各涡轮动叶片列中的动作流体的流的上游侧以环状排列有多个涡轮静叶片36。通过以环状排列的多个涡轮静叶片36构成一个涡轮静叶片列。涡轮静叶片列固定于涡轮壳体35的内侧，配置于流路P内。在涡轮3中，通过各涡轮静叶片列与其紧下游侧的各涡轮动叶片列构成一个级。

涡轮转子30通过中间轴38连接于压缩机转子10。涡轮壳体35连接于压缩机壳体15。

接着，使用图2～图8说明本发明的涡轮叶轮的第一实施方式的结构及构造。图3是从轴向观察本发明的涡轮叶轮的第一实施方式的配重的安装构造的放大图。图4是从IV-IV向视观察图3所示的本发明的涡轮叶轮的第一实施方式的槽部内的配重的固定状态的剖视图。图5是从V-V向视观察图3所示的本发明的涡轮叶轮的第一实施方式的槽部的剖视图。图6是本发明的涡轮叶轮的第一实施方式的配重的剖视图。图7是从向视VII观察图6所示的本发明的涡轮叶轮的第一实施方式的配重的图。图8是表示本发明的涡轮叶轮的第一实施方式的保持部件的主视图。

在图2及图3中，涡轮叶轮40将Ni基合金作为基材而形成。在涡轮叶轮40的径向R的中间部中的环状的厚壁部41上设置有在轴向A(涡轮叶轮40的厚度方向)上贯通的螺栓孔43。螺栓孔43在圆周方向C上隔着预定的间隔地设置多个。在各螺栓孔43中插通垫圈螺栓33。

另外，如图3所示，在涡轮叶轮40的壁厚部41中的轴向A的端面，槽部50以沿涡轮叶轮40的圆周方向C延伸的方式形成。槽部50例如隔着螺栓孔43断续地遍及涡轮叶轮40的整周延伸。在槽部50内，为了涡轮转子30(参照图2)的平衡调整，配置配重60。配重60根据需要在槽部50内配置多个。配重60作为保持部件通过固定螺栓部件80保持在槽部50内。

如图4及图5所示，槽部50以底面51的宽度(图4及图5中，上下方向或径向R的长度)比开口58的宽度(图4及图5中，上下方向或径向R的长度)大地形成，例如形成为蚁槽状。槽部50例如以底面51的宽度以及开口58的宽度在圆周方向C上大致相同的方式形成。

槽部50具有相对于涡轮叶轮40的厚壁部41的轴向A的端面大致平行且平坦的底面51、随着朝向从底面51离开的方向(图4及图5中、左方向)互相接近且形成开口58的作为一对侧壁面的第一侧壁面52以及第二侧壁面53。第一侧壁面52以从底面51侧向开口58侧逐渐位于径向外侧Ro的方式倾斜。另一方面，第二侧壁面53以从底面51侧向开口58侧逐渐位于径向内侧R1的方式形成，位于比第一侧壁面52靠径向外侧Ro。

第一侧壁面52与底面51之间的第一角落部54形成为凹曲面。第一角落部54的凹曲面例如其剖面形状具有预定的曲率半径。第二侧壁面53与底面51之间的第二角落部55与第一角落部54相同地，其剖面形状形成为具有预定曲率半径的凹曲面。

如图3～图5所示，在槽部50的底面51上，沿圆周方向C隔着间隔设置多个卡合凹部56。卡合凹部56与配重60的后述的卡合突起部71卡合，具有约束槽部50内的配重60的圆周方向C(槽部50的延伸方向)的移动的功能。卡合凹部56例如形成为在槽部50的槽宽方向(图4及图5中的上下方向或径向R)上延伸的槽部(卡合槽部)。如图5所示，槽部50在包括涡轮叶轮40中的卡合凹部56的子午面剖面中，以从槽部50的开口58中的第二侧壁面53侧的开口缘58b到槽部50的卡合凹部56的开口缘59中的第一侧壁面52侧的端部59a的长度Lg为预定的长度的方式设定。

在图3及图4中，配重60以能够从涡轮叶轮40的槽部50的开口58中的圆周方向C的任意的位置插入的方式形成。另外，配重60以与槽部50的第二侧壁面53抵接且与槽部50的卡合凹部56卡合的方式形成。

具体地说，如图4所示，配重60由配置于槽部50的第一侧壁面52与第二侧壁面53之间的主体部61和与主体部61一体地形成的卡合突起部71构成。主体部61是与槽部50的第二侧壁面53抵接的部分，具有约束槽部50内的配重60的径向R(槽部50的槽宽方向)的移动的功能。卡合突起部71是与槽部50的卡合凹部56卡合的部分，起到约束槽部50内的配重60的圆周方向C(槽部50的延伸方向)的移动的功能。

主体部61的槽部50的第二侧壁面53侧的侧部形成为相对于槽部50的槽形状大致相辅形状，为相对于槽部50的第二侧壁面53能面接触(抵接)的形状。另外，主体部61的第二侧壁面53侧的侧部的相当于槽部50的第二角落部55侧的角部的部分被切割，为阻碍配重60从槽部50的开口58插入的形状。另外，主体部61的第一侧壁面52侧的侧部相对于槽部50的槽形状不是相辅形状，形成为在与第一侧壁面52之间产生间隙的形状，并且相当于槽部50的第一角落部54的角部的部分被切割。即，主体部61的第一侧壁面52侧的侧部为不阻碍配重60从槽部50的开口58插入的形状。

更详细地说，例如如图4、图6、图7所示，主体部61具有朝向槽部50的底面51侧的后面62、位于后面62的相反侧且朝向槽部50的开口58侧的前面63、连接于后面62和前面63且朝向槽部50的第一侧壁面52侧的第一侧面64、连接于后面62和前面63且位于第一侧面64的相反侧并朝向槽部50的第二侧壁面53侧的第二侧面65、连接于后面62和前面63且连接于第一侧面64和第二侧面65并朝向槽部50的圆周方向C的一对圆周方向侧面66。

前面63和后面62形成为互相大致平行。如图4所示，从前面63中的第一侧面64侧的边棱E1到第二侧面65侧的边棱的长度Lw1(参照图6)设定为比槽部50的开口58的宽度稍小。

如图4及图6所示，第一侧面64由相对于前面63大致正交地连接的垂直面64a、从垂直面64a向接近第二侧面65的方向倾斜且连接于后面62的第一倾斜面64b构成。通过该第一侧面64的结构，配重60能第一侧面64不与槽部50的第一侧壁面52侧的开口缘58a接触地向槽部50内插入。

第二侧面65由随着从前面63向后面62侧向从第一侧面64离开的方向倾斜的抵接面65a、从抵接面65a向接近第一侧面64的方向倾斜且连接于后面62的第二倾斜面65b构成。抵接面65a以其倾斜角与槽部50的第二侧壁面53的倾斜脚大致相同的方式形成，形成为能够相对于第二侧壁面53面接触。

如图7所示，一对圆周方向侧面66相对于底面62以及前面63大致正交，以互相大致平行的方式形成。一对圆周方向侧面66例如是作为将配重60插入槽部50内时的作业人员的把持部的部分。

如图4、图6、图7所示，配重60的卡合突起部71形成为从主体部61的后面62突出，相对于槽部50的卡合凹部56大致为相辅形状。卡合突起部71例如形成为在连结第一侧面64侧和第二侧面65侧的方向(槽部50的槽宽方向)上延伸的凸条状。

在配重60上设置有贯通主体部61且朝向槽部50的第一侧壁面52侧开口的贯通孔68。贯通孔68例如分别在主体部61的前面63以及第一侧面64的第一倾斜面64b上开口。在贯通孔68上例如设置有阴螺纹部。如图4所示，在具有阴螺纹部的贯通孔68上以拧入的状态(插通)配置作为保持部件的固定螺栓部件80。

另外，配重60形成为从主体部61的前面63与第二侧面65的边棱E1到卡合突起部71的前端面71a中的第一侧面64侧的端部E2的长度Lw2(参照图6)比从槽部50的开口58中的第二侧壁面53侧的开口缘58b到卡合凹部56的开口缘59中的第二侧壁面52侧的端部59a的长度Lg(参照图5)短(也参照后述的图9)。由此，配重60能卡合突起部71不与槽部50的卡合凹部56的开口缘59接触地向槽部50内插入。

另外，配重60例如可以一对圆周方向侧面66之间的长度不同。在该情况下，能够确保不同重量的配重。

如图4所示，固定螺栓部件80通过在插通配重60的贯通孔68的状态下与槽部50的第一侧壁面52的第一角落部54接触，使配重60的主体部61的第二侧面65(抵接面65a)与槽部50的第二侧壁面53抵接并将配重60保持在槽部50内。如图4及图8所示，固定螺栓部件80由具有阳螺纹部的主体部81、形成于主体部81的一侧的曲面状的前端部82构成。前端部82形成为相对于槽部50的第一角落部54的凹曲面的一部分线接触。前端部82例如为其子午面剖面的轮廓形状具有与第一角落部54的凹曲面的剖面形状的曲率半径大致相同的曲率半径的凸曲面形状。

接着，使用图4及图9说明本发明的涡轮叶轮的第一实施方式的配重向槽部的组装顺序的一例。图9是表示本发明的涡轮叶轮的第一实施方式的配重向槽部内的插入方法的一例的说明图。

首先，如图9所示，使配重60的主体部61的前面63与第二侧面65的边棱E1与槽部50的开口58中的第二侧壁面53侧的开口缘58b抵接。在该状态下，将该边棱E1作为轴线，使配重60向槽部50的底面51侧旋转。此时，配重60的卡合突起部71沿槽部50的卡合凹部56相对地移动。由此，配重60的主体部61配置于槽部50的第一侧壁面52与第二侧壁面53之间，并且，配重60的卡合突起部71配重在槽部50的卡合凹部56内。

在本实施方式中，设定为从配重60的边棱E1到卡合突起部71的前端面71a中的第一侧面64侧的端部E2的长度Lw2比从槽部50的开口58中的第二侧壁面53侧的开口缘58b到卡合凹部56的开口缘59中的第一侧壁面52侧的端部59a的长度Lg短。因此，能配重60的卡合突起部71不与槽部50的卡合凹部56的开口缘59接触地进行配重60向槽部50内的插入。

接着，如图4所示，在配重60的形成有阴螺纹部的贯通孔68中拧入(插通)固定螺栓部件80，将固定螺栓部件80的前端部82按压在槽部50的第一角落部54的凹曲面。通过相对于贯通孔68进一步拧入固定螺栓部件80，配重60沿固定螺栓部件80向槽部50的第二侧壁面53侧移动。最终，配重60的第二侧面65的抵接面65a与槽部50的第二侧壁面53面接触。

这样，在本实施方式中，通过固定螺栓部件80在插通配重60的贯通孔68的状态下与槽部50的第一侧壁面52侧的第一角落部54接触，使配重60的抵接面65a与槽部50的第二侧壁面53面接触(抵接)。由此，约束槽部50内的配重60的径向R(槽部50的槽宽方向)的移动，将配重60白痴在槽部50内。另外，通过配重60的卡合突起部71与槽部50的卡合凹部56卡合，约束槽部50内的配重60向圆周方向C(槽部50的延伸方向)的移动。由此，能够不铆接涡轮叶轮40地将配重60固定在涡轮叶轮40的槽部50内。

如上所述，根据本发明的涡轮叶轮的第一实施方式，通过配重60的卡合突起部71相对于涡轮叶轮40的槽部50的卡合凹部56卡合，约束槽部50内的配重60的圆周方向C的移动。这样，除了利用固定螺栓部件80的固定，即使利用卡合突起部71也约束配重60的移动，因此能够可靠地固定配重60。其结果，不需要用于固定配重60的涡轮叶轮40的铆接。由此，在固定配重60时，能够抑制在涡轮叶轮40上产生的残留拉伸应力。

另外，根据本实施方式，设定为从配重60的主体部61的前面63与第二侧面65的边棱E1到卡合突起部71的前端面71a中的第一侧面64侧的端部E2的长度Lw2比从槽部50的开口58中的第二侧壁面53侧的开口缘58b到卡合凹部56的开口缘59中的第一侧壁面52侧的端部59a的长度Lg短，因此，能从涡轮叶轮40的槽部50的开口58中的圆周方向C的任意的位置将配重60插入槽部50内。

另外，根据本实施方式，由于一体地形成配重60的主体部61与卡合突起部71，因此与配重的主体部与卡合突起部是不同部件的结构相比，能容易地进行配重60向槽部50的组装。即，通过使配重60的主体部61和卡合突起部71为一体构造，不需要配重60自身的组装作业。随此，能够避免使主体部61和卡合突起部71为不同部件的情况下的卡合突起部71从主体部61的脱落。

另外，根据本实施方式，由于形成为在凹曲面上形成槽部50的第一角落部，并且，使固定螺栓部件80的前端部82相对于槽部50的第一角落部54的凹曲面的一部分线接触，因此能够进一步抑制在固定螺栓部件80接触的槽部50的第一角落部54的部分产生的残留拉伸应力。

[第二实施方式]

接着，使用图10及图11说明本发明的涡轮叶轮的第二实施方式。图10是表示本发明的涡轮叶轮的第二实施方式的配重的剖视图。图11是从向视XI观察图10所示的本发明的涡轮叶轮的第二实施方式的配重的图。在图10及图11中，与图1～图9所示的符号相同符号的部件是相同的部分，省略其详细的说明。

图10及图11所示的本发明的涡轮叶轮的第二实施方式相对于第一实施方式一体地形成配重60的主体部61和卡合突起部71的方案(参照图6)，利用不同部件构成配重60A的主体部61A和卡合突起部72。

具体地说，配重60A由具有贯通孔68以及嵌合凹部69的主体部61A、与主体部61A的嵌合凹部69嵌合地安装的销72构成。主体部61A与第一实施方式的配重60的主体部61相同，具有后面62、前面63、第一侧面64、第二侧面65、一对圆周方向侧面66。第一侧面64与第一实施方式相同，由垂直面64a和第一倾斜面64b构成。第二侧面65与第一实施方式相同，由抵接面65a和第二倾斜面65b构成。在后面62的大致中央部设置嵌合凹部69。嵌合凹部69例如剖面为圆形状。销72与主体部61A为不同部件，作为与槽部50的卡合凹部56卡合的卡合突起部起作用。销72例如横剖面为圆形状。

配重60A形成为从主体部61A的前面63与第二侧面65的边棱E1到作为卡合突起部的销72的前端面72a中的第一侧面64侧的端部E3的长度Lw3比从槽部50的开口58中的第二侧壁面53侧的开口缘58b到卡合凹部56的开口缘59中的第一侧壁面52侧的端部59a的长度Lg(参照图5)短。由此，配重60A能够作为卡合突起部的销72不与槽部50的卡合凹部56的开口缘59接触地插入槽部50内。

根据上述本发明的涡轮叶轮的第二实施方式，与上述第一实施方式相同，通过配重60A的作为卡合突起部的销72与涡轮叶轮40的槽部50的卡合凹部56卡合，约束槽部50内的配重60A的圆周方向C的移动，因此，不需要用于固定配重60A的涡轮叶轮40的铆接。由此，在固定配重60A时，能够抑制在涡轮叶轮40上产生的残留拉伸应力。

[第三实施方式]

接着，使用图12～图14说明本发明的涡轮叶轮的第三实施方式的结构以及构造。图12是表示本发明的涡轮叶轮的第三实施方式的槽部的剖视图。图13是表示本发明的涡轮叶轮的第三实施方式的配重的剖视图。图14是从向视XIV观察图13所示的本发明的涡轮叶轮的第三实施方式的配重的图。另外，在图12～图14中，与图1～图11所示的符号相同符号的部件是相同的部分，因此省略其详细的说明。

图12～图14所示的本发明的涡轮叶轮的第三实施方式与第一实施方式的不同点是涡轮叶轮40的槽部与配重的卡合部分的凹凸形状反转。即，第一实施方式通过使配重60的卡合突起部71与涡轮叶轮40的槽部50的卡合凹部56卡合，约束槽部50内的配重60的圆周方向C的移动(参照图4)。另一方面，第三实施方式通过使配重60B的卡合槽部69B与作为槽部50B的卡合突起部的销57卡合，约束槽部50B内的配重60B的圆周方向C的移动。

具体地说，如图12所示，在槽部50B的底面51上，在圆周方向C上隔着间隔地设置多个嵌合凹部56B。在各嵌合凹部56B上能嵌合销57并固定。销57从槽部50B的底面51突出并与配重60B的卡合槽部69B卡合，作为约束槽部50B内的配重60B的圆周方向C的移动的卡合突起部起作用。销57只要只与槽部50B的多个嵌合凹部56中的与配重60B的组装位置对应的嵌合凹部56B嵌合即可。

在配重60B中，如图13及图14所示，在主体部61B的后面62设置卡合槽部69B。卡合槽部69B从第二侧面65侧的端缘到中央部的位置向第一侧面64侧延伸而向后面62侧及第二侧面65侧开口。卡合槽部69B与嵌合于槽部50B的嵌合凹部56B的销57卡合，具有约束槽部50B内的配重60B的圆周方向C的移动的功能。

接着，使用图15说明本发明的涡轮叶轮的第三实施方式中的配重向槽部的组装顺序的一例。图15是表示本发明的涡轮叶轮的第三实施方式的配重向槽部内的插入方法的一例的说明图。

如图15所示，使配重60B的主体部61B的前面63与第二侧面65的边棱E1与槽部50B的开口58的第二侧壁面53侧的开口缘58b抵接。在该状态下，将该边棱E1作为轴线，使配重60B向槽部50B的底面51侧旋转。

在本实施方式中，嵌合于槽部50B的嵌合凹部56B的销57沿配重60B的主体部61B的卡合槽部69B相对地移动。由此，配重60B的第二侧面65以及后面62不与槽部50B的卡合突起部的销57接触地将配重60B插入槽部50B内。

即使在本实施方式中，也与第一实施方式相同，通过在将固定螺栓部件80(参照图4)插通配重60B的贯通孔68的状态下与槽部50B的第一侧壁面52侧的第一角落部54接触，使配重60B的抵接面65a与槽部50B的第二侧壁面53面接触。由此，约束槽部50B内的配重60B的径向R(槽部50B的槽宽方向)的移动，将配重60B保持在槽部50B内。另外，通过配重60B的卡合槽部69B与嵌合于槽部50B的嵌合凹部56B的销57卡合，约束槽部50B内的配重60B的圆周方向C(槽部50B的延伸方向)的移动。由此，能不铆接涡轮叶轮40地将配重60B固定在槽部50B内。

根据上述的本发明的涡轮叶轮的第三实施方式，通过配重60B的卡合槽部69B与涡轮叶轮40的槽部50B中的作为卡合突起部的销57卡合，约束槽部50B内的配重60B的圆周方向C的移动，因此不需要用于固定配重60B的涡轮叶轮40的铆接。由此，在固定配重60B时，能够抑制在涡轮叶轮40上产生的残留拉伸应力。

[其他实施方式]

另外，本发明并未限定于上述第一～第三实施方式，包括多种变形例。上述实施方式是为了容易明白地说明本发明而详细地进行说明的方式，并未限于必须具备说明的全部的结构的方式。例如，能够将某实施方式的结构的一部分置换为其他实施方式的结构，另外，能在某实施方式的结构上追加其他实施方式的结构。另外，关于各实施方式的结构的一部分，也能进行其他结构的追加、删除、置换。

例如，在上述第一实施方式中，表示了将配重60的卡合突起部71形成为在连结第一侧面64侧和第二侧面65侧的方向(槽部50的槽宽方向)上延伸的凸条部的例子。但是，只要是卡合突起部71通过与涡轮叶轮40的槽部50的卡合凹部56卡合，约束配重60的圆周方向C的移动的形状，则是任意的。卡合突起部71例如也能够形成为剖面形状为圆形、矩形、多边形。

另外，在上述第一及第二实施方式中，表示将卡合凹部56形成为在槽部50的槽宽方向上延伸的槽部(卡合槽部)。但是，卡合凹部56只要是能通过与配重60的卡合突起部71或配重60A的销72卡合，约束配重60、60A的圆周方向C的移动，则可以是任意的。

Claims

1.一种涡轮叶轮，形成有槽部，该槽部具有在圆周方向上延伸的底面和形成开口的一对侧壁面，该涡轮叶轮的特征在于，

具备：

配重，其具有朝向上述槽部的上述一对侧壁面的一侧开口的贯通孔，能够从上述槽部的开口中的圆周方向的任意位置插入而配置在上述槽部内；以及

保持部件，其通过在插通上述配重的上述贯通孔的状态下与上述槽部中的上述一对侧壁面的一侧的部分接触，使上述配重与上述槽部的上述一对侧壁面的另一侧抵接，将上述配重保持在上述槽部内，

上述槽部具有在上述底面上沿圆周方向隔着间隔地设置多个的卡合凹部，或者，上述槽部具有与在上述底面上沿圆周方向隔着间隔地设置多个的嵌合凹部嵌合且从上述底面突出的卡合突起部，

上述配重具有与上述槽部的上述卡合凹部卡合而约束上述槽部内的上述配重的圆周方向的移动的卡合突起部，或者，上述配重具有与上述槽部的上述卡合突起部卡合而约束上述槽部内的上述配重的圆周方向的移动的卡合槽部。

2.根据权利要求1所述的涡轮叶轮，其特征在于，

上述槽部具有上述卡合凹部，

上述配重由具有上述贯通孔的主体部和与上述主体部一体地形成的上述卡合突起部构成。

3.根据权利要求1所述的涡轮叶轮，其特征在于，

上述槽部具有上述卡合凹部，

上述配重由具有上述贯通孔且具有设置于朝向上述槽部的上述底面侧的一侧的部分的嵌合凹部的主体部和嵌合于上述主体部的上述嵌合凹部的上述卡合突起部构成。

4.根据权利要求2或3所述的涡轮叶轮，其特征在于，

上述配重具有：

朝向上述槽部的上述底面侧的后面；

位于上述后面的相反侧且朝向上述槽部的上述开口侧的前面；

连接于上述后面和上述前面且朝向上述槽部的上述一对侧壁面的一侧的第一侧面；以及

第二侧面，其连接于上述后面和上述前面，位于上述第一侧面的相反侧且朝向上述槽部的上述一对侧壁面的另一侧，

上述配重以从上述前面与上述第二侧面的边棱到上述卡合突起部的前端面中的上述第一侧面侧的端部的长度比从上述槽部的上述开口中的上述一对侧壁面的一侧的开口缘到上述槽部的上述卡合凹部的开口缘中的上述一对侧壁面的另一侧的端部的长度短的方式形成。

5.根据权利要求1所述的涡轮叶轮，其特征在于，

上述槽部的上述一对侧壁面的一侧的角落部形成为凹曲面，

上述保持部件以其前端部相对于上述槽部的上述角落部的凹曲面的一部分线接触的方式形成。