JPH03264701A - フルシュラウドインペラ - Google Patents
フルシュラウドインペラInfo
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- JPH03264701A JPH03264701A JP6097290A JP6097290A JPH03264701A JP H03264701 A JPH03264701 A JP H03264701A JP 6097290 A JP6097290 A JP 6097290A JP 6097290 A JP6097290 A JP 6097290A JP H03264701 A JPH03264701 A JP H03264701A
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- JP
- Japan
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- impeller
- blade
- plate portion
- core plate
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- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract 3
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Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は遠心圧縮機１例えば−軸多段遠心圧縮機、膨張
タービン、例えば液化ヘリウム冷凍機用膨張タービンに
用いるに好適なフルシュラウドインペラの製法に関する
。
タービン、例えば液化ヘリウム冷凍機用膨張タービンに
用いるに好適なフルシュラウドインペラの製法に関する
。
従来のフルシュラウドは、羽根を上半部と下半部に分割
するのに、特に限定した箇所はなく、適当に分割された
部材を拡散接合して製作していた。
するのに、特に限定した箇所はなく、適当に分割された
部材を拡散接合して製作していた。
また、側板側及び各板側の両方から羽根部を削り出すこ
とは機械加工上、精度及びコストにも問題があり、側板
あるいは心根のどちらか片側から羽根を切り出して、い
わゆるＴ型継手の例もある（ １５ ｔｈ Ｔｕｒｂｏ
ｍａｃｂｉｎｏｒｙ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、 １９８６
年１１月（第１５図ターボマミーナリーシンポジウム）
）。
とは機械加工上、精度及びコストにも問題があり、側板
あるいは心根のどちらか片側から羽根を切り出して、い
わゆるＴ型継手の例もある（ １５ ｔｈ Ｔｕｒｂｏ
ｍａｃｂｉｎｏｒｙ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、 １９８６
年１１月（第１５図ターボマミーナリーシンポジウム）
）。
従来技術は、適正な分割位置について配慮がさおでおら
ず、強度信頼性に問題があった。本発明は、拡散接合部
の強度信頼性を向上したフルシュラウドインペラを提供
することにある。
ず、強度信頼性に問題があった。本発明は、拡散接合部
の強度信頼性を向上したフルシュラウドインペラを提供
することにある。
上記目的を達成するために、羽根分割位置を、インペラ
出口部羽根の背側及び腹側ともにＯに近い遠心応力とな
る箇所で分割し、拡散接合したものである。すなわち、
ＦＥＭによる応力解析及び実験による応力測定より、心
板部内面より高さ方向に羽根高さの０．４〜０．６の範
囲に相当する箇所で分割すると良いことが明らかとなっ
た。
出口部羽根の背側及び腹側ともにＯに近い遠心応力とな
る箇所で分割し、拡散接合したものである。すなわち、
ＦＥＭによる応力解析及び実験による応力測定より、心
板部内面より高さ方向に羽根高さの０．４〜０．６の範
囲に相当する箇所で分割すると良いことが明らかとなっ
た。
インペラの稼動中（回転中）、インペラに働く遠心応力
を有限要素法を用いて計算解析すると、インペラ羽根部
に大きな引張及び気組の遠心応力がかかることがわかる
。また、羽根部の側板側と心根側で及び羽根の背側と腹
側である応力分布があり、極大値及び極小値を示す箇所
があることも分かる。したがって、羽根を分割して拡散
接合によりフルシュラウドインペラを製作するには、遠
心応力が小さい箇所で分割してやれば良いことになる。
を有限要素法を用いて計算解析すると、インペラ羽根部
に大きな引張及び気組の遠心応力がかかることがわかる
。また、羽根部の側板側と心根側で及び羽根の背側と腹
側である応力分布があり、極大値及び極小値を示す箇所
があることも分かる。したがって、羽根を分割して拡散
接合によりフルシュラウドインペラを製作するには、遠
心応力が小さい箇所で分割してやれば良いことになる。
そこで種々、計算による解析と実験による応力測定で検
討した結果、インペラ出口側の羽根部の背側及び腹側に
働く遠心応力が他の箇所に比べて大きいことが分かった
。したがって、羽根部の背側及び腹側に働く遠心応力が
ともに０に近い値となる箇所を分割箇所とすれば、強度
信頼性の高いインペラとなる。一方、最大応力を示す箇
所で分割し、接合すると、強度信頼性の点からは、かな
り不利となる。以上のことを考慮して分割位置を検討し
た結果、心板部内面より高さ方向に羽根高さの０．４〜
０．６の範囲内の箇所で分割してやれば強度上問題ない
という結論に達した。
討した結果、インペラ出口側の羽根部の背側及び腹側に
働く遠心応力が他の箇所に比べて大きいことが分かった
。したがって、羽根部の背側及び腹側に働く遠心応力が
ともに０に近い値となる箇所を分割箇所とすれば、強度
信頼性の高いインペラとなる。一方、最大応力を示す箇
所で分割し、接合すると、強度信頼性の点からは、かな
り不利となる。以上のことを考慮して分割位置を検討し
た結果、心板部内面より高さ方向に羽根高さの０．４〜
０．６の範囲内の箇所で分割してやれば強度上問題ない
という結論に達した。
先ず、第１図により説明する。各羽根の上半部１を側板
部２と一体成形した部材と各羽根の下半部３を心板部４
と一体成形した部材とを分割し、前記上半部１と下半部
３とを突き合わせて拡散接合したフルシュラウドインペ
ラ５において、インペラの直径４００ｍ、羽根６の枚数
１３枚、羽根６の幅３ｍｍ、側板部内面７と心板部内面
８とのなす角度１８″の形状では、分割箇所９は心板部
内面から５．５ｍ＋＋離れた箇所とした。
部２と一体成形した部材と各羽根の下半部３を心板部４
と一体成形した部材とを分割し、前記上半部１と下半部
３とを突き合わせて拡散接合したフルシュラウドインペ
ラ５において、インペラの直径４００ｍ、羽根６の枚数
１３枚、羽根６の幅３ｍｍ、側板部内面７と心板部内面
８とのなす角度１８″の形状では、分割箇所９は心板部
内面から５．５ｍ＋＋離れた箇所とした。
第２図は、１４０００ｒｐｍで回転させた時のインペラ
出口部１０の羽根における遠心応力分布を示す。羽根背
側１１及び羽根腹側１２ともに、応力は極大値及び極小
値をもっている。応力的に有利なのは、遠心応力の絶対
値がＯに近いことである。したがって、ここでは同図に
示すように、心板部内部より５．５ｍ離れた箇所で分割
、すなわち接合すればよい。しかし、実用上、他の制限
もあるので、心板部内部より４〜６ＩＩＩ１１の範囲内
で分割しても良く強度上は問題ない、このようにして製
作した拡散接合インペラを、過速度試験（回転数１４０
０Ｏｒｐｍ、周速２９３ｍ／ｓ）したところ、試験後の
心・側板外径の残留伸びは０．０２５％以下で満足な結
果であった。また、実験後の磁気探傷検査でも接合部に
は異常は認められなかった。
出口部１０の羽根における遠心応力分布を示す。羽根背
側１１及び羽根腹側１２ともに、応力は極大値及び極小
値をもっている。応力的に有利なのは、遠心応力の絶対
値がＯに近いことである。したがって、ここでは同図に
示すように、心板部内部より５．５ｍ離れた箇所で分割
、すなわち接合すればよい。しかし、実用上、他の制限
もあるので、心板部内部より４〜６ＩＩＩ１１の範囲内
で分割しても良く強度上は問題ない、このようにして製
作した拡散接合インペラを、過速度試験（回転数１４０
０Ｏｒｐｍ、周速２９３ｍ／ｓ）したところ、試験後の
心・側板外径の残留伸びは０．０２５％以下で満足な結
果であった。また、実験後の磁気探傷検査でも接合部に
は異常は認められなかった。
インペラの形状９寸法が変れば、分割すべき箇所も変わ
る９例えば、直径５５０■、羽根枚数１３枚、羽根幅３
ｍ、側板角度４″のインペラでは、出口部羽根の背側及
び腹側に働く遠心応力が０に近い値となる箇所は、実験
及び計算による解析より心根側より３ｍ離れたところで
、その箇所を分割すると強度信頼性の高い拡散接合イン
ペラとなる。
る９例えば、直径５５０■、羽根枚数１３枚、羽根幅３
ｍ、側板角度４″のインペラでは、出口部羽根の背側及
び腹側に働く遠心応力が０に近い値となる箇所は、実験
及び計算による解析より心根側より３ｍ離れたところで
、その箇所を分割すると強度信頼性の高い拡散接合イン
ペラとなる。
本発明によれば、強度信頼性向上が図れる。例えば実験
例についてみると分割箇所を最大応力が働くところに設
定したインペラでは、稼動中（回転中）最大５００ Ｍ
Ｐ ａもの引張りの遠心応力を羽根の背側に、また腹
側には５００ Ｍ Ｐ ａの圧縮応力を受けることにな
る。一方、本発明においては、５０ＭＰａ以下の遠心応
力しか接合部には働らかない。
例についてみると分割箇所を最大応力が働くところに設
定したインペラでは、稼動中（回転中）最大５００ Ｍ
Ｐ ａもの引張りの遠心応力を羽根の背側に、また腹
側には５００ Ｍ Ｐ ａの圧縮応力を受けることにな
る。一方、本発明においては、５０ＭＰａ以下の遠心応
力しか接合部には働らかない。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一例によるフルシュラウド拡散接合イ
ンペラの平面〜断面の関係図、第２図は計算で求めたイ
ンペラ回転中に出口側羽根部に働く遠心応力分布特性図
である。 １・・羽根の上半部、２・・・側板部、３・・・羽根の
下半部、４・・・心板部、５・・・フルシュラウドイン
ペラ、６・・・羽根、７・・・側板部内面、８・・・心
板部内面、９・・・分割箇所、１０・・・インペラ出口
部、１１・・・羽根背側、１２・・・羽根腹側。 拓 図 舅 図
ンペラの平面〜断面の関係図、第２図は計算で求めたイ
ンペラ回転中に出口側羽根部に働く遠心応力分布特性図
である。 １・・羽根の上半部、２・・・側板部、３・・・羽根の
下半部、４・・・心板部、５・・・フルシュラウドイン
ペラ、６・・・羽根、７・・・側板部内面、８・・・心
板部内面、９・・・分割箇所、１０・・・インペラ出口
部、１１・・・羽根背側、１２・・・羽根腹側。 拓 図 舅 図
Claims (1)
- １、予め、各羽根の上半部を側板部と一体成形した部材
と各羽根の下半部を心板部と一体成形した部材とを分割
し、前記各羽根の上半部及び下半部の各対向端部を突き
合わせてフルシユラウドインペラを組み立て、前記部材
間の接触面を加熱し、かつ加圧して拡散接合するフルシ
ユラウドインペラの製法において、前記インペラの流体
出口側羽根部の位置で、心板部内面より羽根高さの０．
４〜０．６離れた箇所であらかじめ分割して成形した部
材を重ね合わせて拡散接合したことを特徴とするフルシ
ユラウドインペラの製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2060972A JP2753367B2 (ja) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | フルシュラウドインペラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2060972A JP2753367B2 (ja) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | フルシュラウドインペラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03264701A true JPH03264701A (ja) | 1991-11-26 |
| JP2753367B2 JP2753367B2 (ja) | 1998-05-20 |
Family
ID=13157848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2060972A Expired - Lifetime JP2753367B2 (ja) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | フルシュラウドインペラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2753367B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005146962A (ja) * | 2003-11-14 | 2005-06-09 | Hitachi Industries Co Ltd | 遠心羽根車およびその製造方法 |
| US8141201B2 (en) | 2008-02-14 | 2012-03-27 | Panasonic Corporation | Electric fan |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56154104A (en) * | 1980-03-19 | 1981-11-28 | Gen Electric | Method of and change part for repairing blade member of gas turbine engine |
| JPS601998U (ja) * | 1983-06-17 | 1985-01-09 | 三菱重工業株式会社 | 遠心フアンの羽根車 |
-
1990
- 1990-03-14 JP JP2060972A patent/JP2753367B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56154104A (en) * | 1980-03-19 | 1981-11-28 | Gen Electric | Method of and change part for repairing blade member of gas turbine engine |
| JPS601998U (ja) * | 1983-06-17 | 1985-01-09 | 三菱重工業株式会社 | 遠心フアンの羽根車 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005146962A (ja) * | 2003-11-14 | 2005-06-09 | Hitachi Industries Co Ltd | 遠心羽根車およびその製造方法 |
| US8141201B2 (en) | 2008-02-14 | 2012-03-27 | Panasonic Corporation | Electric fan |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2753367B2 (ja) | 1998-05-20 |
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