JP6934781B2 - 多段遠心流体機械 - Google Patents
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Description
また、特許文献1では、各グループインナーバレルの外周部に設けた溝部間を、複数の連結部材で連結する旨記載され、当該連結部材は断面Πであって、一方側にボルト貫通部を、他方側に嵌合部を有し、その間を水平部が接続している。ボルト貫通部は、第1グループインナーバレルのインナーバレル部材の深溝部である嵌合部に嵌合し、水平部は、2つのインナーバレル部材間にまたがっている。嵌合部は、第2グループインナーバレルのインナーバレル部材の深溝部である嵌合部に嵌合することが開示されている。
また、本発明に係る他の多段遠心流体機械は、少なくとも、軸方向に複数の羽根車が取り付けられたロータと、円筒形状のアウターケーシングと、前記アウターケーシングに嵌合し作動流体の流路を形成するインナーバンドルと、を備え、前記インナーバンドルは、高圧側ヘッドフランジと、低圧側ヘッドフランジと、前記高圧側ヘッドフランジと低圧側ヘッドフランジの間に配される複数のインナーバレル部材と、を有し、前記複数のインナーバレル部材を、第1のタイボルトにて複数のインナーバレル部材が一体化されてなる第1グループインナーバレル部材と、第2のタイボルトにて複数のインナーバレル部材が一体化されてなる第2グループインナーバレル部材とで構成し、軸方向に相互に隣接する第1グループインナーバレル部材と第2グループインナーバレル部材は、前記第1グループインナーバレル部材を構成する複数のインナーバレル部材のうち高圧側ヘッドフランジ側に位置するインナーバレル部材と前記第2グループインナーバレル部材を構成する複数のインナーバレル部材のうち低圧側ヘッドフランジ側に位置するインナーバレル部材とが弾性体を介して第1のボルトにて締結され、前記高圧側ヘッドフランジに設けられた第1の段差部と、前記アウターケーシングに設けられた第2の段差部とが接触することで、前記アウターケーシングに対し前記インナーバンドルが位置決めされ、前記第2の段差部と反対側の前記アウターケーシングの端面及び前記第1の段差部より下方の前記高圧側ヘッドフランジに第2のボルトにより締結されるプレートを有するホルダーを設け、前記弾性体はバネであって、前記第2グループインナーバレル部材に前記第1のボルトを挿通可能な貫通孔を備えると共に、前記貫通孔の開口部よりも大きな凹溝を有し、前記凹溝の底部に前記バネの一端が接触し、且つ、前記バネの他端が前記第1のボルトのヘッド部分に固定され接触していることを特徴とする。
また、本発明に係る他の多段遠心流体機械は、少なくとも、軸方向に複数の羽根車が取り付けられたロータと、円筒形状のアウターケーシングと、前記アウターケーシングに嵌合し作動流体の流路を形成するインナーバンドルと、を備え、前記インナーバンドルは、高圧側ヘッドフランジと、低圧側ヘッドフランジと、前記高圧側ヘッドフランジと低圧側ヘッドフランジの間に配される複数のインナーバレル部材と、を有し、前記複数のインナーバレル部材を、第1のタイボルトにて複数のインナーバレル部材が一体化されてなる第1グループインナーバレル部材と、第2のタイボルトにて複数のインナーバレル部材が一体化されてなる第2グループインナーバレル部材とで構成し、軸方向に相互に隣接する第1グループインナーバレル部材と第2グループインナーバレル部材は、前記第1グループインナーバレル部材を構成する複数のインナーバレル部材のうち高圧側ヘッドフランジ側に位置するインナーバレル部材と前記第2グループインナーバレル部材を構成する複数のインナーバレル部材のうち低圧側ヘッドフランジ側に位置するインナーバレル部材とが弾性体を介して第1のボルトにて締結され、前記高圧側ヘッドフランジに設けられた第1の段差部と、前記アウターケーシングに設けられた第2の段差部とが接触することで、前記アウターケーシングに対し前記インナーバンドルが位置決めされ、前記第2の段差部と反対側の前記アウターケーシングの端面及び前記第1の段差部より下方の前記高圧側ヘッドフランジに第2のボルトにより締結されるプレートを有するホルダーを設け、前記弾性体は蛇腹状部材であって、前記第2グループインナーバレル部材に前記第1のボルトを挿通可能な貫通孔を備えると共に、前記貫通孔の開口部よりも大きな凹溝を有し、前記凹溝の底部に前記蛇腹状部材の一端が接触し、且つ、前記蛇腹状部材の他端が前記第1のボルトのヘッド部分に接触し前記第1のボルトの軸部を内包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。
以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。
羽根車(41,51,61,71,81)とラジアル軸受31,32間には、ロータ3内部で圧縮され高圧となった作動流体(作動ガス)が外部へ漏洩するのを防止するために、シール部33,34が配設されている。シール部33,34には、外部からシールガスが図示しないガスシール部により供給される。
なお、高圧側ヘッドフランジ11側のアウターケーシング2の内周面に形成された段付部(段差部)13d(第2の段差部)は、インナーバンドル1を構成する高圧側ヘッドフランジ11に形成した位置決め部(段差部)11d(第1の段差部)とインロー結合している。このインロー結合部は、第1のシェアキー21及び第2のシェアキー22と協働して、インナーバンドル1とアウターケーシング2を軸方向に位置決めする。
また、ボルト143a(第2のボルト)によりプレート143cとアウターケーシング2が締結され、且つ、高圧側ヘッドフランジ11に形成された位置決め部(段差部)11d(第1の段差部)よりも下方にてボルト143b(第2のボルト)によりプレート143cと高圧側ヘッドフランジ11が締結される構造を備える。これら、ボルト143a(第2のボルト)、ボルト143b(第2のボルト)、及びプレート143cによりホルダー143が構成される。このように、ホルダー143により、アウターケーシング2とインナーバンドル1を構成する高圧側ヘッドフランジ11とは、常に接触する状態が維持される。そして、インナーバンドル1を構成するインナーケーシング5は、アウターケーシング2に常に接触する高圧側ヘッドフランジ11にボルト142(第1のボルト)にて締結され、固定されている。
弾性体144の一端は上記凹溝の底部に接触し、弾性体144の他端はボルト142(第1のボルト)のヘッド部分に接触している。ここで弾性体144は、例えば、一端が高圧側ヘッドフランジ11に形成された凹溝の底部に接触し、他端がボルト142(第1のボルト)のヘッド部分に固定された複数のバネが、ボルト142(第1のボルト)の外周面を囲むよう所定の間隔にて離間し複数配される構成を有する。または、一端が高圧側ヘッドフランジ11に形成された凹溝の底部に接触し、他端がボルト142(第1のボルト)のヘッド部分に接触する蛇腹状のバネがボルト142(第1のボルト)の軸部を内包するよう設けられる構成を有する。
なお、弾性体144としてのバネは、例えば、皿バネ又は竹の子バネ等が用いられる。また、バネに代えて、金属材料を埋め込んだゴム製部材或いは積層ゴムなどを用いても良い。なお、この場合、金属材料を埋め込んだゴム製部材或いは積層ゴムは、皿バネ又は竹の子バネと同程度のヤング率を有するものとすれば良い。
第1の工程(S11)では、インナーバンドル1を構成するインナーケーシング5(上側半分、下側半分)に、複数枚のインナーバレル部材4を組付ける。
第2の工程(S12)では、ロータ3を、複数枚のインナーバレル部材4が組付けられたインナーケーシング5へ組付ける。
第4の工程(S14)では、低圧側のラジアル軸受31及びスラスト軸受36を組付けた後、ベアリングサポート37(上側半分)を組み付ける。
第5の工程(S15)では、高圧側のラジアル軸受32を組付けた後、ベアリングサポート38(上側半分)を組み付ける。
第7の工程(S17)では、上記第6の工程(S16)にて組付けた上側半分のインナーケーシング5及び下側半分のインナーケーシング5(以下、カートリッジと称する)を、アウターケーシング2に組み込む。
第9の工程(S19)では、カートリッジをホルダー143にて位置決めする。
以上にて、多段遠心流体機械の組立工程が終了する。
なお、例えば、上述のように弾性体144としてバネを用いた場合、図6においてボルト142(第1のボルト)に付された黒塗り矢印にて示すバネの反力により、組立作業時における黒塗り矢印にて示すインナーケーシング5及びインナーバレル部材4に生ずる軸方向変位或いは軸方向荷重が吸収される。
また、本実施例によれば、運転時におけるボルトに過大な荷重が掛かることを防止することができる。
多段遠心流体機械(多段遠心圧縮機)200は、2重胴型のバレル型ケーシング10aであり、インナーバンドル1aとアウターケーシング2とを有している。アウターケーシング2には、図示しない吸込みノズルから初段羽根車41へ作動流体(作動ガス)を供給するための吸込み流路17aと、最終段羽根車81から図示しない吐出ノズルを経由して、この多段遠心流体機械(多段遠心圧縮機)200の外部へ圧縮された作動流体(作動ガス)を吐出するための吐出流路17dとが形成されている。さらに、中間段の羽根車を背面対向させているため、中間段の圧縮された作動流体(作動ガス)を一旦機外へ取り出して冷却するための吐出流路17b及び多段遠心流体機械(多段遠心圧縮機)200内へ戻すための吸込み流路17cも形成されている。また、インナーバンドル1aは、初段羽根車41への吸込み流路18aを形成する低圧側ヘッドフランジ12と、中間段羽根車への吸込み流路18bを形成する高圧側ヘッドフランジ11を両軸端部側に有している。インナーバレル部材4は水平2分割形状であり、水平分割された各インナーバレル部材4は、軸方向に複数に分割されている。そしてインナーバレル部材4は、背面対向している羽根車間で2つのグループに分けられており、第1グループはタイボルト145にて一体化され、第2グループはタイボルト146にて一体化されている。また、ホルダー143により、アウターケーシング2とインナーバンドル1aを構成する高圧側ヘッドフランジ11とは、常に接触する状態が維持される。
実施例1と同様に、弾性体144の一端は上記凹溝の底部に接触し、弾性体144の他端はボルト142(第1のボルト)のヘッド部分に接触している。ここで弾性体144は、例えば、一端が上記凹溝の底部に接触し、他端がボルト142(第1のボルト)のヘッド部分に固定された複数のバネが、ボルト142(第1のボルト)の外周面を囲むよう所定の間隔にて離間し複数配される構成を有する。または、一端が上記凹溝の底部に接触し、他端がボルト142(第1のボルト)のヘッド部分に接触する蛇腹状のバネがボルト142(第1のボルト)の軸部を内包するよう設けられる構成を有する。
なお、弾性体144としてのバネは、例えば、皿バネ又は竹の子バネ等が用いられる。また、バネに代えて、金属材料を埋め込んだゴム製部材或いは積層ゴムなどを用いても良い。なお、この場合、金属材料を埋め込んだゴム製部材或いは積層ゴムは、皿バネ又は竹の子バネと同程度のヤング率を有するものとすれば良い。
2…アウターケーシング
3…ロータ
4,4a…インナーバレル部材
5…インナーケーシング
10,10a…バレル型ケーシング
11…高圧側ヘッドフランジ
11d…位置決め部(段差部)
12…低圧側ヘッドフランジ
12a…段付部(段差部)
13d…段付部(段差部)
14a…角部
14b…溝部
17a…吸込み流路
17b…吐出流路
17b’…吐出口
17c…吸込み流路
17d…吐出流路
18a…吸込み流路
21…第1のシェアキー
21a…段付部(段差部)
22…第2のシェアキー
30…回転軸
31,32…ラジアル軸受
33,34…シール部
36…スラスト軸受
37,38…ベアリングサポート
39…カバー
41,51,61,71,81…羽根車
100,200…多段遠心流体機械(多段遠心圧縮機)
141…ボルト
142…ボルト
143…ホルダー
143a,143b…ボルト
143c…プレート
144…弾性体
145,146…タイボルト
301…境界
Claims (9)
- 少なくとも、軸方向に複数の羽根車が取り付けられたロータと、円筒形状のアウターケーシングと、前記アウターケーシングに嵌合し作動流体の流路を形成するインナーバンドルと、を備え、
前記インナーバンドルは、高圧側ヘッドフランジと、低圧側ヘッドフランジと、前記高圧側ヘッドフランジと低圧側ヘッドフランジの間に配されるインナーケーシングと、を有し、
前記高圧側ヘッドフランジと前記インナーケーシングは、弾性体を介して第1のボルトにて締結され、
前記高圧側ヘッドフランジに設けられた第1の段差部と、前記アウターケーシングに設けられた第2の段差部とが接触することで、前記アウターケーシングに対し前記インナーバンドルが位置決めされ、
前記第2の段差部と反対側の前記アウターケーシングの端面及び前記第1の段差部より下方の前記高圧側ヘッドフランジに第2のボルトにより締結されるプレートを有するホルダーを設け、
前記高圧側ヘッドフランジは、前記第1の段差部に前記第1のボルトを挿通可能な貫通孔を備えることを特徴とする多段遠心流体機械。 - 請求項1に記載の多段遠心流体機械において、
前記弾性体はバネであって、前記高圧側ヘッドフランジは、前記貫通孔の前記第2の段差部に対向する側の面に前記貫通孔の開口部よりも大きな凹溝を有し、前記凹溝の底部に前記バネの一端が接触し、且つ、前記バネの他端が前記第1のボルトのヘッド部分に固定されていることを特徴とする多段遠心流体機械。 - 請求項2に記載の多段遠心流体機械において、
前記バネは、前記第1のボルトの外周側に相互に所定の間隔にて離間し複数配されることを特徴とする多段遠心流体機械。 - 請求項1に記載の多段遠心流体機械において、
前記弾性体は蛇腹状部材であって、前記高圧側ヘッドフランジは、前記貫通孔の前記第2の段差部に対向する側の面に前記貫通孔の開口部よりも大きな凹溝を有し、前記凹溝の底部に前記蛇腹状部材の一端が接触し、且つ、前記蛇腹状部材の他端が前記第1のボルトのヘッド部分に接触していることを特徴とする多段遠心流体機械。 - 請求項4に記載の多段遠心流体機械において、
前記蛇腹状部材は、前記第1のボルトの軸部を内包するよう配されることを特徴とする多段遠心流体機械。 - 請求項5に記載の多段遠心流体機械において、
前記蛇腹状部材は、皿バネ、竹の子バネ、金属材料を埋め込んだゴム製部材、及び積層ゴムのうち何れかであることを特徴とする多段遠心流体機械。 - 請求項3又は請求項5に記載の多段遠心流体機械において、
前記アウターケーシングを前記低圧側ヘッドフランジに固定するシェアキーを有することを特徴とする多段遠心流体機械。 - 少なくとも、軸方向に複数の羽根車が取り付けられたロータと、円筒形状のアウターケーシングと、前記アウターケーシングに嵌合し作動流体の流路を形成するインナーバンドルと、を備え、
前記インナーバンドルは、高圧側ヘッドフランジと、低圧側ヘッドフランジと、前記高圧側ヘッドフランジと低圧側ヘッドフランジの間に配される複数のインナーバレル部材と、を有し、
前記複数のインナーバレル部材を、第1のタイボルトにて複数のインナーバレル部材が一体化されてなる第1グループインナーバレル部材と、第2のタイボルトにて複数のインナーバレル部材が一体化されてなる第2グループインナーバレル部材とで構成し、
軸方向に相互に隣接する第1グループインナーバレル部材と第2グループインナーバレル部材は、前記第1グループインナーバレル部材を構成する複数のインナーバレル部材のうち高圧側ヘッドフランジ側に位置するインナーバレル部材と前記第2グループインナーバレル部材を構成する複数のインナーバレル部材のうち低圧側ヘッドフランジ側に位置するインナーバレル部材とが弾性体を介して第1のボルトにて締結され、
前記高圧側ヘッドフランジに設けられた第1の段差部と、前記アウターケーシングに設けられた第2の段差部とが接触することで、前記アウターケーシングに対し前記インナーバンドルが位置決めされ、
前記第2の段差部と反対側の前記アウターケーシングの端面及び前記第1の段差部より下方の前記高圧側ヘッドフランジに第2のボルトにより締結されるプレートを有するホルダーを設け、
前記弾性体はバネであって、前記第2グループインナーバレル部材に前記第1のボルトを挿通可能な貫通孔を備えると共に、前記貫通孔の開口部よりも大きな凹溝を有し、前記凹溝の底部に前記バネの一端が接触し、且つ、前記バネの他端が前記第1のボルトのヘッド部分に固定され接触していることを特徴とする多段遠心流体機械。 - 少なくとも、軸方向に複数の羽根車が取り付けられたロータと、円筒形状のアウターケーシングと、前記アウターケーシングに嵌合し作動流体の流路を形成するインナーバンドルと、を備え、
前記インナーバンドルは、高圧側ヘッドフランジと、低圧側ヘッドフランジと、前記高圧側ヘッドフランジと低圧側ヘッドフランジの間に配される複数のインナーバレル部材と、を有し、
前記複数のインナーバレル部材を、第1のタイボルトにて複数のインナーバレル部材が一体化されてなる第1グループインナーバレル部材と、第2のタイボルトにて複数のインナーバレル部材が一体化されてなる第2グループインナーバレル部材とで構成し、
軸方向に相互に隣接する第1グループインナーバレル部材と第2グループインナーバレル部材は、前記第1グループインナーバレル部材を構成する複数のインナーバレル部材のうち高圧側ヘッドフランジ側に位置するインナーバレル部材と前記第2グループインナーバレル部材を構成する複数のインナーバレル部材のうち低圧側ヘッドフランジ側に位置するインナーバレル部材とが弾性体を介して第1のボルトにて締結され、
前記高圧側ヘッドフランジに設けられた第1の段差部と、前記アウターケーシングに設けられた第2の段差部とが接触することで、前記アウターケーシングに対し前記インナーバンドルが位置決めされ、
前記第2の段差部と反対側の前記アウターケーシングの端面及び前記第1の段差部より下方の前記高圧側ヘッドフランジに第2のボルトにより締結されるプレートを有するホルダーを設け、
前記弾性体は蛇腹状部材であって、前記第2グループインナーバレル部材に前記第1のボルトを挿通可能な貫通孔を備えると共に、前記貫通孔の開口部よりも大きな凹溝を有し、前記凹溝の底部に前記蛇腹状部材の一端が接触し、且つ、前記蛇腹状部材の他端が前記第1のボルトのヘッド部分に接触し前記第1のボルトの軸部を内包することを特徴とする多段遠心流体機械。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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