JP2013160069A - Impeller and rotary machine with impeller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば遠心圧縮機等の回転機械に関し、特に、回転機械に用いられるインペラに関するものである。 The present invention relates to a rotary machine such as a centrifugal compressor, and more particularly to an impeller used in the rotary machine.
遠心圧縮機等の回転機械に用いられるインペラは、例えば図12に示すように、ディスク82、ブレード83及びカバー84によって構成されている。
このインペラにおけるディスク82は、回転軸に外嵌される円筒部82a及び該円筒部82aの外周面における軸方向一方側(図12における左側)の部分から径方向外周側に張り出す環状円盤部82bとが一体成形されることで構成されている。上記ブレード83は、当該環状円盤部82bの軸方向他方側(図12における右側)を向く面に周方向に間隔をあけて複数配置されており、これらブレード83を軸方向他方側から覆うようにしてカバー84が一体に取り付けられている。
An impeller used for a rotary machine such as a centrifugal compressor is configured by a
The
従来、このインペラを回転軸に固定する場合には、例えば、ディスク82の円筒部82aのうち軸方向他方側の部分を回転軸に焼き嵌めすることが考えられている。また、従来では、例えば特許文献1にも記載されているように、円筒部82aの軸方向一方側を軸方向に延長させた上で、この延長部分を回転軸に焼き嵌めすることも考えられている。
従来では、上記のようにインペラを直接回転軸に焼き嵌めすることで、インペラが回転軸に対して強固に固定されるため、回転機械の運転中(回転軸が回転している状態)において、回転軸の回転力をインペラに伝達することができる。また、回転機械の運転中において、インペラを軸方向に移動させようとする力(スラスト力)がインペラに作用することがあっても、インペラの軸方向移動を防ぎ、このインペラの移動に伴う振動を防ぐことができる。
Conventionally, when this impeller is fixed to a rotating shaft, for example, it has been considered to shrink fit the other axial portion of the
Conventionally, since the impeller is firmly fixed to the rotating shaft by shrink fitting the impeller directly on the rotating shaft as described above, during operation of the rotating machine (in a state where the rotating shaft is rotating) The rotational force of the rotating shaft can be transmitted to the impeller. Further, even when a force (thrust force) that moves the impeller in the axial direction is applied to the impeller during operation of the rotating machine, the impeller is prevented from moving in the axial direction, and the vibration caused by the movement of the impeller. Can be prevented.
しかしながら、上記従来のように、インペラを直接回転軸に焼き嵌めする場合には、円筒部82aだけはなく、環状円盤部82bを含むインペラ全体を加熱する必要があるため、加熱する際の温度制御が難しい、という問題がある。
また、円筒部82aを加熱する時間が長くなってしまい、インペラを回転軸に取り付ける施工時間が長くなってしまう、という問題がある。
However, when the impeller is shrink-fitted directly on the rotary shaft as in the conventional case, it is necessary to heat not only the
Moreover, the time which heats the
本発明は、上述した事情に鑑みたものであって、インペラを回転軸に対して容易かつ短時間で取り付けることが可能なインペラ及びこれを備える回転機械を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide an impeller capable of easily and quickly mounting an impeller on a rotating shaft, and a rotating machine including the impeller.
この課題を解決するために、本発明のインペラは、回転軸に外装される円盤状のディスク、及び、該ディスクの径方向内周側から外周側に向けて延びるように前記ディスクの軸方向一方側を向く面に取り付けられると共に前記ディスクの周方向に複数配列されるブレードを有する本体部と、前記回転軸の外周面に焼き嵌めによって嵌合される環状に形成され、前記本体部の前記軸方向両側から該本体部を挟み込むように設けられる一対の固定部材とを備え、前記一対の固定部材のうち少なくとも一方の固定部材が、前記本体部の軸回りの相対回転を規制するように前記本体部に係合されることを特徴とする。 In order to solve this problem, an impeller according to the present invention includes a disk-shaped disk that is externally mounted on a rotating shaft, and one axial direction of the disk extending from the radially inner periphery side to the outer periphery side of the disk. A main body having a plurality of blades attached to a surface facing the disk and arranged in the circumferential direction of the disk; and an annular shape fitted into the outer peripheral surface of the rotating shaft by shrink fitting, and the shaft of the main body A pair of fixing members provided so as to sandwich the main body portion from both sides in the direction, and at least one fixing member of the pair of fixing members restricts relative rotation about the axis of the main body portion. It is characterized by being engaged with the part.
上記構成のインペラでは、一対の固定部材を本体部と比較して容積を小さく設定することができ、これによって、一対の固定部材の熱容量を本体部よりも小さくできる。そして、このインペラを回転軸に取り付ける際には、熱容量の小さい一対の固定部材だけを加熱して回転軸に焼き嵌めすればよいため、加熱する際の温度制御を容易に行うことができる。すなわち、インペラを容易に回転軸に取り付けることができる。また、本体部と比較して熱容量の小さい固定部材は、短時間で加熱することが可能であるから、インペラを回転軸に取り付ける施工時間を短縮することができる。 In the impeller having the above-described configuration, the volume of the pair of fixing members can be set smaller than that of the main body, and thereby the heat capacity of the pair of fixing members can be made smaller than that of the main body. And when attaching this impeller to a rotating shaft, since only a pair of fixing member with small heat capacity should be heated and shrink-fitted on a rotating shaft, temperature control at the time of heating can be performed easily. That is, the impeller can be easily attached to the rotating shaft. In addition, since the fixing member having a smaller heat capacity compared to the main body can be heated in a short time, the construction time for attaching the impeller to the rotating shaft can be shortened.
なお、上記インペラを回転軸に取り付けた状態では、本体部が一対の固定部材によって挟み込まれるため、本体部が回転軸に対して軸方向に移動することを防止できる。また、少なくとも一方の固定部材は、焼き嵌めによって回転軸に固定されるだけでなく、一方の固定部材に対して本体部の軸回りの相対回転を規制するように本体部に係合しているため、本体部が回転軸に対して焼き嵌めされていなくても、本体部を回転軸と一体に回転させることができる。 In addition, in the state which attached the said impeller to the rotating shaft, since a main-body part is pinched | interposed by a pair of fixing member, it can prevent that a main-body part moves to an axial direction with respect to a rotating shaft. In addition, at least one of the fixing members is not only fixed to the rotating shaft by shrink fitting, but also engages with the main body so as to restrict relative rotation around the axis of the main body with respect to the one fixing member. Therefore, even if the main body is not shrink-fitted with respect to the rotation shaft, the main body can be rotated integrally with the rotation shaft.
そして、前記インペラにおいては、前記本体部が、前記複数のブレードを前記軸方向一方側から覆うカバーを備え、前記一対の固定部材のうち前記ディスクの軸方向一方側に設けられる第一固定部材が、前記カバーの径方向内周側に間隔をあけて配置されると好ましい。
なお、上記構成のインペラでは、ディスクとカバーとの隙間においてディスクの周方向に隣り合う二つのブレードによって、ディスクの径方向に延びる挿通孔が形成され、カバーと第一固定部材との間で軸方向に延びる隙間は、この挿通孔に連通される。なお、これら挿通孔及び隙間はインペラの流路として機能する。
In the impeller, the main body portion includes a cover that covers the plurality of blades from one axial side, and a first fixing member provided on one axial side of the disk among the pair of fixing members is provided. It is preferable that the cover is arranged at an interval on the radially inner peripheral side.
In the impeller configured as described above, an insertion hole extending in the radial direction of the disk is formed by two blades adjacent to each other in the circumferential direction of the disk in the gap between the disk and the cover, and the shaft is interposed between the cover and the first fixing member. The gap extending in the direction is communicated with the insertion hole. These insertion holes and gaps function as impeller flow paths.
また、前記インペラにおいては、前記一対の固定部材のうち前記ディスクの軸方向一方側に設けられる第一固定部材が、前記ブレードの径方向内周側に間隔をあけて配置されていてもよい。 In the impeller, a first fixing member provided on one side in the axial direction of the disk among the pair of fixing members may be arranged at an interval on the radially inner peripheral side of the blade.
上記構成のように、第一固定部材がカバーやブレードの径方向内周側に間隔をあけて配されることで、第一固定部材が本体部から軸方向一方側に突出する長さを短くできる、すなわち、インペラの軸方向寸法を短縮することが可能となる。また、複数のインペラを回転軸の軸方向に配列した場合には、この配列長さを短縮することができる。したがって、回転軸の軸方向寸法を短く設定することができ、その結果として、回転軸の剛性向上を図ることができる。
また、ディスク、ブレード及びカバーを一体成形した本体部を製造する場合には、前述した挿通孔を機械加工や放電加工等の切削加工によって形成する際に、切削用の加工工具を径方向内周側から挿通孔に挿入し易くなる。すなわち、本体部を容易に製造することも可能となる。
As described above, the first fixing member is arranged on the radially inner peripheral side of the cover or blade with a space therebetween, so that the length of the first fixing member protruding from the main body portion to the one axial side is shortened. In other words, the axial dimension of the impeller can be shortened. Further, when a plurality of impellers are arranged in the axial direction of the rotary shaft, the arrangement length can be shortened. Therefore, the axial dimension of the rotating shaft can be set short, and as a result, the rigidity of the rotating shaft can be improved.
In the case of manufacturing a main body united with a disk, a blade and a cover, when the above-mentioned insertion hole is formed by cutting such as machining or electric discharge machining, the cutting processing tool is radially It becomes easy to insert into the insertion hole from the side. That is, the main body can be easily manufactured.
さらに、前記インペラにおいては、前記ディスクに、その軸方向他方側を向く面から窪む環状の挿入穴が形成され、前記一対の固定部材のうち前記ディスクの軸方向他方側に設けられる第二固定部材が、前記挿入穴に挿入されるとよい。
上記構成であっても、第二固定部材が本体部から軸方向他方側に突出する長さを短くできるため、前述した構成と同様に、インペラの軸方向寸法を短縮することが可能となる。
Further, in the impeller, an annular insertion hole that is recessed from a surface facing the other side in the axial direction is formed in the disk, and a second fixing provided on the other side in the axial direction of the disk among the pair of fixing members. A member may be inserted into the insertion hole.
Even if it is the said structure, since the length which a 2nd fixing member protrudes to an axial direction other side from a main-body part can be shortened, it becomes possible to shorten the axial direction dimension of an impeller similarly to the structure mentioned above.
また、前記インペラにおいては、前記一対の固定部材が、それぞれ前記本体部の軸回りの相対回転を規制するように前記本体部に係合されてもよい。 In the impeller, the pair of fixing members may be engaged with the main body so as to restrict relative rotation around the axis of the main body.
さらに、前記インペラにおいては、前記固定部材及び前記本体部の一方のうち前記周方向の一部に、前記固定部材及び前記本体部の他方に対向する面から窪む係合凹部が形成され、前記固定部材及び前記本体部の他方に、前記係合凹部に挿入可能な係合凸部が形成されていることが好ましい。 Furthermore, in the impeller, an engagement recess that is recessed from a surface facing the other of the fixing member and the main body is formed in a part of the circumferential direction of one of the fixing member and the main body, It is preferable that an engaging convex portion that can be inserted into the engaging concave portion is formed on the other of the fixing member and the main body portion.
上記構成のインペラによれば、固定部材及び本体部の一方に形成された係合凹部に、固定部材及び本体部の他方に形成された係合凸部が挿入されることで、本体部と固定部材とが係合することになり、固定部材に対する本体部の軸回りの相対回転を確実に規制することができる。 According to the impeller having the above configuration, the engagement protrusion formed on the other of the fixing member and the main body is inserted into the engagement recess formed on one of the fixing member and the main body, thereby fixing the main body to the main body. The member is engaged, and relative rotation around the axis of the main body portion with respect to the fixed member can be reliably restricted.
また、前記インペラにおいては、前記固定部材及び前記本体部の各々の前記周方向の一部に、互いに対向する面から窪む挿入溝が形成され、前記固定部材及び前記本体部の両方の前記挿入溝に、同一の挿入片が挿入されてもよい。 Further, in the impeller, insertion grooves that are recessed from surfaces facing each other are formed in a part of each of the fixing member and the main body in the circumferential direction, and the insertion of both the fixing member and the main body is performed. The same insertion piece may be inserted into the groove.
上記構成のインペラによれば、固定部材及び本体部の両方の前記挿入溝に同一の挿入片が挿入されることで、本体部と固定部材とが係合することになり、固定部材に対する本体部の軸回りの相対回転を確実に規制することができる。 According to the impeller having the above-described configuration, the same insertion piece is inserted into the insertion grooves of both the fixing member and the main body portion, whereby the main body portion and the fixing member are engaged, and the main body portion with respect to the fixing member The relative rotation around the axis of can be reliably regulated.
そして、本発明の回転機械は、回転軸と、前記インペラと、前記回転軸を回転可能に支持し、かつ、前記インペラと共に流体を上流側から下流側に流す流路を画成するケーシングとを備えることを特徴とする。
このような回転機械は、上記インペラを採用することにより、短時間で容易に製造することが可能となる。
The rotating machine of the present invention includes a rotating shaft, the impeller, and a casing that rotatably supports the rotating shaft and that defines a flow path for flowing fluid from the upstream side to the downstream side together with the impeller. It is characterized by providing.
Such a rotating machine can be easily manufactured in a short time by employing the impeller.
なお、前記回転機械において、前記インペラが、前記回転軸の軸方向に複数配列される場合には、前記軸方向に隣り合う二つの前記本体部の間に位置する二つの前記固定部材が、一体に形成されていることが好ましい。
言い換えれば、二つの本体部の間には一つの固定部材だけが配されていてもよい。
In the rotary machine, when a plurality of the impellers are arranged in the axial direction of the rotary shaft, the two fixing members positioned between the two main body portions adjacent in the axial direction are integrated. It is preferable to be formed.
In other words, only one fixing member may be disposed between the two main body portions.
上記構成では、回転機械を構成する固定部材の数が少なくなるため、回転機械の製造コストや、複数のインペラを回転軸に取り付ける工数(特に固定部材を回転軸に焼き嵌めする作業回数)を削減することが可能となる。
また、軸方向に隣り合う二つの本体部の間隔を、一つの固定部材の軸方向の寸法のみによって設定できるため、二つの本体部の間に二つの固定部材が配列される場合と比較して、これら二つの本体部の間隔を、容易かつ精度よく設定でき、また、適正に維持することが可能となる。
In the above configuration, since the number of fixing members constituting the rotating machine is reduced, the manufacturing cost of the rotating machine and the man-hours for attaching a plurality of impellers to the rotating shaft (especially the number of operations for shrink-fitting the fixing member to the rotating shaft) are reduced. It becomes possible to do.
In addition, since the interval between two main body portions adjacent in the axial direction can be set only by the axial dimension of one fixing member, compared with the case where two fixing members are arranged between two main body portions. The interval between the two main body portions can be set easily and accurately, and can be maintained appropriately.
本発明によれば、インペラを回転軸に対して容易かつ短時間で取り付けることが可能となる。 According to the present invention, the impeller can be easily attached to the rotating shaft in a short time.
〔第一実施形態〕
以下、図1〜4を参照して本発明の第一実施形態について説明する。
本実施形態の回転機械である遠心圧縮機50は、図1に示すように、軸線P周りに回転させられる円柱状の回転軸Sと、回転軸Sに取り付けられて遠心力を利用して流体を圧縮するインペラ1と、回転軸Sを回転可能に支持し、インペラ1と共に流体を上流側から下流側に流す流路52を画成するケーシング53と、を備えている。なお、回転軸S及びインペラ1は、ケーシング53の径方向内周側において回転自在に設けられるロータとして機能する。
[First embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, a
ケーシング53は、略円柱状の外郭をなすように形成され、中心を貫くように回転軸Sが配置されている。ケーシング53のうち回転軸Sの軸方向の両端には、ジャーナル軸受54が設けられ、一端には、スラスト軸受55が設けられている。これらジャーナル軸受54及びスラスト軸受55は回転軸Sを回転可能に支持している。すなわち、回転軸Sは、ジャーナル軸受54及びスラスト軸受55を介してケーシング53に支持されている。
また、ケーシング53のうち軸方向の一端側には流体を外部から流入させる吸込口56が設けられ、他端側には流体が外部に流出する排出口57が設けられている。ケーシング53内には、これら吸込口56及び排出口57にそれぞれ連通し、縮径及び拡径を繰り返す内部空間が設けられている。この内部空間は、インペラ1を収容する空間として機能すると共に上記流路52を画成する空間としても機能する。すなわち、吸込口56と排出口57とは、流路52を介して互いに連通している。
The
In addition, a
インペラ1は、回転軸Sの軸方向に複数配列されている。なお、図示例において、隣り合う二つのインペラ1,1は互いに接しているが、例えば回転軸Sの軸方向に間隔をあけて配されてもよい。また、図示例の遠心圧縮機50では、インペラ1が6つ設けられているが、少なくとも1つ以上設けられていればよい。
以下、図2〜4を参照して各インペラ1の構成について詳細に説明するが、この説明においては、図1に示す遠心圧縮機50における流路52の上流側となる図2,3の左側を、軸方向一方側と称し、流路52の下流側となる図2,3の右側を軸方向他方側と称する。また、各インペラ1の径方向外周側を単に外周側、インペラ1の径方向内周側を単に内周側と称することがある。
A plurality of
Hereinafter, the configuration of each
各インペラ1は、図2,3に示すように、本体部2及び一対の固定部材3,4によって構成されている。また、本体部2は、ディスク5、ブレード6及びカバー7を一体成形して構成されている。すなわち、本体部2は、図12に示す従来のインペラと同様に構成されている。
ディスク5は、回転軸Sに外装される概略円盤状に形成されており、回転軸Sを挿通させる円筒部11と、円筒部11の外周面における軸方向他方側の部分から径方向外周側に張り出す環状円盤部12とによって構成されている。
円筒部11の内径寸法は、回転軸Sを挿通可能な範囲で、円筒部11の内周面と回転軸Sの外周面との間の空隙が微小となる、あるいは、前記空隙が無くなるように、設定されることが好ましい。すなわち、円筒部11の内径寸法は、回転軸Sの外径寸法と同等、あるいは、回転軸Sの外径寸法よりも僅かに大きく設定されることが好ましい。
As shown in FIGS. 2 and 3, each
The
The inner diameter dimension of the
そして、この円筒部11は、小径部13と拡径部14とを有している。
小径部13は、円筒部11の軸方向一方側の端部を含む部分であり、小径部13の外径寸法は小径部13全体にわたって一定となっている。
一方、拡径部14は、小径部13の軸方向他方側に連ねて配される部分であり、軸方向他方側に向かうに従って漸次拡径するように形成されている。すなわち、拡径部14の外周面14aは、軸方向他方側に向かうに従って漸次径方向外周側に傾斜するように、湾曲して形成されている。また、拡径部14のうち小径部13側の端部における外径寸法は、小径部13の外径寸法と同一なっているため、拡径部14の外周面14aは、小径部13の外周面13aに滑らかに連なっている。
以上のように、円筒部11の外周面11aは、これら小径部13の外周面13a及び拡径部14の外周面14aによって構成されている。
The
The
On the other hand, the enlarged-
As described above, the outer
そして、環状円盤部12における軸方向一方側を向く面は、径方向内周側から外周側に向かうに従って軸方向他方側に緩やかに後退する湾曲面12aとされている。この湾曲面12aは、前述した拡径部14の外周面14aのうち軸方向他方側の端部に滑らかに連なっている。
And the surface which faces the one axial direction in the
ブレード6は、環状円盤部12の湾曲面12aから軸方向一方側に突出するように、また、環状円盤部12の径方向内周側から外周側に延びるように、環状円盤部12の湾曲面12aに取り付けられている。このブレード6は、ディスク5の周方向に互いに間隔をあけて複数配列されている。
The
カバー7は、上記複数のブレード6を軸方向一方側から覆うようにこれらブレード6の突出方向先端に取り付けられる部材ある。このカバー7は、ディスク5と同一の軸線を中心とする円盤状をなして中央に軸方向に貫通する貫通孔17が形成されたカバー本体15と、カバー本体15の径方向内周側の端部から上記貫通孔17を軸方向一方側に延在させるように、当該軸方向一方側に立ち上がる円筒状の縁部16とを有している。
このカバー7においては、カバー本体15がブレード6の突出方向先端に取り付けられている。また、カバー本体15における貫通孔17の内周面は、前述したディスク5における拡径部14の外周面14aに対し、径方向外周側に間隔をあけて対向している。さらに、縁部16の内周面は、主にディスク5における小径部13の外周面13aに対し、径方向外周側に間隔をあけて対向している。
The
In the
そして、以上のように構成される本体部2においては、ディスク5の環状円盤部12とカバー7のカバー本体15との隙間においてディスク5の周方向に隣り合う二つのブレード6,6によって、ディスク5の径方向に延びる挿通孔18が形成される。また、この挿通孔18の径方向内周側には、ディスク5の円筒部11とカバー7の縁部16との間で軸方向一方側に延びる隙間19が連通している。本実施形態では、これら本体部2の挿通孔18及び隙間19が、図1に示す遠心圧縮機50における流路52を画成している。
In the
そして、一対の固定部材3,4は、本体部2の軸方向両側から本体部2を挟み込むように設けられる部材である。
ここで、一対の固定部材3,4のうちディスク5の軸方向一方側に設けられる第一固定部材3は、本体部2を構成する円筒部11の軸方向一方側の端部に当接するように配される。このように第一固定部材3が配された状態では、第一固定部材3が本体部2の軸方向一方側の端部よりも軸方向一方側に配される、言い換えれば、第一固定部材3は本体部2を構成するカバー7の径方向内周側に対向配置されない。
一方、ディスク5の軸方向他方側に設けられる第二固定部材4は、円筒部11の軸方向他方側の端部に当接するように配される。このように第二固定部材4が配された状態では、前述した第一固定部材3と同様に、第二固定部材4も本体部2の軸方向他方側の端部よりも軸方向他方側に配される。
The pair of fixing members 3 and 4 are members provided so as to sandwich the
Here, of the pair of fixing members 3 and 4, the first fixing member 3 provided on one side in the axial direction of the
On the other hand, the second fixing member 4 provided on the other side in the axial direction of the
そして、各固定部材3,4は、それぞれ回転軸Sの外周面に焼き嵌めによって嵌合される円筒状(環状)に形成されている。すなわち、各固定部材3,4の軸方向の少なくとも一部の内径寸法は、各固定部材3,4を加熱する前の状態で回転軸Sの外径寸法よりも僅かに小さくなるように、かつ、各固定部材3,4を加熱した状態で回転軸Sの外径寸法と同等以上となるように設定されている。
なお、加熱前の状態における各固定部材3,4の内径寸法は、例えば、各固定部材3,4全体にわたって回転軸Sの外径寸法よりも僅かに小さく設定されてもよいが、例えば、各固定部材3,4のうち円筒部11から軸方向に離れた部分の内径寸法だけを回転軸Sの外径寸法よりも僅かに小さく設定し、各固定部材3,4のうち円筒部11に近い部分の内径寸法を回転軸Sの外径寸法と同等以上とすることがより好ましい。
The fixing members 3 and 4 are each formed in a cylindrical shape (annular shape) that is fitted onto the outer peripheral surface of the rotation shaft S by shrink fitting. That is, the inner diameter dimension of at least a part of each fixing member 3, 4 in the axial direction is slightly smaller than the outer diameter dimension of the rotating shaft S before each fixing member 3, 4 is heated, and The fixed members 3 and 4 are set so as to be equal to or larger than the outer diameter of the rotating shaft S in a state where the fixing members 3 and 4 are heated.
The inner diameter dimension of each of the fixing members 3 and 4 in the state before heating may be set slightly smaller than the outer diameter dimension of the rotating shaft S over the entire fixing members 3 and 4, for example, Of the fixed members 3 and 4, only the inner diameter dimension of the portion away from the
また、第一固定部材3は、第一固定部材3を回転軸Sに嵌合させた状態で、前述したように本体部2の軸方向一方側の端部よりも軸方向一方側に配されるため、第一固定部材3の外径寸法は、遠心圧縮機50における流路52や、流路52を画成するための本体部2やケーシング53の部位(図1参照)に干渉しない範囲で設定されるとよい。なお、図2に示す構成では、第一固定部材3の外径寸法が、本体部2を構成する小径部13の外径寸法と同等となるように設定され、第一固定部材3の外周面が小径部13の外周面13aに滑らかに連なっているが、上記干渉しない範囲であれば、第一固定部材3の外径寸法は、例えば小径部13の外径寸法よりも大きく設定されても構わない。
一方、第二固定部材4の外径寸法は、第二固定部材4を回転軸Sに嵌合させた状態でケーシング53の内周面に干渉しないように、第二固定部材4が配置される領域において、回転軸Sの外周面からケーシング53の内周面までの距離よりも小さく設定されていればよい。(図1参照)
In addition, the first fixing member 3 is arranged on the one side in the axial direction from the end portion on the one side in the axial direction of the
On the other hand, the second fixing member 4 is arranged such that the outer diameter of the second fixing member 4 does not interfere with the inner peripheral surface of the
さらに、インペラ1を軸方向に複数配列する場合(図1参照)には、一対の固定部材3,4の軸方向寸法の合計が、軸方向に隣り合う二つの本体部2,2間の距離以下となるように設定されるとよい。すなわち、上流側に配されるインペラ1を構成する第二固定部材4と、下流側に配されるインペラ1を構成する第一固定部材3とは、例えば図1に示すように互いに接触してもよいし、例えば互いに間隔をあけて配されてもよい。
なお、図2,3に示す構成では、第一固定部材3の軸方向寸法が第二固定部材4の軸方向寸法よりも長く設定されているが、これに限ることはない。
Further, when a plurality of
2 and 3, the axial dimension of the first fixing member 3 is set to be longer than the axial dimension of the second fixing member 4, but the present invention is not limited to this.
そして、本実施形態では、第一固定部材3(一方の固定部材)が、本体部2の軸回りの相対回転を規制するように本体部2に係合される。
具体的に説明すれば、図3,4(a)に示すように、本体部2を構成する小径部13の周方向の一部には、第一固定部材3に対して軸方向に対向する面(軸方向一方側を向く面)から突出する係合凸部21が形成されている。この係合凸部21は、図4(a)に示すように、小径部13の円環形状に対応する扇状に形成されている。この係合凸部21の周方向長さは、扇状に形成された係合凸部21の開き角度が90度となるように設定されている。この係合凸部21は、小径部13の周方向に等間隔で二つ配列されている。
And in this embodiment, the 1st fixing member 3 (one fixing member) is engaged with the main-
More specifically, as shown in FIGS. 3 and 4A, a part of the circumferential direction of the small-
一方、図3,4(b)に示すように、第一固定部材3の周方向の一部には、小径部13に対して軸方向に対向する面(軸方向他方側を向く面)から窪む係合凹部22が形成されている。この係合凹部22は、前述の係合凸部21と同様に、図4(b)に示すように、第一固定部材3の円環形状に対応する扇状に形成されている。また、係合凹部22の周方向長さも、扇状に形成された係合凹部22の開き角度が90度となるように設定されている。さらに、係合凹部22は、第一固定部材3の周方向に等間隔で二つ配列されている。
On the other hand, as shown in FIGS. 3 and 4 (b), a part of the first fixing member 3 in the circumferential direction is from a surface (a surface facing the other side in the axial direction) facing the
このように係合凸部21及び係合凹部22が形成されることで、本体部2をなす円筒部11の軸方向一方側の端部に第一固定部材3を当接させるように配置した状態では、小径部13の係合凸部21が第一固定部材3の係合凹部22が挿入されるため、本体部2と第一固定部材3とが係合し、第一固定部材3と本体部2との軸回りの相対回転が規制されることになる。特に、本実施形態では、係合凸部21及び係合凹部22の周方向長さが互いに等しく設定されているため、係合凸部21が係合凹部22に挿入された状態では、第一固定部材3と本体部2との軸回りの相対回転が防止されることになる。
By forming the engagement
次に、上述した構成のインペラ1を回転軸Sに取り付ける取付方法の一例について説明する。
はじめに、例えば図2に示すように、第一固定部材3を回転軸Sに対して焼き嵌めにより嵌合させることで、第一固定部材3を回転軸Sに固定する。この際には、第一固定部材3を加熱させることで第一固定部材3の内径寸法を拡径させた上で、回転軸Sを第一固定部材3に挿通させればよい。そして、第一固定部材3を冷却して縮径させて、第一固定部材3の内周面を回転軸Sの外周面に密着させることにより、第一固定部材3が回転軸Sに一体に固定される。
Next, an example of an attachment method for attaching the
First, for example, as shown in FIG. 2, the first fixing member 3 is fixed to the rotating shaft S by fitting the first fixing member 3 to the rotating shaft S by shrink fitting. At this time, the first fixing member 3 may be heated to increase the inner diameter of the first fixing member 3 and then the rotation shaft S may be inserted through the first fixing member 3. Then, the first fixing member 3 is cooled and reduced in diameter so that the inner peripheral surface of the first fixing member 3 is brought into close contact with the outer peripheral surface of the rotating shaft S, whereby the first fixing member 3 is integrated with the rotating shaft S. Fixed.
次いで、本体部2の軸方向一方側(係合凸部21を形成した部分側)が、第一固定部材3(係合凹部22を形成した側の面)に対向するように、本体部2の円筒部11に回転軸Sを挿通させることで、本体部2を回転軸Sに取り付ける。この際には、第一固定部材3の係合凹部22に本体部の係合凸部21を挿入して、本体部2を第一固定部材3に係合させればよい。
最後に、第二固定部材4が本体部2の軸方向他方側に配されるように、第二固定部材4を回転軸Sに対して焼き嵌めにより嵌合させることで、第二固定部材4を回転軸Sに固定する。この固定の際には、第一固定部材3と同様に加熱冷却することで、第二固定部材4が回転軸Sに一体に固定される。これにより、回転軸Sに対するインペラ1の取り付けが完了する。
Next, the
Finally, the second fixing member 4 is fitted to the rotating shaft S by shrink fitting so that the second fixing member 4 is arranged on the other side in the axial direction of the
最後に第二固定部材4を固定する工程では、本体部2が一対の固定部材3,4によって軸方向から狭持されるように、第二固定部材4等により本体部2を第一固定部材3に向けて押さえつけることが好ましいが、例えば、第一固定部材3と本体部2とが鉛直方向下側から上側に配列されるように、回転軸Sの軸方向を鉛直方向に向けておくことがより好ましい。
回転軸Sの軸方向を鉛直方向に向けておけば、本体部2が自重によって第一固定部材3に押しつけられるため、一対の固定部材3,4によって本体部2を容易かつ確実に狭持することができる。また、これに伴って、本体部2の軸方向の位置精度を向上させることができる。さらに、本体部2が自重によって第一固定部材3に押しつけられることは、本体部2が大型で大重量である場合に特に有効である。
Finally, in the step of fixing the second fixing member 4, the
If the axial direction of the rotation axis S is oriented in the vertical direction, the
なお、上述したインペラ1の取付方法では、回転軸Sに対して第一固定部材3、本体部2及び第二固定部材4を順番に取り付けているが、例えば、第二固定部材4、本体部2及び第一固定部材3を順番に取り付けてもよい。
In addition, in the mounting method of the
そして、インペラ1を回転軸Sに取り付けた状態では、本体部2が一対の固定部材3,4によって挟み込まれるため、本体部2が回転軸Sに対して軸方向に移動することを防止できる。
また、第一固定部材3は、焼き嵌めによって回転軸Sに固定されるだけでなく、本体部2の軸回りの相対回転を規制するように本体部2に係合しているため、本体部2が回転軸Sに対して焼き嵌め等によって強固に固定されていなくても、確実に本体部2を回転軸Sと一体に回転させることができる。
In the state where the
Further, the first fixing member 3 is not only fixed to the rotation shaft S by shrink fitting, but also engaged with the
以上説明したように、本実施形態のインペラ1及び遠心圧縮機50によれば、一対の固定部材3,4の容積が本体部2と比較して小さく設定されるため、一対の固定部材3,4の熱容量が本体部2よりも小さくなる。したがって、インペラ1を回転軸Sに取り付ける際には、熱容量の小さい一対の固定部材3,4だけを加熱して回転軸Sに焼き嵌めすればよいため、加熱する際の温度制御を容易に行うことができる。すなわち、インペラ1を容易に回転軸Sに取り付けることが可能である。
また、本体部2と比較して熱容量の小さい一対の固定部材3,4は、短時間で加熱することができるため、インペラ1を回転軸Sに取り付ける施工時間を短縮することも可能となる。
As described above, according to the
In addition, since the pair of fixing members 3 and 4 having a smaller heat capacity compared to the
また、本実施形態のインペラ1において、各固定部材3,4のうち円筒部11から軸方向に離れた部分の内径寸法だけを回転軸Sの外径寸法よりも僅かに小さく設定した場合には、焼き嵌めの際に加熱された各固定部材3,4が円筒部11の軸方向の端部に接触しても、各固定部材3,4のうち円筒部11から軸方向に離れた部分の熱は円筒部11側に逃げ難くなる。このため、焼き嵌めの際に、各固定部材3,4が円筒部11に接触した状態であっても、回転軸Sや本体部2に対する各固定部材3,4の位置調整を容易に行うことが可能となる。
Further, in the
なお、本体部2に形成される係合凸部21や、第一固定部材3に形成される係合凹部22の周方向長さ、周方向に配列される数等は、上記第一実施形態に記載したものに限らず、少なくとも係合凸部21が係合凹部22に挿入できるように設定されればよい。
したがって、小径部13に形成される係合凸部21の周方向長さは、例えば図5(a)に示すように、扇状に形成された係合凹部22の開き角度が45度となるように設定され、この係合凸部21が、小径部13の周方向に等間隔で四つ配列されてもよい。また、小径部13に形成される係合凸部21の周方向長さは、例えば図5(b)に示すように、扇状に形成された係合凹部22の開き角度が180度となるように設定され、この係合凸部21が一つだけ配されてもよい。これらの場合でも、第一固定部材3側の係合凹部22は、上記第一実施形態と同様に、図5(a),(b)に示す係合凸部21に対応するように形成されればよい。
In addition, the circumferential direction length of the engaging
Therefore, the circumferential length of the engaging
また、係合凸部21の周方向長さは、係合凹部22と同等でなくてもよく、例えば係合凹部22よりも短くてもよい。
さらに、上記第一実施形態の係合構造では、本体部2を構成する小径部13に係合凸部21が形成され、第一固定部材3に係合凹部22が形成されているが、例えば、第一固定部材3に係合凸部が形成され、小径部13に係合凹部が形成されてもよい。
Moreover, the circumferential direction length of the engaging
Furthermore, in the engagement structure of the first embodiment, the engagement
さらに、第一固定部材3と本体部2との軸回りの相対回転を規制するように第一固定部材3を本体部2に係合させる構造は、上記第一実施形態のように、係合凹部22及び係合凸部21を利用したものに限らず、例えば図6に示すように、小径部13及び第一固定部材3に形成される挿入溝23,24と、これら両方の挿入溝23,24に挿入される挿入片25とを利用したものであってもよい。すなわち、図6に示す構成では、小径部13及び第一固定部材3の各々の周方向の一部に、互いに対向する面から窪む挿入溝23,24が形成されている。そして、小径部13及び第一固定部材3の互いに対向する面を当接させた状態で、これら両方の挿入溝23,24に同一の挿入片25が入り込むようになっている。
Further, the structure in which the first fixing member 3 is engaged with the
なお、図6に示すような係合構造を採用する場合には、少なくとも本体部2が一対の固定部材3,4によって挟み込まれた状態において、挿入片25が二つの挿入溝23,24内において本体部2及び第一固定部材3によって挟み込まれたり、挿入片25が焼き嵌めによって第一固定部材3の挿入溝24に固定されたりすることが好ましい。このようにすることで、挿入片25が本体部2及び第一固定部材3から外れることを確実に防止することができる。
When the engagement structure as shown in FIG. 6 is employed, at least in the state where the
また、各挿入溝23,24及び挿入片25の形状や大きさは、図6に示すような矩形状に限らず、少なくとも同一の挿入片25が両方の挿入溝23,24に同時に挿入されるように、挿入溝23,24と挿入片25との間で互いに対応する形状や大きさに形成されていればよい。したがって、二つの挿入溝23,24の形状や大きさは、例えば図6に示すように小径部13と第一固定部材3との間で等しく設定されてもよいが、例えば互いに異なるように設定されてもよい。
Further, the shape and size of each of the
〔第二実施形態〕
次に、図7〜9を参照して本発明の第二実施形態について説明する。なお、この実施形態では、第一実施形態のインペラの構成要素と同一の部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
図7,8に示すように、本実施形態に係るインペラ30は、第一実施形態のインペラ1と同様に、本体部2及び一対の固定部材3,4によって構成されている。また、本体部2は、ディスク5、ブレード6及びカバー7を一体成形して構成されている。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, parts that are the same as the components of the impeller of the first embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
As shown in FIGS. 7 and 8, the
そして、本実施形態のインペラ30では、第一固定部材3が、ディスク5を構成する円筒部31の軸方向一方側の端部に当接するように配された状態で、カバー7及びブレード6の径方向内周側に間隔をあけて配置される、という点で第一実施形態のインペラ1と異なっている。
具体的に説明すれば、本実施形態のディスク5は、第一実施形態と同様に、回転軸Sに外装される概略円盤状に形成されおり、回転軸Sを挿通させる円筒部31と、円筒部31の外周面から径方向外周側に張り出す環状円盤部32を備えており、環状円盤部32は、第一実施形態の環状円盤部12と同様の形状を呈している。
In the
More specifically, the
一方、円筒部31は、第一実施形態の円筒部11の小径部13及び拡径部14を備えていない。言い換えれば、本実施形態のディスク5は、円筒部31の外周面全体から環状円盤部32が張り出すように形成されている。これにより、本実施形態のディスク5では、カバー7の径方向内周側の端部、及び、ブレード6の径方向内周側の端部のうち少なくとも軸方向一方側の部分のさらに径方向内周側に、他の構成要素が存在していない。
On the other hand, the
また、第一固定部材3は、第一実施形態と同様の円筒状に形成されると共に、焼き嵌めによって回転軸Sに嵌合されるように第一実施形態と同様の内径寸法を有しているが、第一実施形態における円筒部11の小径部13及び拡径部14と同様の小径部33及び拡径部34とを有している。
すなわち、小径部33は、第一固定部材3の軸方向一方側の端部を含む部分である。この小径部33の外周面33aは、図7に示すように本体部2及び第一固定部材3を回転軸Sに取り付けた状態で、カバー7と小径部33との間に第一実施形態と同様の隙間19が形成されるように、第一実施形態の小径部13の外周面13aと同様の形状及び大きさに形成されている。
The first fixing member 3 is formed in the same cylindrical shape as that in the first embodiment, and has the same inner diameter as that in the first embodiment so as to be fitted to the rotation shaft S by shrink fitting. However, it has the
That is, the small-
一方、拡径部34は、上記小径部33の軸方向他方側に連ねて配される部分である。この拡径部34の外周面34aは、本体部2及び第一固定部材3を回転軸Sに取り付けた状態で、環状円盤部32の湾曲面32aに滑らかに連なるように、第一実施形態の拡径部14の外周面14aと同様の形状及び大きさに形成されている。
なお、本実施形態における第二固定部材4の形状や、大きさ、円筒部31に対する配置等は、全て第一実施形態における第二固定部材4と同様である。
On the other hand, the
In addition, the shape of the 2nd fixing member 4 in this embodiment, a magnitude | size, arrangement | positioning with respect to the
また、本実施形態では、第一実施形態と同様に、第一固定部材3(一方の固定部材)が、本体部2の軸回りの相対回転を規制するように本体部2に係合されるように構成されている。なお、この係合構造は、第一実施形態と同様の係合凸部21及び係合凹部22のみによって単純に構成されてもよいが、例えば図8,9に示すように構成されてもよい。
In the present embodiment, as in the first embodiment, the first fixing member 3 (one fixing member) is engaged with the
すなわち、図8,9(a)に示すように、円筒部31には、第一固定部材3に対して軸方向に対向する面(軸方向一方側を向く面)のうち径方向内周側の領域から軸方向一方側に突出する環状凸部35が形成されている。すなわち、円筒部31のうち軸方向一方側を向く面は、その径方向内周側の領域と径方向外周側の領域との間に軸方向の段差を有して形成されている。そして、本実施形態では、この環状凸部35の周方向の一部に、軸方向一方側に向く環状凸部35の先端面から突出する係合凸部41が形成されている。
なお、この係合凸部41の形状及び周方向長さ等は、第一実施形態の係合凸部21と同様である。すなわち、係合凸部41は、図9(a)に示すように、環状凸部35の円環形状に対応する扇状に形成され、係合凸部41の周方向長さは、係合凸部41の開き角度が90度となるように設定されている。また、係合凸部41は、環状凸部35の周方向に等間隔で二つ配列されている。
That is, as shown in FIGS. 8 and 9 (a), the
In addition, the shape of the engagement
一方、図8,9(b)に示すように、第一固定部材3には、円筒部31に対して軸方向に対向する面(軸方向他方側を向く面)のうち径方向内周側の領域から軸方向一方側に窪む環状凹部36が形成されている。すなわち、第一固定部材3のうち軸方向他方側を向く面は、その径方向内周側の領域と径方向外周側の領域との間に軸方向の段差を有して形成されている。なお、環状凹部36の内径寸法は、環状凸部35を挿入できるように環状凸部35の外径寸法以上に設定されている。また、環状凹部36の深さ寸法は、環状凸部35を挿入した状態で、軸方向に互いに対向する円筒部31及び第一固定部材3の面のうち径方向外周側の領域が互いに当接するように、環状凸部35の突出長さ以上に設定されている。
On the other hand, as shown in FIGS. 8 and 9B, the first fixing member 3 has a radially inner peripheral side of a surface (a surface facing the other side in the axial direction) opposed to the
そして、本実施形態では、この環状凹部36の周方向の一部に、軸方向他方側に向く環状凹部36の底面から窪む係合凹部42が形成されている。なお、この係合凹部42の形状及び周方向長さ等は、第一実施形態の係合凹部22と同様である。すなわち、係合凹部42は、図9(b)に示すように、環状凹部36の円環形状に対応する扇状に形成され、係合凹部42の周方向長さは、係合凹部42の開き角度が90度となるように設定されている。また、係合凹部42は、環状凹部36の周方向に等間隔で二つ配列されている。
In the present embodiment, an
このように環状凸部35、環状凹部36、係合凸部41及び係合凹部42が形成されることで、本体部2をなす円筒部31の軸方向一方側の端部に第一固定部材3を当接させるように配置した状態では、円筒部31の環状凸部35が第一固定部材3の環状凹部36に挿入された上で、円筒部31の係合凸部41が第一固定部材3の係合凹部42に挿入される。したがって、第一実施形態の場合と同様に、本体部2と第一固定部材3とが係合して、第一固定部材3と本体部2との軸回りの相対回転が規制されることになる。
By forming the annular
以上のように構成される本実施形態のインペラ30は、第一実施形態と同様の取付方法によって、回転軸Sに取り付けることが可能である。
また、インペラ1を回転軸Sに取り付けた状態では、第一実施形態と同様に、本体部2が一対の固定部材3,4によって挟み込まれて、本体部2が回転軸Sに対して軸方向に移動することを防止できる。また、この状態では、第一固定部材3は、焼き嵌めによって回転軸Sに固定されるだけでなく、本体部2の軸回りの相対回転を規制するように本体部2に係合しているため、確実に本体部2を回転軸Sと一体に回転させることができる。
The
When the
以上のように、本実施形態のインペラ30によれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。
さらに、本実施形態のインペラ30では、第一固定部材3がカバー7及びブレード6の径方向内周側に間隔をあけて配置され、第一固定部材3が本体部2から軸方向一方側に突出していない。すなわち、本実施形態の第一固定部材3は第一実施形態の本体部2の一部を構成しているため、インペラ30の軸方向寸法を短縮することができる。特に、複数のインペラ30を回転軸Sの軸方向に配列した場合、これらの配列長さを短く設定できる。したがって、回転軸Sの軸方向寸法を短く設定することができ、その結果として、回転軸Sの剛性向上を図ることができる。
As mentioned above, according to the
Furthermore, in the
また、ディスク5、ブレード6及びカバー7を一体成形した本体部2を製造する場合、前述した挿通孔18を機械加工や放電加工等の切削加工によって形成する際に、切削用の加工工具を径方向内周側から挿通孔18に挿入する必要がある。ここで、本実施形態の本体部2では、カバー7の径方向内周側の端部、及び、ブレード6の径方向内周側の端部のうち少なくとも軸方向一方側の部分のさらに径方向内周側に、他の構成要素が存在していないため、加工工具を径方向内周側から容易に挿通孔18に挿入することができる。すなわち、上記本体部2を容易に製造することも可能となる。
Further, when manufacturing the
また、本実施形態のインペラ30によれば、環状凸部35の先端面に係合凸部41が形成されると共に環状凹部36の底面に係合凹部42が形成されているため、ディスク5の円筒部31及びそれぞれ係合凸部41及び係合凹部42を形成しても、本体部2及び第一固定部材3を回転軸Sに取り付けた状態で、ディスク5の湾曲面32aと第一固定部材3の外周面34aとの間に現れるディスク5と第一固定部材3との境界線の長さを、第一実施形態の場合と比較して短くすることができる。
そして、上記第二実施形態の構成(特に、環状凹部35及び環状凸部36を形成する構造)は、図1〜6に示した構成に適宜組み合わせて適用することが可能である。
Further, according to the
And the structure (especially structure which forms the annular recessed
なお、上記第二実施形態では、第一固定部材3における環状凹部36の内径寸法は、環状凸部35を挿入できるように円筒部31における環状凸部35の外径寸法と同等以上に設定されているが、これに限ることはない。すなわち、環状凹部36の内径寸法は、例えば、焼き嵌めによって第一固定部材3を回転軸Sに嵌合させた際に、環状凹部36の内周面が環状凸部35の外周面に押し付けられるように、環状凸部35の外径寸法よりも僅かに小さく設定されてもよい。
In the second embodiment, the inner diameter of the
さらに、上記第二実施形態の係合構造では、環状凸部35に係合凸部41が形成され、環状凹部36に係合凹部42が形成されているが、例えば、環状凹部36に係合凸部が形成され、環状凸部35に係合凹部が形成されてもよい。
また、上記第二実施形態では、円筒部31に環状凸部35が形成され、第一固定部材3に環状凹部36が形成されるとしたが、例えば、円筒部31に環状凹部が形成され、第一固定部材3に環状凸部が形成されてもよい。
Furthermore, in the engagement structure of the second embodiment, the
In the second embodiment, the
さらに、上記第二実施形態では、第一固定部材3が、カバー7及びブレード6の径方向内周側に対向配置されるとしたが、例えば図10に示すように、カバー7(図示例ではカバー7の縁部16)のみに対向配置されるように形成されてもよい。また、第一固定部材3は、第二実施形態のように、本体部2の軸方向一方側の端部から突出しないように配されることに限らず、例えば図10に示すように、第一固定部材3の一部が本体部2の軸方向一方側の端部から突出していてもよい。
図10に示すような構成であっても、第一固定部材3の一部が本体部2の軸方向一方側の端部よりも軸方向他方側に配されるため、すなわち、第一固定部材3の一部が本体部2内に収容されるため、インペラの軸方向寸法を短縮することができる。したがって、上記第二実施形態と同様の効果を奏する。
Further, in the second embodiment, the first fixing member 3 is disposed to face the radially inner peripheral side of the
Even in the configuration shown in FIG. 10, a part of the first fixing member 3 is arranged on the other axial side than the end on the one axial side of the
また、第一固定部材3の場合と同様に、例えば図10に示すように、第二固定部材4の一部あるいは全体が本体部2内に収容されてもよい。この場合には、例えば、円筒部31に、その軸方向他方側を向く面から窪む環状の挿入穴45を形成しておき、この挿入穴45に第二固定部材4の一部あるいは全体を挿入すればよい。
このような構成であっても、前述した第一固定部材3の場合と同様に、第二固定部材4が本体部2から軸方向他方側に突出する長さを短くすることができる、あるいは、第二固定部材4が本体部2から突出することを防止できるため、インペラの軸方向寸法を短縮することが可能となる。
Similarly to the case of the first fixing member 3, for example, as shown in FIG. 10, a part or the whole of the second fixing member 4 may be accommodated in the
Even in such a configuration, as in the case of the first fixing member 3 described above, the length of the second fixing member 4 protruding from the
なお、図10に示すように挿入穴45を形成した構成では、例えば、第二固定部材4の加熱の有無に関わらず、挿入穴45の内周面の径方向寸法が第二固定部材4の外周面の径寸法よりも大きくなるように設定されることが好ましい。言い換えれば、第二固定部材4を挿入穴45に挿入した状態で、第二固定部材4の外周面と挿入穴45の内周面との間に隙間が形成されるとよい。
このように構成しておけば、焼き嵌めの際に加熱された第二固定部材4を挿入穴45に挿入しても、第二固定部材4の外周面が挿入穴45の内周面に接触せず、第二固定部材4と円筒部31との接触面積を小さく抑えることができるため、第二固定部材4の熱が円筒部31側に逃げ難くなる。このため、焼き嵌めの際に、回転軸Sや本体部2に対する第二固定部材4の位置調整を容易に行うことが可能となる。
このように第二固定部材4を本体部2の挿入穴45に収容する構造は、第一実施形態のインペラ1に適用されてもよい。
In the configuration in which the
With this configuration, the outer peripheral surface of the second fixing member 4 contacts the inner peripheral surface of the
Thus, the structure which accommodates the 2nd fixing member 4 in the
以上、本発明の詳細について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
例えば、上述した全ての実施形態では、本体部2に第一固定部材3を係合させる構造についてのみ述べたが、上述した全ての係合構造は、例えば第二固定部材4に適用されてもよい。
Although the details of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in all the embodiments described above, only the structure in which the first fixing member 3 is engaged with the
すなわち、例えば図11に示すように、円筒部11の周方向の一部に、第二固定部材4(一方の固定部材)に対して軸方向に対向する面(軸方向他方側を向く面)から窪む係合凹部47を形成しておき、第二固定部材4の周方向の一部に、円筒部11に対して軸方向に対向する面(軸方向一方側を向く面から突出する係合凸部48を形成してもよい。なお、これら係合凹部47や係合凸部48の形状、軸方向寸法、周方向長さ、周方向に配列される数等は、係合凸部48を係合凹部47に挿入できるように、上述した実施形態のように設定されればよい。
That is, for example, as shown in FIG. 11, a surface facing the second fixing member 4 (one fixing member) in the axial direction at a part in the circumferential direction of the cylindrical portion 11 (a surface facing the other side in the axial direction). An
図11に示すような構成では、インペラを回転軸Sに取り付ける際に、係合凸部48が係合凹部47に挿入されることで、本体部2と第二固定部材4とが係合して、第二固定部材4と本体部2との軸回りの相対回転が規制されることになる。これにより、確実に本体部2を回転軸Sと一体に回転させることが可能となる。
そして、本体部2は、例えば図1〜11に示した構成のように、一対の固定部材3,4うちいずれか一方のみに係合されることに限らず、例えば、一対の固定部材3,4の両方に係合されてもよい。
In the configuration as shown in FIG. 11, when the impeller is attached to the rotation shaft S, the engaging
The
また、上述した全ての実施形態では、本体部2が回転軸Sに対して直接固定されていないが、例えば円筒部11(31)を固定部材3,4と同様に、焼き嵌めによって回転軸Sに嵌合させることで固定されてもよい。この場合には、本体部2(円筒部11(31))の内周面と回転軸Sの外周面との間の空隙が確実に無くなるため、遠心圧縮機50において回転軸Sを回転させた際に、前述の空隙に基づいて本体部2が回転軸Sに対して振動してしまうことを防止できる。
なお、本体部2の振動を防止あるいは抑制を目的として、本体部2を回転軸Sに嵌合させる場合、本体部2による回転軸Sの締付力は固定部材3,4による締付力よりも弱くてよい。すなわち、本体部2における円筒部11,31の内径寸法は、固定部材3,4の内径寸法よりも大きく、かつ、回転軸Sの外径寸法よりも小さくなるように設定されればよい。このように設定すれば、インペラを焼き嵌めによって強固に固定する必要がある従来の場合と比較して、容易に本体部2を回転軸Sに嵌合させることができる。
In all the above-described embodiments, the
When the
また、上記実施形態の本体部2は、カバー7を備えて構成されているが、少なくともディスク5及びブレード6を備えていればよい。
さらに、上記実施形態の遠心圧縮機50では、各インペラ1が一対の固定部材3,4を備えているが、図1に示すように、インペラ1が回転軸Sの軸方向に複数配列される場合、互いに隣り合う二つの本体部2,2の間には、二つの固定部材3,4が軸方向に配列されることに限らず、例えば一つの固定部材だけが配されてもよい。言い換えれば、互いに隣り合う二つの本体部2,2の間に位置する二つの固定部材3,4が、一つの部材として一体に形成されてもよい。
Moreover, although the main-
Furthermore, in the
このように二つの本体部2,2の間に一つの固定部材だけが配される場合には、遠心圧縮機50を構成する固定部材の数が少なくなるため、遠心圧縮機50の製造コストや、複数のインペラ1を回転軸Sに取り付ける工数(特に固定部材を回転軸Sに焼き嵌めする作業回数)を削減することが可能となる。
また、軸方向に隣り合う二つの本体部2,2の間隔を、一つの固定部材の軸方向の寸法のみによって設定できるため、二つの本体部2,2の間に二つの固定部材3,4が配列される場合と比較して、これら二つの本体部2,2の間隔を、容易かつ精度よく設定でき、また、適正に維持することが可能となる。
When only one fixing member is arranged between the two
Further, since the interval between the two
そして、本発明は、上記実施形態のように遠心圧縮機50に適用されることに限らず、圧縮機やタービン等の回転機械に適用することが可能である。
The present invention is not limited to being applied to the
1,30…インペラ、2…本体部、3…第一固定部材、4…第二固定部材、5…ディスク、6…ブレード、7…カバー、21,41,48…係合凸部、22,42,47…係合凹部、23,24…挿入溝、25…挿入片、45…挿入穴、50…遠心圧縮機(回転機械)、52…流路、53…ケーシング、S…回転軸、P…軸線
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記回転軸の外周面に焼き嵌めによって嵌合される環状に形成され、前記本体部の前記軸方向両側から該本体部を挟み込むように設けられる一対の固定部材とを備え、
前記一対の固定部材のうち少なくとも一方の固定部材が、前記本体部の軸回りの相対回転を規制するように前記本体部に係合されることを特徴とするインペラ。 A disk-shaped disk that is externally mounted on a rotating shaft, and is attached to a surface facing one side in the axial direction of the disk so as to extend from the radially inner peripheral side to the outer peripheral side of the disk and in the circumferential direction of the disk A main body having a plurality of blades arranged;
A pair of fixing members that are formed in an annular shape that is fitted into the outer peripheral surface of the rotating shaft by shrink fitting, and are provided so as to sandwich the main body portion from both axial sides of the main body portion,
At least one of the pair of fixing members is engaged with the main body so as to restrict relative rotation around the axis of the main body.
前記一対の固定部材のうち前記ディスクの軸方向一方側に設けられる第一固定部材が、前記カバーの径方向内周側に間隔をあけて配置されることを特徴とする請求項1に記載のインペラ。 The main body includes a cover that covers the plurality of blades from one side in the axial direction,
The first fixing member provided on one side in the axial direction of the disc among the pair of fixing members is disposed with a space on the radially inner peripheral side of the cover. Impeller.
前記一対の固定部材のうち前記ディスクの軸方向他方側に設けられる第二固定部材が、前記挿入穴に挿入されることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のインペラ。 An annular insertion hole that is recessed from the surface facing the other side in the axial direction is formed in the disk,
The second fixing member provided on the other side in the axial direction of the disk among the pair of fixing members is inserted into the insertion hole. Impeller.
前記固定部材及び前記本体部の他方に、前記係合凹部に挿入可能な係合凸部が形成されていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のインペラ。 An engagement recess is formed in a part of the circumferential direction of one of the fixing member and the main body, and is recessed from a surface facing the other of the fixing member and the main body.
The impeller according to any one of claims 1 to 5, wherein an engaging convex portion that can be inserted into the engaging concave portion is formed on the other of the fixing member and the main body portion.
前記固定部材及び前記本体部の両方の前記挿入溝に、同一の挿入片が挿入されることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のインペラ。 Insertion grooves that are recessed from surfaces facing each other are formed in a part of the circumferential direction of each of the fixing member and the main body,
The impeller according to any one of claims 1 to 6, wherein the same insertion piece is inserted into the insertion grooves of both the fixing member and the main body portion.
請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のインペラと、
前記回転軸を回転可能に支持し、かつ、前記インペラと共に流体を上流側から下流側に流す流路を画成するケーシングとを備えることを特徴とする回転機械。 A rotation axis;
The impeller according to any one of claims 1 to 7,
A rotating machine comprising: a casing that rotatably supports the rotating shaft and that defines a flow path for flowing a fluid from the upstream side to the downstream side together with the impeller.
前記軸方向に隣り合う二つの前記本体部の間に位置する二つの前記固定部材が、一体に形成されていることを特徴とする請求項8に記載の回転機械。 A plurality of the impellers are arranged in the axial direction of the rotating shaft,
The rotating machine according to claim 8, wherein the two fixing members positioned between the two main body portions adjacent in the axial direction are integrally formed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012020190A JP2013160069A (en) | 2012-02-01 | 2012-02-01 | Impeller and rotary machine with impeller |
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Publications (1)
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2012
- 2012-02-01 JP JP2012020190A patent/JP2013160069A/en active Pending
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