JPH0680320B2 - Half structure turbo machine - Google Patents
Half structure turbo machineInfo
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- JPH0680320B2 JPH0680320B2 JP6058485A JP6058485A JPH0680320B2 JP H0680320 B2 JPH0680320 B2 JP H0680320B2 JP 6058485 A JP6058485 A JP 6058485A JP 6058485 A JP6058485 A JP 6058485A JP H0680320 B2 JPH0680320 B2 JP H0680320B2
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- casing
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は半割構造物を内蔵する半割構造ターボ機械に関
するものである。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a half-structure turbomachine incorporating a half-structure.
従来のターボ機械の要部断面を第１図に示す。 FIG. 1 shows a cross section of a main part of a conventional turbomachine.
図において、流れはケーシングの吸込口（図示せず）よ
り流入し、羽根車1aで昇圧され、ダイアフラム51を通っ
て次段の羽根車2aへ、またダイアフラム52を通ってさら
に次段の羽根車3aへ導かれ、吐出口より所定の個所に移
送される。In the figure, the flow enters from the suction port (not shown) of the casing, is boosted by the impeller 1a, passes through the diaphragm 51 to the next-stage impeller 2a, and passes through the diaphragm 52 to the next-stage impeller. It is guided to 3a and transferred from the discharge port to a predetermined location.
また、ダイヤフラム51,52と羽根車との間には、ラビリ
ンス55が設けられている。Further, a labyrinth 55 is provided between the diaphragms 51, 52 and the impeller.
このようなターボ機械において、流体通路部を形成して
いるダイアフラム51,52,インナーケーシング60,ラビリ
ンス55は、構造上、上下にほぼ２等分された上下半割構
造になっている。In such a turbomachine, the diaphragms 51, 52, the inner casing 60, and the labyrinth 55 that form the fluid passage portion are structurally of an upper and lower half structure that is divided into approximately two parts.
また、ケーシング40も、上下半割構造になっている。ま
た、ターボ機械の組立及び分解は構造上、下半ケーシン
グ部，ロータ部，上半ケーシング部と大きく３分して行
う。まず、下半ケーシング部には、下半ケーシングに、
下半部の内蔵物を組み込み、下半ケーシングとの保持は
互いに嵌合する溝と突起、すなわち印篭溝41とそれに嵌
合する突起とで行う。しかしながら、上半ケーシング部
の場合は、上半ケーシングに上半部の内蔵物を組み込ん
だ時、印篭溝41のみでは、保持不可能である。すなわ
ち、上半部の内蔵物が、自重により上半ケーシングから
落ちてしまう。そこで、上半ケーシングには、第２図
（ａ），第２図（ｂ），第２図（ｃ）にそれぞれ示すよ
うに、ケーシング側にネジ42及び切り欠き43を設け、内
蔵物側には、切り欠き61を設け、頭部を丸形にした特殊
ボルトの固定コマ20にて、インナーケーシング60をケー
シング40に固定している。The casing 40 also has a vertically divided structure. Also, the assembly and disassembly of the turbo machine are roughly divided into three parts, that is, the lower half casing part, the rotor part, and the upper half casing part due to the structure. First, in the lower half casing part, in the lower half casing,
The lower half of the built-in component is incorporated, and the lower half casing is held by a groove and a projection that fit with each other, that is, a printing groove 41 and a projection that fits the groove. However, in the case of the upper half casing part, when the upper half internal component is incorporated into the upper half casing, it cannot be held only by the printing groove 41. That is, the built-in components in the upper half portion fall from the upper half casing due to its own weight. Therefore, as shown in FIGS. 2 (a), 2 (b) and 2 (c), the upper half casing is provided with a screw 42 and a notch 43 on the casing side, and on the built-in object side. The notch 61 is provided, and the inner casing 60 is fixed to the casing 40 by the fixing piece 20 of a special bolt having a round head.
また、インナーケーシング60とダイアフラム51,52との
固定、ダイアフラム51,52とラビリンス55との固定も、
第２図（ａ），第２図（ｂ）および第２図（ｃ）に準じ
て固定している。Also, fixing the inner casing 60 to the diaphragms 51 and 52 and fixing the diaphragms 51 and 52 to the labyrinth 55,
It is fixed according to FIGS. 2 (a), 2 (b) and 2 (c).
第３図（ａ）は第２図（ａ）の半割面31よりの視図であ
る。FIG. 3 (a) is a view from the half-split surface 31 of FIG. 2 (a).
最近、遠心圧縮機等のターボ機械の容量が大形化し、こ
れに伴い、ターボ機械を構成している部材も大形化し、
ケーシング内に組み込まれている半割構造体の内蔵物も
当然大形化してくる。そのため、内蔵物の重量も重くな
り、内蔵物の落下を防止する固定コマ部品も、重量に見
合った寸法にサイズアップしなければならなかった。Recently, the capacity of turbomachines such as centrifugal compressors has increased, and along with this, the components that make up turbomachines have also increased in size.
Of course, the internal structure of the half-divided structure incorporated in the casing also becomes larger. For this reason, the weight of the built-in object also becomes heavy, and the fixed piece parts that prevent the built-in object from falling must be increased in size to match the weight.
しかしながら、サイズアップに伴い次のような問題が生
じる。However, as the size increases, the following problems occur.
第３図（ａ）において固定コマ20をサイズアップした場
合、第３図（ｂ）に示すようになり、上，下ケーシング
を締め付けるための穴44と干渉するので、サイズアップ
には構造上限界がある。When the size of the fixed top 20 is increased in FIG. 3 (a), it becomes as shown in FIG. 3 (b), and it interferes with the holes 44 for fastening the upper and lower casings. There is.
そこで、第３図（ａ）に示すように固定コマ21を２個用
いる構造、すなわち、固定コマ１個によるサイズアップ
で不具合なら固定コマを２個用いて、上，下ケーシング
締付キリ穴との干渉をさける方法を用いた場合は、イン
ナーケーシング60の荷重が、固定コマ２個に均等に加わ
ることが不可能であり、固定コマサイズ選定時は、安全
を考え、固定コマ１個にインナーケーシングの荷重が加
わった状態を考えサイズを選定する必要がある。その結
果、固定コマ１個にて支えるサイズとなり、上記と同じ
結果になる。Therefore, as shown in FIG. 3 (a), a structure using two fixed pieces 21, that is, if there is a problem due to the size increase due to one fixed piece, two fixed pieces are used to tighten the upper and lower casing tightening holes. When the method of avoiding the interference is used, the load of the inner casing 60 cannot be evenly applied to the two fixed pieces. When selecting the fixed piece size, one inner piece is used for each fixed piece in consideration of safety. It is necessary to select the size in consideration of the load of the casing. As a result, the size is supported by one fixed frame, and the same result as above is obtained.
尚、この種の半割構造ターボ機械に関連する先行技術と
しては実公昭52−16401号公報に記載のものがある。As a prior art relating to this type of half-structure turbomachine, there is one described in Japanese Utility Model Publication No. 52-16401.
本発明の目的は半割構造ターボ機械の大形化に対応可能
な半割部の固定装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide a fixing device for a half-split part which can cope with an increase in size of a half-split turbomachine.
本発明は上半部と下半部とに分割される半割れ構造物を
内蔵する半割構造ターボ機械において、半割構造物とこ
の半割構造物を収納する半割構造体の半割面にキー溝を
設け、このキー溝に嵌合したキーを介して半割構造体に
半割構造物を保持することを特徴とするもので、半割構
造ターボ機械の大形化に対応し得る固定手段を講じたも
のである。つまり、半割ケーシングを有するターボ機械
において、ケーシングとインナーケーシング間、インナ
ーケーシングとダイヤフラム間、またはダイヤフラムと
ラビリンス間の保持を各々の一方に設けた溝部とその他
方に設けたこの溝部に嵌合する突起（これらを総称して
インローと呼ぶ）を利用して行うときに、ケーシングと
インナーケーシングのときにはケーシングが、インナー
ケーシングとダイヤフラムのときにはインナーケーシン
グが、ダイヤフラムとラビリンスのときにはダイヤフラ
ムがそれぞれ半割構造体である。この半割構造体の上半
部の半割面とそれぞれの場合の他方である半割構造物の
上半部の半割面にキー溝を設け、このキー溝に収納され
るキーを半割構造体に固定することにより半割構造物の
落下を防止するようにしたものである。The present invention relates to a half-split structure turbomachine that incorporates a half-split structure that is divided into an upper half part and a lower half part, and a half-split surface of a half-split structure and a half-split structure that houses this half-split structure. It is characterized in that a keyway is provided in the halfway structure, and the halfway structure is held in the halfway structure through a key fitted in the keyway. It is a fixing means. That is, in a turbomachine having a half casing, holding between the casing and the inner casing, between the inner casing and the diaphragm, or between the diaphragm and the labyrinth is fitted in the groove portion provided on one side and this groove portion provided on the other side. When using protrusions (collectively referred to as spigots), the casing is the casing and inner casing, the inner casing is the inner casing and diaphragm, and the diaphragm is the diaphragm and labyrinth. Is. A key groove is provided on the upper half of the half structure and the other half of the structure, which is the other half of each case, and the key housed in the key groove is divided into half. By fixing to the structure, the half structure is prevented from falling.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第３図（ｃ），第４図（ａ）は、２個の固定コマを用い
て、上記不具合を解消する構造である。FIGS. 3 (c) and 4 (a) show a structure in which the above problems are eliminated by using two fixed pieces.
すなわち、上半ケーシング40および上半インナーケーシ
ング60の半割面31部にキー溝46を、上半ケーシング40の
印篭溝41の両サイドにネジ穴45を設けている。そして、
このキー溝46にキー22を収納し、キー22に設けたボルト
穴を用いて、キー22を２本のボルト23で上半ケーシング
40に固定することにより、インナーケーシングの落下を
防止する。That is, a key groove 46 is provided on the half-split surface 31 of the upper half casing 40 and the upper half inner casing 60, and screw holes 45 are provided on both sides of the cage groove 41 of the upper half casing 40. And
The key 22 is stored in the key groove 46, and the key 22 is fastened to the upper half casing with two bolts 23 by using the bolt holes provided in the key 22.
Fixing to 40 prevents the inner casing from falling.
この方法では、第４図（ｂ）に示すようにインナーケー
シングの荷重をＷ、印篭溝幅をl2、印篭溝からねじ穴45
までの距離をl1とした場合、荷重Ｗは印篭溝幅l2間に
て、荷重状態（集中荷重，等分布荷重）が定まらない。
そのため、ネジ穴，ボルトサイズ選定時の荷重は、W/2
でなく、安全を考えＷ荷重にて選定するようになる。そ
こで、第４図（ｃ）の考え方を取り入れることにした。In this method, as shown in FIG. 4 (b), the load of the inner casing is W, the width of the printing groove is l 2 , and the width of the printing groove is 45 mm.
When the distance is up to l 1 , the load W is not determined in the load condition (concentrated load, evenly distributed load) between the widths of the printing groove l 2 .
Therefore, the load when selecting the screw hole and bolt size is W / 2.
Rather, considering the safety, we will select by the W load. Therefore, we decided to incorporate the concept of Fig. 4 (c).
その構造を、第４図（ｄ）に示す。The structure is shown in FIG. 4 (d).
すなわち、荷重Ｗをキー中央部に集中荷重として加える
ようにすることである。これにより、ネジ穴，ボルトサ
イズ選定時の荷重は、W/2とすることが出来る。That is, the load W is applied to the central portion of the key as a concentrated load. As a result, the load when selecting the screw hole and bolt size can be W / 2.
次に、その構造について説明する。Next, the structure will be described.
第４図（ｆ）は、キー形状を示している。図に示すよう
に、キーを固定するための２ヶのキリ穴24間をＬとし、
そのＬ間の中央部とキー両端面25とにΔｌなるテーパー
面を設け、そのテーパー面とキー中央部とを、円弧Ｒに
て接しさせキー中央部に曲面を設けている。FIG. 4 (f) shows a key shape. As shown in the figure, L is the distance between the two drill holes 24 for fixing the key,
A taper surface of Δl is provided at the central portion between L and both end surfaces 25 of the key, and the tapered surface and the central portion of the key are in contact with each other at an arc R to form a curved surface at the central portion of the key.
第４図（ｅ）は、第４図（ｆ）に示したキーをボルト２
本でケーシングに取付けている構造図である。FIG. 4 (e) shows the key shown in FIG.
It is the structure figure attached to the casing with a book.
また第４図（ｄ）も、第４図（ｅ）と同様に、第４図
（ｆ）に示したキーをボルト２本でケーシングに取り付
け、インナーケーシングをキー中央部の曲面にて支えて
いる構造を示す図である。Also in FIG. 4 (d), as in FIG. 4 (e), the key shown in FIG. 4 (f) is attached to the casing with two bolts, and the inner casing is supported by the curved surface at the center of the key. It is a figure which shows the structure which exists.
次に強度面から検討してみることにし、第５図（ａ），
第５図（ｂ）にその検討方法を示す。Next, let's consider from the viewpoint of strength, as shown in FIG.
FIG. 5 (b) shows the examination method.
第５図（ａ）は、従来の形状である頭部を丸形にした特
殊ボルトの固定コマで、図からわかるように、荷重を受
ける部分と、荷重をケーシングに伝える部分のネジ部と
が一体品であるため、この形の固定コマの強度検討は、
次のようになる。FIG. 5 (a) is a conventional bolt fixing piece of a special bolt having a round head, and as can be seen from the figure, a portion for receiving a load and a screw portion for transmitting the load to the casing are provided. Since it is an integrated product, the strength study of this type of fixed top is
It looks like this:
内蔵物の荷重をＷ、荷重点とボルト中心までの距離をl3
とすると、曲げモーメントはＷ×l3となり、ボルトの首
根っこの断面積91部に発生する応力は曲げモーメントＷ
×l3と、引張力Ｗとの和による応力となる。The load of the built-in object is W, and the distance between the load point and the center of the bolt is l 3
Then, the bending moment becomes W × l 3 , and the stress generated in the 91 section of the neck of the bolt is the bending moment W
The stress is the sum of × l 3 and the tensile force W.
第５図（ｂ）は、本発明による固定の仕方で、キーと２
本のボルトを用いて、内蔵物を固定するもので、荷重を
受けるキーの部分と、荷重をケーシングに伝えるネジ部
とが別部品で構成されている。そのため、この形の強度
検討は次のように考えられる。FIG. 5 (b) shows the fixing method according to the present invention, in which the key and the key 2 are
The internal parts are fixed by using a bolt of a book, and a key part for receiving a load and a screw part for transmitting the load to the casing are formed as separate parts. Therefore, this type of strength study is considered as follows.
１）第４図（ｆ）からわかるように、キー自体が、これ
までの形状第５図（ａ）に比較して十分な剛性を得るこ
とができる。1) As can be seen from FIG. 4 (f), the key itself can obtain sufficient rigidity as compared with the shape shown in FIG. 5 (a).
２）１）により、荷重Ｗがキー中央に加わった場合で
も、第５図（ｂ）に示す点線のようにキーが変形し、キ
ー中央の凸部とキー端面との高さの差Δｌ寸法は少なく
なるが、０とはならないようΔｌを決めておく。2) Due to 1), even when the load W is applied to the center of the key, the key is deformed as shown by the dotted line in Fig. 5 (b), and the height difference Δl between the convex part at the center of the key and the end face of the key is However, Δl is determined so that it does not become 0.
３）１）,2）項より、荷重Ｗが加わった場合、ボルトの
首根っこの断面積92部分には、従来の曲げモーメントは
作用せず、引張応力のみが作用することとなり、その時
の引張力はW/2となる。この引張応力の許容値を決め、
許容応力よりＷなる荷重が許容値を決める。3) From the items 1) and 2), when a load W is applied, the conventional bending moment does not act on the cross-sectional area 92 of the neck of the bolt, only tensile stress acts, and the tensile force at that time Becomes W / 2. Determine the allowable value of this tensile stress,
The load that is W than the allowable stress determines the allowable value.
４）すなわち、これまでの一体形の固定コマの場合と本
発明のキー構造の固定コマの場合における引張応力とを
比較すると、軸力荷重値で約1/2、応力値で約1/3〜1/4
とすることができる。4) That is, comparing the tensile stresses in the case of the integral type fixed piece and the fixed piece of the key structure of the present invention, the axial load value is about 1/2 and the stress value is about 1/3. ~ 1/4
Can be
以上説明したように、本発明によれば半割構造物とこの
半割構造物を収納する半割構造体にキー溝を設け、キー
溝に収納したキーを介して固定するようにしたので、固
定コマによる固定手段に対し約1/4で荷重を支持でき
る。As described above, according to the present invention, the key groove is provided in the half structure and the half structure housing the half structure, and the key structure is fixed through the key housed in the key groove. The load can be supported by about 1/4 of the fixing means by the fixing piece.
第１図は従来のターボ機械の要部断面図、第２図（ａ）
は第１図の上半部ケーシングと上半部インナーケーシン
グの断面図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）の固定コマ部
分の拡大図、第２図（ｃ）は第２図（ａ）の固定コマの
正面図、第３図（ａ），第３図（ｂ）は第１図の半割面
の平面図、第３図（ｃ）は本発明の半割面の平面図、第
４図（ａ）〜第４図（ｆ）は本発明の実施例を示す図、
第５図（ａ）は従来の固定コマの正面図、第５図（ｂ）
は本発明の実施例を示す説明図である。 1a,2a,3a……羽根車、20,21……固定コマ、22……キ
ー、23……ボルト、40……ケーシング、51,52……ダイ
アフラム、55……ラビリンス、60……インナーケーシン
グ。FIG. 1 is a sectional view of a main part of a conventional turbomachine, and FIG. 2 (a).
1 is a cross-sectional view of the upper half casing and the upper half inner casing of FIG. 1, FIG. 2 (b) is an enlarged view of the fixed piece portion of FIG. 2 (a), and FIG. 2 (c) is FIG. FIG. 3 (a) is a front view of the fixed top, FIG. 3 (a) and FIG. 3 (b) are plan views of the half-cut surface of FIG. 1, and FIG. 3 (c) is the half-cut surface of the present invention. FIGS. 4 (a) to 4 (f) are views showing an embodiment of the present invention,
FIG. 5 (a) is a front view of a conventional fixed top, and FIG. 5 (b).
FIG. 3 is an explanatory view showing an embodiment of the present invention. 1a, 2a, 3a ...... impeller, 20,21 ... fixed top, 22 ... key, 23 ... bolt, 40 ... casing, 51,52 ... diaphragm, 55 ... labyrinth, 60 ... inner casing .
Claims (1)
（60）を内蔵する半割構造ターボ機械において、前記半
割構造物に断面凹状の溝または断面凸状の突起を形成
し、前記溝に嵌合する断面凸状の突起または前記突起に
嵌合する断面凹状の溝が形成された半割構造体（40）に
前記溝と突起または突起と溝を用いて前記半割構造物を
収納し、前記半割構造物と前記半割構造体との少なくと
もそれぞれの上半部の半割面にキーを収納するキー溝を
設け、このキーを前記半割構造体に固定して前記半割構
造物を保持することを特徴とする半割構造ターボ機械。1. A half-structure turbomachine having a half-structure (60) divided into an upper half and a lower half, wherein a groove having a concave cross section or a protrusion having a convex cross section is provided in the half structure. Is formed, and the groove and the protrusion or the protrusion and the groove are used in the half-divided structure (40) in which a protrusion having a convex cross section that fits into the groove or a groove having a concave cross section that fits into the protrusion is formed. A halfway structure is housed, and a key groove for housing a key is provided on at least a halfway surface of an upper half of each of the halfway structure and the halfway structure, and the key is provided in the halfway structure. A half-structure turbomachine, which is fixed and holds the half-structure.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6058485A JPH0680320B2 (en) | 1985-03-27 | 1985-03-27 | Half structure turbo machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6058485A JPH0680320B2 (en) | 1985-03-27 | 1985-03-27 | Half structure turbo machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61223300A JPS61223300A (en) | 1986-10-03 |
| JPH0680320B2 true JPH0680320B2 (en) | 1994-10-12 |
Family
ID=13146434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6058485A Expired - Lifetime JPH0680320B2 (en) | 1985-03-27 | 1985-03-27 | Half structure turbo machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0680320B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101749218A (en) * | 2008-12-05 | 2010-06-23 | 曼涡轮机股份公司 | Horizontally separated fluid machinery shell |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4232385A1 (en) * | 1992-09-26 | 1994-03-31 | Asea Brown Boveri | Gas turbine with flanged exhaust housing |
| EP0647769A1 (en) * | 1993-10-07 | 1995-04-12 | ABB Management AG | Method for exchange and assembly of large turbine casings |
-
1985
- 1985-03-27 JP JP6058485A patent/JPH0680320B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101749218A (en) * | 2008-12-05 | 2010-06-23 | 曼涡轮机股份公司 | Horizontally separated fluid machinery shell |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61223300A (en) | 1986-10-03 |
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