[發(fā)明專利]離心式流體機(jī)械用轉(zhuǎn)子

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110291997.7
• 申請(qǐng)日: 2011-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN102444614A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梶木一俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社神戶制鋼所
• 主分類號(hào): F04D29/28
• 分類號(hào): F04D29/28;F04D29/04;F01D5/02
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 朱美紅;楊楷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種令渦輪（葉輪）高速旋轉(zhuǎn)而對(duì)流體進(jìn)行壓縮或者膨脹的離心式壓縮機(jī)、或者離心式膨脹機(jī)等的離心式流體機(jī)械用的轉(zhuǎn)子。

背景技術(shù)

如公知那樣，一般在離心式壓縮機(jī)或者離心式膨脹機(jī)中，其轉(zhuǎn)子是將由輪轂構(gòu)成的渦輪外嵌并拆裝自如地固定在旋轉(zhuǎn)軸上而構(gòu)成的，所述輪轂具有與該旋轉(zhuǎn)軸嵌合的貫通孔，并且在其外周部設(shè)置有多個(gè)翼片（葉片）。

由于該渦輪高速地旋轉(zhuǎn)，所以渦輪向旋轉(zhuǎn)軸的固定要求非常地牢固。另一方面，此外還同時(shí)要求構(gòu)成為能夠與每隔既定期間的維護(hù)相應(yīng)而使得渦輪從旋轉(zhuǎn)軸的拆裝容易進(jìn)行。因此，在這些離心式流體機(jī)械的轉(zhuǎn)子中，對(duì)于如何將其渦輪固定于旋轉(zhuǎn)軸，提出有各種方案。

例如在專利文獻(xiàn)1中公開有下述內(nèi)容：在渦輪（葉輪）上設(shè)置有同時(shí)具有多邊形的形狀和圓錐狀的形狀的部位的貫通孔（參照專利文獻(xiàn)1的權(quán)利要求記載的“渦輪（4），……具有輪轂（6），……上述輪轂（6）……具有貫通孔（8），該貫通孔（8）形成為至少部分地具有多邊形的基面（10）的輪轂圓錐體（9）……”等），此外，設(shè)置有與該貫通孔的形狀對(duì)應(yīng)的軸頸（參照專利文獻(xiàn)1的權(quán)利要求中記載的“軸頸（7）具有與上述輪轂圓錐體（9）協(xié)同動(dòng)作的軸圓錐體（11）……”等）。

另外，在專利文獻(xiàn)1中記載了下述主旨：“壓縮機(jī)葉輪4首先外嵌于軸頸7，借助形成為帶連接螺紋牙的套筒的組裝、固定部件37’’而安裝于軸圓錐體11。若平面21’與平面止動(dòng)件22’接觸，則形成所要的軸、輪轂結(jié)合。”（專利文獻(xiàn)1的段落0029）。

專利文獻(xiàn)1：日本特開平11-148492號(hào)公報(bào)

如上所述，在專利文獻(xiàn)1所記載的發(fā)明中，在渦輪（葉輪）的輪轂上設(shè)置有同時(shí)具有多邊形的形狀和圓錐狀的形狀的部位的貫通孔，此外，還設(shè)置有與該貫通孔的形狀對(duì)應(yīng)的軸頸。

但是，雖然該現(xiàn)有的轉(zhuǎn)子能夠?qū)u輪牢固地固定于旋轉(zhuǎn)軸（軸頸），但是由于形成渦輪的貫通孔的輪轂的內(nèi)表面形狀以及與其嵌合的旋轉(zhuǎn)軸的外表面形狀具有多邊形及圓錐狀等的復(fù)雜的形狀，所以基于切削等的機(jī)械加工不容易且加工時(shí)間變長(zhǎng)，存在無(wú)法應(yīng)對(duì)高精度化及短工期化的要求的問(wèn)題。

特別地，隨著渦輪的旋轉(zhuǎn)速度的高速化的發(fā)展，作為渦輪的材料，從以往的以碳素鋼為主體的材料變?yōu)槭褂靡阅透g性以及強(qiáng)度都高的不銹鋼及鈦合金，這些新材料雖然切削阻力表示為低值但與碳素鋼相比切削性能差，以這樣的難切削材料作為對(duì)象，更加難以以高精度高效地機(jī)械加工上述具有以往的復(fù)雜形狀的渦輪等，產(chǎn)生下述不良：需要高度的加工技術(shù)、高精度的NC加工裝置等的特殊且高價(jià)的工作機(jī)械。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題及不良而提出的，其課題（目的）在于提供一種離心式流體機(jī)械用轉(zhuǎn)子，無(wú)需對(duì)渦輪等進(jìn)行復(fù)雜且困難的加工，能夠以簡(jiǎn)單的構(gòu)成將渦輪牢固地固定于旋轉(zhuǎn)軸，此外，渦輪從旋轉(zhuǎn)軸容易拆裝。

為了實(shí)現(xiàn)上述課題，本發(fā)明提出一種離心式流體機(jī)械用轉(zhuǎn)子，外嵌于旋轉(zhuǎn)軸的渦輪拆裝自如地固定于該旋轉(zhuǎn)軸，其特征在于，在上述渦輪的輪轂的頂端部具有兩側(cè)面為平面的對(duì)置的一對(duì)突起部，在上述旋轉(zhuǎn)軸的頂端部具有在外周上設(shè)置有陽(yáng)螺紋的陽(yáng)螺紋部，并且在比該陽(yáng)螺紋部靠根部側(cè)的位置具有兩側(cè)面為平面的平面部，具有鎖定環(huán)，該鎖定環(huán)在中央部具有貫通孔且具有槽部，所述槽部含有對(duì)置的兩個(gè)平面且收納上述渦輪的輪轂的突起部和上述旋轉(zhuǎn)軸的平面部，具有鎖定螺母，該鎖定螺母在中央部設(shè)置有陰螺紋部、將該陰螺紋部與上述旋轉(zhuǎn)軸的陽(yáng)螺紋部螺紋固定。

此外，在該離心式流體機(jī)械用轉(zhuǎn)子中，優(yōu)選上述旋轉(zhuǎn)軸在比該旋轉(zhuǎn)軸的上述平面部靠根部側(cè)的位置具有隨著朝向頂端側(cè)而外徑變窄地構(gòu)成的錐部，上述渦輪的輪轂的貫通孔的頂端部隨著朝向頂端側(cè)而孔徑變窄，并與上述旋轉(zhuǎn)軸的錐部嵌合。

根據(jù)本發(fā)明的離心式流體機(jī)械用轉(zhuǎn)子，令渦輪的輪轂的內(nèi)表面（貫通孔）的形狀為通常的圓形，在其頂端部設(shè)置突起部，旋轉(zhuǎn)軸也在其一部分上形成螺紋部和平面部，僅通過(guò)這樣，就能夠使用鎖定銷與鎖定螺母固定渦輪和旋轉(zhuǎn)軸，由于使用這樣整體而言簡(jiǎn)單的構(gòu)成，無(wú)需像以往那樣對(duì)渦輪及旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行復(fù)雜且困難的機(jī)械加工，能夠借助一般（通用）的工作機(jī)械來(lái)容易地高精度且高效地、短時(shí)間低成本地進(jìn)行制作，而且能夠?qū)崿F(xiàn)牢固且拆裝自如地固定渦輪與旋轉(zhuǎn)軸的優(yōu)異效果。

此外，在旋轉(zhuǎn)軸的一部分上設(shè)置錐部，在與其對(duì)應(yīng)的渦輪的一部分上也構(gòu)成與該錐部嵌合的同樣形狀，從而除了上述效果外，還具有能夠正確且迅速地進(jìn)行渦輪與旋轉(zhuǎn)軸的固定時(shí)的二者的定位的效果。

附圖說(shuō)明

圖1是表示本發(fā)明的典型的實(shí)施方式的離心式流體機(jī)械用轉(zhuǎn)子的渦輪的立體圖。