JPH048919A

JPH048919A - 回転体と軸の締結構造

Info

Publication number: JPH048919A
Application number: JP2107595A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Matsuno; 松野　秀紀; Haruki Sakai; 酒井　春樹
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-04-25
Filing date: 1990-04-25
Publication date: 1992-01-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は１回転体と軸の締結構造に係り、特に、遠心式
流体機械における羽根車と軸の締結構造に関する。

〔従来の技術〕

従来の軸締結構造は、特開昭５２−５９２５１号公報に
記載のように、油圧により回転体と軸の着脱を行うもの
、カービック・カップリング・デザイン、グリーソン・
ワークス（１９６４年）（ＣｕｒｖｉｃＣｏｕｐｌｉｎ
ｇＤｅｓｉｇｎ、Ｇｌｅａｓｏｎ　ｗｏｒｋｓ（１９６
４年））に記載のように、半径方向に歯溝を成形したカ
ップリングにより回転体と軸の締結を行うもの、特開昭
５４−６７５５５号公報に記載のように、ポリゴン形状
のはめあいによるもの。特開昭５４−２８９５９号公報
に記載のように焼ばめによるものなどがあった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では、それぞれ以下のような問題があった
。

油圧ばめや焼ばめによる軸締結構造は、伝達動力、或い
は、回転時の遠心力による変形量が大きくなると締代も
大きくする必要があり５それに応じて着脱時の拡張用油
圧も大きくする必要があり、回転体の材料を高価な高強
度材料にするか、油圧による着脱が容易となるまで軸及
び回転体の径を大きくしなければならなかった。

ポリゴン軸締結構造では、軸と孔がすきまばめであり、
回転中遠心力によりそのすきまはさらに拡がる。その結
果、軸と回転体の間でフレッティングコロ−ジョンが生
じ摩耗による偏心が生じアンバランス量が増大するとい
う問題があった。

軸の半径方向に歯溝を切った高精度割出しカップリング
による締結構造では、回転体を貫通するボルトにより回
転体と軸とを固定するため、回転中のボルトの熱膨張に
よる締付力の低下が大きいとい問題があった。

本発明の目的は、大きな動力を伝達する高速回転体を軸
の締結構造において、回転中も高い締結力を維持し、高
い同軸度を保つこと、回転体と軸の着脱を容易にするこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は以下の技術的手段
を採用したものである。

すなわち、大きな動力を伝達し、回転中も高い同軸度を
保ち、しかも、着脱を容易にするため高精度の割出しカ
ップリングを回転体と軸に加工した。

また、高速回転時も高い締付力を維持するには、回転体
に対してカップリングと同じ側に、回転体と軸とを固定
するための固定部を設けた。

〔作用〕

高精度の割出しカップリングは、歯面を介して高い動力
を伝達し回転中も高い同軸度を維持する。

それによって、回転体と軸の締結構造は締代を持たない
構造となるので、拡張用油圧治具や、焼きばめ作業が無
くなり９着脱が容易になる。

また、回転体と軸の固定部は、回転体に対してカップリ
ングと同じ側にあるので、従来の様に回転体を貫通する
ボルトにより締結する必要が無い。

それによって、回転中の熱膨張による締付力は低下する
ことが無くなるので、高速回転時も回転体と軸の締結が
緩むことは無い。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図から第５図により説明
する。

第１図は、多軸式遠心圧縮機の断面図、第２図は、第１
図においてインペラ１とピニオンシャフト２を数本の固
定用ボルト１３により固定した場合の拡大図、第３図は
第２図の■−ｍ矢視図、第４図は第１図において、イン
ペラ１とピニオンシャフト２を固定用ナツト１４により
固定した場合の拡大図、第５図は第４図の■−■矢視図
である。

第１図に示す通り、多軸式遠心圧縮機の構成は、動力源
から動力を受けるカップリング８とそれに直結されたギ
ヤシャフト７、ギヤシャフト７との歯車の噛合により増
速されるピニオンシャフト２゜とニオンシャフト２に締
結されたインペラ１．インペラ１を囲い流体の通路を構
成するサクションケーシング３．シュラウドケーシング
４．デイフユーザ５、及び、スクロール６、そして、ピ
ニオンシャフト２とギヤシャフト７を支持するベアリン
グ９．流体や油のもれを防ぐラビリンスパツキン１０、
それらの部品の土台となるギヤケーシング１１からなる
。

多軸式遠心圧縮機の動作原理は、カップリング８の受け
た動力が、歯車を介してピニオンシャフト２に伝達され
、さらに、ピニオンシャフト２に締結されたインペラ１
にその動力が伝達され、インペラ１の各羽根間を流れる
流体にそ・の動力がエネルギとして伝えられることによ
り流体の圧縮を行うものである。

次に、本実施例における回転体と軸の締結構造について
述べる。まず、インペラ１とピニオンシャフト２の固定
を固定用ボルト１３により行う場合について述べる。第
２図及び第３図に示した様に、この場合、動力伝達は、
高精度の割出しカップリング１２の歯面を介して行われ
る。従って、動力伝達のためにインペラ１とピニオンシ
ャフト２の間に締代を持たせる必要が無いので１着脱が
容易である。また、固定用ボルト１３は、高精度割出し
カップリング１２と同じ側に設けであるので、従来の様
にインペラ１を貫通する長いボルトにより固定する必要
が無くなる。従って、運転中の熱膨張によるボルトが伸
びインペラ１とピニオンシャフト２の締結力が低下する
心配が無くなり、固定用ボルトの締付トルクを低くする
ことができ、さらに、圧縮機の非定常運転時にも高精度
割出しカップリング１２をがたつき固定することができ
るので、常に、高い同軸度を保つことが可能である。

次に、本実施例における別の軸締結構造の例として、イ
ンペラ１とピニオンシャフト２の固定を固定用ナツト１
４により行う場合について述べる。

第４図及び第５図に示すように、この場合の動力伝達も
第２図及び第３図に示した場合と同様に、高精度の割出
しカップリング１２の歯面を介して行うので前述と同様
な効果がある。また、固定用ナツト１４は、高精度割出
しカップリング１２と同じ側に設けであるので、第２図
及び第３図に示した固定用ボルト１３と同様の効果があ
ると共に、固定用ボルト１３の場合のように各ボルト間
で締付トルクがばらつく心配が無い。従って、締付トル
クを正確に管理することが容易である。

〔発明の効果〕

本発明は高精度の割出しカップリングを用いることによ
り大きな動力を伝達する場合にも締付を無くすことがで
き、着脱を容易にすることができる。また、回転体と軸
の固定部を回転体に対してカップリングと同じ側にする
ことで、回転体を貫通する長いボルトを用いる必要が無
くなり、運転中のボルトの熱膨張による締付力の低下の
心配が無くなり、固定用のボルト、ナツトの締付トルク
を下げることができ、非定常運転時のカップリングのが
たつきを無くシ、高い同軸度を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の多軸式遠心圧縮機の断面
図、第２図は、第１図のインペラとピニオンシャフトを
数本のボルトで固定した回転体と軸の締結部の断面図、
第３図は第２図の■−■矢視図、第４図は第１図におい
て、インペラとピニオンシャフトを一個の固定用ナツト
により固定した場合の回転体と軸の締結部の断面図、第
５図は第４図のＶ−Ｖ矢視図である。１・・・インペラ、２・・・ピニオンシャフト、３・・
サクションケーシング、４・・・シュラウドケーシング
、５・・・デイフユーザ、６・・・スクロールケーシン
グ、７・・・ギヤシャフト、８・・・カップリング、９
・・・ベアリング、１０・・・ラビリンスパツキン、１
１・・・ギヤケーシング、１２・・・高精度割出しカッ
プリング。１３・・・固定用ボルト、１４・・・固定用ナツト。

Claims

【特許請求の範囲】１、軸と回転体の締結構造物において、前記回転体の一端で前記軸の側に、動力伝達と同軸度を
保つための高精度割出しカップリング部と、前記回転体
と前記軸を固定するための固定部を設けたことを特徴と
する回転体と軸の締結構造。