JP2002310053A - Runner of water turbine, manufacturing method for it, and water turbine - Google Patents

Runner of water turbine, manufacturing method for it, and water turbine

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JP2002310053A
JP2002310053A JP2001111535A JP2001111535A JP2002310053A JP 2002310053 A JP2002310053 A JP 2002310053A JP 2001111535 A JP2001111535 A JP 2001111535A JP 2001111535 A JP2001111535 A JP 2001111535A JP 2002310053 A JP2002310053 A JP 2002310053A
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runner
pieces
water turbine
vane
vanes
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Japanese (ja)
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Nobuhide Fukuda
暢英 福田
Takanobu Komuro
隆信 小室
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a runner of a water turbine, manufacturing method for it and a water turbine, capable of facilitating manufacture of the runner of the water turbine, heightening the assembling accuracy and restraining the manufacturing cost. SOLUTION: The runner 3 is divided by the number of vanes 4 constituting the runner 3 to manufacture a runner piece 5 formed by one vane 4 and a crown part 5a and a band part 5b attached thereto as fixing parts. A required number of the runner pieces 5 for the runner 3 are molded by casting and machined. The respective machined runner pieces 5 are combined for the total number of vanes and joined by welding.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、水の流体エネルギ
ーを利用し発電する水車のランナ及びその製造方法並び
に水車に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a runner of a water turbine that generates electric power by using fluid energy of water, a method of manufacturing the runner, and a water turbine.

【0002】[0002]

【従来の技術】水車の一般的な構成を図1を用いて説明
する。水圧管から水車1に導かれた流水は渦巻ケーシン
グ2に入り、流動しながら案内用のガイドベーン6を通
り羽根車であるランナ3に導かれる。ランナ3に入った
流水は、ランナ3に設けられている各ベーン4を流動し
ながら水動力を発生させ、主軸7を中心にランナ3を回
転させる。ランナ3を回転させランナ3の主軸下方向に
送出された流水は、吸出し管8を通り放水口に放出され
る。ランナ3と連動して回転する主軸7は、主軸7の上
部に設けられた図に示さない発電機を回転させ、電力等
のエネルギーを発生させる。
2. Description of the Related Art A general configuration of a water turbine will be described with reference to FIG. The running water guided from the hydraulic pipe to the water wheel 1 enters the spiral casing 2, flows through the guide vanes 6 for guiding, and is guided to the runner 3 as an impeller. The running water that has entered the runner 3 generates hydraulic power while flowing through the vanes 4 provided on the runner 3, and rotates the runner 3 about the main shaft 7. The running water that has been rotated and that has been sent out below the main shaft of the runner 3 passes through the suction pipe 8 and is discharged to the outlet. The main shaft 7 that rotates in conjunction with the runner 3 rotates a generator (not shown) provided above the main shaft 7 to generate energy such as electric power.

【0003】ランナ3はベーン4及びそれを支持するク
ラウン3a及びバンド3bからなり、鋳造にて成型され
た各ベーン4は機械加工された後、クラウン3a及びバ
ンド3bに溶接接合される。この製造方法によって製作
された水車のランナ3を一般的に溶接ランナという。ま
た、クラウン3a又はバンド3bにベーン4を一体構造
とした形状に鋳造成型し、各部分を機械加工及びグライ
ンダにて成形した後に接合する一体構造ランナがある。
The runner 3 comprises a vane 4 and a crown 3a and a band 3b for supporting the vane 4. Each vane 4 molded by casting is machined and then welded to the crown 3a and the band 3b. The runner 3 of the water turbine manufactured by this manufacturing method is generally called a welding runner. Further, there is an integrated structure runner in which the vane 4 is cast-molded into the crown 3a or the band 3b so as to have an integral structure, and each part is machined and formed by a grinder and then joined.

【0004】また、公開特許公報の特開平5−2804
60におけるフランシス水車ランナの加工方法によれ
ば、クラウン面及びバンド面のそれぞれにベーンを一枚
おきに設けるように鋳造によって成型し、クラウン面と
バンド面を組み合わせる方法が記載されている。一枚お
きにベーンを取り付けることで、ベーン間の隙間を得る
ことができ、機械加工用の工作機械のカッターが容易に
入り込み、連続的に切削作業が行えるものとしている。
[0004] Further, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
According to the Francis turbine runner processing method of No. 60, a method is described in which the crown surface and the band surface are molded by casting so that every other vane is provided on each of the crown surface and the band surface. By attaching vanes every other sheet, a gap between the vanes can be obtained, a cutter of a machine tool for machining can easily enter, and a continuous cutting operation can be performed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】前記従来の水車のラン
ナの製造方法及び加工方法において、ランナを形成する
クラウンとバンドとベーンはそれぞれ鋳造にて成型され
る。有効落差又は流量が大きい大型水車は、ランナも大
型となり、このことによって鋳型も大型となり、鋳造に
よる成型は困難となっている。また、大型のランナを機
械加工する際においては、工作機械又はランナを移動さ
せることが必要となる場合があり、作業性が著しく低下
する。また、ベーンを固定部であるクラウン及びバンド
に溶接にて接合することは、ベーンを多枚数設けるラン
ナにおいては困難である。これはベーンを多枚数設けて
いることでベーン間の隙間は狭くなり、機械による自動
溶接の妨げとなっている。ベーン長さが長い場合には、
さらに溶接の困難さが表面化してくる。また、それぞれ
のベーンをクラウン及びバンドへ個別に溶接接合するた
め、取り付け精度を確保することは困難であった。
In the conventional method for manufacturing and processing a runner of a water turbine, the crown, the band and the vane forming the runner are formed by casting, respectively. Large water turbines with large effective heads or flow rates also have large runners, which result in large molds, which makes molding by casting difficult. Further, when machining a large runner, it may be necessary to move the machine tool or the runner, which significantly reduces workability. Further, it is difficult to join the vane to the crown and the band, which are the fixing portions, by welding in a runner having a large number of vanes. This is because the provision of a large number of vanes narrows the gap between the vanes and hinders automatic welding by a machine. If the vane length is long,
Further, the difficulty of welding comes to the surface. Moreover, since each vane is individually welded to the crown and the band, it is difficult to secure the mounting accuracy.

【0006】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、水車のランナの製作を容易化し、且つランナの組み
立て精度を高め、さらに、製造コストを抑えた水車のラ
ンナ及びその製造方法並びに水車を提供すること目的と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and facilitates the manufacture of a runner of a water turbine, increases the accuracy of assembling the runner, further reduces the manufacturing cost, a method of manufacturing the water turbine, and a water turbine. The purpose is to provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
水車のランナであって、ベーンと、該ベーンを立設状態
に固定する固定部とを備え、水圧管から導入された水を
導く渦巻状の渦巻ケーシングから流入された水の流体エ
ネルギーを回転エネルギーに変換する水車ランナにおい
て、ランナに用いられるベーンの枚数に応じてランナが
分割されたランナピースがそれぞれ接合されていること
を特徴としている。
According to the first aspect of the present invention,
A runner for a water turbine, comprising: a vane; and a fixing portion for fixing the vane in an upright state. The fluid energy of water flowing from a spiral spiral casing that guides water introduced from a hydraulic pipe is converted into rotational energy. In the water turbine runner, the runner pieces obtained by dividing the runner according to the number of vanes used for the runner are joined to each other.

【0008】このような水車のランナによれば、ベーン
の枚数に応じて分割された大きさのランナピースにて水
車のランナを製作することになる。ここでいう固定部と
は、クラウンの一部を構成するクラウン部、あるいはバ
ンドの一部を構成するバンド部もしくは、これら両方を
いう。以下に示す固定部とは、前記固定部をいうもので
ある。
According to such a water turbine runner, a water turbine runner is manufactured by using runner pieces of a size divided according to the number of vanes. The term “fixing portion” as used herein refers to a crown portion that forms part of a crown, a band portion that forms part of a band, or both. The fixing part described below refers to the fixing part.

【0009】請求項2記載の発明は、水車のランナの製
造方法であって、ベーンと、該ベーンを立設状態に固定
する固定部とを備え、水圧管から導入された水を導く渦
巻状の渦巻ケーシングから流入された水の流体エネルギ
ーを回転エネルギーに変換する水車のランナの製造方法
において、ランナに用いられるベーンの枚数に応じてラ
ンナが分割されたランナピースを製作し、これらを溶接
にて接合することを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a runner of a water turbine, comprising a vane and a fixing portion for fixing the vane in an upright state, and having a spiral shape for guiding water introduced from a hydraulic pipe. In a method of manufacturing a runner for a water turbine, which converts fluid energy of water introduced from a spiral casing into rotational energy, runner pieces in which the runner is divided according to the number of vanes used for the runner are manufactured, and these are used for welding. It is characterized by joining.

【0010】このような水車のランナの製造方法によれ
ば、ランナをベーンの総枚数にて分割した各ランナピー
スを製作することになる。ランナピースは、ベーンの形
状に合わせて分割形状が決定され、ベーンの固定部をベ
ーンの枚数分同じ形状に鋳造にて成型することが理想的
である。しかし、複雑な形状、あるいは、一部分の形状
が異なる場合においては、同一形状のランナピースを製
作する必要はなく、ランナを分割することによって鋳造
及び鍛造設備の小規模化、組み立て性の容易化、機械加
工の容易化を導くことが望ましい。機械加工が必要とさ
れる場合においては、各ランナピースを個別に行うこと
になり、同一形状に製作することによって、加工部分及
び加工量を一定にすることが好適である。
According to the method for manufacturing a runner of a water turbine, each runner piece obtained by dividing the runner by the total number of vanes is manufactured. It is ideal that the runner piece has a divided shape determined in accordance with the shape of the vane, and that the fixed portions of the vane are cast into the same shape as the number of vanes by casting. However, when the shape is complicated or the shape of a part is different, it is not necessary to manufacture a runner piece of the same shape. It is desirable to lead to ease of machining. When machining is required, each runner piece is individually performed, and it is preferable that the processed portion and the processed amount are made constant by manufacturing the runner pieces into the same shape.

【0011】請求項3記載の発明は、請求項2記載の水
車のランナの製造方法であって、前記ランナピースは、
一枚のベーンとこれに付随する分割された固定部とさ
れ、これらランナピースをランナに必要なベーン枚数分
鋳造にて成型し、前記各ランナピースを機械加工した後
に、これらランナーピースを溶接にて接合することを特
徴としている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a runner of a water turbine according to the second aspect, wherein the runner piece comprises:
A single vane and a separate fixed portion attached thereto are formed.These runner pieces are molded by casting for the number of vanes required for the runner, and after machining the runner pieces, the runner pieces are welded. It is characterized by joining.

【0012】このような水車のランナの製造方法によれ
ば、各ランナピースはランナのベーン総枚数で除された
の質量及び大きさになり、鋳造による製作過程において
自由度が増すことになる。鋳造によってベーン一枚毎に
成型された各ランナピースは、ベーン間の隙間は存在し
ない。このことは、ランナピースが一枚のベーンによっ
て構成され、隣り合うベーンは存在しないからである。
よって工作機械のカッターが挿入しにくいという加工上
の障害はなくなる。さらに、同一形状のランナピースを
形成することによって、機械加工を容易化することが理
想的である。また、各ランナピースはベーンと一体化さ
れているため、ベーンをクラウン及びバンドに溶接する
必要はなくなる。このことは、設計寸法に合致した形状
を容易に導びくことになる。各ランナピースを溶接にて
接合しランナに組み立てる際において、溶接線は直線又
は一定な曲線になり、さらに、同一形状のランナピース
の場合は、溶接線が繰り返されるものとなる。
According to such a method of manufacturing a runner for a water turbine, each runner piece has a mass and a size divided by the total number of vanes of the runner, and the degree of freedom increases in a manufacturing process by casting. In each runner piece molded for each vane by casting, there is no gap between the vanes. This is because the runner piece is constituted by one vane, and there is no adjacent vane.
Therefore, there is no processing obstacle that the cutter of the machine tool is difficult to insert. Further, it is ideal to facilitate machining by forming runner pieces of the same shape. Also, since each runner piece is integral with the vane, there is no need to weld the vane to the crown and band. This will easily lead to a shape that matches the design dimensions. When joining each runner piece by welding and assembling it into a runner, the welding line becomes a straight line or a constant curve, and in the case of runner pieces of the same shape, the welding line is repeated.

【0013】請求項4記載の発明は、請求項2記載の水
車のランナの製造方法であって、前記ランナピースは、
二枚以上のベーンとこれに付随する分割された固定部と
され、これらランナーピースをランナに必要なベーン枚
数を満たす数量を鋳造にて成型し、前記各ランナピース
を機械加工した後に、これらランナピースを溶接にて接
合することを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a runner for a water turbine according to the second aspect, wherein the runner piece comprises:
Two or more vanes and associated fixed portions are formed.The runner pieces are molded by casting in a quantity that satisfies the number of vanes required for the runner, and the runner pieces are machined. It is characterized in that the pieces are joined by welding.

【0014】このような水車のランナの製造方法によれ
ば、二枚以上のベーン及びそれに付随する固定部によっ
てランナピースを成型することは、ランナを組み立てる
際における溶接線が減少される。このようなランナピー
スを用いてランナを形成する場合、ランナに使用される
ベーンの枚数が少なく、これによりベーン間に機械加工
する隙間がある場合において有効となる。
According to such a method for manufacturing a runner for a water turbine, molding a runner piece by using two or more vanes and a fixing portion associated therewith reduces welding lines when assembling the runner. When a runner is formed using such a runner piece, the number of vanes used for the runner is small, which is effective when there is a gap for machining between the vanes.

【0015】請求項5記載の発明は、水車のランナを備
えた水車であって、水圧管から導入された水を導く渦巻
状の渦巻ケーシングと、前記渦巻ケーシングから流入さ
れた水の流体エネルギーを回転エネルギーに変換する水
車のランナとを備えた水車において、前記水車のランナ
は、請求項1記載の水車のランナとされていることを特
徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a water turbine having a runner of a water turbine, wherein a spiral spiral casing for guiding water introduced from a hydraulic pressure pipe, and a fluid energy of the water flowing from the spiral casing are provided. In a water turbine provided with a water turbine runner for converting into rotary energy, the water turbine runner is a water turbine runner according to claim 1.

【0016】このような水車によれば、上記特徴を有す
る水車のランナを組み込んだ水車を構成することができ
る。
According to such a water turbine, a water turbine incorporating the runner of the water turbine having the above characteristics can be constructed.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る一実施の形態
について、図1、図2及び図3を用いて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1, 2 and 3. FIG.

【0018】図1は、水車の一般的な構造を示してい
る。水車1は、流水を導く渦巻きケーシング2と、流水
の流入を制御するガイドベーン6と、流水によって回転
するランナ3と、ランナ3を通過した流水を放出する吸
出し管8と、前記ランナの回転軸に備わる主軸7とを備
えている。ランナ3は流水を導くベーン4と、前記ベー
ンを立設固定させる固定部であるクラウン3aとバンド
3bを備えている。
FIG. 1 shows a general structure of a water turbine. The water wheel 1 includes a spiral casing 2 for guiding flowing water, a guide vane 6 for controlling the flowing water, a runner 3 rotated by the flowing water, a suction pipe 8 for discharging the flowing water passing through the runner 3, and a rotating shaft of the runner. And a main shaft 7 provided in the main body. The runner 3 includes a vane 4 for guiding flowing water, and a crown 3a and a band 3b, which are fixing portions for standing and fixing the vane.

【0019】水圧管から水車1に導かれた流水は渦巻ケ
ーシング2に入り、流動しながら案内用のガイドベーン
6によって整流及び流量を調整される。整流された流水
は、ランナ3を構成するベーン4の先端部からランナ3
に流入し、ベーン4を流動しながら水動力を発生させ、
主軸7を中心にランナ3を回転させる。ランナ3は、ベ
ーン4と、これを立設支持する固定部であるクラウン3
aとバンド3bとによって構成されている。また、主軸
7はランナ3の中心に備わり、ランナ3の回転軸の役目
を果たす。また、主軸7の上部には図に示さない発電機
を備え、主軸7が回転することによって発電機が発電す
る仕組みになっている。ランナ3を回転させ、ベーン4
によってランナ3の主軸下方向に送出された流水は、吸
出し管8を通り放水口に放出される。
The running water guided from the hydraulic pipe to the water turbine 1 enters the spiral casing 2 and while flowing, the flow is regulated and the flow is adjusted by guide vanes 6 for guiding. The rectified running water flows from the tip of the vane 4 constituting the runner 3 to the runner 3.
To generate hydraulic power while flowing through the vane 4,
The runner 3 is rotated about the main shaft 7. The runner 3 includes a vane 4 and a crown 3 which is a fixing portion that stands and supports the vane 4.
a and a band 3b. The main shaft 7 is provided at the center of the runner 3 and serves as a rotation axis of the runner 3. In addition, a generator (not shown) is provided on the upper portion of the main shaft 7, and the generator is configured to generate power when the main shaft 7 rotates. Rotate runner 3 and move vane 4
The running water sent downward by the main shaft of the runner 3 is discharged to the outlet through the suction pipe 8.

【0020】図2は、図1の位置に設けられている水車
のランナ3をクラウン3a側から見た図を示している。
図2に示すランナ3は、ベーン4の総枚数にて分割され
たランナピース5により構成され、クラウン側溶接面9
とバンド側溶接面10によって分割されており、溶接に
て接合されている。
FIG. 2 is a view of the runner 3 of the water turbine provided at the position shown in FIG. 1 as viewed from the crown 3a side.
The runner 3 shown in FIG. 2 is composed of a runner piece 5 divided by the total number of vanes 4, and a crown-side welding surface 9.
And the band side welding surface 10 and are joined by welding.

【0021】ランナ3は、図2に示す一例のように17
枚のベーン4を備え、前記ベーン4の総枚数分である1
7個のランナピース5から形成されている。前記各ラン
ナピース5は、クラウン3a及びバンド3bをそれぞれ
クラウン側溶接面9及びバンド側溶接面10によって分
割されている。これらの各溶接面は、前記各ベーン4の
形状を考慮して決定され、クラウン3aとバンド3bと
をそれぞれ前記ランナピース5を構成するクラウン部5
aとバンド部5bとに分割することになる。
As shown in FIG.
The number of the vanes 4 is 1.
It is formed from seven runner pieces 5. In each of the runner pieces 5, the crown 3a and the band 3b are divided by a crown side welding surface 9 and a band side welding surface 10, respectively. Each of these welding surfaces is determined in consideration of the shape of each of the vanes 4, and the crown 3 a and the band 3 b are respectively connected to the crown portion 5 constituting the runner piece 5.
a and the band portion 5b.

【0022】図3は、図2における前記各ランナピース
5の一つを模式的に示している。符号5aは図2に示し
たクラウン3aが分割されたクラウン部5a(固定部)
である。符号5bは図2に示したバンド3b分割された
バンド部5b(固定部)である。符号4は一枚のベーン
である。
FIG. 3 schematically shows one of the runner pieces 5 in FIG. Reference numeral 5a denotes a crown portion 5a (fixed portion) obtained by dividing the crown 3a shown in FIG.
It is. Reference numeral 5b denotes a band portion 5b (fixed portion) obtained by dividing the band 3b shown in FIG. Reference numeral 4 denotes one vane.

【0023】前記各ベーン4は、流水を効率よく導き水
動力を発生させるため3次元形状とされている。前記各
ベーン4の上下両端には、前記クラウン部5aと前記バ
ンド部5bとが一体構造化されて設けられている。前記
各ランナピース5は接合面である前記クラウン側溶接面
9と前記バンド側溶接面10において溶接接合され、ラ
ンナ3が形成されることになる。
Each of the vanes 4 has a three-dimensional shape in order to efficiently guide flowing water and generate hydraulic power. The crown portion 5a and the band portion 5b are integrally provided at both upper and lower ends of each of the vanes 4. Each of the runner pieces 5 is welded and joined at the crown-side welding surface 9 and the band-side welding surface 10 which are joint surfaces, and the runner 3 is formed.

【0024】次に、水車のランナの製造方法について詳
しく説明する。図3に示す前記各ランナピース5は、鋳
型を用いて鋳造にて成型される。前記各ランナピース5
は、ランナ3を構成する前記クラウン3aと前記バンド
3bとを前記ベーン4の総枚数によって分割された前記
クラウン部5aと前記バンド部5bとを備え、一枚の前
記ベーン4と一体化されている。分割される箇所は、前
記クラウン部5aにおいては、図2に示すような前記ク
ラウン側溶接面9に沿って分割される。また、前記バン
ド部5bにおいては、図2に示す前記バンド側溶接面1
0に沿って分割される。このような前記各ランナピース
5は、ランナ3を構成する前記ベーン4の総枚数分製作
されるため、同一形状にすることによって、同一の鋳型
を用いることができる。このことは前記ランナピース5
による小規模な鋳造設備によって製作が可能になること
に加え、成型の容易化と、鋳型のコストを抑えることに
なる。また、従来は溶接によって図1に示すベーン4を
クラウン3aとバンド3bに溶接していたため、狭隘な
スペースでの作業は困難であって、且つ精度を保つこと
は難しかった。しかし本発明は、前記ベーン4を上述の
ように一体化することにより解消されている。
Next, a method of manufacturing a runner of a water turbine will be described in detail. Each of the runner pieces 5 shown in FIG. 3 is formed by casting using a mold. Each runner piece 5
The crown 3a and the band 3b constituting the runner 3 are provided with the crown portion 5a and the band portion 5b obtained by dividing the crown 3a and the band 3b by the total number of the vanes 4, and are integrated with one of the vanes 4. I have. The divided portion is divided along the crown side welding surface 9 as shown in FIG. 2 in the crown portion 5a. In the band portion 5b, the band-side welding surface 1 shown in FIG.
It is divided along zero. Since each of the runner pieces 5 is manufactured by the total number of the vanes 4 constituting the runner 3, the same mold can be used by forming the same shape. This means that the runner piece 5
In addition to being able to manufacture with a small-scale casting facility, the molding can be facilitated and the cost of the mold can be reduced. Conventionally, since the vane 4 shown in FIG. 1 is welded to the crown 3a and the band 3b by welding, it is difficult to work in a narrow space and to maintain accuracy. However, the present invention has been solved by integrating the vanes 4 as described above.

【0025】鋳造にて成型された前記各ランナピース5
は、設計寸法に合わせて機械加工される。該機械加工
は、同一形状の前記各ランナピース5を同一な形状に切
削加工し、前記ベーン4の総枚数分が繰り返し機械加工
されることになる。前記各ランナピース5毎に機械加工
することは、前記各ベーン4同士の隙間がなくなるた
め、工作機械のカッターを切削箇所へ容易に挿入するこ
とができる。また、前記各ランナピース5は同一形状と
されているため、全く同じ機械加工を前記ベーン4の総
枚数分行われる。よって機械加工の自動化を容易に図る
ことができ、製作精度を高めることになる。また、本発
明の一例においては、前記各ランナピース5を同形状と
して説明したが、前記ランナ3の形状が複雑化したり、
又は一部分の形状が変更されているような状況にある場
合においては、同一形状にする必要はない。
Each of the runner pieces 5 formed by casting
Are machined to design dimensions. In the machining, the runner pieces 5 having the same shape are cut into the same shape, and the total number of the vanes 4 is repeatedly machined. The machining of each runner piece 5 eliminates a gap between the vanes 4, so that a cutter of a machine tool can be easily inserted into a cutting portion. Further, since the respective runner pieces 5 have the same shape, the same machining is performed for the total number of the vanes 4. Therefore, automation of machining can be easily achieved, and the production accuracy can be improved. Further, in one example of the present invention, the respective runner pieces 5 have been described as having the same shape, but the shape of the runner 3 may be complicated,
Alternatively, in a situation where the shape of a part is changed, it is not necessary to make the shape the same.

【0026】図3に示される前記各ランナピース5を前
記ベーン4の総枚数分製作した後、前記各ランナピース
5は、図2に示すランナ3のように略円形に組み合わさ
れる。詳しく説明すると、前記クラウン部5aは、クラ
ウン3aを構成するように前記クラウン側溶接面9にお
いて溶接接合される。また、前記バンド部5bは、バン
ド3bを構成するように前記バンド側溶接面10におい
て溶接接合される。このように前記各溶接面によって溶
接接合されるため、前記各ランナピース5は溶接を行う
ための開先を予め設けるように製作されることが望まし
い。図2に示すように、同一形状の前記各ランナピース
5を用いてランナ3が形成される場合、溶接線は一定な
曲線又は直線となり、且つ繰り返し行われることになる
ため、溶接の自動化を容易に図ることができる。
After the respective runner pieces 5 shown in FIG. 3 are manufactured for the total number of the vanes 4, the respective runner pieces 5 are combined into a substantially circular shape like the runner 3 shown in FIG. More specifically, the crown portion 5a is welded to the crown side welding surface 9 so as to form the crown 3a. Further, the band portion 5b is welded to the band side welding surface 10 so as to form the band 3b. As described above, since each of the welding surfaces is welded and joined, it is desirable that each of the runner pieces 5 is manufactured so as to provide a groove for welding in advance. As shown in FIG. 2, when the runner 3 is formed using the runner pieces 5 having the same shape, the welding line becomes a constant curve or straight line and is repeatedly performed, so that the welding can be easily automated. It can be aimed at.

【0027】溶接接合によって前記ランナピースが組み
合わされたランナ3は、溶接箇所の仕上げを行い、図1
に示されるような水車1に装着される。なお、水車1の
ランナ3は、揚水機能を備えるポンプ水車において用い
ることも可能である。
The runner 3 in which the runner pieces are combined by welding is used to finish a welded portion, and FIG.
Is mounted on the water wheel 1 as shown in FIG. The runner 3 of the water turbine 1 can be used in a pump water turbine having a pumping function.

【0028】上述の製造方法によって製作された水車1
のランナ3は、一枚のベーン4に対して、一つのランナ
ピース5を製作し、ランナ3を製作した例を示した。し
かし、ランナ3を構成するベーン4の枚数が少ない場合
や、ベーン4と隣り合うベーン4との隙間がある場合に
おいては、問題なく機械加工を行うことできる場合が考
えられる。この場合、ベーン4を二枚、又はそれ以上の
ベーン4を備えたランナピース5を用いてランナ3を製
作することも可能である。
Water turbine 1 manufactured by the above-described manufacturing method
Is an example in which one runner piece 5 is manufactured for one vane 4 and the runner 3 is manufactured. However, when the number of vanes 4 constituting the runner 3 is small, or when there is a gap between the vane 4 and the adjacent vane 4, machining may be performed without any problem. In this case, the runner 3 can be manufactured using a runner piece 5 having two or more vanes 4.

【0029】なお、水車1のランナ3において、固定部
であるバンド3bを有さないものがある。しかし、バン
ド3bがない場合においてもランナピース5を用いてラ
ンナ3を製作することも適用可能である。
Some of the runners 3 of the water turbine 1 do not have the band 3b as a fixed portion. However, it is also applicable to manufacture the runner 3 using the runner piece 5 even when there is no band 3b.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る水車
のランナ及びその製造方法並びに水車によれば、以下の
効果が得られる。請求項1の発明によれば、ランナピー
スを製作し、組み合わされることによってランナが形成
されるという構成により、大型の設備を用いることな
く、小規模な設備によって軽量なランナーピースを製作
することができ、また、ベーンへの溶接作業をなくし、
これにより製造コストを抑えた水車のランナを提供する
ことができる。
As described above, according to the water turbine runner, the method of manufacturing the same, and the water turbine according to the present invention, the following effects can be obtained. According to the first aspect of the present invention, a runner piece is manufactured and combined to form a runner, so that a light-weight runner piece can be manufactured with a small-scale facility without using a large-scale facility. And eliminate welding work on the vane,
This makes it possible to provide a water turbine runner with reduced manufacturing costs.

【0031】請求項2の発明によれば、ランナピースを
製作し、溶接にて接合することによりランナが形成され
るという構成により、大型の設備を用いることなく、小
規模な設備によって軽量なランナーピースを製作するこ
とができ、また、ベーンへの溶接作業をなくし、製造コ
ストを抑えた水車のランナを製作することができる
According to the second aspect of the present invention, the runner pieces are manufactured and joined by welding to form the runner, so that the runner can be reduced in weight with a small facility without using a large facility. Pieces can be manufactured, and a runner for a water turbine can be manufactured with reduced manufacturing costs by eliminating welding work to the vanes.

【0032】請求項3の発明によれば、一枚のベーン毎
のランナピースを鋳造成型し、成型後に機械加工し、そ
の後溶接接合によってランナが形成されるという構成に
より、ランナピースによる正確な機械加工が行うことが
でき、且つベーンの取り付け位置が同一になり、製作精
度を上げることができる。さらに鋳型の小さいものとす
ることができ、鋳造による製造コストを抑えることがで
きる。また、工作機械のカッターを容易に切削面に導
き、困難であった機械加工の問題を解決することができ
る。また、溶接線をランナの表面で、且つ一定な直線又
は曲線とすることができ、溶接の自動化を図ることがで
き、製造コストを抑えることができる。
According to the third aspect of the present invention, a runner piece for each vane is formed by casting, machined after molding, and then a runner is formed by welding. Processing can be performed, and the mounting position of the vane becomes the same, so that manufacturing accuracy can be increased. Further, the size of the mold can be reduced, and the production cost by casting can be suppressed. Further, the cutter of the machine tool can be easily guided to the cutting surface, and the difficult machining problem can be solved. Further, the welding line can be a straight line or a curved line on the surface of the runner, so that the welding can be automated and the manufacturing cost can be reduced.

【0033】請求項4の発明によれば、二枚以上のベー
ン毎のランナピースを鋳造成型し、成型後に機械加工
し、その後溶接接合によってランナが形成されるという
構成により、ランナピースの個数を削減することがで
き、ランナを組み合わせる際の溶接線を削減することが
できる。よって製造コストを抑えることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the number of runner pieces is reduced by casting two or more runner pieces for each vane, forming the runner pieces, and then forming the runners by welding. It is possible to reduce the number of welding lines when combining runners. Therefore, manufacturing costs can be reduced.

【0034】請求項5の発明によれば、ランナピースに
よって形成されたランナを用いる構成により、水車のラ
ンナを上述のように高い精度で製作することができ、且
つ製作する際においての自動化が促進される。よって水
車の性能を計画通りに導くことができ、且つ製作の容易
化が図られ、製作コストを抑えた水車のランナを備えた
水車を提供することができる。
According to the fifth aspect of the present invention, a runner of a water turbine can be manufactured with high precision as described above by using the runner formed by the runner pieces, and automation in manufacturing is promoted. Is done. Therefore, it is possible to guide the performance of the turbine as planned, to facilitate the production, and to provide a water turbine with a runner of the water turbine with reduced production cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係る水車の一実施形態を示す断面図
である。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a water turbine according to the present invention.

【図2】 本発明に係る水車のランナの一例を示す部分
断面図である。
FIG. 2 is a partial sectional view showing an example of a runner of the water turbine according to the present invention.

【図3】 本発明に係るランナピースの形状の一例を示
す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing an example of a shape of a runner piece according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 水車 2 渦巻ケーシング 3 ランナ 3a クラウン 3b バンド 4 ベーン 5 ランナピース 5a クラウン部 5b バンド部 6 ガイドベーン 7 主軸 8 吸出し管 9 クラウン側溶接面 10 バンド側溶接面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Water wheel 2 Spiral casing 3 Runner 3a Crown 3b Band 4 Vane 5 Runner piece 5a Crown part 5b Band part 6 Guide vane 7 Main shaft 8 Suction pipe 9 Crown side welding surface 10 Band side welding surface

フロントページの続き Fターム(参考) 3H072 AA07 AA27 BB03 CC02 CC49Continuation of the front page F term (reference) 3H072 AA07 AA27 BB03 CC02 CC49

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ベーンと、該ベーンを立設状態に固定す
る固定部とを備え、水圧管から導入された水を導く渦巻
状の渦巻ケーシングから流入された水の流体エネルギー
を回転エネルギーに変換する水車のランナにおいて、 ランナに用いられるベーンの枚数に応じてランナが分割
されたランナピースがそれぞれ接合されていることを特
徴とする水車のランナ。
1. A vane and a fixing portion for fixing the vane in an upright state, and convert fluid energy of water flowing from a spiral spiral casing for guiding water introduced from a hydraulic pipe into rotational energy. A runner for a water turbine, wherein runner pieces obtained by dividing the runner according to the number of vanes used for the runner are joined to each other.
【請求項2】 ベーンと、該ベーンを立設状態に固定す
る固定部とを備え、水圧管から導入された水を導く渦巻
状の渦巻ケーシングから流入された水の流体エネルギー
を回転エネルギーに変換する水車のランナの製造方法に
おいて、 ランナに用いられるベーンの枚数に応じてランナが分割
されたランナピースを製作し、これらを溶接にて接合す
ることを特徴とする水車のランナの製造方法。
2. A vane and a fixing portion for fixing the vane in an upright state, and convert fluid energy of water flowing from a spiral casing to guide water introduced from a hydraulic pipe into rotational energy. A method for producing a runner for a water turbine, comprising: producing runner pieces in which the runner is divided according to the number of vanes used for the runner; and joining these pieces by welding.
【請求項3】 前記ランナピースは、一枚のベーンとこ
れに付随する分割された固定部とされ、これらランナピ
ースをランナに必要なベーン枚数分鋳造にて成型し、前
記各ランナピースを機械加工した後に、これらランナー
ピースを溶接にて接合することを特徴とする請求項2記
載の水車のランナの製造方法。
3. The runner piece is a single vane and a divided fixed portion attached to the vane. The runner pieces are molded by casting the number of vanes required for the runner, and the runner pieces are machined. 3. The method for producing a runner for a water turbine according to claim 2, wherein the runner pieces are joined by welding after processing.
【請求項4】 前記ランナピースは、二枚以上のベーン
とこれに付随する分割された固定部とされ、これらラン
ナーピースをランナに必要なベーン枚数を満たす数量を
鋳造にて成型し、前記各ランナピースを機械加工した後
に、これらランナピースを溶接にて接合することを特徴
とする請求項2記載の水車のランナの製造方法。
4. The runner pieces are two or more vanes and divided fixed portions attached to the runner pieces. The runner pieces are molded by casting in a quantity that satisfies the number of vanes required for the runner. 3. The method according to claim 2, wherein the runner pieces are joined by welding after machining the runner pieces.
【請求項5】 水圧管から導入された水を導く渦巻状の
渦巻ケーシングと、前記渦巻ケーシングから流入された
水の流体エネルギーを回転エネルギーに変換する水車の
ランナとを備えた水車において、 前記水車のランナは、請求項1記載の水車のランナとさ
れていることを特徴とする水車。
5. A water turbine comprising: a spiral casing for guiding water introduced from a hydraulic pipe; and a runner of a turbine for converting fluid energy of water introduced from the spiral casing into rotational energy. A water turbine characterized in that the runner is a runner of the water turbine according to claim 1.
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