JP2000018191A - 羽根車 - Google Patents
羽根車Info
- Publication number
- JP2000018191A JP2000018191A JP10188572A JP18857298A JP2000018191A JP 2000018191 A JP2000018191 A JP 2000018191A JP 10188572 A JP10188572 A JP 10188572A JP 18857298 A JP18857298 A JP 18857298A JP 2000018191 A JP2000018191 A JP 2000018191A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- side plate
- impeller
- core plate
- residual stress
- strain
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】比較的安価な方法により、遠心式羽根車の強度
を改善する。 【解決手段】残留応力付与装置は羽根車の流路面に挿入
する圧力付与用の容器と圧力付与装置，羽根車の心板お
よび側板の変形を上下，内外から拘束する治具で、遠心
式羽根車の強度を改善することができる。
を改善する。 【解決手段】残留応力付与装置は羽根車の流路面に挿入
する圧力付与用の容器と圧力付与装置，羽根車の心板お
よび側板の変形を上下，内外から拘束する治具で、遠心
式羽根車の強度を改善することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は側板が付いている構
造の遠心式圧縮機用羽根車全般に利用できる。その他、
遠心式送風機，遠心式ポンプ用羽根車にも利用できる。
造の遠心式圧縮機用羽根車全般に利用できる。その他、
遠心式送風機，遠心式ポンプ用羽根車にも利用できる。
【０００２】
【従来の技術】従来技術では、羽根車全体に静水圧を負
荷して材料欠陥を改善するような技術はあった。また、
回転数を定格回転数以上に上げることにより、羽根車を
部分的に降伏させ、圧縮の残留応力を付与させる方法が
存在した。
荷して材料欠陥を改善するような技術はあった。また、
回転数を定格回転数以上に上げることにより、羽根車を
部分的に降伏させ、圧縮の残留応力を付与させる方法が
存在した。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、羽根
と心板または側板との付け根のような局部的な部位にだ
け有効な残留応力を付与することができなかった。また
回転数を定格回転数以上に上げる方法では、羽根車が遠
心破壊を起こす危険があるため、装置が複雑かつ高価な
ものとなる問題があった。
と心板または側板との付け根のような局部的な部位にだ
け有効な残留応力を付与することができなかった。また
回転数を定格回転数以上に上げる方法では、羽根車が遠
心破壊を起こす危険があるため、装置が複雑かつ高価な
ものとなる問題があった。
【０００４】本発明の目的は、遠心型羽根車の製造工程
において、羽根車の羽根と心板及び側板との付け根部に
圧縮残留応力を付与し、強度を改善することにある。
において、羽根車の羽根と心板及び側板との付け根部に
圧縮残留応力を付与し、強度を改善することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では、遠心形羽根
車で強度上最も過酷となる羽根と心板および側板との付
け根部に圧縮の残留応力を付与するにあたり、流路面か
ら静水圧を負荷するかまたは心板と側板とに相対的な回
転角を与えるというような静止状態での処理により、局
部的な圧縮残留応力を羽根車に付与することができるこ
とである。
車で強度上最も過酷となる羽根と心板および側板との付
け根部に圧縮の残留応力を付与するにあたり、流路面か
ら静水圧を負荷するかまたは心板と側板とに相対的な回
転角を与えるというような静止状態での処理により、局
部的な圧縮残留応力を羽根車に付与することができるこ
とである。
【０００６】即ち、羽根車の羽根の心板及び側板との付
け根部に付与された圧縮残留応力は運転時に生じる遠心
応力を軽減するため羽根車の強度を向上することができ
る。
け根部に付与された圧縮残留応力は運転時に生じる遠心
応力を軽減するため羽根車の強度を向上することができ
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を図１ないし図２
により説明する。
により説明する。
【０００８】図１は遠心形羽根車を本発明の方法で残留
応力を付与する状態を示すものである。心板１，側板
２，羽根３よりなる羽根車の流路部に圧力負荷用の容器
４が挿入されている。また心板及び側板の反流路側には
押え治具５，６，７及び８が取り付けられている。
応力を付与する状態を示すものである。心板１，側板
２，羽根３よりなる羽根車の流路部に圧力負荷用の容器
４が挿入されている。また心板及び側板の反流路側には
押え治具５，６，７及び８が取り付けられている。
【０００９】押え治具（上）５及び押え治具（下）６は
円筒形をしており、上下から圧縮荷重で押さえられてい
る。羽根車の反流路面に接する面は心板及び側板が所定
の形状に変形するよう形がつけられている。
円筒形をしており、上下から圧縮荷重で押さえられてい
る。羽根車の反流路面に接する面は心板及び側板が所定
の形状に変形するよう形がつけられている。
【００１０】押え治具（外）７は円筒形をしており、外
部から圧力負荷用の容器４が飛び出さないように拘束し
ている。押え治具（内）８は、羽根の数に分割されてお
り、内部から圧力負荷用の容器４が動かないように拘束
している。
部から圧力負荷用の容器４が飛び出さないように拘束し
ている。押え治具（内）８は、羽根の数に分割されてお
り、内部から圧力負荷用の容器４が動かないように拘束
している。
【００１１】圧力負荷用の容器４はゴムなどの材質で製
作されており、内圧により膨脹し、心板及び側板を反流
路側に押出す力を与える。この力により、心板および側
板は図２の、実線の状態から、破線で示すような位置に
変形する。その結果心板および側板の羽根付け根部の流
路面（図２でＡ部として示す）には下部に示すようなひ
ずみ分布が発生する。このひずみ分布は羽根との接合部
（羽根付け根部）で最大となる。このひずみが降伏ひず
みを超えると塑性変形が生じ、除荷後には圧縮の残留応
力が残る。この部分の局部的歪を負荷時の全歪（弾性歪
と塑性歪の和）を降伏点における歪の大体２倍とすると
最も効率よく残留応力を付与することができる。
作されており、内圧により膨脹し、心板及び側板を反流
路側に押出す力を与える。この力により、心板および側
板は図２の、実線の状態から、破線で示すような位置に
変形する。その結果心板および側板の羽根付け根部の流
路面（図２でＡ部として示す）には下部に示すようなひ
ずみ分布が発生する。このひずみ分布は羽根との接合部
（羽根付け根部）で最大となる。このひずみが降伏ひず
みを超えると塑性変形が生じ、除荷後には圧縮の残留応
力が残る。この部分の局部的歪を負荷時の全歪（弾性歪
と塑性歪の和）を降伏点における歪の大体２倍とすると
最も効率よく残留応力を付与することができる。
【００１２】
【発明の効果】図３に本発明の効果を示す。遠心形羽根
車が回転するときに発生する遠心応力は、図３に実線で
示すように羽根と心板および側板との接合部（羽根付け
根部、図３のＡ部）で最も高くなるような分布となる。
車が回転するときに発生する遠心応力は、図３に実線で
示すように羽根と心板および側板との接合部（羽根付け
根部、図３のＡ部）で最も高くなるような分布となる。
【００１３】これに対して、本発明の方法によって残留
応力を与えられた羽根車では、図３で破線で示すような
残留応力が付与されているため、その合成応力は一点鎖
線で示すような分布になり、従来技術による羽根車の場
合（実線で示す）に比べて低減され、強度が改善される
ことになる。
応力を与えられた羽根車では、図３で破線で示すような
残留応力が付与されているため、その合成応力は一点鎖
線で示すような分布になり、従来技術による羽根車の場
合（実線で示す）に比べて低減され、強度が改善される
ことになる。
【図１】本発明の方法で遠心形羽根車に残留応力を付与
する装置を示す説明図。
する装置を示す説明図。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は本発明の方法で心板および
側板における変形を示す平面図及び同図（ａ）の流路面
に発生するひずみ分布を示す拡大平面図。
側板における変形を示す平面図及び同図（ａ）の流路面
に発生するひずみ分布を示す拡大平面図。
【図３】本発明の効果を示す説明図。
１…心板、２…側板、３…羽根、４，７…圧力負荷用の
容器、５…押さえ用治具（心板用）、６…押え用治具
（側板用）。
容器、５…押さえ用治具（心板用）、６…押え用治具
（側板用）。
Claims (1)
- 【請求項１】心板，側板，羽根よりなる遠心形羽根車に
おいて、その製造工程において、心板と側板との間の流
路に相当する部分に流体圧力を付与し、部分的に塑性変
形を発生させ、除荷後に圧縮の残留応力を発生させるこ
とにより、羽根車の運転中に発生する遠心応力を緩和さ
せ、羽根車の強度を向上させることを特徴とする羽根
車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10188572A JP2000018191A (ja) | 1998-07-03 | 1998-07-03 | 羽根車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10188572A JP2000018191A (ja) | 1998-07-03 | 1998-07-03 | 羽根車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000018191A true JP2000018191A (ja) | 2000-01-18 |
Family
ID=16226041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10188572A Pending JP2000018191A (ja) | 1998-07-03 | 1998-07-03 | 羽根車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000018191A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100319344A1 (en) * | 2004-11-13 | 2010-12-23 | Mckenzie David | Compressor wheel |
| WO2018181086A1 (ja) * | 2017-03-30 | 2018-10-04 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | インペラ、インペラの製造方法、及び、回転機械 |
-
1998
- 1998-07-03 JP JP10188572A patent/JP2000018191A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100319344A1 (en) * | 2004-11-13 | 2010-12-23 | Mckenzie David | Compressor wheel |
| US8641380B2 (en) * | 2004-11-13 | 2014-02-04 | Cummins Turbo Technologies Limited | Compressor wheel |
| WO2018181086A1 (ja) * | 2017-03-30 | 2018-10-04 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | インペラ、インペラの製造方法、及び、回転機械 |
| JP2018168761A (ja) * | 2017-03-30 | 2018-11-01 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | インペラ、インペラの製造方法、及び、回転機械 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20040709 |