JP2009228774A - Rotary member installing structure, rotary machine and centrifugal compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転軸に取り付けられた回転部材が回転軸とともに高速回転される回転機械において回転部材が遠心力によって回転軸から浮き上がるのを抑制可能な回転部材の取付構造、この取付構造を備えた回転機械及び遠心圧縮機に関する。 The present invention includes a mounting structure for a rotating member capable of suppressing the rotating member from being lifted off the rotating shaft by centrifugal force in a rotating machine in which the rotating member mounted on the rotating shaft is rotated at a high speed together with the rotating shaft. The present invention relates to a rotary machine and a centrifugal compressor.
従来、例えば、遠心圧縮により流体を圧縮する場合、効率的に圧縮するために回転軸の軸線方向に複数のインペラが配列された多段インペラを用いる場合があるが、例えば、水素等の分子量が小さい流体を圧縮する場合には多段にするだけでは十分な仕事(ヘッド)が確保されないために、回転軸を、例えばインペラの周速を外径で400m/s以上と従来の遠心圧縮機よりも高周速で回転させる必要があり、かかる遠心圧縮機に関する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、上記遠心圧縮機をはじめとする回転軸が挿通された回転部材を高速回転する回転機械では、高速回転された回転部材が回転軸から浮き上がり、この浮き上がりにより回転部材が回転軸に対してすべりを生じる場合や浮き上がった回転部材が変形し又は浮き上がった回転部材が回転機械の周囲に接触することにより回転部材が変形する場合がある。 However, in a rotary machine that rotates a rotating member through which the rotating shaft is inserted, such as the above centrifugal compressor, at high speed, the rotating member that is rotated at a high speed is lifted from the rotating shaft, and the rotating member slides with respect to the rotating shaft by this lifting. In some cases, the rotating member that is lifted is deformed or the rotating member that is lifted contacts the periphery of the rotating machine.
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、回転軸に取り付けられた回転部材が回転軸とともに高速回転される回転機械において遠心力によって回転部材が遠心力により回転軸から浮き上がるのを抑制することが可能な回転部材の取付構造、この取付構造を適用した回転機械及び遠心圧縮機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such circumstances. In a rotating machine in which a rotating member attached to a rotating shaft is rotated at a high speed together with the rotating shaft, the rotating member is lifted from the rotating shaft by centrifugal force. An object of the present invention is to provide a rotating member mounting structure capable of suppressing the above, a rotating machine and a centrifugal compressor to which the mounting structure is applied.
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項1記載の発明は、回転軸が挿通されて該回転軸の軸線方向に複数の回転部材が同軸上に取り付けられる回転機械において前記回転部材を前記回転軸に取り付ける回転部材の取付構造であって、第1の回転部材の前記軸線方向一方側の端部と、前記第1の回転部材に隣接する第2の回転部材の前記軸線方向他方側の端部とが、連結部材により接続され、前記連結部材は、前記一方側の端部と係合する第1の係合部と、前記他方側の端部と係合する第2の係合部とを備え、前記一方側の端部と前記他方側の端部のいずれか一方に発生する径方向外方への力を、他方の径方向内方への力に変換可能に構成されていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
The invention according to claim 1 is a rotating member mounting structure for mounting the rotating member to the rotating shaft in a rotary machine in which the rotating shaft is inserted and a plurality of rotating members are coaxially mounted in the axial direction of the rotating shaft. Then, an end portion on the one axial side of the first rotating member and an end portion on the other axial side of the second rotating member adjacent to the first rotating member are connected by a connecting member, The connection member includes a first engagement portion that engages with the one end portion, and a second engagement portion that engages with the other end portion, and the one end portion; It is configured to be able to convert a radially outward force generated at one of the other end portions into a radially outward force.
この発明に係る回転部材の取付構造によれば、第1の回転部材の一方側の端部と、第2の回転部材の他方側の端部のいずれか一方に発生する径方向外方への力(遠心力)を他方の径方向内方への力(押圧力)に変換されるので、回転数が増加して連結部材の一方に生じる遠心力が大きくなると他方を大きな力で押圧され、遠心力と押圧力に対する反力が互いに回転部材の浮き上がりを抑制するように作用する。その結果、回転部材の浮き上がりが効率的に抑制される。 According to the mounting structure of the rotating member according to the present invention, it is possible to radially outwardly generate at one of the one end of the first rotating member and the other end of the second rotating member. Since the force (centrifugal force) is converted into the other radial inward force (pressing force), when the rotational force increases and the centrifugal force generated in one of the connecting members increases, the other is pressed with a large force, The reaction force against the centrifugal force and the pressing force acts so as to suppress the lifting of the rotating member. As a result, lifting of the rotating member is efficiently suppressed.
請求項2記載の発明は、請求項1に記載の回転部材の取付構造であって、前記連結部材の前記軸線方向の長さLは、
L<A/K
A:2〜3
K=((3(1−(ν)2))/R2h2)1/4
ν:連結部材を構成する材料のポアソン比
R:連結部材の半径(連結部材の内径+(肉厚/2))(cm)
h:連結部材の肉厚(cm)
であることを特徴とする。
Invention of
L <A / K
A: 2-3
K = ((3 (1- (ν) 2 )) / R 2 h 2 ) 1/4
ν: Poisson's ratio of the material constituting the connecting member R: radius of the connecting member (inner diameter of connecting member + (wall thickness / 2)) (cm)
h: thickness of connecting member (cm)
It is characterized by being.
この発明に係る回転部材の取付構造によれば、連結部材の長さLが、上記、L<A/Kを満足して、連結部材が厚肉円筒である場合の半無限長に該当しないので、連結部材の一方側の端部と他方側の端部のいずれか一方に発生する遠心力を他方の径方向内方への力に効率的に変換することができる。
また、上記式(1)により、連結部材の一方の端部に生じた曲げモーメントが他方の端部に曲げモーメントとして作用し回転部材の浮き上がりが効率的に抑制可能な連結部材を、寸法として定量的に求めることができるので、設計開発段階における開発コスト、製造における品質管理コスト等を低減することができる。
According to the rotating member mounting structure according to the present invention, the length L of the connecting member satisfies the above L <A / K and does not correspond to the semi-infinite length when the connecting member is a thick cylinder. The centrifugal force generated at one of the one end and the other end of the connecting member can be efficiently converted into the other radially inward force.
Further, according to the above formula (1), the dimension of the connecting member that can effectively suppress the lifting of the rotating member when the bending moment generated at one end of the connecting member acts as the bending moment at the other end is determined as a dimension. Therefore, development costs in the design and development stage, quality control costs in manufacturing, and the like can be reduced.
なお、この明細書における連結部材の前記軸線方向の長さLとは、軸線方向における第1の回転部材の一方側の端部と連結部材、及び第2の回転部材の他方側の端部と連結部材のそれぞれにおける相互に力を伝達する作用点、(力学的な連結位置)同士間の距離を意味している。 Note that the length L in the axial direction of the connecting member in this specification refers to the end on one side of the first rotating member in the axial direction, the connecting member, and the end on the other side of the second rotating member. The point of action which transmits a force mutually in each of a connection member, and the distance between (dynamic connection position) are meant.
請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の回転部材の取付構造であって、前記第1の係合部は、前記一方側の端部を、外周面にて把持する壁部又は端面にて把持する凹凸形状部の少なくともいずれか一方からなり、前記第2の係合部は、前記他方側の端部を、外周面にて把持する壁部又は端面にて把持する凹凸形状部の少なくともいずれか一方からなることを特徴とする。 A third aspect of the present invention is the rotating member mounting structure according to the first or second aspect, wherein the first engaging portion grips the end portion on the one side with an outer peripheral surface. It consists of at least any one of the uneven | corrugated shaped part hold | gripped in a wall part or an end surface, and the said 2nd engaging part hold | grips the said other side edge part in the wall part or end surface hold | gripped in an outer peripheral surface It consists of at least any one of an uneven | corrugated shaped part, It is characterized by the above-mentioned.
この発明に係る回転部材の取付構造によれば、第1の係合部及び第2の係合部によって、一方側の端部と他方側の端部が力学的に確実に連結される。
その結果、第1の回転部材及び第2の回転部材の端部が浮き上がるのを抑制する力を確実に作用させることができる。
According to the rotating member mounting structure according to the present invention, the one end and the other end are mechanically and reliably connected by the first engaging portion and the second engaging portion.
As a result, the force which suppresses that the edge part of a 1st rotation member and a 2nd rotation member floats can be made to act reliably.
請求項4記載の発明は、回転機械であって、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の回転部材の取付構造を備えることを特徴とする。 A fourth aspect of the present invention is a rotary machine, and includes the rotating member mounting structure according to any one of the first to third aspects.
この発明に係る回転機械によれば、回転部材が回転軸に取り付けられた回転機械において、回転軸が高速で回転された場合にも回転部材の浮き上がりが抑制される。 According to the rotating machine according to the present invention, in the rotating machine in which the rotating member is attached to the rotating shaft, the floating of the rotating member is suppressed even when the rotating shaft is rotated at a high speed.
請求項5記載の発明は、遠心圧縮機であって、前記回転部材がインペラとされ、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の回転部材の取付構造を備えることを特徴とする。
The invention according to
この発明に係る遠心圧縮機によれば、例えば、水素等の圧縮が困難な気体についても、安定して圧縮することができる。 According to the centrifugal compressor according to the present invention, for example, a gas that is difficult to compress, such as hydrogen, can be stably compressed.
この発明に係る回転部材の取付構造によれば、第1の回転部材の一方側の端部と、第2の回転部材の他方側の端部のいずれか一方に発生する遠心力を、もう一方の端部における径方向内方への押圧力に変換するので、回転部材の浮き上がりを効率的に抑制することができる。
また、この発明に係る回転部材の取付構造を備えた回転機械によれば、回転軸を安定して高速回転することができる。
また、この発明に係る遠心圧縮機によれば、例えば、水素等の圧縮が困難な気体についても、安定して圧縮することができる。
According to the rotating member mounting structure according to the present invention, the centrifugal force generated at one of the end portion on one side of the first rotating member and the end portion on the other side of the second rotating member is supplied to the other end. Since it is converted into a pressing force inward in the radial direction at the end of the rotating member, it is possible to efficiently suppress the lifting of the rotating member.
Moreover, according to the rotating machine provided with the rotating member mounting structure according to the present invention, the rotating shaft can be stably rotated at a high speed.
Moreover, according to the centrifugal compressor which concerns on this invention, gas which cannot be compressed easily, such as hydrogen, for example, can be compressed stably.
以下、図1から図3を参照し、この発明の第1の実施形態について説明する。
図1は、インペラ(回転部材)を有する遠心圧縮機(回転機械)1の全体構成の概略を示す断面図である。遠心圧縮機1は、回転するインペラ4により、例えば水素等の流体(気体あるいは蒸気)をインペラ4の半径方向に通過させ、流体に発生する遠心力により流体を圧縮するものである。
遠心圧縮機1は、ケーシング2と、多段ロータ10とを備え、多段ロータ10は回転軸3が複数のインペラ4に回転軸3の軸線Oに同軸に挿通されて取り付けられている。
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an outline of the overall configuration of a centrifugal compressor (rotary machine) 1 having an impeller (rotating member). The centrifugal compressor 1 uses a rotating impeller 4 to pass a fluid (gas or vapor) such as hydrogen in the radial direction of the impeller 4 and compresses the fluid by centrifugal force generated in the fluid.
The centrifugal compressor 1 includes a
ケーシング2は、遠心圧縮機の外観形状をなすとともに、この内部に、回転軸3と、この回転軸3の軸線方向に沿って所定の間隔を有して取り付けられた複数のインペラ4と、各インペラ4間を連通して段階的に圧縮された流体を流通させる流路2cと、回転軸3の両端部を回転可能に支持する各軸受5とを備え、ケーシング2の壁面には、圧縮する気体を導き入れる吸入口2aと、圧縮された気体を送出する吐出口2bとが設けられている。また、回転軸3は、図示しない駆動源に連結されて回転駆動するようになっている。
The
各インペラ4は、図2に示すように、円盤上に複数の羽根(図示せず)が立設され、該羽根の先端にシュラウドが取り付けられて構成されている。上記円盤とシュラウドとの間に形成される空間は、圧縮する気体の通り道として機能する流路とされ、先に説明したケーシング2内の流路2cと繋げられている。
As shown in FIG. 2, each impeller 4 is configured such that a plurality of blades (not shown) are erected on a disk, and a shroud is attached to the tip of the blade. The space formed between the disk and the shroud is a flow path that functions as a passage for the gas to be compressed, and is connected to the
また、インペラ4は、軸線方向後方側(一方側)4Aには一方側が小径とされた多段円筒状の後方側壁部4Bが形成されるとともに、軸線方向後方側(他方側)4Cには他方側が小径とされた多段円筒状の前方側壁部4Dが形成され、重量が大きいインペラ本体が形成される後方側4Aのほうが遠心力の影響を大きく受けて浮き上がりやすい構成とされており、インペラ4は前方側4Bが焼きばめ又はクリアランスゼロにて回転軸3に取り付けられ、後方側4Aがすき間ばめにより取り付けられている。符号Tで示した部分は焼ばめを、符号Sで示した部分はすき間ばめを示している。
なお、最も前段側のインペラ4では前方側壁部4Dが、最も後段側のインペラ4では後方側壁部4Bは必要とされていない。
Further, the impeller 4 is formed with a multi-stage cylindrical rear
The front
図3は、第1の実施形態における多段ロータ10の概略構成を説明する図である。
前段インペラ41と、前段インペラ41と隣接して軸線方向後方側に配置される後段インペラ42は、前段インペラ41、後段インペラ42の中央に形成された取付孔に回転軸3が挿通され、各インペラ41、42は回転軸3の軸線Oと同軸に配置されている。
前段インペラ41は、後端部(一方側の端部)41Aに円筒形状の後方側壁部41Bを備え、後段インペラ42は、前端部(他方側の端部)42Aに円筒形状の前方側壁部42Bを備えている。
また、軸線方向に隣接する前段インペラ41と後段インペラ42は、連結部材11により接続されている。
FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of the
The front-
The
Further, the front-
連結部材11は、図3に示すように、円筒形状に形成されており、前段インペラ41の後方側円筒壁部(一方側の端部)41Bの外周面41Cを把持可能とされた第1の係合部11Aと、後段インペラ42の前方側円筒壁部(他方側の端部)42Bの外周面42Cを把持可能とされた第2の係合部11Bとを備えている。
As shown in FIG. 3, the connecting
また、連結部材11は、インペラ41、42と同一の材質又は線膨張係数が小さい材料により形成され、連結部材11によるインペラ41,42への締め付けが効率的に行なわれるようになっている。また、連結部材11の第1の係合部11A及び第2の係合部11Bは、後方側円筒壁部41Bの外周面41C及び前方側円筒壁部42Bの外周面42Cに焼きばめ又はクリアランスゼロで取り付けられている。
The connecting
また、連結部材11の軸線方向の長さLは、以下の式(1)
L<A/K ・・・式(1)
A:2〜3
K=((3(1−(ν)2))/R2h2)1/4
ν:連結部材を構成する材料のポアソン比
R:連結部材の半径(連結部材の内径+(肉厚/2))(cm)
h:連結部材の肉厚(cm)
の条件を満足するようになっており、連結部材11が厚肉円筒である場合に、上記後端部41Aにおいて遠心力により生じた曲げモーメントが前端部42A作用する長さLとされている。
Further, the length L in the axial direction of the connecting
L <A / K (1)
A: 2-3
K = ((3 (1- (ν) 2 )) / R 2 h 2 ) 1/4
ν: Poisson's ratio of the material constituting the connecting member R: radius of the connecting member (inner diameter of connecting member + (wall thickness / 2)) (cm)
h: thickness of connecting member (cm)
When the connecting
第1の実施形態に係るインペラの取付構造によれば、前段インペラ41の後端部41Aと、後段インペラ42の前端部42Aが連結部材11で連結され、前段インペラ41の後端部41Aに発生する遠心力を押圧力に変換して後段インペラ42の前端部42Aを押圧するので、前段インペラ41の後端部41A及び後段インペラ42の前端部42Aの浮き上がりを効率的に抑制することができる。
According to the impeller mounting structure according to the first embodiment, the rear end portion 41A of the
その結果、インペラ4が回転軸3の回転に対してすべることがなくなり、多段ロータ10の回転速度を高めることにより各段のインペラ4による気体の圧縮率を高めることができる。また、回転停止を繰り返してもインペラ4に起因する振動を抑制することができる。
また、遠心圧縮機1によれば、例えば、水素等の圧縮が困難な気体についても、効率的かつ安定して圧縮することができる。
また、多段ロータ10が高速で回転可能とされることにより、圧縮するために必要とされるインペラ4の段数を少なくし、又はインペラ4の外径を小さくすることができるので、遠心圧縮機及び水素圧縮機の小型化を図ることも可能となる。
As a result, the impeller 4 does not slide with respect to the rotation of the
Further, according to the centrifugal compressor 1, for example, a gas that is difficult to compress, such as hydrogen, can be efficiently and stably compressed.
Further, since the
次に、図4を参照してこの発明の第2の実施形態について説明する。
第2の実施形態が第1の実施形態と異なるのは、多段ロータ10における前段インペラ(第1のインペラ)43及び後段インペラ(第2のインペラ)44の回転軸3への取付構造が異なる点であり、他は同様であるため同一の符号を付して、その説明を省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The second embodiment differs from the first embodiment in that the mounting structure of the front-stage impeller (first impeller) 43 and the rear-stage impeller (second impeller) 44 in the
第2の実施形態において、図4に示すように、前段インペラ43は後端部43Aの後端面43Bに回転軸3の軸線Oを中心とし同心状に形成された複数の環状凹凸形状からなる環状凹凸係合部43Cが径方向に間隔をあけて形成されている。
また、後段インペラ44の前端部44Aの前端面44Bには、回転軸3の軸線Oを中心し同心状に形成された複数の環状凹凸形状からなる環状凹凸係合部44Cが径方向に間隔をあけて形成されている。
In the second embodiment, as shown in FIG. 4, the
Further, on the front end surface 44B of the
連結部材12は、長さLの円筒形状に形成され、前段インペラ43の環状凹凸係合部43Cと相補的に形成された環状の凹凸形状部からなる第1の係合部12Aと、後段インペラ44の環状凹凸係合部44Cと相補的に形成された環状の凹凸形状部からなる第2の係合部12Bとを備えている。
The connecting
第2の実施形態に係る連結部材12を適用したインペラの取付構造によれば、前段インペラ43及び後段インペラ44に対する連結部材12の取付構造が二重円筒によらず単円筒であるため、加工性、組み立て性が向上する。
また、連結部材12が回転軸3の外径と同一の内径とされるので遠心力の影響を小さくすることができ、また、連結部材12の肉厚が大きく確保されるので剛性を高めて効率的にインペラの浮き上がりを抑制することができる。
According to the impeller mounting structure to which the connecting
Further, since the connecting
次に、図5を参照してこの発明の第3の実施形態について説明する。
第3の実施形態が第1の実施形態と異なるのは、多段ロータ10に関して回転軸3への前段インペラ(第1のインペラ)45及び後段インペラ(第2のインペラ)46の取付構造が異なる点であり、他は同様であるため同一の符号を付して、その説明を省略する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The third embodiment differs from the first embodiment in that the mounting structure of the front-stage impeller (first impeller) 45 and the rear-stage impeller (second impeller) 46 to the
第3の実施形態において、前段インペラ45は後端部45Aには軸線方向後方側が漸次縮径されるテーパ状の後方側壁部45Bが形成され、後段インペラ46の前端部46Aには軸線方向前方側が漸次縮径されるテーパ状の前方側壁部46Bが形成されている。
連結部材13は、図5に示すように、上記式(1)を満足する一定の長さLとされ、後方側壁部45Bの外周面45C及び前方側壁部46Bの外周面46Cと相補的に形成された連結部材13の両端側に拡径する第1のテーパ形状部(第1の係合部)13Aと、第2のテーパ形状部(第2の係合部)13Bとを備えている。
第3の実施形態に係る連結部材13を適用したインペラ4の取付構造によれば、内周径が回転軸3の外周径と同一とされるとともに、クサビ効果により後端部45Aの変位が小さな段階で、前端部46Aを押圧して、前段インペラ45の後端部45A及び後段インペラ46の前端部46Aの浮き上がりを抑制することができる。
In the third embodiment, the
As shown in FIG. 5, the connecting
According to the mounting structure of the impeller 4 to which the connecting
次に、図6を参照してこの発明の第4の実施形態について説明する。
第4の実施形態が第1の実施形態と異なるのは、図6で示した連結部材14が、前段インペラの後方側壁部の外周面と係合する第1の係合部14Aと、後段インペラの前方側壁部の外周面と係合する第2の係合部14Bとを備え、連結部材14の両端から長さ方向の中央側に伸びる凹形状部14C、14Dが周方向に間隔をあけて形成されている点である。
また、連結部材14の長さについての式(1)の適用に関しては、例えば、実験又はシミュレーションで求めることが好適である。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The fourth embodiment is different from the first embodiment in that the connecting
Moreover, it is suitable to obtain | require by experiment or simulation regarding application of Formula (1) about the length of the
第4の実施形態に係る連結部材14を用いたインペラの取付構造によれば、前段インペラの後端部及び後段インペラの前端部に径方向外方に突出する凸形状部等が形成されている場合においても、連結部材14を用いて上記インペラの取付構造を構成することができる。
According to the impeller mounting structure using the connecting
なお、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更をすることが可能である。
例えば、上記実施の形態においては、回転部材がインペラ4とされ、このインペラ4が遠心圧縮機1に適用される場合について説明したが、インペラ以外の回転部材に適用してもよいし、インペラ4に適用する場合においても、ジェットエンジン、タービン、液化水素を生成する生成プラントに用いる冷却用の冷凍機等、他の回転機械に適用可能であることはいうまでもない。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
For example, in the above embodiment, the case where the rotating member is the impeller 4 and the impeller 4 is applied to the centrifugal compressor 1 has been described. However, the impeller 4 may be applied to a rotating member other than the impeller. Needless to say, the present invention can also be applied to other rotating machines such as a cooling refrigerator used in a production plant for generating liquefied hydrogen, a jet engine, a turbine, and the like.
また、上記実施の形態においては、前段インペラ41、43、45の後端部41A、43A、45Aが、後段インペラ42、44、46の前端部42A、44A、46Aよりも遠心力による影響を大きく受ける場合について説明したが、後段インペラ42、44、46の前端部42A、44A、46Aが、前段インペラ41、43、45の後端部41A、43A、45Aがより大きな遠心力を受ける場合にも適用可能である。
Further, in the above embodiment, the
また、隣接する回転部材のうち相対的に遠心力の影響を大きく受ける端部は、軸線方向における一方向(一方側又は他方側のいずれか)に限定されることなく、隣接する回転部材のうち遠心力の影響をより大きく受ける端部が軸線方向の一方側又は他方側であるかは自在に設定可能であり、また、ひとつの回転機械に中に軸線方向の一方側及び他方側の双方の組み合わせがあり、又はそれらがランダムに配置されてもよい。 Moreover, the edge part which receives the influence of centrifugal force relatively greatly among adjacent rotating members is not limited to one direction (either one side or the other side) in the axial direction. It is possible to freely set whether the end portion that is more greatly affected by the centrifugal force is on one side or the other side in the axial direction. In addition, both ends on one side and the other side in the axial direction can be inserted into one rotating machine. There are combinations or they may be randomly arranged.
また、上記実施の形態においては、連結部材11、12、13、14の一端部と他端部とが同一形状である場合について説明したが、インペラ4の前端部と後端部、及び連結部材11、12、13、14の第1の係合部11A、12A、13A、14Aと第2の係合部11B、12B、13B、14Bの係合形状については任意に組み合わせることが可能である。
また、式(1)の条件を満足するかどうかは遠心力の大きさとの関わりにより任意に設定可能な事項であるし、上記実施形態でしました形状以外の係合部を用いてもよいことは当然である。
Moreover, in the said embodiment, although the case where the one end part and other end part of the
Whether or not the condition of the expression (1) is satisfied is a matter that can be arbitrarily set depending on the relationship with the magnitude of the centrifugal force, and an engaging portion other than the shape described in the above embodiment may be used. Is natural.
O 軸線
1 遠心圧縮機(回転機械)
3 回転軸
4 インペラ(回転部材)
4B 後方側壁部(一方側の壁部)
4D 前方側壁部(他方側の壁部)
11、12、13、14 連結部材
11A、12A、13A、14A 第1の係合部
11B、12B、13B、14B 第2の係合部
41、43、45 前段インペラ(第1の回転部材)
42、44、46 後段インペラ(第2の回転部材)
41A、43A、45A 後端部(一方側の端部)
42A、44A、46A 前端部(他方側の端部)
41B、45B 後方側壁部(一方側の壁部)
42B,46B 前方側壁部(他方側の壁部)
41C、45C 外周面(一方側の外周面)
42C,46C 外周面(他方側の外周面)
43B 後端面(一方側の端面)
44B 前端面(他方側の端面)
O Axis 1 Centrifugal compressor (rotary machine)
3 Rotating shaft 4 Impeller (Rotating member)
4B Rear side wall (one side wall)
4D Front side wall (the other side wall)
11, 12, 13, 14 Connecting
42, 44, 46 Rear impeller (second rotating member)
41A, 43A, 45A Rear end (end on one side)
42A, 44A, 46A Front end (the other end)
41B, 45B Rear side wall (one side wall)
42B, 46B front side wall (wall on the other side)
41C, 45C outer peripheral surface (one outer peripheral surface)
42C, 46C outer peripheral surface (the other outer peripheral surface)
43B Rear end face (one end face)
44B Front end face (the other end face)
Claims (5)
第1の回転部材の前記軸線方向一方側の端部と、前記第1の回転部材に隣接する第2の回転部材の前記軸線方向他方側の端部とが、連結部材により接続され、
前記連結部材は、
前記一方側の端部と係合する第1の係合部と、前記他方側の端部と係合する第2の係合部とを備え、
前記一方側の端部と前記他方側の端部のいずれか一方に発生する径方向外方への力を、他方の径方向内方への力に変換可能に構成されていることを特徴とする回転部材の取付構造。 In a rotating machine in which a rotating shaft is inserted and a plurality of rotating members are coaxially mounted in the axial direction of the rotating shaft, the rotating member is attached to the rotating shaft.
An end portion on the one axial direction side of the first rotating member and an end portion on the other axial side side of the second rotating member adjacent to the first rotating member are connected by a connecting member,
The connecting member is
A first engagement portion that engages with the one end portion; and a second engagement portion that engages with the other end portion;
It is configured such that a radially outward force generated at one of the one end and the other end can be converted into the other radially inward force. A rotating member mounting structure.
前記連結部材の前記軸線方向の長さLは、
L<A/K
A:2〜3
K=((3(1−(ν)2))/R2h2)1/4
ν:連結部材を構成する材料のポアソン比
R:連結部材の半径(連結部材の内径+(肉厚/2))(cm)
h:連結部材の肉厚(cm)
であることを特徴とする回転部材の取付構造。 The rotating member mounting structure according to claim 1,
The length L of the connecting member in the axial direction is:
L <A / K
A: 2-3
K = ((3 (1- (ν) 2 )) / R 2 h 2 ) 1/4
ν: Poisson's ratio of the material constituting the connecting member R: radius of the connecting member (inner diameter of connecting member + (wall thickness / 2)) (cm)
h: thickness of connecting member (cm)
A mounting structure for a rotating member, wherein
前記第1の係合部は、
前記一方側の端部を、外周面にて把持する壁部又は端面にて把持する凹凸形状部の少なくともいずれか一方からなり、
前記第2の係合部は、
前記他方側の端部を、外周面にて把持する壁部又は端面にて把持する凹凸形状部の少なくともいずれか一方からなることを特徴とする回転部材の取付構造。 The rotating member mounting structure according to claim 1 or 2,
The first engaging portion is
The one end is composed of at least one of a wall portion gripped by the outer peripheral surface or an uneven shape portion gripped by the end surface,
The second engaging portion is
The rotating member mounting structure is characterized by comprising at least one of a wall portion gripped by the outer peripheral surface and an uneven shape portion gripped by the end surface.
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