JPS5893992A - 軸流回転装置およびその製造方法 - Google Patents

軸流回転装置およびその製造方法

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JPS5893992A
JPS5893992A JP56190597A JP19059781A JPS5893992A JP S5893992 A JPS5893992 A JP S5893992A JP 56190597 A JP56190597 A JP 56190597A JP 19059781 A JP19059781 A JP 19059781A JP S5893992 A JPS5893992 A JP S5893992A
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JP
Japan
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blade
blades
rotating shaft
axial flow
manufacturing
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Pending
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JP56190597A
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English (en)
Inventor
Akio Ando
安藤　明男
Toshihiko Ochiai
俊彦 落合
Masae Nakanishi
中西　正栄
Shozo Kawasaki
川崎　昭三
Katsutoshi Nishida
西田　勝利
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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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
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/04—Blade-carrying members, e.g. rotors for radial-flow machines or engines
    • F01D5/043—Blade-carrying members, e.g. rotors for radial-flow machines or engines of the axial inlet- radial outlet, or vice versa, type
    • F01D5/048—Form or construction
    • 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
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/28—Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
    • F01D5/284—Selection of ceramic materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/02—Selection of particular materials

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

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】 本発明は、過給装置のガス通路等に設置される翼車のよ
うな軸流回転装置とその製造方法に関する。
従来から、例えば内燃機関においては、供給空気密度を
上げ空気の有効圧力を上昇させる目的で、排気タービン
過給装置が用いられている。
このような過給装置の燃焼ガス通路に設置される軸流回
転装置では、通常円錐台状の回転軸のまわ９に耐熱鋼の
精密鋳造により製作された羽根が溶接された構造をして
おり、最高許容ガス温度６５０〜７５０℃、回転数毎分
１０万回転程度の性能のものが得られてＶ菖る。
しかしながらこのような軸流回転装置においては、振動
応力が大きくなった場合には羽根の基部の溶接部から折
損しやすいという欠点があった。
またこのような軸流回転装置では、より高温高圧の燃焼
ガスを取り入れることが望ましく、回転数を上げるとと
もに羽根の基部に作用する応力をできるだけ軽減するた
めに、軽量で高温下における機械的強度および耐熱衝撃
性に優れた材料で羽根等を構成することが必要とされる
が、従来の耐熱鋼はこれらの観点から必ずしも充分なも
のといえなかった。
さらにこれらの従来の欠点を解消するために、羽根の部
分等をセラミック焼結体によね構成した軸流回転装置が
近年開発されているが、成形が難かしく、成形後の研削
等の仕上げに時間がかかるばかりでなく、回転中に特に
羽根のガス通路にあたる端縁部が欠損しやすいという欠
点があった。
本発明は上記欠点を全て解消するためになされたもので
、回転軸と羽根とがセラミック焼結体により一体に成形
され、かつ羽根の流体通路に対向する端縁に突出部を形
成して成る軸流回転装置および羽根の該端縁に突き合わ
せ部を有する組合せ金型を用いてセラミック粉体を射出
成形し、次いで焼結することを特徴とする軸流回転装置
の製造方法に関する。
以下図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明す
る。
図面は本発明の軸流回転装置の正面図であり、図におい
て１は円錐台状の回転軸、２はそのまわりに軸方向に対
して傾斜して設けられた複数枚の羽根を示し、羽根２の
燃焼ガスのような流体の通路（流体の流動方向を矢印で
示す。）に対向する下端縁３と上端縁４（図面において
は、下端縁が流体通路の上流に位置し、上端縁がその下
流に位置することになる。）には、突条のような突出部
５が形成されている。
また上記回転軸１と羽根２とは、８１３　Ｎ　４　Ｈｋ
ＬＮ　＋ＴｔＮ等の窒化物系、５ｔ２ｏＮ２のような酸
窒化物系、ＳＩＣ＋　Ｂ４　Ｃ＋　Ｔｉ　Ｃ＋　Ｚｒ　
Ｃ等の炭化物系、５ｉ３Ｎ４−８ｉＣのような炭窒化物
系、或いはＡｔ２０３　＋　Ｚ　ｒ　０２　。
ＭｇＡｔ０２のような酸化物系のセラミック焼結体によ
り一体に成形され、回転軸１は必要に応じて細径円筒状
の金属製の軸体６に接合されている。
さらにまた羽根２の外側縁わん曲部７は、高温高圧の燃
焼ガスがこの部分にまわり込んで機関効率を低下させな
いように、表面平滑に研削されている。
このように構成される本発明の軸流回転装置は、回転軸
と羽根がセラミック焼結体により一体に成形されている
ので、高温下における機械的強度が太きく、しかも比重
が小さく軽量なので、振動応力や回転モーメントにより
羽根の基部で折損するおそれがない。
また流体通路に対向する羽根の端縁に突出部が形成され
ているので１回転中にこれらの部分が欠損することがな
くなるばかりでなく、流体の無駄なエネルギー損失が低
減し、機関効率が著るしく改善される。
而して、このような本発明の軸流回転装置を製造するに
は、次のような方法を採るのが望ましい。
すなわち、まず羽根の燃焼ガス通路に対向する上端縁と
下端縁に突き合わせ部をもつ組合わせ金型を用いて、原
料のセラミック粉末を射出成形することにより、回転軸
と羽根とを一体に成形した後。
得られた成形体を炉焼結等公知の方法で焼結する。
次いで、金型の突き合わせ部に相当する羽根の端縁部に
形成したパリをそのまま残し、外側縁わん曲部のみを１
〜２Ｓの表面粗度になるように研削する。
このように構成される本発明の製造方法は、金型の突き
合わせ部に生じるパリ等をそのまま突出部として利用し
たものであり、従来から行なわれていたバリ取抄等の無
駄な仕上加工に要する手間を省くことができるという利
点がある。
また均質な製品を能率よく大量に生産することができる
。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の軸流回転装置の一実施例を示す正面図で
ある。 １・・・・・・回転軸 ２・・・・・・羽　根 ５・・・・・・突出部 ７　・・・・・・外側縁わん曲部 （７３１７）代理人弁理士　側近　憲佑（ほか１名） 手　　続　　補　　正　　書（自発） 特許庁長官　若杉和夫　殿 １、事件の表示 特願昭５５　　１９０５９７号 ２発明の名称 半径流回転装置およびその製造方法 ３補正をする者 事件との関係　　　特　許　　出願人 （３０７）　　東京芝浦電気株式会社 ４代　理　人 〒１００ 東京都千代田区内幸町１−１−６ ６、仮補正の内容 １− ｆｉｌ　　発明の名称を「半径流回転装置およびその製
造方法」と訂正する。 （２、特許請求の範囲を別紙のとおり訂正する。 （３）　　明細書の下記個所に記載の１軸流回転装置」
を［半径流回転装置１と訂正する。 記 （４）　　明細書第５負第１２行の次にＦ記文基を挿入
する。 記 ［これらの効果を得るには、羽根の端縁の突出部は液体
の抵抗を少なくする形状（先細形状等）がよい。突出部
の肉厚は羽根端縁より小さいことが望ましく、０．５〜
１．０　ｉｎ程度が実用的である。また突出部の高さは
、０．５〜１．０ｍ程度がよい。」 （５）　　明細書第６貴第６行に記載の［利用したもの
であり、従来から］なる語句を「利用することも出来る
ものであり、この場合従来から」と訂正する。 以上 １２、特許請求の範囲 １．　円錐台状の回転軸のまわりに、複数枚の羽根がそ
れぞれ軸方向に対して傾斜して設けられ、かつ回転軸と
羽根とがセラミック焼結体により一体に成形されて成り
、かつ前記羽根の流体通路に対向する上端縁および上端
縁に突出部を形成して成ることを特徴とする半径流回転
装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、円錐台状の回転軸のまわりに、複数依の羽根がそれ
    ぞれ軸方向に対して傾斜して設けられ、かつ回転軸と羽
    根とがセラミック焼結体により一体に成形されて成る軸
    流回転装置において、前記羽根の流体通路に対向する上
    端縁および下端縁に突出部を形成して成ることを特徴と
    する軸流回転装置。 ２、円錐台状の回転軸のまわ沙に、複数枚の羽根がそれ
    ぞれ軸方向に対して傾斜して設けられ、かつ回転軸と羽
    根とがセラミック焼結体により一体成形されて成る軸流
    回転装置を製造するにあたり、前記羽根の流体通路に対
    向する上端縁および下端縁に突き合わせ部を有する組合
    わせ金型を用いてセラミック粉体な射出成形し、次いで
    得られた成形体を焼結した後、羽根の外側縁わん曲部を
    研削することを特徴とする軸流回転装置の製造方法。
JP56190597A 1981-11-30 1981-11-30 軸流回転装置およびその製造方法 Pending JPS5893992A (ja)

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EP82305225A EP0080800B1 (en) 1981-11-30 1982-09-30 A method of manufacturing a radial flow ceramic turbine rotor
DE8282305225T DE3275845D1 (en) 1981-11-30 1982-09-30 A method of manufacturing a radial flow ceramic turbine rotor
US06/711,092 US4597926A (en) 1981-11-30 1985-03-13 Method of manufacturing radial flow turbine rotor

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DE3275845D1 (en) 1987-04-30
EP0080800A2 (en) 1983-06-08
US4597926A (en) 1986-07-01
EP0080800B1 (en) 1987-03-25
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