JP6192415B2 - バランスウェイト取付構造及び回転機械 - Google Patents
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Description
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、回転体の外周面における周方向に設けられ、底面の幅が開口の幅より広い環状溝部と、複数個のバランスウエイトが相互に連結して構成され、前記環状溝部に嵌合した円環状のバランスウエイト集合体とを備え、前記環状溝部は、底面と、底面から回転体半径方向外側に向かって互いに接近して開口を形成する傾斜状の側面とを有し、前記バランスウエイト集合体は、形状の異なる複数の第1のバランスウェイト及び第2のバランスウェイトを交互に連結して構成され、前記第1のバランスウェイトは、前記環状溝部の底面に対向する第1の内周面と、前記第1の内周面の回転体半径方向外側の第1の外周面と、前記第1の内周面から前記第1の外周面に向かって互いに接近するテーパ状で前記環状溝部の側面にそれぞれ係合する第1の回転体軸方向側面と、前記第1の内周面から前記第1の外周面に向かって互いに接近するテーパ状の第1の回転体周方向側面とを有し、前記第2のバランスウェイトは、前記環状溝部の底面に対向する第2の内周面と、前記第2の内周面の回転体半径方向外側の第2の外周面と、前記第2の内周面から前記第2の外周面に向かって互いに接近するテーパ状で前記環状溝部の側面にそれぞれ係合する第2の回転体軸方向側面と、前記第2の内周面から前記第2の外周面に向かって互いに離間する逆テーパ状で前記第1のバランスウェイトの第1の回転体周方向側面に連結する第2の回転体周方向側面とを有することを特徴とする。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
[第1の実施の形態]
図1乃至図5は本発明のバランスウェイト取付構造及び回転機械の第1の実施の形態を示す図であり、図1は本発明のバランスウェイト取付構造の第1の実施の形態を適用した回転機械の主要部を示す概略断面図、図2は図1に示す本発明のバランスウェイト取付構造の第1の実施の形態を構成する環状溝部を示す斜視図、図3は本発明のバランスウェイト取付構造の第1の実施の形態を構成する環状溝部とバランスウェイトとの嵌合状態を示す断面図、図4は本発明のバランスウェイト取付構造の第1の実施の形態を構成するバランスウェイト集合体を環状溝部に取り付けた状態を示す斜視図、図5は本発明のバランスウェイト取付構造の第1の実施の形態を構成するバランスウェイト集合体を一部のバランスウェイトを取り外した状態で示す斜視図である。
図2中、バランスウェイト集合体20のうち、1つのバランスウェイト21のみを示している。図3中、X方向はロータ軸方向を、Y方向はロータ周方向を、Z方向はロータ半径方向を示している。なお、図2乃至図5において、図1に示す符号と同符合のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
このバランス調整方法の一例は、バランスウェイト集合体20を構成する第1のバランスウェイト21及び第2のバランスウェイト31の重量を低減するものである。すなわち、第1のバランスウェイト21及び第2のバランスウェイト31のうち、1個又は複数個の内周面22、32の一部を削り加工するものである。
図1に示すタービンロータ2にバランスウェイト集合体20を取り付けた状態において回転機械1の運転を行うと、図4に示す第1及び第2のバランスウェイト21、31にはロータ半径方向外向きに遠心力が生じる。このため、図3に示すように、第1及び第2のバランスウェイト21、31のロータ軸方向側面24、34は、環状溝部10の傾斜状の側面12に押し付けられている。また、第1のバランスウェイト21のロータ周方向側面25は、図5に示すように、内周面22から外周面23に向かって互いに接近するテーパ形状である一方、第2のバランスウェイト31のロータ周方向側面35は、内周面32から外周面33に向かって離間する逆テーパ形状であるので、第2のバランスウェイト31のロータ周方向両側面35は、第1のバランスウェイト21のロータ周方向側面25によりロータ半径方向外側に押された状態となっている。このため、第2のバランスウェイト31のロータ軸方向側面34は、環状溝部10の傾斜状の側面12に更に強固に押し付けられている。バランスウェイト集合体20は、上述した遠心力による押付け及び図3に示すねじ37を用いた圧着により環状溝部10内に固定されている。
次に、本発明のバランスウェイト取付構造及び回転機械の第2の実施の形態を図6及び図7を用いて説明する。
図6及び図7は本発明のバランスウェイト取付構造及び回転機械の第2の実施の形態を示す図であり、図6は本発明のバランスウェイト取付構造及び回転機械の第2の実施の形態を構成するバランスウェイトを示す平面図及び側面図、図7は本発明のバランスウェイト取付構造及び回転機械の第2の実施の形態を構成するバランスウェイトの連結状態を示す平面図及び側面図である。図6及び図7中、X方向はロータ軸方向を、Y方向はロータ周方向を、Z方向はロータ半径方向を示している。なお、図6及び図7において、図1乃至図5に示す符号と同符合のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
なお、上述した実施の形態においては、バランスウェイト集合体20を形状の異なる2種類の第1のバランスウェイト21及び第2のバランスウェイト31で構成した例を示したが、円環状のバランスウェイト集合体を同一形状の複数のバランスウェイトで構成することもできる。
図8は本発明のバランスウェイト取付構造の第1及び第2の実施の形態を構成するバランスウェイト集合体の変形例の一例を示す側面図、図9は本発明のバランスウェイト取付構造の第1及び第2の実施の形態を構成するバランスウェイト集合体の変形例の他の例を示す側面図である。なお、図8及び図9において、図1乃至図7に示す符号と同符合のものは、同一部分であるので、その詳細な説明は省略する。
2 タービンロータ(回転体)
10 環状溝部
11 底面
12 側面
13 開口
20、40、60、70 バランスウェイト集合体
21、41 第1のバランスウェイト
22 内周面(第1の内周面)
23 外周面(第1の外周面)
24 ロータ軸方向側面(第1の回転体軸方向側面)
25、45 ロータ周方向側面(第1の回転体周方向側面)
31、51 第2のバランスウェイト
32 内周面(第2の内周面)
33 外周面(第2の外周面)
34 ロータ軸方向側面(第2の回転体軸方向側面)
35、55 ロータ周方向側面(第2の回転体周方向側面)
48 係合溝部
58 係合突部
61、71 バランスウェイト
Claims (5)
- 回転体の外周面における周方向に設けられ、底面の幅が開口の幅より広い環状溝部と、
複数個のバランスウエイトが相互に連結して構成され、前記環状溝部に嵌合した円環状のバランスウエイト集合体とを備え、
前記環状溝部は、底面と、底面から回転体半径方向外側に向かって互いに接近して開口を形成する傾斜状の側面とを有し、
前記バランスウエイト集合体は、形状の異なる複数の第1のバランスウェイト及び第2のバランスウェイトを交互に連結して構成され、
前記第1のバランスウェイトは、前記環状溝部の底面に対向する第1の内周面と、前記第1の内周面の回転体半径方向外側の第1の外周面と、前記第1の内周面から前記第1の外周面に向かって互いに接近するテーパ状で前記環状溝部の側面にそれぞれ係合する第1の回転体軸方向側面と、前記第1の内周面から前記第1の外周面に向かって互いに接近するテーパ状の第1の回転体周方向側面とを有し、
前記第2のバランスウェイトは、前記環状溝部の底面に対向する第2の内周面と、前記第2の内周面の回転体半径方向外側の第2の外周面と、前記第2の内周面から前記第2の外周面に向かって互いに接近するテーパ状で前記環状溝部の側面にそれぞれ係合する第2の回転体軸方向側面と、前記第2の内周面から前記第2の外周面に向かって互いに離間する逆テーパ状で前記第1のバランスウェイトの第1の回転体周方向側面に連結する第2の回転体周方向側面とを有する
ことを特徴とするバランスウエイト取付構造。 - 請求項1に記載のバランスウエイト取付構造において、
前記第1のバランスウェイトの第1の外周面及び前記第2のバランスウェイトの第2の外周面は、前記回転体の外周面と同一面上に位置する
ことを特徴とするバランスウエイト取付構造。 - 請求項1に記載のバランスウエイト取付構造において、
前記第1のバランスウェイトの第1の回転体周方向側面に係合溝部を設け、
前記第2のバランスウェイトの第2の回転体周方向側面に前記第1のバランスウェイトの係合溝部に係合する係合突部を設けた
ことを特徴とするバランスウエイト取付構造。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載のバランスウェイト取付構造において、
前記複数のバランスウェイトのうち、少なくとも1つのバランスウエイトの比重が他のバランスウェイトの比重より大きい又は小さい
ことを特徴とするバランスウェイト取付構造。 - 外周面の周方向に、底面の幅が開口の幅より大きい環状溝部を設けた回転体と、
複数個のバランスウエイトを相互に連結して構成され、前記環状溝部に嵌合した円環状のバランスウエイト集合体とを備え、
前記環状溝部は、底面と、底面から回転体半径方向外側に向かって互いに接近して開口を形成する傾斜状の側面とを有し、
前記バランスウエイト集合体は、形状の異なる複数の第1のバランスウェイト及び第2のバランスウェイトを交互に連結して構成され、
前記第1のバランスウェイトは、前記環状溝部の底面に対向する第1の内周面と、前記第1の内周面の回転体半径方向外側の第1の外周面と、前記第1の内周面から前記第1の外周面に向かって互いに接近するテーパ状で前記環状溝部の側面にそれぞれ係合する第1の回転体軸方向側面と、前記第1の内周面から前記第1の外周面に向かって互いに接近するテーパ状の第1の回転体周方向側面とを有し、
前記第2のバランスウェイトは、前記環状溝部の底面に対向する第2の内周面と、前記第2の内周面の回転体半径方向外側の第2の外周面と、前記第2の内周面から前記第2の外周面に向かって互いに接近するテーパ状で前記環状溝部の側面にそれぞれ係合する第2の回転体軸方向側面と、前記第2の内周面から前記第2の外周面に向かって互いに離間する逆テーパ状で前記第1のバランスウェイトの第1の回転体周方向側面に連結する第2の回転体周方向側面とを有する
ことを特徴とする回転機械。
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